Operasi Teknik Kimia 4 "Ekstraksi"

11
EKSTRAKSI Berbagai jenis bahan terdapat di alam memiliki jenis, bentuk dan komposisi yang beragam. Dalam pemanfaatanya, manusia dapat mengambil seluruh zat dari bahan tersebut atau dapat mengambil beberapa zat yang dibutuhkannya saja dari suatu bahan. Untuk dapat mengambil atau memperoleh zat tersebut dapat dilakukan dengan berbagai proses, salah satunya yaitu ekstraksi. PENGERTIAN EKSTRAKSI Ekstraksi adalah suatu proses pemisahan dari bahan padat maupun cair dengan bantuan pelarut. Pelarut yang digunakan harus dapat mengekstrak substansi yang diinginkan tanpa melarutkan material lainnya. Ekstraksi merupakan proses pemisahan suatu bahan dari campurannya, ekstraksi dapat dilakukan dengan berbagai cara. Ekstraksi menggunakan pelarut didasarkan pada kelarutan komponen terhadap komponen lain dalam campuran (Suyitno, 1989). Shriner et al. (1980) menyatakan bahwa pelarut polar akan melarutkan solute yang polar dan pelarut non polar akan melarutkan solute yang non polar atau disebut dengan “like dissolve like”. Ekstraksi adalah teknik yang sering digunakan bila senyawa organik (sebagian besar hidrofob) dilarutkan atau didispersikan dalam air. Pelarut yang tepat (cukup untuk melarutkan senyawa organik; seharusnya tidak hidrofob) ditambahkan pada fasa larutan dalam airnya, campuran kemudian 1 | Page

description

Ekstraksi adalah suatu proses pemisahan dari bahan padat maupun cair dengan bantuan pelarut

Transcript of Operasi Teknik Kimia 4 "Ekstraksi"

Page 1: Operasi Teknik Kimia 4 "Ekstraksi"

EKSTRAKSI

Berbagai jenis bahan terdapat di alam memiliki jenis, bentuk dan komposisi yang

beragam. Dalam pemanfaatanya, manusia dapat mengambil seluruh zat dari bahan tersebut

atau dapat mengambil beberapa zat yang dibutuhkannya saja dari suatu bahan. Untuk dapat

mengambil atau memperoleh zat tersebut dapat dilakukan dengan berbagai proses, salah

satunya yaitu ekstraksi.

PENGERTIAN EKSTRAKSI

Ekstraksi adalah suatu proses pemisahan dari bahan padat maupun cair dengan

bantuan pelarut. Pelarut yang digunakan harus dapat mengekstrak substansi yang diinginkan

tanpa melarutkan material lainnya. Ekstraksi merupakan proses pemisahan suatu bahan dari

campurannya, ekstraksi dapat dilakukan dengan berbagai cara.

Ekstraksi menggunakan pelarut didasarkan pada kelarutan komponen terhadap

komponen lain dalam campuran (Suyitno, 1989). Shriner et al. (1980) menyatakan bahwa

pelarut polar akan melarutkan solute yang polar dan pelarut non polar akan

melarutkan solute yang non polar atau disebut dengan “like dissolve like”.

Ekstraksi adalah teknik yang sering digunakan bila senyawa organik (sebagian besar

hidrofob) dilarutkan atau didispersikan dalam air. Pelarut yang tepat (cukup untuk melarutkan

senyawa organik; seharusnya tidak hidrofob) ditambahkan pada fasa larutan dalam airnya,

campuran kemudian diaduk dengan baik sehingga senyawa organik diekstraksi dengan baik.

Lapisan organik dan air akan dapat dipisahkan dengan corong pisah, dan senyawa organik

dapat diambil ulang dari lapisan organik dengan menyingkirkan pelarutnya.

Adapun tujuan ekstraksi adalah untuk menarik semua komponen kimia yang terdapat

dalam simplisia. Ekstraksi ini didasarkan pada perpindahan massa komponen zat padat ke

dalam pelarut dimana perpindahan mulai terjadi pada lapisan antar muka, kemudian berdifusi

masuk ke dalam pelarut.

KLASIFIKASI EKSTRAKSI

Beberapa cara dapat mengklasifikasikan sistem ekstraksi. Cara kalsik adalah

mengklasifikasikan berdasarkan sifat zat yang diekstraksi., sebagai khelat atau sistem ion

berasosiasi. Sekarang klasifikasi didasarkan atas proses ekstraksi. Bila ekstraksi ion logam

berlangsung , maka proses ekstraksi berlangsung dengan mekanisme tertentu .

1 | P a g e

Page 2: Operasi Teknik Kimia 4 "Ekstraksi"

Golongan ekstraksi berikutnya dikenali sebagai ekstraksi melalui solvasi sebab

spesies ekstraksi disolvasi ke fase organik. Golongan ekstraksi ketiga adalah proses yang

melibatkan pembentukan pasangan ion. Ekstraksi berlangsung melalui pembentukan spesies

netral yang tidak bermuatan diekstrksi ke fase organik. Sedangakan kategori terakhir

merupakan ekstraksi sinergis . Nama yang digunakan menyatakan adanya efek saling

memperkuat yang berakibat pada penambahan ekstraksi dengan memanfaatkan pelarut

pengekstraksi.

Tiga metode dasar pada ekstraksi cair-cair adalah ekstraksi bertahap, ekstraksi

kontinyu, dan ekstraksi counter current. Ekstraksi bertahap merupakan cara yang paling

sederhana. Caranya cukup dengan menambahkan pelarut pengekstraksi yang tidak bercampur

dengan pelarut semula kemudian dilakukan pengocokan sehingga terjadi kesetimbangan

konsentrasi yang akan diekstraksi pada kedua lapisan, setelah ini tercapai lapisan didiamkan

dan dipisahkan.

Kesempurnaan ekstraksi tergantung pada pada banyaknya ekstraksi yang dilakukan.

Hasil yang baik diperoleh jika jumlah ekstraksi yang dilakukan berulang kali dengan jumlah

pelarut sedikit-sedikit.(Khopkar 1990).

TUJUAN EKSTRAKSI

Adapun tujuan daripada ekstraksi adalah untuk menarik semua komponen kimia yang

terdapat didalam simplisia. Basic daripada ekstraksi ini adalah perpindahan massa komponen

zat padat ke dalam pelarut dimana perpindahan mulai terjadi pada lapisan antar muka,

kemudian berdifusi masuk ke dalam pelarut.

Secara umum, terdapat empat situasi dalam menentukan tujuan ekstraksi:

1.  Senyawa kimia telah diketahui identitasnya untuk diekstraksi dari organisme. Dalam

kasus ini, prosedur yang telah dipublikasikan dapat diikuti dan dibuat modifikasi yang

sesuai untuk mengembangkan proses atau menyesuaikan dengan kebutuhan pemakai.

2.   Bahan diperiksa untuk menemukan kelompok senyawa kimia tertentu, misalnya alkaloid,

flavanoid atau saponin, meskipun struktur kimia sebetulnya dari senyawa ini bahkan

keberadaannya belum diketahui. Dalam situasi seperti ini, metode umum yang dapat

digunakan untuk senyawa kimia yang diminati dapat diperoleh dari pustaka. Hal ini

diikuti dengan uji kimia atau kromatografik yang sesuai untuk kelompok senyawa kimia

tertentu.

2 | P a g e

Page 3: Operasi Teknik Kimia 4 "Ekstraksi"

3.   Organisme (tanaman atau hewan) digunakan dalam pengobatan tradisional, dan biasanya

dibuat dengan cara, misalnya Tradisional Chinese medicine (TCM) seringkali

membutuhkan herba yang dididihkan dalam air dan dekok dalam air untuk diberikan

sebagai obat. Proses ini harus ditiru sedekat mungkin jika ekstrak akan melalui kajian

ilmiah biologi atau kimia lebih lanjut, khususnya jika tujuannya untuk memvalidasi

penggunaan obat tradisional.

4.   Sifat senyawa yang akan diisolasi belum ditentukan sebelumnya dengan cara apapun.

Situasi ini (utamanya dalam program skrining) dapat timbul jika tujuannya adalah untuk

menguji organisme, baik yang dipilih secara acak atau didasarkan pada penggunaan

tradisional untuk mengetahui adanya senyawa dengan aktivitas biologi khusus.

METODE EKSTRAKSI

1.   Ekstraksi Secara Dingin

a.   Metode Maserasi

Maserasi merupakan cara penyarian sederhana yang dilakukan dengan cara merendam

serbuk simplisia dalam cairan penyari selama beberapa hari pada temperatur kamar dan

terlindung dari cahaya. Keuntungan dari metode ini adalah peralatannya sederhana.

Sedang kerugiannya antara lain waktu yang diperlukan untuk mengekstraksi sampel

cukup lama, cairan penyari yang digunakan lebih banyak, tidak dapat digunakan untuk

bahan-bahan yang mempunyai tekstur keras seperti benzoin, tiraks dan lilin.

Metode maserasi dapat dilakukan dengan modifikasi sebagai berikut :

Modifikasi Maserasi Melingkar

Modifikasi Maserasi Digesti

Modifikasi Maserasi Melingkar Bertingkat

Modifikasi Remaserasi

Modifikasi Dengan Mesin Pengaduk

Metode Soxhletasi

Soxhletasi merupakan penyarian simplisia secara berkesinambungan, cairan penyari

dipanaskan sehingga menguap, uap cairan penyari terkondensasi menjadi molekul-molekul

air oleh pendingin balik dan turun menyari simplisia dalam klongsong dan selanjutnya masuk

kembali ke dalam labu alas bulat setelah melewati pipa sifon.

3 | P a g e

Page 4: Operasi Teknik Kimia 4 "Ekstraksi"

Keuntungan Metode Ini Adalah :

Dapat digunakan untuk sampel dengan tekstur yang lunak dan tidak tahan terhadap

pemanasan secara langsung.

Digunakan pelarut yang lebih sedikit

Pemanasannya dapat diatur

Kerugian Dari Metode Ini :

Karena pelarut didaur ulang, ekstrak yang terkumpul pada wadah di sebelah bawah

terus-menerus dipanaskan sehingga dapat menyebabkan reaksi peruraian oleh panas.

Jumlah total senyawa-senyawa yang diekstraksi akan melampaui kelarutannya dalam

pelarut tertentu sehingga dapat mengendap dalam wadah dan membutuhkan volume

pelarut yang lebih banyak untuk melarutkannya.

Bila dilakukan dalam skala besar, mungkin tidak cocok untuk menggunakan pelarut

dengan titik didih yang terlalu tinggi, seperti metanol atau air, karena seluruh alat

yang berada di bawah komdensor perlu berada pada temperatur ini untuk pergerakan

uap pelarut yang efektif.

Metode ini terbatas pada ekstraksi dengan pelarut murni atau campuran azeotropik dan

tidak dapat digunakan untuk ekstraksi dengan campuran pelarut, misalnya heksan :

diklormetan = 1 : 1, atau pelarut yang diasamkan atau dibasakan, karena uapnya akan

mempunyai komposisi yang berbeda dalam pelarut cair di dalam wadah.

b.   Metode Perkolasi

Perkolasi adalah cara penyarian dengan mengalirkan penyari melalui serbuk simplisia yang

telah dibasahi.Keuntungan metode ini adalah tidak memerlukan langkah tambahan yaitu

sampel padat (marc) telah terpisah dari ekstrak. Kerugiannya adalah kontak antara sampel

padat tidak merata atau terbatas dibandingkan dengan metode refluks, dan pelarut menjadi

dingin selama proses perkolasi sehingga tidak melarutkan komponen secara efisien.

2. Ekstraksi Secara Panas

a. Metode Refluks

Keuntungan dari metode ini adalah digunakan untuk mengekstraksi sampel-sampel yang

mempunyai tekstur kasar dan tahan pemanasan langsung.

4 | P a g e

Page 5: Operasi Teknik Kimia 4 "Ekstraksi"

Kerugiannya adalah membutuhkan volume total pelarut yang besar dan sejumlah manipulasi

dari operator.

b.   Metode Destilasi Uap

Destilasi uap adalah metode yang popular untuk ekstraksi minyak-minyak menguap

(esensial) dari sampel tanaman. Metode destilasi uap air diperuntukkan untuk menyari

simplisia yang mengandung minyak menguap atau mengandung komponen kimia yang

mempunyai titik didih tinggi pada tekanan udara normal.

SYARAT PELARUT

Teknik pengerjaan meliputi penambahan pelarut organik pada larutan air yang

mengandung gugus yang bersangkutan. Adapun syarat pelarut lainnya yaitu :

1.    Harga konstanta distribusi tinggi untuk gugus yang bersangkutan dan konstanta distribusi

rendah untuk gugus pengotor lainnya.

2.    Kelarutan pelarut organik rendah dalam air

3.    Viskositas kecil dan tidak membentuk emulsi dengan air

4.    Tidak mudah terbakar dan tidak bersifat racun

5.    Mudah melepas kembali gugs yang terlarut didalamnya untuk keperluan analisa lebih

lanjut.

PELUCUTAN (STRIPING)

Adalah pengambilan kembali zat terlarut yang telah diekstraksi dari fase organik

untuk digunakan dalam analisis lebih lanjut :

Zat terlarut yang telah diekstrak dapat diukur absorbansinya menggunakan

kolorimeter untuk mengetahui konsentrasinya.

Bila fase organik mudah menguap (dietil eter) dapat ditambah sedikit air kemudian

diuapkan di atas penangas air untuk mendapatkan zat terlarutnya.

Bila pelarut pengekstrak tidak mudah menguap, zat terlarut dipisahkan dari pelarut

dengan cara kimia, yaitu dengan mencampur larutan asam atau reagensia lain dengan

pengocokan.

FAKTOR-FAKTOR YANG PERLU DIPERHATIKAN DALAM EKSTRAKSI

Berikut ini faktor – faktor yang dipertimbangkan dalam ekstraksi antara lain :

1. Penyiapan bahan yang akan diekstrak dan pelarut

5 | P a g e

Page 6: Operasi Teknik Kimia 4 "Ekstraksi"

2. Selektivitas

Selektivitas pelarut dalam melarutkan/ mengambil yang komponen yang dikehendaki

dibandingkan dengan komponen lainnya merupakan pertimbangan yang peting ebelum

melakukan ekstraksi. Pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang diinginkan, bukan

komponen-komponen lain dari bahan ekstraksi.

Dalam praktek,terutama pada ekstraksi bahan-bahan alami, sering juga bahan lain

(misalnya lemak, resin) ikut dibebaskan bersama-sama dengan ekstrak yang diinginkan.

Dalam hal itu larutan ekstrak tercemar yang diperoleh harus dibersihkan, yaitu misalnya

diekstraksi lagi dengan menggunakan pelarut kedua.

1. Kelarutan

Pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan melarutkan ekstrak yang besar (kebutuhan

pelarut lebih sedikit).

2. Kemampuan Tidak Saling Bercampur

Pada ekstraksi cair-cair, pelarut tidak boleh (atau hanya secara terbatas) larut dalam bahan

ekstraksi.

3. Kerapatan

Terutama pada ekstraksi cair-cair, sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang

besar antara pelarut dan bahan ekstraksi. Hal ini dimaksudkan agar kedua fasa dapat

dengan mudah dipisahkan kembali setelah pencampuran (pemisahan dengan gaya berat).

Bila beda kerapatannya kecil, seringkali pemisahan harus dilakukan dengan

menggunakan gaya sentrifugal (misalnya dalam ekstraktor sentrifugal).

4. Reaktivitas

Pada umumnya pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara kimia pada

komponenkornponen bahan ekstarksi. Sebaliknya, dalam hal-hal tertentu diperlukan

adanya reaksi kimia (misalnya pembentukan garam) untuk mendapatkan selektivitas yang

tinggi. Seringkali Ekstraksi juga disertai dengan reaksi kimia. Dalam hal ini bahan yang

akan dipisahkan mutlak harus berada dalam bentuk larutan.

5. Titik Didih

Karena ekstrak dan pelarut biasanya harus dipisahkan dengan cara penguapan, destilasi

atau rektifikasi, maka titik didit kedua bahan itu tidak boleh terlalu dekat, dan keduanya

6 | P a g e

Page 7: Operasi Teknik Kimia 4 "Ekstraksi"

tidak membentuk ascotrop.Ditinjau dari segi ekonomi, akan menguntungkan jika pada

proses ekstraksi titik didih pelarut tidak terlalu tinggi (seperti juga halnya dengan panas

penguapan yang rendah).

JENIS EKSTRAKSI

A. Ekstraksi Cair-Cair (Lazimnya Disebut Ekstraksi Saja)

Dikenal juga dengan nama ekstraksi pelarut. Ekstraksi jenis ini merupakan proses

yang umum digunakan dalam skala laboratorium maupun skala industri.

B.  Ekstraksi Padat-Cair (Disebut Leaching)

Proses pemisahan kimia yang bertujuan untuk memisahkan suatu senyawa kimia dari

matriks padatan ke dalam cairan. Ekstraksi padat cair (leaching) merupakan salah satu

unit operasi pemisahan tertua yang digunakan untuk memperoleh komponen zat

terlarut dari campurannya dalam padatan dengan cara mengontakkannya dengan

pelarut yang sesuai.

7 | P a g e

Page 8: Operasi Teknik Kimia 4 "Ekstraksi"

Sumber :

http://annadenina.wordpress.com/2010/08/14/ekstraksi-kimia/ diakses pada Minggu, 23

September 2012

http://clickardiyan.blogspot.com/2012/06/makalah-ekstraksi-pelarut.html diakses pada

Sabtu, 22 September 2012

8 | P a g e