Pigmen
-
Upload
tiurma-debora-simatupang -
Category
Documents
-
view
79 -
download
3
description
Transcript of Pigmen
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pemisahan campuran menjadi komponen-komponen penyusunnya merupakan
hal yang penting dalam semua cabang kimia dan tidak kalah pentingnya
dalam banyak bidang-bidang lain di mana teknik-teknik kimia digunakan
untuk memecahkan masalah. Sehingga pemisahan begitu perlu dilakukan
untuk beberapa konteks tertentu. Pemisahan dengan cara kromatografi dapat
memisahkan campuran dengan lebih cepat dan lebih efektif dari sebelumnya.
Namun, ketelitian kromatografi jarang sekali ditekankan. Penggunaan
kromatografi yang luar biasadalam bidang biokimia yaitu dalam menyediakan
informasi mengenai struktur dan fungsi enzim dan protein-protein lainnya.
Kromatografi dikenalkan oleh ilmuwan Rusia bernama Michael Tswett pada
tahun 1960 di Universitas Warsawa , dimana ia memberikan gambaran
pertama dalam istilah yanag hampir modern tentang suatu pemisahan
kromatografi. Tswett menggambarkan pemisahan klorofil dan pigmen-
pigmen lainnya dalam satu ekstrak tumbuhan. Ada empat perkembangan
besar mengenai kromatografi yaitu kromatografi pertukaran ion, kromatografi
partisi, kromatografi gas dan kromatografi filtrasi-gel.
Karena nilainya yang sangat penting dalm banyak bidang penelitian,
kromatografi merupakan suatu bidang yang maju dan pesat. Perkembangan
terus berlanjut, beberapa di antaranya yaitu muncul detektor-detektor yang
lebih baik, bahan pengisi kolom yang baik, dan analisis dengan isntrumen lain
yang dapat meyenmpurnakan pemisahan, seperti spektrometer massa.
Pada percobaan kali ini akan dilakukan pemisah pigmen hijau dari daun
menggunakan kolom kromatografi dan diuji dengan menggunakan
Spektrometer UV-Vis.
1.2 Tujuan
Adapun tujuan dari percobaan ini yaitu agar mahasiswa dapat memisahkan
pigmen warna dari suatu tumbuhan menggunakan kolom kromatografi.
II. TINJAUAN PUSTAKA
Daun merupakan salah satu organ tumbuhan yang tumbuh dari batang, umumnya
berwarna hijau daun dan terutama berfungsi sebagai penangkap energi cahaya
matahari melalui fotosintesis. Bentuk daun sangat beragam namun biasanya
berupa helaian, bisa tipis atau tebal. Daun juga bisa bermodifikasi menjadi duri
(misalnya kaktus) dan berakibat daun kehilangan fungsinya sebagai organ
fotosintetik. Warna hijau pada daun berasal dari kandungan klorofil pada daun.
Daun seringkali mengandung beberapa senyawa yang berwarna (pigmen) antara
lain klorofil (hijau), karoten (kuning) dan xantofil (kuning). Meskipun klorofil
mengandung bagian yang polar, akan tetapi secara keseluruhan strukturnya adalah
non polar, seperti hidrokarbon, sehingga klorofil mudah larut dalam pelarut non
polar seperti eter atau petroleum eter. Ada dua jenis klorofil yaitu klorofil a dan
klorofil b, yang membedakan kedua jenis klorofil ini adalah adanya gugus aldehid
pada struktur klorofil b yang menyebabkan klorofil b ini bersifat sedikit lebih
polar dibandingkan klorofil a.
Xantofil C40H50O2 adalah bentuk karoten yang terhidroksilasi, kandungan xantofil
dalam daun hijau selalu dua kali lebih besar dari karoten. Xantofil lebih larut
dalam alkohol dan sedikit larut dalam petroleum eter dibandingkan karoten.
Xantofil memiliki struktur yang mirip dengan karoten, hanya bedanya xantofil
memiliki gugus OH pada struktur sikliknya. Adapun struktur dari xantofil adalah
sebagai berikut.
Untuk mengekstraksi pigmen dari daun, terlebih dahulu dilakukan penggerusan
dengan mortar terhadap daun kering sampai halus. Pelarut yang dapat
mengekstraksi pigmen secara bertahap dengan urutan kepolaran yaitu petroleum
eter, kloroform, etanol, dan metanol (Robinson, 1995).
Untuk pemisahan pigmen dari tumbuhan, dapat dilakukan dengan kromatografi
kolom. Alat yang digunakan yaitu kolom yang di dalamnya berisi fase stasioner
(padat atau cair). Campuran ditambahkan ke kolom dari satu ujung dan campuran
akan bergerak dengan bantuan pengembang yang cocok (fase gerak). Pemisahan
dicapai oleh perbedaan laju turun masing-masing komponen dalam kolom, yang
ditentukan oleh kekuatan adsorpsi atau koefisien partisi antara fase gerak dan fase
diam (stationer).
Kromatografi kolom bertujuan untuk mengisolasi komponen dari campurannya.
Pada kromatogarfi kolom digunakan kolom dengan adsorben sillika gel karena
kolom yang dibentuk dengan silika gel memiliki tekstur dan struktur yang lebih
kompak dan teratur. Silika gel memadat dalam bentuk tetrahedral raksasa,
sehingga ikatannya kuat dan rapat. Dengan demikian, adsorben silika gel mampu
menghasilkan proses pemisahan yang lebih optimal (Gritter dkk, 1991).
Dalam pemisahan biasanya kromatografi kolom diikuti pemeriksaan secara
kualitatif dengan KLT untuk memonitor apakah pemeriksaan dengan cara
kromatografi kolom berhasil atau tidak. Dalam kromatografi lapis tipis (KLT)
fase diamnya biasanya adalah serbuk silika gel, alumina, tanah diatome, selulosa
dan lainnya yang mempunyai ukuran butir sangat kecil yaitu 0,063 – 0,125 mm
dilapiskan pada kaca, lembaran aluminium maupun plastik dengan tebal tertentu
(Hendayana, 2006).
III. METODOLOGI PERCOBAAN
3.1 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada percobaan ini diantaranya yaitu lumpang, kolom
kaca, erlenmeyer, pipet tets, gelas beker 100 mL, neraca digital, sentrifuge,
spektrometer UV-Vis, tabung reaksi, batang pengaduk dan corong kaca.
Bahan yang digunakan yaitu CaCO3, etanol, aseton dan daun atau bunga.
3.2 Diagram Alir
3.2.1 Penyiapan Kolom Kromatografi
- dimasukkan dalm gelas beker 100 mL- ditambahkan akuades 30 mL -diaduk hingga larut semua- dimasukkan ke dalam kolom kromatografi hingga ketinggian tertentu
CaCO3 25 gram
Hasil
3.2.2 Persiapan sampel
- dihaluskan di dalam cawan porselein- ditambah 20 mL etamol sedikit demi sedikit - dimasukkan ke dalam tabung sentrifius lalu disentrifius
3.2.3 Pemisahan dengan kolom kromatografi
- dimasukkan ke dalam kolom - klem kromatografi dibuka sambil dielusi dengan 25 mL aseton- diamati pemisahannya- analit ditampung dalam tabung reaksi lalu dianalisis dengan Spektrometer UV-Vis dengan panjang gelombang 350-650 nano meter
50 gram daun berwarna hijau
Hasil
1 mL ekstrak bahan
Hasil
IV. HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengamatan
No Perlakuan Hasil Keterangan1.
2.
Pemisahan sampel daun yang berwarna hijau menggunakan kolom kromatografi selama kurang lebih 3 jam alamanya
Ekstrak di analisis dengan Spektrometer UV-Vis pada panjang gelombang 350-650 nano meter
Di dalam tabung warna hijau dari daun lama kelamaan memisah menjadi warna sedikit kekuningan
Diperoleh spektrum dari sampel yang dipisahkan
Diperoleh larutan pigmen
Serapan nya tidak nampak
4.2 Pembahasan
Pemisahan pigmen dari daun berupa xantofil dilakukan dengan prosedur
diantaranya yaitu pertama penyiapan kolom kromatografi dan fase diamnya
CaCO3 dengan melarutkan fase diam dengan menggunakan akuades. Kemudian
persiapan sampel dengan menggunakan daun alpukat yang berwarna hijau muda,
daun dihaluskan di dalam lumpang sebanyak 50 gram. Kemudian bahan
ditambahkan etanol yang digunakan untuk mengekstrak klorofil. Untuk fraksi
yang larut bersama etanol dan metanol diduga mengandung xantofil (C40H50O2)
karena pigmen xantofil lebih larut dalam alkohol. Meskipun daun alpukat
berwarna hijau yang mana mengandung klorofil namun klorofil tidak larut di
dalm pelarut polar seperti halnya etanol. Klorofil mengandung sifat nonpolar
sehingga dapat larut dalam petroleum eter yang dan kloroform yang juga bersifat
nonpolar. Kenonpolaran klorofil dapat dilihat dari strukturnya di mana walaupun
klorofil mengandung bagian yang polar namun secara keseluruhan strukturnya
adalah nonpolar. Sesuai dengan literatur daun seledri mengandung klorofil a
(larutan berwarna hijau tua) dan klorofil b (larutan berwarna hijau muda).
Di samping itu, larutan pada fraksi ini berwarna kuning dan hal ini sesuai dengan
literatur bahwa xantofil memang merupakan pigmen yang berwarna kuning.
Dalam hal ini, xantofil merupakan pigmen yang bersifat polar sehingga dapat larut
dalam etanol yang juga bersifat polar.
Kemudian setelah itu sampel dimasukkan ke dalam tabung sntrifius untuk
kemudian disentrifius agar diperoleh ekstrak pigmen dari bahan tersebut.
Sebanyal 1 mL ekstrak dimasukkan ke dalam kolom kromatografi sambil dielusi
dengan 25 mL aseton. Aseton digunakan sebagai fase gerak pada pemisahan ini
karena melihat dari kepolaran bahan yang bersifat polar sehinnga digunakan fase
gerak yang nonpolar untuk membersihkan pengotor lainnya sehingga pigmen
dapat turun lebih cepat dari fase diamnya.
Hasil esktrak yang turun kemudian ditampung di dalam tabung rekasi untuk
selanjutnya dianalisis menggunakan Spektrometer UV-Vis pada panjang
gelombang visible yaitu 350-650 nano meter. Pada percobaan ini hasil yang
diperoleh kurang baik dikarenakan ada beberapa kesalahan pada saat mengambil
ekstrak dari kolom kromatografi seperti tercampurnya aseton dengan ekstrak dari
bahan sehingga merusak bentuk spektrum dari pigmen. Kelemahan dari teknik
kolom kromatografi ini yaitu banyak memakan waktu terutama saat memisahkan
dengan kolom kromatografi dikarenakan pada teknik ini hanya memanfaatkan
gaya gravitasi sampel agar turun sehingga memakan waktu hingga 3 jam lebih.
Komponen alat kolom kromatografi diantaranya yaitu terdiri dari statif, klem, dan
kolom dan cara penggunaan kromatografi kolom yaitu sampel yang dilarutkan
dalam sedikit pelarut, dituangkan melalui atas kolom dan dibiarkan mengalir ke
dalam adsorben (bahan penyerap).Komponen dalam sampel diadsorbsi dari
larutan secara kuantitatif oleh bahan penyerap berupa pita sempit pada permukaan
atas kolom. Dengan penambahan pelarut secara terus menerus, masing-masing
komponen akan bergerak turun melalui kolom dan akan terbentuk pita yang setiap
zona berisi satu macam komponen. Setiap zona yang keluar kolom dapat
ditampung dengan sempurna sebelum zona yang lain keluar kolom.
Aplikasi dari penggunaan kromatografi ini yaitu untuk pengetahuan dalam
biokimia seperti struktur fungsi enzim dan protein-protein lainnya. Menghitung
polusi air dan udara, menentukkan residu pestisida pada buah-buahan,
mengidentifikasi dan mengklasifikasi bakteri, memantau gas-gas pernapasan
selma pembiusan, memurnikan bahan dan lain sebagainya.
Pada percobaan ini digunaka beberapa bahan yang sifta fisik dan kimia dijelaskan
berikut ini :
1. Etanol
Titik didih alkohol relatif tinggi. Hal ini merupakan akibat langsung dari daya
tarik intermolekuler yang kuat. Ingat bahwa titik didih adalah ukuran kasar dari
jumlah energi yang diperlukan untuk memisahkan suatu molekul cair dari molekul
terdekatnya.
Alkohol dengan massa molekul rendah larut dalam air. Kelarutan dalam air ini
lebih disebabkan oleh ikatan hidrogen antara alkohol dan air. Dengan
bertambahnya massa molekul relatif maka gaya-gaya Van der Waals antara
bagian-bagian hidrokarbon dari alkohol menjadi lebih efektif menarik molekul-
molekul alkohol satu sama lain. Oleh karena itu, semakin panjang rantai karbon
semakin kecil kelarutannya dalam air.
Alkohol dapat meggalami reaksi dehidrasi, oksidasi , reaksi dengan logam Na dan
K, reaksi eterifikasi dan reaksi dengan hidrogen halida.
2. Aseton
Sifat – Sifat dari Aseton :
Sifat Kimia :
1. bersifat polar
2. dapat direduksi dengan LiAlH4 menjadi alkohol
3. merupakan basa lewis lemah dengan mereaksikannya dengan asam kuat.
4. tahan terhadap oksidasi atau tidak dapat dioksidasi, kecuali dalam keadaan
tertentu dimana rantai karbon pecah.
5. larut dalam air
Sifat Fisika :
1. berat jenis 0,787 g/mL
2. titik didih 56oC
3. titik beku -95oC
4. tidak berwarna
5. baunya sengit
6. memiliki berat molekul 58 g/mol
3. CaCO3
Seperti namanya, kalsium karbonat ini terdiri dari 2 unsur kalsium dan 1 unsur
karbon dan 3 unsur oksigen. Setiap unsur karbon terikat kuat dengan 3 oksigen,
dan ikatan ini ikatannya lebih longgar dari ikatan antara karbon dengan kalsium
pada satu senyawa. Kalsium karbonat bila dipanaskan akan pecah dan menjadi
serbuk remah yang lunak yang dinamakan calsium oksida (CaO). Hal ini terjadi
karena pada reaksi tersebut setiap molekul dari kalsium akan bergabung dengan 1
atom oksigen dan molekul lainnya akan berikatan dengan oksigen menghasilkan
CO2 yang akan terlepas ke udara sebagai gas karbon dioksida. dengan reaksi
sebagai berikut:
CaCO3 --> CaO + CO2
Reaksi ini akan berlanjut apabila ditambahkan air, reaksinya akan berjalan dengan
sangat kuat dan cepat apabila dalam bentuk serbuk, serbuk kalsium karbonat akan
melepaskan kalor. Molekul dari CaCO3 akan segera mengikat molekul air (H2O)
yang akan menbentuk kalsium hidroksida, zat yang lunak seperti pasta.
Sebagaimana ditunjukkan pada reaksi sebagai berikut:
CaCO3 + H2O --> Ca(OH)2 + CO2
V. KESIMPULAN
Adapun kesimpulan yang diperoleh dari percobaan ini diantaranya yaitu :
1. Pemisahan pigmen dari tanaman dari semua sampel tanaman dilakukan
dengan cara ekstraksi menggunakan pelarut yaitu etanol untuk
melarutkan pigmen sampel daun.
2. Pemisahan dengan kromatografi kolom dicapai oleh perbedaan laju
turun masing-masing komponen dalam kolom, yang ditentukan oleh
kekuatan adsorspi atau koefisien partisi antara fasa gerak dan fasa
diam.
3. Di dalam daun alpukat terdapat xantofil yang berisifat polar sehingga
digunakan pelarut etanol yang polar untuk mengekstraknya.
DAFTAR PUSTAKA
Gritter, J., dkk. 1991. Pengantar Kromatografi. ITB. Bandung.
Hendayana, Sumar. 2006. Kimia Pemisahan Metode Kromatografi dan Elektroforesis Modern. Remaja Rosdakarya.Bandung.
Robinson, Trevon. 1995. Kandungan Organik Tumbuhan Tinggi. ITB. Bandung.