Isi Fix [PDF]

Citation preview

BAB I PENDAHULUAN



1.1 Latar Belakang Tumbuhan lada (Piper nigrum L) termasuk tumbuhan semak atau perdu dan sering kali memanjat dengan akar-akar pelekat. Tumbuhan lada ini dikenal dengan beberapa nama antara lain piper, lada, merica, dan sakang. Dari perlakuan terhadap buah lada dapat diperoleh lada hitam atau lada putih. Lada hitam di peroleh dari buah lada yang belum masak, dikeringkan bersama kulitnya hingga kulitnya berkeriput dan berwarna hitam. Lada putih berasal dari buah yang masak dan kulitnya sudah dihilangkan dan dikeringkan sehingga warnanya putih. Rasa pedas buah lada adalah disebabkan oleh kehadiran alkaloid piperine, chavisine dan piperetine manakala minyak pati menghasilkan aroma lada. Kedua-dua sebagian tersebut membentuk oleoresin yang dapat diperoleh melalui proses ekstraksi pelarut. Kepedasan lada juga dipengaruhi oleh varieti dan persekitaran penanaman lada. Metode yang digunakan untuk mengisolasi piperin dari lada hitam tersebut adalah ekstraksi soxhlet yang merupakan pemisahan satu atau beberapa bahan dari suatu padatan dengan menggunakan bantuan pelarut. Pemisahan terjadi atas dasar kemampuan



larut



yang



berbeda



dari



komponen-komponen



dalam



campuran/pemilihan jenis pelarut ini didasarkan atas beberapa faktor, yaitu selektivitas, kelarutan, kemampuan tidak saling campur, reaktivitas, titik didih, dan kriteria lainnya. Teknik ekstraksi sangat berguna untuk memisahkan secara cepat dan bersih baik untuk zat organik maupun zat anorganik. Cara ini dapat digunakan untuk analisis makro dan mikro. Secara umum, ekstraksi adalah proses penarikan siatu zat terlarut dari larutannya di dalam air oleh suatu pelarutr lain yang tidak dapat bercampur dengan air (fasa air).



1



1.2 Rumusan Masalah 1. Bagaimana memahami prinsip dasar dan teknik isolasi dengan metode ekstraksi kontinu ? 2. Bagaimana cara mengetahui pemisahan dan pemurnian hasil isolasi ?



1.3 Tujuan Tujuan dari praktikum ini adalah agar mahasiswa dapat: 1. Memahami prinsip dasar dan teknik isolasi dengan metode ekstraksi kontinu 2. Mengetahui cara pemisahan dan pemurnian hasil isolasi



1.4 Manfaat Adapun manfaat dari praktikum ini adalah agar mahasiswa dapat memahami prinsip dan melakukan isolasi piperin dari lada hitam.



2



BAB II TINJAUAN PUSTAKA



2.1 Lada Tumbuhan lada (Piper nigrum L) termasuk tumbuhan semak atau perdu dan sering kali memanjat dengan akar-akar pelekat. Tumbuhan lada ini dikenal dengan beberapa nama antara lain piper, lada, merica, dan sakang. Dari perlakuan terhadap buah lada dapat diperoleh lada hitam atau lada putih. Lada hitam di peroleh dari buah lada yang belum masak, dikeringkan bersama kulitnya hingga kulitnya berkeriput dan berwarna hitam .Lada putih berasal dari buah yang masak dan kulitnya sudah dihilangkan dan dikeringkan sehingga warnanya putih (Anwar,dkk.1994).



Gambar Lada Hitam Sumber : (www.centeralhealth.com)



Lada hitam hidup subur di kawasan beriklim tropika yang panas dan lembab. Lazimnya, lada hitam dibiak daripada keratan batang dan pembiakan menggunakan biji jarang dilakukan. Sistem akar berkembang daripada akar adventitius yang terbentuk pada bahagian buku keratan batang yang ditanam. Daun akan keluar pada setiap buku semasa peringkat tumbesaran keratan pucuk utama. Akar adventitius juga akan berkembang untuk membantu pucuk melekat pada tiang sokongan. Pada setiap buku, mata tunas aksil tumbuh menjadi dahan sisi dan seterusnya akan mengeluarkan sulur buah. Bunga lada keluar pada buku yang bertentangan dengan setiap daun di dahan sisi. Kebanyakan kultivar lada mempunyai bunga dwiseks yang kebiasaannya 3



mengalami pendebungaan sendiri. Buah lada yang lebih dikenali sebagai beri, berwarna hijau dan berkeadaan lembut di peringkat awal pembentukan. Ia bertukar ke warna hijau tua dan menjadi keras apabila matang. Kulit luar (eksokarpa) berwarna kuning dan merah cerah dan menjadi lembut apabila masak. Setiap beri lada mengandung biji tunggal yang diselaputi isi buah (mesokarpa). Lada hitam terdiri daripada keseluruhan beri yang telah dikeringkan manakala lada putih adalah biji lada. Rasa pedas buah lada adalah disebabkan oleh kehadiran alkaloid piperine, chavisine dan piperettine manakala minyak pati menghasilkan aroma lada. Keduadua sebagian tersebut membentuk oleoresin yang dapat diperoleh melalui proses ekstraksi pelarut. Kepedasan lada juga dipengaruhi oleh varieti dan persekitaran penanaman lada. Tumbuhan ini berumah dua (dioecious) sehingga dikenal pohon jantan dan pohon betina. Daun berbentuk elips langsing. Buahnya berbentuk lonjong seperti lemon, berwarna kuning, berdaging dan beraroma khas karena mengandung minyak atsiri pada daging buahnya. Bila masak daging dan kulit buahnya membuka dan biji akan terlihat terbungkus fuli yang berwarna merah. Satu buah menghasilkan biji yangt berwarna coklat. Biji lada mengandung minyak atsiri 7-14 %. Bubuk lada dipakai sebagai penyedap untuk roti atau kue, puding, saus, sayuran. Minyak juga dipakai sebagai campuran parfum atau sabun.



2.2 Klasifikasi Tanaman Lada Berdasarkan sistem klasifikasi dari Cronquist dalam Pasuki (1994), klasifikasi tanaman lada adalah sebagai berikut: Divisi



: Magndrophyta.



Kelas



: Magnolipisida.



Anak Kelas



: Magnolidae.



Bangsa



: Piperales.



Suku



: Piperaceae.



Marga



: Piper. 4



Spesies



: Piper nigrum L.



Piperin (1–piperilpiperidin ) C17H19O3N merupakan alkaloid dengan inti piperidin. Piperin berbentuk kristal berwarna kuning dengan titik leleh 127-129,50C, merupakan basa yang tidak optis aktif, dapat larut dalam alkohol, benzena, eter, dan sedikit larut dalam air (Anwar,dkk.1994). Piperin terdapat dalam beberapa spesies piper dan dapat dipisahkan baik dari lada hitam maupun lada putih perdagangan piperin juga dapat ditemukan pada cabe jawa. Kandungan piperin biasanya berkisar antara 5-92% (Anwar,dkk.1994). Struktur piperin adalah sebagai berikut :



N CO



CH HC



O



CH2



CH HC



O



Timing dari London mengadakan penelitian bahwa lada hitam ternyata bukan saja bermanfaat sebagai rempah penyedap makanan. Menurut sebuah penelitian lada hitam juga memiliki potensi menjadi obat baru penyakit pigmen kulit yang disebut vetiligo. Dalam istilah medis, vetiligo dikenal sebagai kondisi dimana sebagian wilayah kulit kehilangan pigmen normal, sehingga permukaan kulit memutih. Seperti yang dipublikasikan dalam British Journal of Dernatoligy. Para peneliti dari King’s Collage London berhasil mengungkapkan manfaat piperin, kandungan utama yang membuat lada hitam terasa pedas dan gurih dalam merangsang pigmentasi dalam kulit. Vetiligo sendiri merupakan jenis penyakit kulit prevalensinya diperkirakan cukup besar yakni menyerang satu diantara seratus orang. Sejauh ini, para dokter mengobati vitiligo dengan menggunakan korti kosteroid yang dioleskan pada kulit. Pengobatan lainnya yakni dengan teknik foto terapi yakni menggunakan radiasi ultriviolet untuk menciptakan kembali pigmen kulit.



5



Namun begitu, dua metode pengobatan tersebut tingkat keberhasilannya masih rendah. Menurut penelitian hanya kurang dari seperempat pasien saja yang memiliki respon positif pada kortikosteroid. Sementara itu, tegangan radiasi UV untuk menciptakan pegmentasi dalam jarak panjang dikhawatirkan memperbesar resiko terkena kanker kulit. Lada hitam merupakan suatu zat yang memiki kemampuan untuk melindungi tubuh kita dari penyakit seperti jantung, kanker kolon (usus besar), sampai mencegah penuaaan.



2.3 Metode Percobaan a. Soxhletasi Prinsip dari soxhletasi yaitu penyarian secara terus-menerus sehingga penyarian lebih sempurna dengan pelarut yang relative sedikit. Jika penyarian telah selesai maka pelarutnya diuapkan dan sisanya adalah zat yang tersari. Biasanya pelarut yang digunakan yaitu pelarut yang mudah menguap atau yang mempunyai titik didih rendah. Kelebihan dari soxhletasi yaitu, proses ekstraksi berjalan sempurna, pelarut sedikit, prosesnya lebih cepat. Sedangkan kelemahannya yaitu tidak dapat digunakan untuk isolasi senyawa yang termolabil atau bahan tambahan yang peka terhadap suhu, dan memerlukan energi listrik.



b. Isolasi Karakter dasar berbagai alkaloid digunakan untuk mengisolasinya. Alkaloid diambil ke dalam larutan asam berair (umumnya asam hidroklorida, sitrat, atau tartarat) dan komponen netral atau bersifat asam dari campuran asal dipisahkan dengan ekstraksi pelarut. Setelah larutan berair dibasakan, maka alkaloid diperoleh dengan ekstraksi ke dalam pelarut yang sesuai (Sastrohamodjojo, 1996).



c.



Hidrolisis Piperin merupakan amida (R-CONH2). Reaksi hidrolisis amida dapat dilakukan



baik dalam suasana asam maupun suasana basa. Dalam kedua kondisi ini, asam dan basa berfungsi sebagai pereaksi dan bukan sebagai katalis. Dalam suasana asam,



6



terjadi penyelangan air terhadap amida sedangkan dalam suasana basa terjadi penyerangan ion hidroksil terhadap atom karbon karbonil amida. O



O



O



O



H



H H



H H



H



H



H



O



O



N



N



Isochavisin



Isopiperin



O



O



O



H



O



H



H



H



O



H H



N



N



H H



O



Piperin



Chavisin



Reaksi hidrolisis amida dalam suasana basa digambarkan sebagai berikut : O-



O R



+



C



-



OH



R



C



O OH



R



+



C -



NH2



NH3



O



NH2



Reaksi hidrolisis dalam suasana asam digambarkan sebagai berikut : O



+ H+



R C NH2



OH



OH



O



+ HOH



R C NH2



R C OH2 NH2



+ NH4+



R C OH



Hidrolisis piperin dapat dilakukan dengan menggunakan larutan 10% KOHetanol menjadi asam piperat.



7



Reaksi hidrolisis piperin digambarkan sebagai berikut :



N CO CH



O



CH2



HC CH



KOH CH3OH



+



O



CH2



HC CH



N



O



HC



H



O



HC



HO2C CH



Piperidin



Asam Piperat



Oksidasi asam piperat dengan memutuskan ikatan rangkap didekat cincin akan menghaasilkan senyawa piperonal yang merupakan bahan dasar pembuatan parfum.



HO2C CH



O



CH2



HC CH HC



O KMnO4



COOH



O



O



+ H2C COOH



Asam Piperat



Asam Oksalat



O



Piperonal



CH



O



O CH



+ H2C O



Asam Piperonilat



Piperin dapat mengalami foto-isomerisasasi oleh sinar membentuk isomer isochavisin (trans-cis), isopiperin (cis-trans) chavisin (cis-cis) dan piperin (transtrans).



d. Penentuan Titik Leleh Jumlah terendah terakhir dari temperatur dimana kristal terakhir meleleh disebut titik leleh. Pemurnian titik leleh oleh pengotor adalah konsentrasi dari efek yang berbeda dalam tekanan uap dari campuran padat dan larutan. Titik leleh dari substansi murni adalah temperatur padatan dan cairan memiliki tekanan uap yang sama. Metode yang sering digunakan adalah melting point aparatus. Sampel diletakkan pada kaca, lalu diatas penangas otomatis, titik leleh akan diukur dengan termometer yang ada disebelahnya (Gibson, 1956). Titik leleh dicapai saat pola molekul pecah dan padatan berubah menjadi cair. Titik leleh suatu kristal adalah suhu dimana padatan mula-mula menjadi cair,di bawah 1 atm. Senyawa murni keadaan padat menjadi cair sangat tajam (0,50C) sehingga suhu ini berguna untuk identifikasi (Wilcox,1995).



8



BAB III METODE DAN TEKNIK



3.1 Alat dan Bahan Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini, antara lain : 1.



Batang pengaduk



1 buah



2.



Corong Buchner



1 buah



3.



Erlenmeyer



1 buah



4.



Evaporator



1 set



5.



Gelas kimia



2 buah



6.



Gelas ukur 100 ml



1 buah



7.



Hotplate



1 buah



8.



Kaca arloji



2 buah



9.



Labu pengenceran



1 buah



10. Neraca analitik



1 buah



11. Penangas air



1 buah



12. Pipet tetes



2 buah



13. Pipet volume



1 buah



14. Rangkaian alat refluks



1 set



15. Rangkaian alat soxletasi



1 set



16. Spatula



1 buah



17. Statif dan klem



1 set



Bahan-bahan yang diperlukan pada percobaan ini, antara lain : 1.



Aquades



2.



Batu didih



3.



Benang gandir



4.



Es batu



5.



Etanol 95 %



6.



HCl 6 M



9



7.



Kertas lakmus merah dan biru



8.



Kertas saring



9.



Larutan 10 % KOH etanol



10. Serbuk lada hitam 11. Silika gel 12. Vaselin



3.2 Prosedur Kerja a. Isolasi Piperin 1.



Membersihkan kemudian menggiling lada hitam menjadi serbuk lada



2.



Membungkus 90 gram serbuk lada dengan kertas saring dan memasukkan kedalam alat soxhletasi



3.



Melakukan ekstraksi selama 5 jam dengan menggunakan pelarut etanol absolut



4.



Menyaring ekstraktan dan melakukan evaporasi untuk memisahkan etanol



5.



Memasukkan 30 ml larutan 10 % KOH etanol kedalam residu dan melakukan penyaringan, mendiamkan larutan basa etanol semalam



6.



Memisahkan kristal yang terbentuk dari larutan



7.



Melakukan rekristalisasi dengan pelarut etanol 95 %



8.



Mengukur titik leleh kristal yang terbentuk



b. Hidrolisis Piperin 1. Melakukan refluks 1 gram piperin dan 20 ml larutan 10 % KOH etanol selama 3 jam 2. Melakukan penguapan etanol, mensuspensikan residu yang diperoleh dengan air panas dan melakukan penetralan dengan HCl 6 M 3. Menyaring larutan dengan corong buchner kemudian mencuci padatan dengan air dingin 4. Merekristalisasi dengan pelarut etanol sampai didapat titik leleh yang konstan



10



BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN



4.1 Hasil Pengamatan No. 1. 2. 3. 4.



Perlakuan A. Isolasi Piperin Menimbang serbuk pala Mengukur pelarut etanol Membungkus dengan kertas saring Melakukan ekstraksi (soxhletasi)



Hasil Pengamatan



90 g serbuk pala 225 mL etanol Bungkusan sampel pala Siklus I (T = 690C) Siklus II (T = 750C) Siklus III (T = 950C) 5. Menyaring ekstraktan Filtrat : larutan coklat kehitaman Residu : ekstrak lada 6. Mengevaporasi Ekstraktan berwarna coklat kehitam an (lebih pekat) 7. Memasukkan 30 mL larutan 10% Larutan coklat kehitaman KOH-etanol ke dalam residu 8. Menyaring Kristal 9. Mendiamkan larutan Kristal kering berbentuk jarum berwarna kuning dengan berat 1 g 10. Menentukan titik leleh Titik leleh 129 oC B. Hidrolisis Piperin 1. Merefluks 1 g piperin dan 20 mL Larutan larutan KOH-etanol selama 3 jam 2. Melakukan penguapan etanol Larutan berwarna kuning kecoklatan (saat penguapan) 3. Memanaskan aquades 4. Mencampurkan ekstrak dengan Larutan kuning keruh, pH = 13 aquades 5. Mencampurkan HCl 6 M dengan Larutan mengental ekstrak secara hati-hati Larutan sedikit bening, pH = 3 6. Menyaring dengan buchner dan Serbuk (tidak menghasilkan kristal) mencuci padatan dengan air dingin 7. Merekristalisasi dengan pelarut Filtrat berwarna kuning muda etanol keruh 8. Menimbang serbuk Serbuk berwarna kuning muda 9. Menentukan titik leleh 0,2 gram



11



Titik leleh 130 oC



4.2 Analisis Data a. Isolasi Piperin Pada percobaan ini, menggunakan metode ekstraksi kontinu untuk memperoleh senyawa piperin dari lada hitam. Metode ekstraksi kontinu yang dilakukan bertujuan untuk memperoleh hasil ekstrak yang lebih murni lagi. Lada hitam yang digunakan dibersihkan dan dihaluskan hingga terbentuk serbuk lada yang halus. Tujuan penghalusan lada hitam adalah agar zat-zat yang terkandung di dalam lada hitam mudah melarut dalam pelarut yang digunakan. Hal ini karena semakin halus serbuk, maka kelarutan akan meningkat karena semakin banyak terjadi kontak dengan pelarut, sehingga semakin banyak zat yang dapat terbentuk dan semakin efisien proses pemisahan atau ekstraksi yang terjadi. Karena sampel yang digunakan dalam percobaan ini adalah lada hitam yang berupa padatan, sehingga metode ekstraksi kontinu yang digunakan dengan cara soxhletasi. Soxhletasi adalah suatu metode atau proses pemisahan suatu komponen yang terdapat dalam zat padat dengan cara penyarian berulang-ulang dengan menggunakan pelarut tertentu, sehingga semua komponen yang diinginkan akan terisolasi. Bila penyarian ini telah selesai, maka pelarutnya diuapkan kembali dan sisanya adalah zat yang tersari (Kusmardiyani dan Namawi, 1992).



12



Sebelum melakukan soxhletasi, dilakukan tahap preparasi atau persiapan, yaitu membungkus sampel serbuk lada hitam yang digunakan dengan kertas saring sedemikian rupa sehingga berbentuk lonjong. Lalu diikat dengan benang gandir agar serbuk tidak pecah atau keluar dari kertas saring pada saat proses ekstraksi berlangsung. Fungsi penggunaan kertas saring adalah sebagai selimut berpori agar partikel-partikel serbuk yang berukuran lebih besar dari pori-pori kertas saring dapat tertahan dalam kertas dan tidak ikut mengalir menuju labu alas bulat, sehingga dapat mempermudah pelarut untuk menyerap piperin yang terkandung di dalam sampel. Setelah serbuk dibungkus dengan kertas saring, selanjutnya dimasukkan ke dalam tabung ekstraktor untuk selanjutnya disoxhletasi. Pelarut yang digunakan dalam proses soxhletasi pada percobaan ini adalah etanol sebanyak 225 mL. Volume dari cairan penyari harus lebih besar dibandingkan kapasitas dari tabung ekstraktor. Hal ini disebabkan untuk mencegah habisnya cairan penyari pada labu alas bulat saat dilakukan pemanasan yang kemudian akan membuat cairan penyari itu menguap. Pelarut etanol digunakan untuk melarutkan zat yang diinginkan dari dalam lada hitam, karena baik piperin maupun etanol memiliki kepolaran yang sama yaitu bersifat polar sehingga etanol mampu melarutkan piperin sesuai dengan prinsip like dissolved like. Dari literatur diperoleh bahwa piperin merupakan senyawa alkaloid yang dapat larut dalam alkohol yaitu etanol, dimana antara piperin dengan etanol mampu untuk membentuk ikatan hidrogen. Gambar ikatan hidrogen antara piperin dan etanol adalah sebagai berikut:



N HOCH2CH3 CO



ikatan hidrogen



CH CH



CH



CH3



O CH2 O



Selanjutnya adalah melakukan proses ekstraksi selama beberapa hari. Pada saat proses ekstraksi juga digunakan batu didih pada labu pelarut yang bertujuan untuk



13



menjaga tekanan dan suhu larutan supaya tetap stabil dan tidak terjadi letupan selama proses ekstraksi berlangsung. Disamping itu, digunakan penangas air yang suhunya dijaga diantara kisaran 70oC (jangan sampai air dalam penangas mendidih). Hal ini dikarenakan jika suhu penangas lebih tinggi dari titik didih piperin, ditakutkan justru piperin yang akan ikut menguap. Proses yang terjadi selama soxhletasi adalah pelarut etanol dipanaskan dalam labu bundar sehingga menguap. Setelah cairan penyari menguap, uap akan didinginkan oleh kondensor sehingga terkondensasi menjadi molekul-molekul air dan jatuh berupa cairan ke sampel (lada hitam). Molekul-molekul cairan penyari ini akan mengisi seluruh tabung berpori dalam tabung ekstraktor dan melarutkan analit yang berada di dalam serbuk simplisia dengan cara menembus pori-pori kertas saring dan membawa keluar analitnya. Cairan penyari yang berisi analit akan tertahan di dalam tabung ekstraktor sampai tinggi cairan pada tabung ekstraktor sama dengan tinggi cairan pada pipa sifon. Setelah tinggi cairan penyari pada kedua tabung tersebut sama, maka cairan penyari akan turun secara bersamaan ke dalam labu alas bulat (Depkes RI, 1986). Ketika cairan penyari yang telah menyari simplisia kembali masuk ke dalam labu alas bulat, maka disebut satu sirkulasi (satu siklus). Dari proses soxhletasi dihasilkan ekstrak lada hitam dan dalam proses pada alat soxhlet ini mengalami 3 siklus yang kontinu menghasilkan larutan lada hitam atau ekstraktan yang berwarna coklat kehitaman. Ekstrak lada hitam tadi kemudian dievaporasi yang bertujuan untuk memisahkan hasil ekstrak dengan pelarutnya, yakni etanol. Dalam evaporator akan terjadi pemisahan ekstrak dari pelarutnya (etanol) dengan prinsip pemanasan yang dipercepat oleh putaran labu bundar, pelarut dapat menguap 5-10oC di bawah titik didih pelarutnya disebabkan adanya perubahan tekanan. Dengan bantuan pompa vakum, uap larutan pelarut etanol akan menguap naik ke kondersor dan mengalami kondensasi menjadi molekul-molekul cairan pelarut etanol murni yang ditampung dalam labu bundar sebagai penampung pelarut, sehingga diperoleh ekstrak larutan hitam pekat. Selanjutnya, ekstrak yang pekat tadi ditambahkan dengan larutan KOH dalam etanol dan diperoleh larutan berwarna coklat kehitaman. Penambahan larutan KOH



14



dalam etanol bertujuan untuk memperoleh piperin dari ekstrak pekat tersebut, dimana di dalam ekstrak tersebut terdapat komponen lain ketika ditambahkan KOH-etanol yang menyebabkan piperin yang ada dalam ekstrak tersebut bereaksi menjadi garam asam piperat dan dengan penambahan KOH-etanol dapat mengeliminasi senyawa lainnya, karena dalam ekstak tersebut masih ada zat pengotor. Masih terdapatnya zat pengotor ini disebabkan senyawa piperin, merupakan senyawa alkaloid golongan amida yang dapat mengalami reaksi hidrolisis baik dalam suasana asam maupun basa. Jadi penambahan larutan KOH-etanol ini bertujuan untuk mengisolasi senyawa piperin dalam bentuk garamnya, karena berdasarkan literatur dinyatakan bahwa senyawa golongan alkaloid sering kali diisolasi dalam bentuk garamnya yaitu garam asam piperat. Lalu filtrat yang ada disaring. Proses penyaringan bertujuan agar filtrat dapat terpisah dari zat-zat pengotornya. Kemudian filtrat didiamkan dalam larutan es selama satu malam agar terjadi pembentukan kristal piperin yang sempurna. Hasil yang terbentuk tersebut disaring dengan corong buchner sehingga dapat dihasilkan kristal yang sudah terpisah dari filtratnya. Kristal yang diperoleh direkristalisasi menggunakan etanol, rekristalisasi ini didasarkan pada prinsip perbedaan dalam kelarutan pada suatu pelarut tertentu dan suhu tertentu. Pada suhu kamar, senyawa piperin dalam bentuk kristalnya yang memang bersifat polar akan dapat melarut dalam etanol yang juga bersifat polar. Ketika ditambahkan etanol sebagai pelarut, maka piperin yang ada akan melarut dalam filtratnya, sedangkan zat pengotor seperti piperin yang bersifat nonpolar atau kurang polar tidak larut dalam etanol akan tertinggal di dalam residunya. Selanjutnya, kristal yang diperoleh tadi ditimbang dan ditentukan titik lelehnya. Berdasarkan percobaan dapat diperoleh massa kristal yang didapat sebesar 1 g dan dari hasil perhitungan diperoleh persentase rendemen sebesar 1,1%. Dilihat dari warna kristal yang dihasilkan, yaitu berwarna kuning, menunjukkan bahwa sudah sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa kristal piperin merupakan kristal berwarna kuning. Jadi, dapat disimpulkan bahwa kristal yang diperoleh di percobaan sudah murni.



15



Dari literatur, titik leleh piperin adalah 128-130oC (ChemNet), sedangkan dalam percobaan diperoleh titik leleh sebesar 129oC yang menandakan bahwa piperin yang dihasilkan sudah murni.



b. Hidrolisis Piperin Dalam percobaan ini bertujuan untuk menghidrolisis piperin menjadi asam piperat. Pada proses hidrolisis sebanyak 1 g piperin direaksikan dengan 20 mL larutan 10% KOH-etanol. Larutan KOH-etanol digunakan agar reaksi berlangsung dalam suasana basa. Selain itu penambahan KOH alkoholis juga bertujuan untuk menghidrolisis ekstrak kental dari piperin menjadi Kristal kalium piperinat dan piperidin (Bruneton, 1999). Untuk menghomogenkan larutan maka piperin yang sudah dicampur direfluks selama 3 jam dan suhu yang digunakan tidak boleh melebihi titik didih etanol karena jika melebihi titik didih etanol maka etanol akan menguap dan dikhawatirkan etanol habis sebelum proses refluks. Tujuan dari merefluks ini agar terjadi reaksi hidrolisis secara sempurna. Proses yang terjadi yaitu pelarut yakni KOH-etanol dimasukkan bersama piperin ke dalam labu bundar, lalu memanaskan. Uap pelarut akan terkondensasi di dalam kondensor menjadi molekul pelarut sehingga turun kembali menuju labu bundar dan akan melarutkan kembali piperin yang berada dalam labu hingga dasar dan seluruhnya secara berkesinambungan sehingga reaksi berlangsung secara sempurna. Pada proses ini terjadi reaksi sebagai berikut:



N C



CH HC



O



O



N



CH2



CH HC



adisi



OH-



O



C



O



CH HC



H



O



O



CH2



CH HC



O



Piperin



eliminasi serah terima elektron



-



+ N



Piperidin



OOC



CH HC



O



CH2



CH HC



O



garam Asam piperat



16



Pada saat merefluks digunakan batu didih yang berfungsi untuk menjaga suhu dan tekanan dalam ruang alat refluks agar tetap konstan atau stabil, sehingga tidak terjadi letupan-letupan ketika proses refluks berlangsung. Adapun hasil refluks adalah larutan berwarna kuning kecoklatan. Warna kuning ini menunjukan bahwa pada ekstrak tersebut mengandung piperin yang dihidrolisis. Setelah melakukan refluks selama 3 jam, hasil refluks didinginkan terlebih dahulu kemudian dilakukan penguapan dengan evaporator sehingga etanol menguap. Ekstrak yang diperoleh ini selanjutnya dicampurkan dengan aquades hingga diperoleh ekstrak yang berwarna kuning keruh dengan pH = 13, hal ini menunjukkan bahwa larutan tersebut dalam suasana basa.



Reaksi hidrolisis amida dalam susasana basa adalah sebagai berikut:



N CO CH HC CH HC



Piperin



O



HO2C CH



KOH CH2 CH3OH CH3CH 2OH



N



O



H



+



Piperidin



O



CH2



HC CH HC



O



Asam Piperat



Seperti pada reaksi diatas hidrolisis piperin menghasilkan senyawa piperidin dan asam piperat yang merupakan asam karboksilat. Reaksi hidrolisis ini berlangsung lebih sempurna setelah melalui proses pengrefluksan dengan pemanasan selama 3 jam. Adapun tahapan reaksi lengkapnya adalah sebagai berikut:



17



O



O H2C



HC C



O



HC CH



H2C N



O



OH



HC CH



OH-



+



CH



O



HC CH CH



O



piperin O H2C



H



HC C



O



O



HC CH



N



+



CH



O



piperidin



asam piperat



Dari tahapan-tahapan reaksi ini terlihat bahwa dalam suasana basa terjadi penyerangan ion hidroksil (OH-) terhadap atom karbon karbonil amida dan dalam kondisi ini basa berfungsi sebagai pereaksi atau reaktan dan bukan sebagai katalis. Kemudian menetralkan dengan larutan HCl 6 M karena hidrolisis ini berlangsung dalam keadaan basa sehingga harus dinetralkan. Larutan yang dihasilkan sedikit bening (larutannya mengental) dengan pH=3, adapun reaksi yang terjadi setelah penambahan HCl 6 M adalah sebagai berikut:



O H2C



O



HC CH O



O



HC C CH



asam piperat



H2C



OH



O



HC C HC CH



+ HCl pekat O



Cl + H2O



CH



garam



air



Selanjutnya larutan tersebut disaring dengan penyaring buchner dan padatan yang terbentuk (serbuk/tidak menghasilkan kristal) dicuci dengan air dingin, setelah itu serbuk tersebut direkristalisasi dengan etanol. Rekristalisasi merupakan salah satu cara pemurnian zat padat dari pengotornya dimana zat-zat tersebut dilarutkan dalam suatu pelarut kemudian dikristalkan kembali dengan pendinginan perlahan (Arsyad, 2011). Prinsip dasar dari proses ini adalah perbedaan kelarutan antara zat yang



18



dimurnikan dengan zat pencemarnya dan hanya molekul-molekul yang sama yang mudah masuk ke dalam struktur kristalnya, sedangkan molekul-molekul lain atau pengotor tetap di dalam larutan atau berada di luar kristalnya (Keenan, 1999) Adapun filtrat yang diperoleh adalah berwarna kuning muda keruh dan endapannya (serbuknya) berwarna kuning muda. Endapan yang didapatkan dari proses tersebut dikeringkan diatas kertas saring yang dilapisi dengan kasa, kemudian disimpan di dalam desikator. Setelah kering, kristal yang didapat kemudian ditimbang. Berdasarkan percobaan ini diperoleh massa endapan atau kristal sebesar 0,2 g dan melalui perhitungan rendemen diperoleh persentase yang dihasilkan sebesar 80%. Dilihat dari persentase endapannya yang kurang dari 100% menunjukkan bahwa percobaan yang dilakukan berhasil (kristal yang dihasilkan cukup murni atau pengotor yang terdapat pada kristal dalam jumlah yang kecil) karena persentase kristal tidak mungkin lebih dari 100%. Kemudian dilakukan pengujian titik leleh kristal piperidin dan diperoleh titik lelehnya adalah 130oC. Berdasarkan literatur titik leleh kristal piperidin adalah 106oC (Merck Chemicals, 2014). Adanya titik leleh yang tidak sesuai dengan literatur ini dikarenakan kristal yang terbentuk bukanlah kristal yang murni sempurna (masih ada terdapat pengotor dalam kadar yang sedikit), sehingga menaikkan titik leleh kristal piperidin yang diukur atau karena pada saat pengukuran titik leleh piperidin tidak pada suhu standar 25oC melainkan pada suhu ruangan 32oC.



19



BAB V PENUTUP



5.1 Kesimpulan 1. Isolasi piperin dari lada hitam pada percobaan ini menggunakan proses ekstraksi kontinu dengan cara soxhletasi dengan pelarut etanol karena piperin dan etanol sama-sama bersifat polar. 2. Proses hidrolisis piperin dilakukan dalam suasana basa di mana OH- bertindak sebagai pereaksi yang menyerang atom karbon karbonil amida. 3. Massa kristal piperin yang diperoleh pada isolasi piperin sebesar 1 gram dengan persentase rendemen sebesar 1,1 % dan titik lelehnya sebesar 129oC. Sedangkan



20



massa kristal piperidin yang diperoleh pada hidrolisis piperin sebesar 0,2 g dengan persentase rendemen sebesar 20 % dan titik lelehnya sebesar 130oC.



5.2 Saran Dari percobaan yang telah dilakukan, praktikan memberikan beberapa saran sebagai berikut. 1. Dalam melaksanakan percobaan, diperlukan ketelitian untuk mendapatkan hasil yang sesuai. 2. Dalam proses menyoxhlet, suhu harus benar-benar diperhatikan agar pemisahan dapat berjalan dengan sempurna.



DAFTAR PUSTAKA Anonim,



tanpa



tahun.



Lada



Hitam.



(Online),



(http://www.centeralhealth.com/images/lada-hitam.jpg. diakses tanggal 25 Mei 2014) Anwar, Chairil. dkk. 1996. Pengantar Praktikum Kimia Oganik. Depdikbud : Jakarta. Arsyad, M.N. 2001. Kamus Kimia Arti dan Penjelasan Istilah. Gramedia : Jakarta. Bruneton, J. 1999. Pharmacognosy, Phytochemistry, Medical Plant. 2nd edition. Intercept.Ltd : New York.



21



ChemNet. Tanpa Tahun. The Physical and Chemical Property of Piperine. (Online), (http://www.chemnet.com/cas/id/94-62-2/Piperine.html. diakses pada 25 Mei 2014) Depkes RI. 1986. Sediaan Galenik. Departemen Kesehatan Republik Indonesia : Jakarta. Fessenden and Fessenden. 1982. Kimia Organik Jilid I. Erlangga : Jakarta. Fessenden and Fessenden. 1991. Kimia Organik Jilid II. Erlangga : Jakarta. Gibson, Charles, S. 1956. Essential Principles of Organic Chemistry. Chambridge of The University Press : London. Keenan, C.W. 1999. Kimia untuk Universitas Jilid 2. Erlangga : Jakarta. Kusmardiyani, S. & Nawawi As’ari. 1992. Kimia Bahan Alam. Pusat antar Universitas Bidang Ilmu Hayati : Yogyakarta. Lisnawati, 2004. Isolasi dan Karakterisasi Piperin dan Lada Hitam. Skripsi. FKIP UNLAM : Banjarmasin. Marck



Chemicals.



2014.



Piperidini.



(Online),



(http://www.merckmillipore.com/indonesia/chemicals/piperidin/MDA_CHE M-109724/p_xrOb.s1LJOMAAAEWveAfVhTl, diakses pada 25 Mei 2014) Syahmani dan Rilia Iriani. 2012. Petunjuk Praktikum Kimia Organik. FKIP UNLAM : Banjarmasin. Wilcox, C.F. 1995. Experimental Organic Chemistry, 2nd edition. Prentice Hall : New Jersey.



22



LAMPIRAN



Perhitungan 1) Persentase piperin yang dihasilkan dari isolasi piperin



% Piperin







Massa piperin x 100 % Massa Lada Hitam



=



1 gram x 100 % 90 gram



= 1,1 % 2) Persentase kristal piperin yang dihasilkan dari hidrolisis piperin



23



% Kristal piperidin







Massa kristal x 100 % Massa piperin



=



0,2 gram x 100 % 1 gram



= 20 % Pertanyaan 1) Tuliskan mekanisme reaksi hidrolisis piperin?



Jawaban Mekanisme reaksi hidrolisis piperin :



N C



CH HC



O



O



N



CH2



CH HC



adisi



OH-



O



C



O



CH HC



H



O



O



CH2



CH HC



O



Piperin



eliminasi serah terima elektron



-



+ N



Piperidin



OOC



CH HC



O



CH2



CH HC



O



garam Asam piperat



24