Paraf Asisten
Paraf Asisten
LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK
Judul : Ekstraksi Piperin dari Buah Lada
TujuanPercobaan : Mempelajari teknik pemisahan senyawa dari padatan dengan acara ekstraksi.
Pendahuluan
Semua orang tentunya sudah mengenal buah lada, buah ini biasanya digunakan sebagai campuran dalam masakan. Lada yang dikenal dalam kehidupan sehari-hari adalah lada hitam dan lada putih. Lada merupakan tumbuhan semak atau perdu. Lada ini memiliki rasa khas yang agak pedas, namun tidak seperti cabai. Banyak orang yang belum tau bahwa sebenarnya lada memilik kandunga-kandungan bahan kimia yang dapat digunakan dalam berbagai hal seperti kandungan minyak atsiri yang dapat digunakan sebagai parfum dan lain-lain. Menurut sebuah penelitian lada hitam juga memiliki potensi menjadi obat baru penyakit pigmen kulit yang disebut vetiligo.
Seperti telah disebutkan dalam paragraf sebelumnya bahwa lada adalah tumbuhan menjalar yang merupakan semak atau perdu, sehingga tumbuhan ini menjalar mennguanak akar pelekat. Tumbuhan lada ini dikenal dengan beberapa nama antara lain piper, lada, merica, dan sakang. Paragraf sebelumnya juga menyebutkan sekilas bahwa terdapat lada hitam dan lada putih. Lada hitam berwarna hitam akibat dari pengeringan buah lada yang belum masak dengan kulitnya sampai keriput. Sedangkan lada putih adalah buah lada yang sudah masak dan dikeringkan tanpa kulitnya. Penyebab adanya rasa pedas pada buah lada adalah karena adanya alkaloid piperin, chavisine dan piperettine, sedangkan minyak lada menyebabkan aroma atau bau pada lada (Anwar et all, 1994).
Rumus kimia piperin (1–piperilpiperidin) adalah C17H19O3N. Kristal piperin berwarna kuning dan memiliki titik leleh 127-129,5oC. Piperin adalah basa yang tidak aktif dan mempunyai sifat larut dalam alkohol, benzena, eter dan agak larut dalam air. 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 et all, 1994).
Piperin termasuk dalam alkaloid turunan piridin dengan inti piperidin, isomer dari piperin yaitu kavisin merupakan senyawa yang berasa pedas. Sifat racun alkaloid ini paling kecil dibandingkan sebagian besar alkaloid. Senyawa ini terdapat pada lada dan cabe dalam jumlah cukup banyak. Piperin mempunyai bau yang khas dan tajam, rasa pedas membakar lidah. Efek farmakologi dari senyawa ini diantaranya sebagai antiinflamasi, antimikroba, hepatoprotektor, antikanker dan meningkatkan efek antioksidan sel. Piperin terbukti menurunkan lipid peroksidase hati dan melindungi dari kerusakan oksidatif akibat induksi dari senyawa karsinogenik kimia. Piperin memiliki struktur yang sangat menrik karena terdiri dari banyak gugus fungsional dan sistem konjugasinya. Hidrolisa terhadap piperin dalam suasana asam, akan menghasilkan piperidin, C3H10NH, dan asam tak jenuh piperat (Septiatin, 2008).
Gambar Struktur Piperin
Gambar di atas adalah struktur dari Piperin. Piperin merupakan amida (R-CONH2). Reaksi hidrolisis amida dapat dilakukan baik dalam suasana asam maupun suasana basa. Piperin dapat mengalami foto-isomerisasasi oleh sinar membentuk isomer isochavisin (trans-cis), isopiperin (cis-trans) chavisin (cis-cis) dan piperin (trans-trans) (Lisnawati, 2004).
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 (Bernasconi, 1995).
Sokletasi adalah suatu metode/proses pemisahan suatu komponen yang terdapat dalam zat padat dengan cara penyaringan berulang-ulang dengan menggunakan pelarut tertentu, sehingga semua komponen yang diinginkan akan terisolasi. Pengambilan suatu senyawa organik dari suatu bahan alam padat disebut ekstraksi. Jika senyawa organik yang terdapat dalam bahan padat tersebut dalam jumlah kecil, maka teknik isolasi yang digunakan tidak dapat secara maserasi, melainkan dengan teknik lain dimana pelarut yang digunakan harus selalu dalam keadaan panas sehingga diharapkan dapat mengisolasi senyawa organik itu lebih efesien (Aramico, 2003).
Salah satu sifat alkaloid yang paling penting adalah kebasaannya. Metode pemurnian dan pencirian umumnya mengandalkan sifat fisiknya, dan pendekatan khusus harus dikembangkan untuk beberapa alkaloid yang tidak bersifat basa. Alkaloid biasanya diperoleh dengan cara mengekstraksi bahan tumbuhan memakai air yang diasamkan dengan melarutkan alkaloid sebagai garam atau bahan tumbuhan dapat dibasakan dengan natrium bikarbonat dan sebagainya. Basa bebas diekstraksi dengan pelarut organik seperti kloroform, eter dan sebagainya. Pelarut atau pereaksi yang telah sering dipakai seperti kloroform, aseton, amonia dan metilena klorida dalam kasus tertentu harus dihindari. Beberapa alkaloid yang dapat menguap dapat dimurnikan dengan cara penyulingan uap dari larutan yang dibasakan. Larutan dalam air yang bersifat asam dan mengandung alkaloid dapat dibasakan lalu alkaloid diekstraksi dengan pelarut organik sehingga senyawa netral dan asam yang mudah larut tertinggal dalam air (Underwood, 1981).
Prinsip Kerja
Prinsip sokhlet ialah ekstraksi menggunakan pelarut yang selalu baru yang umumnya sehingga terjadi ekstraksi kontinyu dengan jumlah pelarut konstan dengan adanya pendingin balik. Adapun prinsip sokletasi ini yaitu : Pengekstraksian yang berulang ulang sehingga hasil yang didapat sempurna dan pelarut yang digunakan relatif sedikit. Bila penyaringan ini telah selesai, maka pelarutnya diuapkan kembali dan sisanya adalah zat yang tersaring.
Alat
1 set alat sokhlet, labu alas bulat, kondensor, timbangan, mantel pemanas, erlenmeyer 100 mL, ice bath, penangas air, pipet Mohr, gelas ukur, corong penyaring, alat penentu titik leleh.
Bahan
Diklorometana, eter, kertas saring, serbuk lada.
Prosedur Kerja
Ditimbang 7 gram serbuk lada, lalu dibungkus dengan kertas saring. Dimasukkan sampel ke dalam alat sokhlet. Dimasukkan diklorometana sebanyak 50 mL ke dalam labu alas bulat 50 mL dan set alat tersebut menjadi alat sokhlet. Dipanaskan heating mantle selama beberapa sirkulasi sampai terekstrak sempurna (sekitar 1 jam). Didinginkan labu hingga suhu kamar. Ekstrak yang diperoleh dipindah ke dalam erlenmeyer 100 mL dan dievaporasi pelarut diklorometana dengan penangas air hingga diperoleh cairan kental seperti minyak kecoklatan. Hal ini dilakukan di lemari asam. Didinginkan dalam ice bath dan ditambahkan 6 mL eter dingin sambil diaduk selama 5 menit. Dievaporasi kembali pelarut yang ada menggunakan penangas air. Didinginkan ekstrak dalam ice bath dan ditambahkan 6 mL eter dingin sambil diaduk, lalu didinginkan selama 10 menit sampai terbentuk kristal jarum. Disaring kristal dan dicuci dengan 5 mL eter dingin. Dilanjutkan dengan pendinginan tabung reaksi dalam ice bath selama 20 menit. Disaring kristal yang terbentuk dan dicuci dengan 5 mL eter dingin. Dikeringkan kristal diudara, ditimbang dan ditentukan titik lelehnya.
Waktu yang dibutuhkan
No.
Perlakuan
Jam
Waktu
1.
Persiapan sampel dan alat
13.00 – 13.30
10 menit
2.
Proses sokletasi 7 siklus
13.35 – 14.20
60 menit
3.
Proses evaporasi
14.20 – 14.25
20 menit
4.
Proses pendinginan
14.25 – 14.30
30 menit
5.
Proses evaporasi kembali
14.30 – 14.35
15 menit
6.
Proses pendinginan kembali
14.35 – 14.45
25 menit
7.
Penentuan titik leleh
14.45 – 15.00
15 menit
Data dan Perhitungan
Data Percobaan:
Berat awal : 7 gram
Berat hasil : 0,19 gram Warna : kuning
Massa kertas saring : 0,53 gram Bau : bau minyak lada
Massa padatan + kertas saring : 0,72 gram
Jumlah siklus : 7 siklus
Bentuk : endapan berwarna kuning
Titik leleh yang didapat : 126oC – 128oC
Rendemen = massa padatanmassa awal sampel x 100%
= 0,19 g7 g x 100%
= 2,7 %
Hasil
No
Keterangan
Gambar
1.
Sampel lada yang telah halus
2.
1 Set alat sokhlet dengan mantel pemanas yang telah diatur
3.
Siklus 1 dan siklus 2
4.
Siklus 3 dan siklus 4
5.
Siklus 5 dan siklus 6
6.
Siklus 7
7.
Hasil ekstraksi sokhlet dan hasil ekstraksi setelah evaporasi
8.
Hasil setelah pendinginan dan hasil padatan
Pembahasan Hasil
Salah satu metode pemisahan kimia adalah menggunakan metode ekstraksi. Ekstraksi adalah cara untuk memisahkan atau mengambil suatu komponen-komponen kimia yang berada dalam suatu sampel dengan menggunakan pelarut. Ekstraksi didasarkan pada perbedaan sifat kelarutan suatu senyawa organik di dalam suatu cairan pelarut yang tidak saling bercampur. Senyawa yang bersifat polar umumnya dapat larut dalam air karena jenis ikatan yang sama, sementara senyawa organik yang bersifat non polar umumnya tidak dapat larut alam pelarut air atau pelarut polar. Jenis-jenis ekstraksi terbagi dua yaitu ekstraksi dingin atau maserasi dan ekstraksi panas misalnya dengan ekstraksi soxhlet. Perbedaan dari kedua jenis ekstraksi ini adalah terletak pada tehniknya saja dimana untuk ekstraksi dingin tidak menggunakan proses pemanasan pada sampel melainkan dengan cara merendam sampel dalam pelarut. Sedangkan ekstraksi panas dilakukan dengan pemanasan.
Percobaan kali ini adalah isolasi Piperin dari buah lada. Metode yang digunakan adalah metode ektraksi continue atau terus menerus menggunakan ekstraksi sokhlet. Metode ekstraksi continue yang dilakukan bertujuan untuk memperoleh hasil ekstrak yang lebih murni lagi. Lada yang digunakan dibersihkan dan dihaluskan hingga terbentuk serbuk lada yang halus. Lada halus tadi diimbang sebanyak 7 gram kemudian dibungkus dengan kertas saring. 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. Tujuan pembungkusan dengan menggunakan kertas saring tadi berfungsi agar pelarut yang sudah dikondensasi dan berubah menjadi cairan dapat jatuh secara perlahan (tetes demi tetes) ke dalam thimbel yang berisi sampel. Kertas saring digunakan sebagai pembungkus karena kertas saring mempunyai dinding yang tipis dan berpori yang dapat memperudah pelarut untuk menyerap piperin yang terkandung di dalam sampel.
Sampel yang sudah dimasukkan kedalam thimble kemudian dimasukkan ke dalam tempat sampel. Proses yang terjadi selama soxhletasi adalah pelarut dipanaskan dalam labu alas bulat sehingga menguap dan didinginkan menggunakan kondensor, sehingga cairan jatuh ke sample (lada) untuk melarutkan zat aktif di dalam sampel lada. Pelarut akan berubah menjadi fase uap karena titik didihnya yang rendah dan dengan menggunakan kondensor pelarut yang dalam fase uap tadi berubah menjadi fase cair dan akan jatuh menetesi sampel lada. Jika pelarut yang jatuh pada bagian alat soxhlet yang terdapat sampel lada telah penuh, maka pelarut dan bahan yang terkandung dalam sampel (piperin) akan jatuh kedalam labu alas bulat karena adanya tekanan yang diberikan larutan. Proses ini dinamakan satu kali siklus ekstraksi. Proses soxhlet ini mengalami 7 siklus yang continue menghasilkan larutan lada atau ekstraktan yang tidak berwarna. Proses sokhlet dilakukan hingga beberapa siklus sampai ekstraktan menjadi bening. Semakin banyak siklus yang dilakukan maka ekstrak akan semakin baik. Diklorometana digunakan sebagai pelarut karena sifatnya yang polar sama dengan kandungan piperin dalam lada, sehingga zat piperin dapat larut dalam diklorometana.
Gambar di atas adalah interaksi antara piperin dengan diklorometana. Kedua zat tersebut mengalami ikatan hydrogen pada O dalam piperin dengan H pada diklorometana. Setelah proses sokhlet dilakukan 7 siklus dan cairan berwarna bening, kemudian mantel pemanas dimatikan dan ditunggu hingga labu alas bulat agak dingin (sesuai suhu kamar). Setelah dirasa cukup dingin, cairan dipindahkan ke dalam Erlenmeyer dan dievaporasi untuk menghilangkan diklorometana dalam cairan. Cairan dievaporasi di lemari asam, hal ini dilakukan agar uap yang dihasilkan oleh cairan tersebut tidak menyebar ke dalam ruangan dalam laboratorium sehingga membahayakan praktikan dan semua yang ada dalam ruangan. Cairan dievaporasi sampai menghasilkan cairan yang kental seperti minyak. Cairan yang dihasilkan kemudian ditambahkan eter sebanyak 6 mL dan didinginkan di dalam ice bath. Kemudian larutan dievaporasi kembali dalam penangas. Setelah cairan seperti minyak terbentuk kembali, cairan tersebut ditambah dengan eter kembali sebanyak 6 mL dan diaduk kemudian didiamkan dalam ice bath sampai membentuk endapan Kristal jarum. Setelah terbentuk endapan larutan langsung disaring pada kertas saring agar didapat endapannya. Penambahan heksana:aseton tidak dilakukan karena menurut asisten, ektrak yang dihasilkan hanya sedikit sehingga boleh langsung disaring.
Ekstrak yang dihasilka dari penyaringan berwarna kuning dan jumlahnya sangat sedikit. Massa yang diperoleh dari penyaringan setelah dikurangi massa kertas saring hanya 0,19 gram. Rendemen yang dihasilkan dari massa tersebut adalah sebanyak 2,7%. Hal ini mungkin terjadi karena sampel lada tidak dapat diekstrak seluruhnya, tetapi hanya terekstrak sebagian sehingga persentase rendemen Kristal yang diperoleh kecil. Dalam literartur disebutkan bahwa kandungan piperin dalam lada adalah sekitar 5% ke atas.
Setelah diperoleh endapan piperin, kemudian endapan tersebut diukur titik lelehnya menggunakan alat pengukur titik leleh. Titik leleh yang diperoleh pada percobaan ini adalah 126 – 128oC. hal ini tidak keluar dari titik didih piperin dalam literature yang berkisar antara 127 – 129,5oC.
Kesimpulan
Isolasi senyawa piperin yang berada dalam lada dapat dilakukan dengan metode ekstraksi soxhlet dengan menggunakan pelarut diklorometana dan kemudian di evaporasi untuk mengurangi pelarut yang digunakan kemudian direkristalisasikan untuk mendapatkan kristal.
Referensi
Anwar, Chairil. dkk, 1994. Pengantar Praktikum Kimia Oganik. Yogyakarta : Universitas Gajah Mada Press.
Aramico, W. 2003. Laporan Praktikum Kimia Organik 1 Sokletasi. Jakarta : Universitas Indonesia.
Bernasconi. 1995. Teknik Kimia II. Jakarta : Pradya Paramitha.
Lisnawati, 2004. Skripsi Isolasi dan Karakterisasi Piperin dan Lada Hitam. Banjarmasin : FKIP UNLAM.
Septiatin, E. 2008. Apotek Hidup dari Rempah-Rempah, Tanaman Hias, dan Tanaman Liar. Bandung : CV Yrama Widya.
Underwood, A.L, Day, R.A. 1981. Analisis Kimia Kuantitatif. Jakarta. Erlangga.
Saran
Praktikum ini telah berjalan dengan baik dan lancar. Hanya saja sampel yang dihasilkan tidak sesuai dengan yang diharapkan. Praktikum selanjutnya diharapkan agar praktikan dapat melakukan praktikum dengan baik dan tidak terburu-buru.
Nama Praktikan
Rizka Fithriani Safira Sukma (131810301049)
