BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Semangka merupakan tanaman buah berupa herba yangberasal dari daerah kering tropis dan subtropis Afrika,kemudian berkembang dengan pesat ke berbagai Negara,seperti Afrika Selatan, Cina, Jepang dan Indonesia. DiIndonesia varietas yang cocok dibudidayakan dibagimenjadi 2 kelompok, yaituSemangka Lokal dan SemangkaHibrida.1

Salah satu proses pemisahan yang terkenal dan banyakdigunakan dalam industri kimia adalah proses ekstraksi.Proses ekstraksi merupakan metode pemisahan pemisahancampuran yang didasarkan atas perbedaan kelarutan suatusolut dalam pelarut. Ekstraksi solvent atau yang dikenaldengan ekstraksi cair-cair merupakan proses pemisahanfase cair yang memanfaatkan perbedaan kelarutan zat yangakan dipisahkan antara larutan asal dan pelarutpengekstrak.2

1 Nugroho Arifianto, Sri Wahyuningsih dan Lutfi ArisSasongko, “Consumers Preference Towards Watermelon In Semarang”,Jurnal Ilmu-ilmu Pertan Pertanian 4 No 2,(Semarang: Universitas wahid Hasyim,2008),hal: 75.

2Agus Mirwan dan Dannu Arriono, “Dinamika Tetes Ekstraksi Cair-Cair Sistem Air-Metil Keton (Mek)-Heksan Dalam Kolom Isian”, Jurnal

Teknik ekstraksi sangat berguna untuk pemisahansecara cepat dan “bersih” baik untuk zat organik maupunanorganik.Cara ini juga dapat digunakan untuk analisismakro dan mikro.Selain untuk kepentingan analisis kimia,ekstraksi juga banyak digunakan untuk pekerjaan prefentifdalam bidang kimia organik, biokimia dan anorganik dilaboratorium. Alat yang digunakan dapat berupa corongpemisah (paling sederhana), alat ekstraksi soxhiet,sampai yang paling rumit, berupa alat “counter current craig”.3

Berdasarkan latar belakang tersebut, makadilakukanlah percobaan ekstraksi cair-cair ini untukmengetahui dan memahami lebih lanjut tentang ekstraksicair-cair.

B. Rumusan Masalah

Rumusan masalah dalam percobaan ini adalah sebagaiberikut:

1. Bagaimana metode pemisahan dengan cara ekstraksipelarut?

2. Berapa nilai KD untuk system organik/air?

C. Tujuan Percobaan

Teknik Kimia Indonesia 9 No.3, (Bandung: ITB, 2010), hal: 100. 3 Alimin, Muh Yunus dan Irfan Idris, Dasar Kimia Analitik

(Makassar: Alauddin Press, 2007), h. 51.

2

Tujuan percobaan dari praktikum ini adalah sebagaiberikut:

1. Untuk mengetahui metode pemisahan dengan caraekstraksi pelarut.

2. Untuk menentukan nilai KD untuk system organik/air.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Di antara berbagai jenis metode pemisahan, ekstraksipelarut atau disebut juga ekstraksi air merupakan metodepemisahan yang paling baik dan popular.Alasan utamanyaadalah bahwa pemisahan ini dapat dilakukan baik dalamtingkat makro ataupun mikro.Prinsip metode ini didasarkanpada distribusi zat terlarut dengan perbandingan tertentuantara dua pelarut yang tidak saling bercampur sepertibenzena, karbon tetraklorida atau kloroform.Batasannya

adalah zat terlarut dapat ditransfer pada jumlah yangberbeda dalam kedua fase terlarut.Teknik ini dapatdigunakan untuk kegunaan preparatif, pemurnian,memperkaya, pemisahan serta analisis pada semua skalakerja.Mula-mula metode ini dikenal dalam kimia analisis,kemudian berkembang menjadi metode yang baik, sederhana,cepat dan dapat digunakan untuk ion-ion logam yangbertindak sebagai pengotor.4

Ekstraksi cairan-cairan merupakan suatu teknik dimana suatu larutan (biasanya dalam air) dibuatbersentuhan dengan suatu pelarut kedua (biasanya organik)yang pada hakekatya tidak tercampurkan.Pemisahan yangdapat dilakukan, bersifat sederhana, bersih, cepat danmudah.Dalam banyak kasus, pemisahan dapat dilakukandengan mengocok-ngocok dalam sebuah corong pemisah selamabeberapa menit. Teknik ini sama dapat diterapkan untukbahan-bahan dari tingkat jumlah maupun yang berjumlahbanyak.5

Metode ekstraksi didasarkan pada perbedaankoefisien distribusi zat terlarut dalam 2 larutan

4 S.M. Khopkar, Basic Concept Of Analitycal Chemistry, terj.Saotoraharjo, Konsep Dasar Kimia Analitik (Jakarta: UI Press, 1990), h. 85.

5 Basset.J, R.C Denny, G.H. Jeffery dan J. Mendham, VogelsTexbook Of Quantitative Inorganic Elementary Instrumental Analysis Including ElementaryInstrumental Analysis, terj. Handayana Pudjaatmaka, Kimia Analisis KuantitatifAnorganik (Jakarta: Buku Kedokteran EGC, 1994), h. 165.

3

4

yang berbeda fasa dan tidak saling bercampur.Ekstraksi dilakukan dengan pertimbangan beberapa faktoryaitu:6

1. Kemudahan dan kecepatan proses2. Kemurnian produk yang tinggi3. Rendah polusi4. Kebutuhan me-recovery logam dari larutannya5. Efektivitas dan selektivitas yang tinggi.

Partisi zat-zat terlarut antara dua cairan yangtidak dapat bercampur memiliki banyak kemungkinan untukterjadi pemisahan analitis. Bahkan di mana tujuanprimernya bukanlah analitis namun preparatif, ekstraksipelarut yang merupakan suatu langkah penting dalam urutanyang menuju ke suatu produk murninya dalam laboratoriumorganik, anorganik atau biokimia.7

Dalam analisis penentuan suatu ion logam, ekstraksidapat digunakan untuk memisahkan ion logam tersebut dariion logam yang lainnya yang akan mengganggu identifikasidan penentuan kadarnya. Melalui proses ekstraksi, ionlogam dalam pelarut air ditarik keluar dengan suatupelarut organik. Secara umum, tujuan dari ekstraksi

6Mizri Gozan,Adsopsi Leading dan Ekstraksi Pada Industri Kimia (Jakarta:UI-Press, 2006), h. 81.

7Day and Underwood,Quantitative Analysis, Sixth Edition, terj.IisSopyan, Analisis Kimia Kuantitatif (Jakarta : Erlangga, 2002), h. 141.

adalah untuk memisahkan suatu komponen dan campurannyadengan menggunakan suatu pelarut.8

Beberapa cara dapat mengklasifikasikan sistemekstraksi. Cara klasik adalah mengklasifikasikanberdasarkan sifat zat yang diekstraksi, sebagai khelatatau system ion berasosiasi. Akan tetapi klasifikasisekarang didasarkan pada hal yang lebih ilmiah, yaituproses ekstraksi. Bila ekstraksi ion logam berlangsung,maka proses ekstraksi berlangsung dengan mekanismetertentu. Berarti jika ektsraksi berlangsung melaluipembentukan khelat atau struktur cincin, ekstraksi dapatdiklasifikasikan sebagai ekstraksi khelat.9

Tiga metode dasar pada ekstraksi pada ekstraksicair-cair adalah ekstraksi bertahap (bath), ekstraksikontinyu dan ekstraksi counter current. Ekstraskibertahap merupakan cara yang paling sederhana. Caranyayaitu cukup dengan menambahkan pelarut pengekstraksi yangtidak bercampur dengan pelarut semula kemudian dilakukanpengocokan sehingga terjadi kesetimbangan konsentrasi zatyang akan diekstraksi pada kedua lapisan, setelah itutercapai lapisan didiamkan dan dipisahkan, metode ini

8 Alimin, Muh Yunus dan Irfan Idris, Dasar Kimia Anlitik , h.51.

9 S.M. Khopkar, Basic Concept Of Analitycal Chemistry, terj.Saotoraharjo, Konsep Dasar Kimia Analitik, h. 84.

5

sering digunakan untuk pemisahan analitik. Kesempurnaanekstraksi tergantung pada banyaknya ekstraksi yangdilakukan.10

Salah satu penggunaan penting dalam proses ekstraksipelarut adalah penentuan logam-logam secaraspektrofotometrik pada daerah sinar tampak. Banyak reagenorganik membentuk kompleks khelat berwarna dengan logam-logam tetapi kompleks yang terbentuk kebanyakan tidaklarut dalam air, kompleks-lompleks logam khelat tersebutumumnya larut dalam pelarut organik.Oleh karenaitu,mudah diekstraksi.11

Satu hal kunci yang sangat menentukan pertimbangandesain proses ekstraksi adalah pemilihan solven yang akandigunakan. Hal-hal yang perlu diperhatikan di antaranya:12

a. Reproksivitas: kemampuan untuk melakukan kontak antarapelarut dengan suatu zat teralrut.

b. Selektivitas: kemampuan suatu pelarut untuk melarutkansalah satu komponen zat terlarut. Bandingkan rasiokesetimbangan solute tiap fasa.

10 S.M. Khopkar, Basic Concept Of Analitycal Chemistry, terj.Saotoraharjo, Konsep Dasar Kimia Analitik, h.100.

11 Alimin, Muh Yunus dan Irfan Idris, Dasar Kimia Analitik, h.70.

12Mizri Gozan. Adsopsi Leading dan Ekstraksi Pada Industri Kimia, h.85

6

c. Koefisien distribusi: nilai ratio y/x dalamkesetimbangan yang menunjukkan kemampuan zat terlarutterdistribusi dalam pelarut.

d. Ketidak larutan (insolubility) : pelarut tidak boleh larutdalam cairan karier.

e. Recoverability: kemampuan pelarut untuk dapat dimurnikan(recover). Pertimbangkan hambatan (misal: azeotrop).

f. Kerapatan: menunujukkan konsentrasi zat terlarut dalamsolven. Penurunan karapatan zat C kelarutannya semakinbanyak dalam pelarut.

g. Tegangan permukaan: menunjukkanan dua jenis cairanuntuk bercampur.

h. Reaktivitas kimia: adanya kemampuan untuk bereaksisecara kimiawi antara cairan sehingga dapat diketahuiapakah dua larutan dapat dicampurkan tanpa bereaksi.

i. Viskositas, tekanan uap dan titik beku nilai rendahmemudahkan penyimpanan.

Proses ekstraksi pelarut berlangsung tiga tahapyaitu sebagai berikut:13

1. Pembentukan kompleks tidak bermuatan yang merupakangolongan ekstraksi.

2. Distribusi dari kompleks yang terekstraksi3. Interaksinya yang mungkin dalam fase organik.

13 S.M. Khopkar, Basic Concept Of Analitycal Chemistry. terj.Saotoraharjo, Konsep Dasar Kimia Analitik, h. 87

7

Tahap berikutnya yang penting pada mekanismeekstraksi adalah proses distribusi dari zat yangterekstraksi ke fase organik. Distribusi tersebutbergantung pada bermacam faktor. Antara lain: kebasaanligan, faktor stereokimia dan adanya garam pada sistemekstraksi. Kelarutan kompleks logam selain ditetapkanoleh perbandingan koefisien distribusinya juga ditentukanoleh perubahan koefisien aktivitas zat terlarut padamasing-masing fase.14

Dalam ekstraksi dikenal koefisien distribusi (KD)dan angka banding distribusi (D) yang menyatakanperbandingan konsentrasi zat terlarut dalam keduapelarut.KD hanya berlaku bila solut tidak terionisasidalam salah satu pelarut, solute tidak bersosiasi dengansalah satu pelarut.Angka banding distribusi (D) lebihberlaku umum daripada KD.Selain itu angka bandingdistribusi (D) menyatakan suatu perbandingan konsentrasiterlarut dalam pelarut organik (fasa organik) dan pelarutair (fasa air). Jika zat terlarut itu adalah senyawa Xmaka rumus angka banding distribusi dapat ditulis sebagaiberikut:

14 S.M. Khopkar, Basic Concept Of Analitycal Chemistry. terj.Saotoraharjo, Konsep Dasar Kimia Analitik, h. 94.

D= KonsentrasitotalsenyawaXdalamfasaorganikkonsentrasitotalsenyawaXdalamfasaair …. Pers.

(2.1)

Untuk keperluan analisis kimia angka banding distribusi(D) akan lebih bermakna daripada koefisien distribusi(KD). Pada kondisi ideal dan tidak terjadi asosiasi,disosiasi atau polimerisasi, maka harga KD sama denganD. Harga D tidak konstan antara lain dipengaruhi oleh pHfasa air.15

Ekstraksi pelarut sering digunakan pada kimiaanalitik, tidak hanya untuk pemisahan tetapi juga untukanalisis kuantitatif. Untuk analisis kuantitatifdiperlukan pengkhelat (ligan) sebagai ekstraktan yangmenghasilkan kompleks berwarna pada fase organic dandapat langsung diukur.Misalkan ekstraksi fotometri untukpenentuan uranium, besi, cerium ataupun Cu dengan2-thenoyltrifluoroaseton.16

Kandungan air yang tinggi sekitar 92% menjadikansemangka pembersih tubuh yang sangat baik. Walaupunterutama cairan, semangka kaya akan kalium dan kalsium.Warna merah pada semangka menandakan tingginya kadar

15 Alimin, Muh Yunus dan Irfan Idris, Kimia Analitik, h.52.

16Basset.J. R.C Denny, G.H. Jeffery dan J. Mendham, Vogels TexbookOf Quantitative Inorganic Elementary Instrumental Analysis Including ElementaryInstrumental Analysis, terj. Handayana Pudjaatmaka, Kimia Analisis KuantitatifAnorganik, h. 102.

8

likopen, salah satu komponen karotenoid seperti halnyabetakaroten. Dibandingkan antioksidan lainnya, sepertivitamin C dan E, kekuatan likopen dalam memerangiradikal bebas jauh lebih ampuh.17

BAB IIIMETODE PERCOBAAN

A. Waktu dan Tempat

Hari / tanggal : Jum’at / 09 mei 2014Pukul : 13.30 – 16.00 WITATempat : Laboratorium Kimia Analitik

UIN Alauddin Makassar.

B. Alat dan Bahan

1. AlatAlat yang digunakan dalam percobaan ini adalah:

neraca analitik, corong pemisah 250 mL, buret asam 50 mL,pipet volume 25 mL pipet skala 5 mL, gelas piala 300 mL,gelas piala 100 mL, erlenmeyer 250 mL, gelas ukur 50 mL,statif dan klem, pipet tetes 2 ml, spatula, batangpengaduk, botol semprot dan bulp.

17Nugroho Arifianto, Sri Wahyuningsih dan Lutfi Aris Sasongko,“Consumers Preference Towards Watermelon In Semarang”, Jurnal Ilmu-ilmuPertanian 4 No. 2, hal: 75-76.

2. BahanBahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah:

aquades (H2O), kain blacu, larutan asam sulfat (H2SO4) 2M, larutan kanji 0,2%, larutan kloroform (CHCl3), larutannatrium tiosulfat (Na2S2O3) 0,01 M, padatan iod (I2) dansemangka.

C. Prosedur Kerja

1. Ekstraksi IProsedur kerja pada percobaan ini dapat dilakukan

dengan caramemotong kecil-kecil buah semangka.Menimbang 25 gram semangka.Memisahkan ekstrak semangkadengan menggunakan kain blacu.Memasukkan ekstrak sampelke dalam corong pemisah berukuran 250 mL.Menambahkan 25mL kloroform (CHCl3).Mengguncangkan selama 15menit.Mendiamkan beberapa menit sampai terjadi pemisahanantara lapisan organik dan lapisan ekstraknya.

2. Ekstraksi IIProses ekstraksi selanjutnya yaitu untuk menentukan

koefisien distribusi yang dilakukan dengan cara menimbangsebanyak 0,1252 gram padatan iod (I2). Melarutkan denganaquades (H2O) sebanyak 50 mL di dalam gelaskimia.Memasukkan 25 ml ke dalam corong pemisah berukuran250 mL.Menambahkan kloroform (CHCl3) sebanyak10mL.Menggungcangkan selama 15 menit.Mendiamkan sampai

910

terjadi pemisahan.Memasukkan lapisan ke dalam Erlenmeyer.Mengasamkan larutan dengan asam sulfat (H2SO4) 2 M.Menambahkan 1 mL larutan kanji 0,2%. Menitrasi denganlarutan baku natriumtiosulfat (Na2S2O3) 0,01 M sampaiwarna larutanmenjadi tak berwarna.

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Pengamatan

Dari percobaan yang telah dilakukan makadapat diamati sebagai berikut :

Tabel IV.1 Hasil pengamatan percobaan ekstraksicair-cair

Tabel IV.2Hasil pengamatan percobaan ekstraksi cair-

cair

12

11

No Perlakuan Warna Fasa Gambar

1 Pengocokansampelbuah

semangka

Orange 2 Fasa

2 Penitrasi Orangemenjadi Takberwarna

1 Fasa

B. Reaksi

I2

+

2Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6

2 S2O32- + I2 S4O6

2- + 2I-

C. Analisa Data

1 mmol I2 = 2 mmol S2O32-

13

No Perlakuan Warna Fasa Gambar

1 Penimbangan Cokelat 1 Fasa

2 Pengocokan Ungu 2 Fasa

3 Penitrasi Ungumenjadi takberwarna

1 Fasa

½ mmol I2 = 1 mmol S2O32-

Diketahui :[Na2S2O3] = 0,2 N 0,1 MV tio pada iod dalam Air = 1 mLVtio pada iod dalam CHCl3 = 10 mL

Ditanyakan : KD =…?Penyelesaian :Berdasarkan reaksi

1 mmol Na2S2O3 0,2 N = 0,1 mmol S2O32-

Jadi, 1 mmol Na2S2O3 0,1 M= ½ x 0,1 mmol I2

= 0,05 mmol I2

= 5 x 10 -5molI2

Oleh Karena itu, 1 mL larutan standar Na2S2O3

ekivalen dengan 5 x 10 -5 mol I2maka :Mol I2 dalam H2O = Ntio x Vtio

=5 x 10-5 mol/mL x 1 mL= 5 x 10-5 mol

Gram I2 dalam H2O = mol I2 x BE I2

=5 x 10-5 molx 254 gram/mol= 1,27 x 10-4 gram

Mol I2 dalam CHCl3 = Ntio x Vtio=5 x 10-5 mol/mL x 10mL= 5 x 10-4 mol

Gram I2 dalam CHCl3 = mol I2 x BE I2

14

= 5 x 10-mol x 254 gram/mol = 1,27 x 10-2gram

KD = gramI2dalamH2O

gramI2dalamCHCl3 =1,27x10−4gram1,27X10−2gram

= 1 x 102

= 100

D. Pembahasan

Ekstraksi pelarut cair-cair merupakan prosespemisahan fase cair yang memanfaatkan perbedaan kelarutanzat yang akan dipisahkan antara larutn asal dan pelarutpengekstrak (solvent). Pemisahan yang dapat dilakukan,bersifat sederhana, bersih, cepat dan mudah.Dalam banyakkasus, pemisahan dapat dilakukan dengan mengocok-ngocokdalam sebuah corong pemisah selama beberapa menit. Teknikini sama dapat diterapkan untuk bahan-bahan dari tingkatjumlah maupun yang berjumlah banyak.

Percobaan pertama dilakukan ekstraksi cair-cairdengan sampel yaitu sampel semangkayang dilakukan dengancara memotong kecil-kecil buah semangka agar mudahdiperas dengan kain blacu untuk memperoleh ekstraknya.Ekstrak semangka yang diperoleh selanjutnya dimasukkan kedalam corong pemisahdan menambahkan dengan kloroform(CHCl3). Fungsi dari penambahan kloloform yaitu

sebagai  pelarut non polar yang mudah menguap sehinggasampel ekstrak tersebut tidak larut(tidak bereaksi dengankloroform). Sampel ekstrak semangka dalam corong pemisahdi kocok beberapa menit, fungsi pengocokan ini yaituuntuk membuat larutan kloroform tersebut dapat bercampurdengan ekstrak semangka, sehingga terbentuk 2 fasa daricairan tersebut.Mendiamkan beberapa menit agar terjadipemisahan lapisan antara ekstrak semangka dengan lapisanorganik.Warna yang dihasilkan dari buah semangka adalahOrange. 

Percobaan kedua yaitu penentuan nilai KD denganmenggunakan metode ekstraksi dan sampel berupa padataniod. Pertama, padatan Iod ditimbang sebanyak 0,1252 gramyang dilarutkan dalam 50 mL aquades. Fungsi penimbanganini yaitu untuk mengetahui bobot padatan ion yangdigunakan. Larutan iod dimasukkan ke dalam corong pemisahditambahkan dengan kloroform sebagai pelarut organiksehingga terbentuk dua fasa, yaitu Lapisan organiknyatak berwarna dan lapisan ekstraknya berwarna ungu.Lapisanorganicnya diasamkan dengan asam sulfat (H2SO4) 2M dengantujuan untuk menetralkan pH dalam larutan.Penambahkanlarutan kanji sebagai indikator berfungsi untukmempercepat terjadinya perubahan warna dan memperjelaswarna yang dihasilkan pada titik akhir titrasi.Metitrasi

15

dengan natrium tiosulfat (Na2S2O3) hingga larutan berubahdari warna ungu menjadi tak berwarna.Tujuan dilakukannyatitrasi yaitu untukmengetahui dan menentukan nilai KDpada percobaan ini.

Berdasarkan analisa data yang diperoleh bahwa nilaiKD pada percobaan ini sebesar 100 gram. Hasil iniberbeda jauh dari KD Iod yang sebenarnya yaitu 50,69gram. Hal ini terjadi karena tidak semua padatan iod yangdilarutkan tersebut digunakan atau dengan kata lain hanyasedikit larutan iod yang digunakan pada percobaan ini.

BAB VPENUTUP

A. Kesimpulan

Berdasarkan dari hasil pengamatan yang dilakukanmaka dapat disimpulkan bahwa:1. Metode pemisahan dengan cara ekstrraksi pelarut cair-

cair dilakukan dengan menggunakan ekstrak sampel (buahsemangka) dengan pelarut organiknya (kloroform) denganmenggunakan corong pemisah.

2. Nilai konsentrasi distribusi adalah100.

B. Saran

Saran yang dapat diberikan untuk percobaanselanjutnya adalah sebaiknya berhati-hati pada saatmengocok sampel dalam corong pemisah agar sampel tidakkeluar melalui celah penutup corong.

16

DAFTAR PUSTAKA

Alimin. MS., Dkk. Kimia Analitik. Makassar: Alauddin Press,2007.Arifianto, Nugroho., Sri Wahyuningsih dan Lutfi Aris

Sasongko, “Consumers Preference Towards WatermelonIn Semarang”, Jurnal Ilmu-ilmu Pertanian 4 No 2,(Semarang:Universitas Wahid Hasyim, 2008), Hal: 75-85.

Basset, J.,R.C. Denney, dan J. Mendham.Vogels Texbook OfQuantitative Inorganic Elementary Instrumental Analysis IncludingElementary Instrumental Analysis. Terj. HandayanaPudjaatmaka, Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik . Jakarta:Buku Kedokteran EGC, 1994.

Day and Underwood. Quantitative Analysis, Sixth Edition. Terj.IisSopyan, Analisis Kimia Kuantitatif. Jakarta : Erlangga,2002.

Gozan, Mizri. Adsopsi Leading dan Ekstraksi Pada Industri Kimia.Jakarta:UI-Press, 2006.

Khopkar, SM.Basic Concept Of Analitycal Chemistry. Terj.Saotoraharjo, Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta: UI-Press, 1990.

Mirwan, Agus dan Dannu Arriono, “Dinamika Tetes EkstraksiCair-Cair Sistem Air-Metil Keton (Mek)-Heksan DalamKolom Isian”, Jurnal Teknik Kimia Indonesia 9 No.3,(Bandung: ITB, 2010), Hal: 99-105.