1
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Seiring dengan meningkatnya kebutuhan masyarakat, dewasa ini banyak produk dengan campuran alkohol yang beredar di pasaran terutama pada produk minuman. Permasalahannya adalah sering munculnya para produsen ilegal yang membuat minuman dengan kadar alkohol yang tinggi atau menyalahi aturan batas kadar alkohol yang telah ditentukan. (Adiprabowo, 2010). Bila dikonsumsi berlebihan, minuman beralkohol dapat menimbulkan efek samping gangguan mental organik (GMO), yaitu gangguan dalam fungsi berpikir, merasakan, dan berprilaku. Timbulnya GMO itu disebabkan reaksi langsung alkohol pada sel-sel saraf pusat. Karena sifat adiktif alkohol itu, orang yang meminumnya lama-kelamaan tanpa sadar akan menambah takaran/dosis sampai pada dosis keracunan atau mabuk. Mereka yang terkena GMO biasanya mengalami perubahan perilaku, seperti misalnya ingin berkelahi atau melakukan tindakan kekerasan lainnya, tidak mampu menilai realitas, terganggu fungsi sosialnya, dan terganggu pekerjaannya. Perubahan fisiologis juga terjadi, seperti cara berjalan yang tidak mantap, muka merah, atau mata juling. Perubahan psikologis yang dialami oleh konsumen misalnya mudah tersinggung, bicara ngawur, atau kehilangan konsentrasi. Minuman beralkohol adalah minuman yang mengandung etanol. Etanol adalah bahan psikoaktif dan konsumsinya menyebabkan penurunan kesadaran. Di
2
berbagai negara, penjualan minuman beralkohol dibatasi ke sejumlah kalangan saja, umumnya orang-orang yang telah melewati batas usia tertentu. Semua jenis alkohol pada dasarnya beracun. Begitu pun dengan etanol, apalagi jika dikonsumsi secara berlebihan. (Anneahira, 2012). Pada penelitian ini akan dilakukan pengujian terhadap bahan tambahan pangan dalam minuman beralkohol, yaitu alkohol jenis etanol. Analisa bahan tambahan pangan tersebut dalam penelitian ini menggunakan metoda High Performance Liquid Chromatography (HPLC), karena analisa dengan HPLC ini dapat dilakukan dengan cepat, daya pisah baik, peka, penyiapan sampel mudah, dan dapat dihubungkan dengan detector yang sesuai (Johnson, 1991). Beberapa pustaka seperti Majors dan Rohman dalam Ida Sundari (2010) juga telah menyatakan bahwa metode kromatografi cair kinerja tinggi fasa terbalik dengan fase diamnya kolom ODS C18 merupakan metode terpilih untuk analisis alkohol tersebut, karena zat-zat tersebut bersifat polar dan larut dalam air sehingga sulit dipisahkan menggunakan HPLC fasa normal yang menggunakan kolom polar dan fase gerak yang bersifat nonpolar. Begitu juga dengan Xiaolei Li,dkk (2011) juga menunjukkan HPLC fasa terbalik dengan fasa diam ODS C18 sebagai suatu metode yang baik dan pas dalam menganalisa suatu senyawa ekstrak etanol dari biji gandum berdasarkan beda kepolaran masing-masing fasa gerak dan fasa diamnya. Dimana fasa gerak yang digunakan adalah metanol, air dan asam formiat. B.
Identifikasi Masalah
3
Berdasarkan latar belakang di atas maka perlu dilakukan penelitian untuk menentukan kadar alkohol pada minuman beralkohol yang beredar di pasaran kota Padang, sehingga akibat berbahaya karena konsumsi yang tinggi dapat diminimalkan. Penentuan kadar alkohol jenis etanol dalam minuman beralkohol ini menggunakan metoda HPLC, yaitu bagaimana variasi konsentrasi eluen dan pH yang memberikan kondisi optimum pada penentuan kadar alkohol dalam minuman jenis etanol ini. C. Batasan Masalah Berdasarkan identifikasi masalah di atas, maka masalah dalam penelitian ini dibatasi pada : 1. Penentuan kadar alkohol jenis etanol dengan perbandingan konsentrasi eluen yang digunakan yaitu asetonitril dan buffer fosfat 10:90, 20:80, 30:70, 40:60, 50:50 2. Sampel yang digunakan yaitu berupa minuman yang mengandung alkohol(etanol) atau sering disebut juga minuman keras 3. Penentuan pH optimum untuk etanol pada perbandingan eluen 30:70 dengan variasi pH 6, 6.5, 7, 7.5, 8 4. Fasa diam yang digunakan adalah kolom ODS C18 dengan λmax dari etanol ditentukan dengan spektrofotometer UV-Vis. D. Rumusan Masalah Berdasarkan identifikasi masalah di atas maka rumusan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
4
1.
Bagaimana pengaruh perbedaan konsentrasi eluen dan pH dalam penentuan kadar alkohol jenis etanol dengan menggunakan HPLC?
2.
Berapa kadar alkohol jenis etanol yang terkandung dalam sampel minuman yang beredar dipasaran?
E. Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah: 1.
Menentukan kondisi optimum dari variasi pH dan eluen dalam penentuan kadar alkohol jenis etanol menggunakan HPLC.
2.
Menentukan kadar alkohol jenis etanol yang terkandung dalam minuman beralkohol yang beredar di pasaran atau mall-mall di kota Padang.
F. Manfaat Penelitian Adapun manfaat dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1.
Dapat menentukan kondisi terbaik metoda penentuan kadar alkohol jenis etanol menggunakan HPLC.
2.
Dapat menentukan kadar alkohol jenis etanol yang terkandung dalam suatu sampel minuman beralkohol dengan metoda HPLC.
5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
A. Alkohol Alkohol (ROH) begitu erat berhubungan dengan kehidupan manusia sehari-hari, sehingga orang awam pun kenal dengan istilah ini, yaitu alkohol (etanol) yang digunakan dalam minuman keras. Selain itu, bentuk lain dari alkohol yaitu 2-propanol (isopropil alkohol) yang digunakan sebagai zat pembunuh kuman (bakteriosida), metanol (metil alkohol) digunakan sebagai bahan bakar dan pelarut, dan sebagainya. (Fessenden, 1986) Alkohol yang mempunyai rumus umum R-OH mempunyai struktur yang serupa dengan air, tetapi salah satu hidrogennya diganti dengan gugus alkil. (Hart, 1983). Kata alkohol itu sendiri sering dipakai untuk menyebut etanol pada minuman yang mengandung alkohol. Hal ini disebabkan karena memang etanol yang digunakan sebagai bahan dasar pada minuman tersebut, bukan metanol, atau grup alkohol lainnya. Sebenarnya alkohol dalam ilmu kimia memiliki pengertian yang lebih luas lagi. Dalam kimia, alkohol (atau alkanol) adalah istilah yang umum untuk senyawa organik apa pun yang memiliki gugus hidroksil (-OH) yang terikat pada atom karbon, yang ia sendiri terikat pada atom hidrogen dan/atau atom karbon lain. Gugus fungsional alkohol adalah gugus hidroksil yang terikat pada karbon hibridisasi sp3. (Wikipedia, 2012). Alkohol digolongkan ke dalam primer (1o),
5
6
sekunder (2o), atau tersier (3o), bergantung pada satu, dua atau tiga gugus organik yang berhubungan dengan atom karbon pembawa gugus hidroksil. (Hart, 1983). Alkohol primer paling sederhana adalah metanol. Alkohol sekunder yang paling sederhana adalah propan-2-ol, dan alkohol tersier sederhana adalah 2metilpropan-2-ol. Alkohol adalah asam lemah, karena perbedaan keelektronegatifan antara oksigen dan hidrogen pada gugus hidroksil, yang memampukan hidrogen lepas dengan mudah. Bila di dekat karbon hidroksi terdapat gugus penarik elektron seperti fenil atau halogen, maka keasaman meningkat. Sebaliknya, semakin banyak gugus pendorong elektron seperti rantai alkana, keasaman menurun. Dua alkohol paling sederhana adalah metanol dan etanol (nama umumnya metil alkohol dan etil alkohol) yang strukturnya sebagai berikut:
H
H H
|
| |
H-C-O-H
H-C-C-O-H
|
| |
H
H H
metanol
etanol
Gambar.1 Struktur metanol dan etanol (Wikipedia, 2012) 1. Penamaan alkohol Ada dua cara menamai alkohol: nama umum dan nama IUPAC. Nama umum alkohol biasanya dibentuk dengan mengambil nama gugus alkil, lalu menambahkan kata “alkohol”. Contohnya “metil alkohol” atau “etil alhokol”. Nama IUPACdibentuk dengan mengambil nama rantai alkananya,
7
menghapus “a” terakhir, dan menambah “ol”. Contohnya “metanol” dan “etanol”. (Hart, 1983). Etanol adalah campuran etil alhokol dan air tidak kurang dari 94,7 % v/v atau 92,0% dan tidak lebih dari 95,2% v/v atau 92,7% C2H6O. 2. Sifat fisis alkohol a. Titik didih Karena alkohol dapat membentuk ikatan hidrogen antara molekulmolekulnya, maka titik didih alkohol lebih tinggi dari pada titik didih alkil halida atau eter, yang molekulnya sebanding.
b. Kelarutan dalam air Bagian hidrokarbon suatu alkohol bersifat hidrofob yakni menolak
molekul-molekul
air.
Makin
panjang
bagian
hidrokarbon ini akan makin rendah kelarutan alkohol dalam air. Bila rantai hidrokarbon cukup panjang, sifat hidrofob ini dapat mengalahkan sifat hidrofil (menyukai air) gugus hidroksil. (Fessenden, 1986).
8
(Fessenden , 1986) 3. Sintesa alkohol Alkohol yang merupakan sejenis cairan yang mudah menguap (volatile), mudah terbakar (flammable), tak berwarna (colorless), dan memiliki wangi yang khusus dapat disintesis melalui beberapa reaksi sebagai berikut : a. Reaksi substitusi nukleofilik Reaksi antara suatu alkil halida dan ion hidroksida adalah suatu reaksi substitusi nukleofilik. Dimana bila alkil halida primer dipanasi dengan natrium hidroksida dalam air, terjadi reaksi dengan jalan SN2. (Fessenden, 1986). RX + -OH
SN2
ROH + X-
b. Reaksi Grignard Dalam suatu reaksi Grignard : 1. Alkohol 1o berasal dari formaldehid O H2O, H+
HCH + RMgX
RCH2OH
2. Alkohol 2o berasal dari aldehida
9
O
OH H2O, H+
RCHR’
RCH + RMgX
3. Alkohol 3o berasala dari keton O
OH H2O, H+
RCR’ + RMgX
RCR’ R’’
c. Reduksi senyawa karbonil Alkohol dapat dibuat dari senyawa karbonil dengan reaksi reduksi, dimana atom-atom hidrogen ditambahkan kepada gugus karbonilnya. O RCR
OH (1) NaBH4
RCHR
(2) H2O, H+
d. Hidrasi alkena Bila suatu alkena diolah dengan air dan suatu asam kuat, yang berperan sebagai katalis, unsur-unsur air mengadisi ikatan rangkap dalam suatu reaksi hidrasi sehingga menghasilkan produk alkohol. CH2=CH2 + H2O
H+
CH3CH2OH
e. Etanol dari peragian Etanol yang digunakan dalam minuman diperoleh dari peragian karbohidrat yang berkataliskan enzime (fermentasi gula dan pati). Satu tipe enzime mengubah karbohidrat ke glikosa, kemudian ke etanol. (Fessenden, 1986). C6H12O6 glukosa
CH3CH2OH etanol
10
4. Alkohol umum a. Isopropil alkohol (2-propil alkohol, propal-2-ol, propanol) H3C -CH(OH)- CH3,atau alkohol gosok b. Etilena glikol (etana-1,2-diol) HO-CH2-CH2-OH, yang merupakan komponen utama dalam anti freeze c. Gliserin (atau gliserol, propana-1,2,3-triol) HO-CH 2-CH(OH)-CH2OH yang terikat dalam minyak dan lemak alami, yaitu trigliserida (triasilgliserol) d. Fenol adalah alkohol yang gugus hidroksilnya terikat pada cincin benzena. Alkohol digunakan secara luas dalam industri dan laboratorium sebagai pereaksi, pelarut, dan bahan bakar. Ada lagi alkohol yang digunakan secara bebas, yaitu yang dikenal di masyarakat sebagai spiritus. Awalnya alkohol digunakan secara bebas sebagai bahan bakar. Namun untuk mencegah penyalah gunaannya untuk makanan dan minuman, maka alkohol tersebut didenaturasi. (Suharto & M.Yanuar Nadzif, 2009). B. Etanol Etanol atau yang disebut juga etil alkohol, alkohol murni atau alkohol absolut adalah cairan tak berwarna, mudah menguap dan mudah terbakar dan merupakan alkohol yang paling sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Etanol termasuk ke dalam alkohol rantai tunggal, dengan rumus kimia C2H5OH. (Wikipedia, 2012).
11
Etanol banyak digunakan sebagai pelarut berbagai bahan-bahan kimia yang ditujukan untuk konsumsi dan kegunaan manusia. Contohnya adalah parfum, perasa, pewarna makanan, dan obat-obatan. Dalam kimia etanol merupakan salah satu pelarut yang penting. Dan dalam sejarahnya etanol telah lama digunakan sebagai bahan bakar. (Wikipedia, 2012). 1. Sifat Etanol Etanol memiliki beberapa sifat fisika dan kimia. Dimana sifat-sifat etanol tersebut yaitu: a. Sifat fisika etanol - Etanol adalah cairan tak berwarna yang mudah menguap dengan aroma yang khas. - Etanol adalah pelarut yang serbaguna, larut dalam air dan pelarut organik lainnya. - Ikatan hidrogen menyebabkan etanol murni sangat higroskopis, sedemikiannya ia akan menyerap air dari udara. - Penambahan beberapa persen etanol dalam air akan menurunkan tegangan permukaan air secara drastis. b. Sifat kimia etanol 1. Reaksi asam-basa Pada reaksi asam-basa etanol beraksi dengan logam seperti natrium dengan membebaskan hidrogen dan membentuk alkoksida yaitu etoksida. (Hart, 1983). 2CH3CH2OH + 2Na
2CH3CH2ONa + H2
12
2. Halogenasi Etanol bereaksi dengan hidrogen halida menghasilkan etil halida seperti etil klorida. (Hart, 1983). CH3CH2OH + HCl
CH3CH2Cl + H2O
3. Pembentukan ester Dengan kondisi di bawah katalis asam, etanol bereaksi dengan asam karboksilat dan menghasilkan senyawa etil eter dan air. (Wikipedia, 2012). RCOOH + HOCH2CH3
RCOOCH2CH3 + H2O
4. Dehidrasi Asam kuat yang sangat higroskopis seperti asam sulfat akan menyebabkan dehidrasi etanol dan menghasilkan etilena maupun dietil eter. 2CH3CH2OH
CH3CH2OCH2CH3 + H2O
5. Etanol dapat dioksidasi menjadi asetaldehida yang kemudian dapat dioksidasi lebih lanjut menjadi asam asetat. C2H5OH + 2[O]
CH3COOH + H2O
6. Pembakaran Pembakaran etanol akan menghasilkan karbondioksida dan air. C2H5OH(g) + 3O2(g)
2CO2(g) + 3H2O(l) (Wikipedia, 2012).
13
2. Fermentasi Etanol Etanol untuk kegunaan konsumsi manusia (seperti minuman beralkohol) diproduksi dengan cara fermentasi. Etanol tersebut diperoleh dari peragian karbohidrat yang berkataliskan enzime (fermentsi gula dan pati). (Fessenden, 1986). Spesies ragi tertentu (misalnya Saccharomyces cerevisiae) mencerna gula dan menghasilkan etanol dan karbon dioksida:
C6H12O6 → 2 CH3CH2OH + 2 CO2. Proses membiakkan ragi untuk mendapatkan alkohol disebut sebagai fermentasi. Konsentrasi etanol yang tinggi akan beracun bagi ragi. Pada jenis ragi yang paling toleran terhadap etanol, ragi tersebut hanya dapat bertahan pada lingkungan 15% etanol berdasarkan volume. Untuk menghasilkan etanol dari bahan-bahan pati, misalnya serealia, pati tersebut haruslah diubah terlebih dahulu menjadi gula.Dalam pembuatan bir, ini dapat dilakukan dengan merendam biji gandum dalam air dan membiarkannya berkecambah. Biji gandum yang baru berkecambah tersebut akan menghasilkan enzim amilase. Biji kecambah gandum ditumbuk, dan amilase yang ada akan mengubah pati menjadi gula. C. Minuman Beralkohol Minuman beralkohol adalah minuman yang mengandung alkohol yaitu jenis etanol. Etanol adalah bahan psikoaktif dan konsumsinya yang berlebihan akan menyebabkan penurunan kesadaran. Di berbagai negara, penjualan minuman
14
beralkohol dibatasi hanya untuk sejumlah kalangan saja, umumnya yaitu bagi orang-orang yang telah melewati batas usia tertentu.
Gambar. 2 Macam-macam minuman beralkohol 1. Proses Pembuatan Minuman Keras / Minuman Beralkohol
Proses yang hampir sama juga terjadi pada pembuatan minuman keras. Bahan baku berupa biji-bijian tersebut ditambahkan sejenis ragi yang secara mikrobiologis adalah sama, yaitu khamir dengan nama latin Saccharomyces cerevisae. Khamir inilah yang mengubah pati pada bijibijian tersebut menjadi gula, serta mengubah sebagian gula menjadi alkohol dan komponen flavor (cita rasa). Dari proses tersebut kemudian akan dihasilkan minuman beralkohol dengan cita rasa tertentu sesuai dengan bahan baku yang digunakan. Lama proses fermentasi itu akan mempengaruhi jumlah alkohol yang dihasilkannya. Semakin lama proses fermentasi semakin tinggi kandungan alkoholnya. Dari perbedaan biji-bijian yang dipakai dan lamanya
15
fermentasi ini akan menghasilkan jenis minuman keras yang berbeda-beda pula. 2. Efek Samping
Efek yang ditimbulkan setelah mengkonsumsi alkohol dapat dirasakan segera dalam waktu beberapa menit saja, akan tetapi efeknya berbeda-beda tergantung dari jumlah/kadar alkohol yang dikonsumsi. Dalam jumlah yang kecil, alkohol menimbulkan perasaan relax, dan pengguna akan lebih mudah mengekspresikan emosi, seperti rasa senang, rasa sedih dan kemarahan. Bila dikonsumsi lebih banyak lagi, minuman beralkohol dapat menimbulkan efek samping ganggguan mental organik (GMO), yaitu gangguan dalam fungsi berpikir, merasakan, dan berprilaku seperti berikut ini : • Gangguan
Fisik : meminum minuman beralkohol banyak, akan
menimbulkan kerusakan hati, jantung, pangkreas dan peradangan lambung, otot syaraf, mengganggu metabolisme tubuh, membuat penis menjadi cacat, impoten serta gangguan seks lainnya. • Gangguan
Jiwa : dapat merusak secara permanen jaringan otak
sehingga menimbulkan gangguan daya ingatan, kemampuan penilaian, kemampuan belajar dan gangguan jiwa tertentu.
16
• Perubahan
perilaku: perasaan seorang tersebut mudah tersinggung dan
perhatian terhadap lingkungan juga akan terganggu, menekan pusat pengendalian diri sehingga yang bersangkutan menjadi berani dan agresif dan bila tidak terkontrol akan menimbulkan tindakan-tindakan yang melanggar norma-norma dan sikap moral, yang lebih parah lagi akan dapat menimbulkan tindakan pidana atau kriminal. 3. Minuman keras terbagi dalan 3 golongan yaitu:
-
Gol. A berkadar Alkohol 1%-5%, contoh : Bir, Green Sand
-
Gol.
B
berkadar
Alkohol
5%-20%,
contoh:
Martini,
Wine(Anggur) -
Gol. C berkadar Alkohol 20%-50%, contoh : Whisky, Brandy
D. High Peformance Liquid Chromatography (HPLC) Kromatografi adalah suatu istilah umum yang digunakan untuk bermacam-macam teknik pemisahan yang didasarkan atas partisi sampel diantarasuatu fasa gerak yang bisa berupa gas ataupun cair dan fasa diam yang juga bisa berupa cairan ataupun suatu padatan. Kromatografi cair kinerja tinggi ( KCKT ) atau disebut juga dengan HPLC, adalah teknik kromatografi
yang dapat memisahkan suatu campuran
senyawa
biokimia
dan
mengidentifikasi,
digunakan mengukur
dalam dan
memurnikan
dan
kimia
analitik
masing-masing
untuk
komponen
campuran . Menurut Hendayana dalam Ulfah Indharini (2010) juga menyatakan bahwa HPLC merupakan salah satu teknik pemisahan campuran secara modern
17
yang dapat digunakan untuk analisis kuantitatif maupun kualitatif, dan paling sering digunakan untuk menetapkan kadar senyawa-senyawa tertentu, dan memurnikan senyawa dalam suatu campuran.
Gambar.3 HPLC (High Performance Liquid Crhomatography) (Wikipedia, 2012) HPLC biasanya menggunakan berbagai jenis fasa diam, fase gerak , analit, kolom, dan detektor untuk memberikan waktu retensi karakteristik untuk analit. Detektor juga dapat memberikan informasi tambahan yang berkaitan dengan analit. Waktu retensi analit bervariasi tergantung pada kekuatan interaksi dengan fase stasioner, rasio / komposisi pelarut yang digunakan, dan laju aliran fase gerak.Ini merupakan bentuk kromatografi cair yang memanfaatkan ukuran kolom yang lebih kecil, media yang lebih kecil di dalam kolom, dan lebih tinggi tekanan fase gerak. Pemilihan pelarut, aditif dan gradien tergantung pada sifat dari kolom dan sampel.Seringkali serangkaian tes dilakukan pada sampel bersama-sama dengan sejumlah penelitian yang berjalan dalam rangka untuk menemukan metode HPLC yang memberikan pemisahan puncak terbaik. (Wikipedia.com )
18
1. KOMPONEN-KOMPONEN HPLC a. Pompa (Pump) Fase gerak dalam HPLC adalah suatu cairan yang bergerak melalui kolom. Ada dua tipe pompa yang digunakan, yaitu kinerja konstan (constant pressure) dan pemindahan konstan
(constant
displacement). Pemindahan konstan dapat dibagi menjadi dua, yaitu: pompa
reciprocating dan pompa syringe. Pompa reciprocating
menghasilkan suatu aliran yang berdenyut teratur (pulsating),oleh karena itu membutuhkan peredam pulsa atau peredam elektronik untuk, menghasilkan garis dasar (base line) detektor yang stabil, bila detektor sensitif terhadapan aliran. Keuntungan utamanya ialah ukuran reservoir tidak terbatas. Pompa syringe memberikan aliran yang tidak berdenyut, tetapi reservoirnya terbatas. b. Injektor (Injector) Sampel yang akan dimasukkan ke bagian ujung kolom, harus dengan disturbansi yang minimum dari material kolom. Ada dua model umum : a.
Stopped Flow
b.
Solvent Flowing
Ada tiga tipe dasar injektor yang dapat digunakan :
19
a.
Stop-Flow: Aliran dihentikan, injeksi dilakukan pada kinerja atmosfir, sistem tertutup, dan aliran dilanjutkan lagi. Teknik ini bisa digunakan karena difusi di dalam cairan kecil dan resolusi tidak dipengaruhi
b.
Septum: Septum yang digunakan pada HPLC sama dengan yang digunakan pada Kromtografi Gas. Injektor ini dapat digunakan pada kinerja sampai 60 -70 atmosfir. Tetapi septum ini tidak tahan dengan semua pelarutpelarut Kromatografi Cair.Partikel kecil dari yang
terkoyak
(akibat
jarum
injektor)
septum dapat
menyebabkan penyumbatan. c. Loop Valve: Tipe injektor ini umumnya digunakan untuk menginjeksi volume lebih besar dari 10 µ dan dilakukan dengan cara automatis (dengan menggunakan adaptor yang sesuai, volume yang lebih kecil dapat diinjeksikan secara manual). Pada posisi LOAD, sampel diisi kedalam loop pada kinerja atmosfir, bila VALVE difungsikan, maka sampel akan masuk ke dalam kolom. c. Kolom (Column) Kolom adalah jantung kromatografi. Berhasil atau gagalnya suatu analisis tergantung pada pemilihan kolom dan kondisi percobaan yang sesuai. Kolom dapat dibagi menjadi dua kelompok :
20
a. Kolom analitik : Diameter dalam 2-6 mm. Panjang kolom tergantung pada jenis material pengisi kolom. Untuk kemasan pellicular, panjang yang digunakan adalah 50100 cm. Untuk kemasan poros mikropartikulat, 10-30 cm. Dewasa ini ada yang 5 cm. b. Kolom preparatif: umumnya memiliki diameter 6 mm atau lebih besar dan panjang kolom 25 -100 cm. Kolom umumnya
dibuat
dari
stainlesteel
dan
biasanya
dioperasikan pada temperatur kamar, tetapi bisa juga digunakan temperatur lebih tinggi, terutama untuk kromatografi penukar ion dan kromatografi eksklusi. Pengepakan kolom tergantung pada model HPLC yang digunakan (Liquid Solid Chromatography, LSC; Liquid Liquid
Chromatography,
LLC;
Ion
Exchange
Chromatography, IEC, Exclution Chromatography, EC) d. Detektor (Detector) Suatu
detektor
dibutuhkan
untuk
mendeteksi
adanya
komponen sampel di dalam kolom (analisis kualitatif) dan menghitung kadamya (analisis kuantitatif).Detektor yang baik memiliki sensitifitas yang tinggi, gangguan (noise) yang rendah, kisar respons linier yang luas, dan memberi respons untuk semua tipe senyawa. Suatu kepekaan yang rendah terhadap aliran dan
21
fluktuasi temperatur sangat diinginkan, tetapi tidak selalu dapat diperoleh. Detektor HPLC yang umum digunakan adalah detektor UV 254 nm. Variabel panjang gelombang dapat digunakan mendeteksi banyak
untuk
senyawa dengan range yang lebih luas.
Detektor indeks refraksi juga digunakan secara luas, terutama pada kromatografi eksklusi, tetapi umumnya kurang
sensitif jika
dibandingkan dengan detektor UV. e.
Elusi Gradien Elusi Gradien didefinisikan sebagai penambahan kekuatan fasa gerak selama analisis kromatografi berlangsung.Efek
dari
Elusi Gradien adalah mempersingkat waktu retensi dari senyawasenyawa yang tertahan kuat pada kolom. Dasar-dasar elusi gradien dijelaskan oleh Snyder. Elusi Gradien menawarkan beberapa keuntungan : a.
Total waktu analisis dapat direduksi
b.
Resolusi
persatuan
waktu
setiap
senyawa
dalam
campuran bertambah c.
Ketajaman Peak bertambah (menghilangkan tailing)
d.
Efek sensitivitas bertambah karena sedikit variasi pada peak Gradien dapat dihentikan sejenak atau dilanjutkan. Optimasi Gradien dapat dipilih dengan cara trial and error.
22
f.
Pengolahan Data (Data Handling) Hasil dari pemisahan kromatografi
biasanya ditampilkan
dalam bentuk kromatogram pada rekorder.
g.
Fasa gerak Di dalam kromatografi cair komposisi dari solven atau fasa gerak adalah salah satu dari variabel yang mempengaruhi pemisahan. Terdapat variasi yang sangat luas pada solven yang digunakan untuk HPLC, tetapi ada beberapa sifat umum yang sangat disukai, yaitu fasa gerak harus : 1.
Murni, tidak terdapat kontaminan
2.
Tidak bereaksi dengan wadah (packing)
3.
Sesuai dengan detektor
4.
Melarutkan sampel
5.
Memiliki visikositas rendah
6.
Bila diperlukan, memudahkan "sample recovery"
7.
Diperdagangan dapat diperoleh dengan harga murah (reasonable price)
Umumnya, semua solven yang sudah digunakan langsung dibuang
karena
prosedur
pemumiannya
kembali
sangat
membosankan dan mahal biayanya. Dari semua persyaratan di atas, persyaratan 1) s/d 4) merupakan yang sangat penting. Menghilangkan gas (gelembung udara) dari solven, terutama
23
untuk
HPLC
yang
menggunakan
pompa
bolak
balik
(reciprocating pump) sangat diperlukan terutama bila detektor tidak tahan kinerja sampai 100 psi. Udara yang terlarut yang tidak dikeluarkan akan menyebabkan gangguan yang besar di dalam detektor sehingga data yang diperoleh tidak dapat digunakan (the data may be useless). Menghilangkan gas (degassing) juga sangat baik bila menggunakan kolom yang sangat sensitive terhadap udara (contoh : kolom berikatan dengan NH2). 2. Keuntungan HPLC HPLC dapat dipandang sebagai pelengkap Kromatografi Gas (KG). Dalam banyak hal kedua teknik ini dapat digunakan untuk memperoleh efek pemisahan yang samabaiknya. Bila derivatisasi diperlukan pada KG, namun pada HPLC zat-zat yang tidak diderivatisasi
dapat dianalisis. Untuk zat-zat yang labil pada
pemanasan atau tidak menguap, HPLC adalah pilihan utama. Namun demikian bukan berarti HPLC menggantikan
KG, tetapi akan
memainkan peranan yang lebih besar bagi para analis laboratorium. Derivatisasi juga menjadi populer pada HPLC karena teknik ini dapat digunakan untuk menambah sensitivitas detektor UV Visibel yang umumnya digunakan. HPLC menawarkan beberapa keuntungan dibanding dengan kromatografi cair klasik, antara lain:
24
Cepat: Waktu analisis umumnya kurang dari 1 jam. Banyak analisis yang dapat diselesaikan sekitar 15-30 menit. Untuk analisis yang tidak rumit (uncomplicated), waktu analisis kurang dari 5 menit bisa dicapai Resolusi : Berbeda dengan KG, Kromatografi Cair mempunyai dua fasa dimana interaksi selektif dapat terjadi. Pada KG, gas yang mengalir sedikit berinteraksi dengan zat padat; pemisahan terutama dicapai hanya dengan fasa diam. Kemampuan zat padat berinteraksi secara selektif dengan fasa diam dan fasa gerak pada KCKT memberikan parameter tambahan untuk mencapai pemisahan yang diinginkan. Sensitivitas detektor : Detektor absorbsi UV yang biasa digunakan dalam HPLC dapat mendeteksi kadar dalam jumlah nanogram (10-9 gram) dari bermacam- macam zat. Detektordetektor Fluoresensi dan Elektrokimia dapat mendeteksi jumlah sampai
picogram
(10-12
gram).
Detektor-detektor
seperti
Spektrofotometer Massa, Indeks Refraksi, Radiometri, dll dapat juga digunakan dalam KCKT Kolom yang dapat digunakan kembali : Berbeda dengan kolom kromatografi klasik, kolom HPLC dapat digunakan kembali (reusable) . Banyak analisis yang bisa dilakukan dengan kolom yang sma sebelum dari jenis sampel yang diinjeksi, kebersihan dari solven dan jenis solven yang digunakan
25
Ideal untuk zat bermolekul besar dan berionik : zat – zat yang tidak bisa dianalisis dengan KG karena volatilitas rendah, biasanya diderivatisasi untuk menganalisis psesies ionik. HPLC dengan tipe eksklusi dan penukar ion
ideal sekali untuk
mengalissis zat – zat tersebut. Mudah rekoveri sampel : Umumnya detektor yang digunakan dalam KCKT tidak menyebabkan destruktif (kerusakan) pada komponen sampel yang diperiksa, oleh karena itu komponen sampel tersebut melewati
dapat dengan mudah dikumpulkan setelah
detektor.
Solvennya
dapat
dihilangkan
dengan
menguapkan kecuali untuk kromatografi penukar ion memerlukan prosedur khusus.(Johnson, 1991).
26
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini akan dilaksanakan pada bulan Desember 2012 sampai Januari 2013 di Laboratorium Kimia Universitas Negeri Padang. B. Jenis Penelitian Jenis penelitian ini adalah penelitian eksperimen. C. Objek Penelitian Objek penelitian adalah minuman keras yang mengandung alkohol (ethanol) yang beredar di pasaran. D. Alat dan Bahan 1. Alat Alat-alat yang digunakan adalah HPLC dengan kolom ODS C18, spektrofotometer UV-Vis,peralatan gelas, oven, kertas pH, kertas saring, neraca analitik, botol reagen, labu ukur, erlenmeyer, botol semprot, batang pengaduk, pipet tetes. 2. Bahan
27
Bahan yang digunakan adalah etanol, metanol, asetonitril, buffer fosfat, aquabidest, natrium fosfat dibasis.
E. Prosedur Penelitian 1. Prosedur Secara Umum
26
Fasa gerak diinjeksikan dengan aliran 1 ml/menit, selanjutnya panjang gelombang dari detektor di set pada λmaks etanol yang telah ditentukan terlebih dahulu dengan spektrofotometer UV-Vis hingga terbaca di layer base line yang stabil. Setelah itu sampel diinjeksikan sebanyak 20 µL kedalam kolom HPLC sehingga akan diperoleh kromatogram yang kemudian di print dan diambil sebagai data untuk analisa. 2.
Sampling minuman Proses sampling minuman
dilakukan berdasarkan merek yang
beredar di pasaran. Pemilihan sampel berdasarkan atas informasi kandungan bahan-bahan yang ditambahkan ke dalam sampel tersebut. 3.
Pembuatan larutan baku etanol dan buffer asetat a). Pembuatan larutan standar Alkohol a. Pembuatan larutan standar etanol 10% Dibuat larutan standar etanol dari bahan baku pembanding dengan kadar 10% dengan memipet sebanyak 52,08 ml etanol. Kemudian
28
diencerkan dalam labu ukur 500 mL menggunakan pelarut aquadest. b. Pembuatan larutan standar metanol 10% Dibuat larutan standar metanol dari bahan baku pembanding dengan kadar 10% dengan memipet sebanyak 52,08 ml metanol. Kemudian diencerkan dalam labu ukur 500 ml menggunakan pelarut aquadest. b). Pembuatan buffer fosfat a. Larutan natrium fosfat monobasis 0.2 M Larutkan 27.8 gram NaH2PO4.H2O dengan air suling dan encerkan hingga 1 liter. b. Larutan natrium fosfat dibasis 0.2 M Larutkan 52.65 gram Na2HPO4.7H2O atau 71.1 gram Na2HPO4.12H2O dengan air suling dan encerkan hingga 1 liter. Campurkan x ml larutan natrium mono-basis atau natrium dihirogen fosfat 0.2 M dengan y ml larutan natrium dibasis atau dinatrium dihidrogen fosfat 0.2 M dan encerkan hingga 200 ml dengan air suling. Tabel 3. Pembuatan buffer fosfat ml NaH2PO4
ml Na2HPO4
ml air
pH
0.2 M
0.2 M
suling
buffer
87.7
12.3
100
6
68.5
31.5
100
6.5
29
39.0
61.0
100
7
16.0
84.0
100
7.5
5.3
94.7
100
8 (Tarmizi,2008)
4.
Penetapan panjang gelombang pengukuran Larutan etanol 10% dan metanol 10% tersebut diukur serapannya pada panjang gelombang 200-700 nm menggunakan spektrofotometer UV-Vis. Kemudian ditentukan panjang gelombang untuk análisis.
5. Penentuan kondisi optimum untuk penentuan alkohol jenis etanol secara HPLC a. Penentuan pH optimum pada perbandingan eluen 30:70 Campuran asetonitril dan buffer fosfat dengan perbandingan 30:70 diberbagai kondisi pH buffer yaitu : pH 6, pH 6.5, pH 7, pH 7.5, pH 8, kemudian dipilih kondisi pH yang memberikan luas atau tinggi puncak yang terbaik untuk etanol dan metanol. b. Penentuan kondisi optimum pada pH optimum Larutan baku etanol dan metanol disuntikkan sebanyak 20 µL kedalam kolom menggunakan fasa gerak campuran asetonitril dan buffer fosfat dengan berbagai kondisi yaitu : 10:90, 20:80, 30:70, 40:60, 50:50. Kemudian ditentukan yang memberikan pemisahan yang terbaik. 6. Penentuan kurva regresi linear dari larutan standar etanol
30
Larutan standar etanol dengan variasi konsentrasinya 2%, 4%, 6%, 8%, dan 10% diinjeksikan sebanyak 20µL kedalam kolom HPLC menggunakan kondisi optimum analisa yang telah ditentukan sebelumnya. Kurva kalibrasi dibuat berdasarkan konsentrasi (%) dan luas puncak yang dihasilkan. 7. Penentuan kadar alkohol jenis etanol secara HPLC Menggunakan kondisi terpilih, 20 µL sampel diinjeksikan kedalam kolom dan dicatat waktu tambat puncak-puncak yang dihasilkan sampel. Jika puncak-puncak tersebut mempunyai waktu tambat yang sama dengan waktu tambat puncak bahan baku pembanding, maka dapat disimpulkan bahwa pada sampel terdapat zat-zat tersebut. F. Teknik Analisis Data Data yang diperoleh dari hasil penelitian ini adalah data kualitatif dari waktu retensi dan data kuantitatif dengan melihat luas daerah dari ethanol pada kromatogram HPLC, kemudian ditentukan kadarnya dengan menggunakan kurva linear dari larutan standar.
31
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Sampling Minuman (Beralkohol) Sampling minuman beralkohol dilakukan terhadap 5 jenis merk minuman beralkohol yang dijual dipasaran di kota Padang. Sampling minuman dilakukan secara acak dimana diambil 3 jenis minuman beralkohol modern (produksi pabrik/industri) dan 2 jenis minuman beralkohol tradisional (home industri). B. Penetapan Panjang Gelombang Pengukuran Dalam penentuan kadar alkohol jenis etanol pada minuman beralkohol dengan metoda HPLC terlebih dahulu dilakukan pengukuran panjang gelombang dari senyawa alkohol tersebut yaitu dengan menggunakan Spektrofotometer UV-Vis. Hal ini disebabkan karena HPLC yang digunakan memakai detektor UV-Vis, jadi perlu diketahui terlebih dahulu berapa
32
panjang gelombang dari senyawa etanol tersebut. Dari hasil pengukuran yang didapatkan adalah panjang gelombang maksismum (λmax) dari senyawa alkohol jenis etanol dan metanol adalah 220 nm. Jadi pada pengukuran dengan HPLC digunakan panjang gelombang 220 nm untuk senyawa etanol, karena dipastikan senyawa etanol akan terdeteksi pada panjang gelombang tersebut. Dilakukan juga pengukuran terhadap senyawa alkohol metanol yaitu hanya sebagai pembanding dalam penetapan panjang gelombang senyawa alkohol khususnya etanol. Dari hasil pengukuran panjang gelombang diperoleh hasil sebagai berikut:
C. Penentuan Kondisi Optimum Untuk Penentuan Etanol Secara HPLC a. Variasi pH Dari variasi pH buffer phospat yang digunakan pada pengukuran alkohol jenis etanol ini yaitu pada pH 5, 6, 7, dan 8, didapat pH optimum dari buffer phospat yang baik untuk pemisahan etanol adalah pH 6. Hal ini dapat terlihat pada kromatogram yang dihasilkan yaitu pada pH 6 telah memberikan luas puncak yang maksimum atau menhasilkan luas puncak yang paling luas. 3.0
Selain itu, pada kromatogram juga dapat dilihat bahwa puncak etanol
1 55
buffer phospat pH 5, 7 dan 8. Sehingga pH larutan buffer 6 merupakan
A B C
5
yang dihasilkan pada buffer phospat pH 6 lebih baik dan bagus daripada 1.0 0.5
01 0
0.0
2 0 10
kondisi yang optimum dalam pengukuran etanol menggunakan fasa gerak
-100
D VW
m e nzen 20 nm p be ,2 0n l A 22 na A, m Signal D: Sig 0n 22 VWD: A, VW al ign :S
-15 5 -20 mAUUUuuU 10
0. 0
0. 5
1. 0
1. 5
2. 0
2. 5
3. 0
3. 5
4.
Minutes 0
4. 5
-20
Dip
5. 0
-15
-10
mAU
1 0
5. 5
6. 0
6. 5
7. 0
7. 5
8. 0
larluarh k tauntanond D ipbe akbaikesitaonol VWD: Signal A, 220 VWD: Signal A, 220 rolu pu pptim nm nm e e e Diper h λmbmbum oleh mλ andandfa 33 Pembuatan Larutan standar 10% 45amks MEeinginsga sa 44 aks tanoe eger mp l noltantanak 43 el Dip ol 1ol ya D D e 0% 42 ng iperole B A r h o dij l ua ehλmλa VWD: 45ks m Signal A, 220 nm lb4 eb3maks eetatanno as ol : Buffer phospat. Hasil yang diperoleh dapat dilihat pada di l p be Asetonitril nz r
an berikut ini : kromatogram an
mA U
20
10 5
- 10 -15
8.0 -20
-5
6.5 7.0
3.5
-15 0. 0
6.0
5.5
5.0
4.5
4.0
-5
et no l m
0
n 20
nd ar
,2
5
A al ign :S
lar ut an st a
-5
20 15
pa sa
Gambar 4. Variasi pH buffer phospat Laju alir 1 ml/menit, λ=220 nm, kolom Zorbax Rx C18, fasa gerak asetonitril : buffer phospat A (asetonitril:buffer phospat pH 5), B (asetonitril:buffer phospat pH 6), C (asetonitril:buffer phospat pH 7), D(asetonitril:buffer phospat pH 8) b. Variasi fasa gerak Dari variasi fasa gerak yang digunakan, didapatkan kondisi optimum fasa gerak untuk penentuan etanol adalah Asetonitril : Buffer phospat (5:95). Hasil yang diperoleh dapat dilihat pada kromatogram berikut ini :
D VW
ene
34
Gambar 5. Variasi fasa gerak Laju alir 1 ml/menit, λ=220 nm, kolom Zorbax Rx C18, fasa gerak asetonitril : buffer phospat A (asetonitril:buffer phospat 5:95), B (asetonitril:buffer phospat 10:90), C (asetonitril:buffer phospat 15:85), D (asetonitril:buffer phospat 0:100)
Berdasarkan gambar kromatogram diatas, terlihat bahwa pemisahan terbaik untuk etanol terapat pada variasi konsentrasi Asetonitril : Buffer phospat (5:95). Pada kondisi ini, etanol memberikan waktu retensi 1,68 menit. Meskipun pada variasi konsentrasi Asetonitril : Buffer phospat (15:85) dan (10:90) puncak etanol muncul lebih cepat yaitu pada menit ke 1,56 dan 1,61, namun puncak yang dihasilkan tidak bagus dan terdapat noise disekitar puncak etanol. Oleh karena itu, konsentrasi fasa gerak Asetonitril : Buffer phospat (15:85) dan (10:90) belum memberikan pemisahan yang baik. Begitu juga dengan konsentrasi Asetonitril : Buffer phspat (0:100) belum memberikan pemisahan
terbaik karena waktu retensi yang keluar
untuk etanol terlalu lama. Jadi berdasarkan data yang dihasilkan, maka dipilih variasi konsentrasi fasa gerak Asetonitril : Buffer phospat (5:95) untuk penentua kadar etanol secara HPLC. D. Penetuan Kurva Regresi Linear Dari Adisi Standar Etanol
35
Berdasarkan kondisi optimum yang telah diperoleh pada variasi fasa gerak asetonitril : Buffer pohspat, maka dilakukan pengukuran larutan standar etanol pada konsentrasi 5%, 10%, 15%, 20% dan 25%. Dari variasi ini dibuat kurva regresi linear dan didapat persamaan regresi untuk menghitung kadar suatu sampel dalam aplikasi metoda ini nantinya, dimana kurva regresi tersebut merupakan kurva antara luas puncak dari setiap kromatogram larutan standar vs konsentrasi larutan stanar itu sendiri. Pada pengukuran ini, dilakukan adisi standar etanol pada satu sampel dengan variasi konsentrasinya yaitu adisi standar etanol 5%, 10%, 15% dan 20%. Tujuan dari adisi standar etanol ini yaitu untuk lebih memudahkan dalam menghitung kadar suatu sampel, karena mengahasilkan data kromatogram yang lebih bagus yaitu puncak etanol yang lebih tajam, tinggi dan bagus sehingga diperoleh luas puncak etanol yang baik. Jadi untuk penentuan kurva regresi linear dari larutan standar etanol, data diperoleh dari pengukuran adisi standar etanol dengan variasi adisi 5%, 10%, 15% dan 20%. Tabel 4. Variasi konsentrasi adisi standar etanol terhadap luas puncak pada sampel modern (produksi pabrik) dengan pengenceran 25% Laju alir 1 ml/menit, λ=220 nm, kolom Zorbax Rx C18, fasa gerak Asetonitril : Buffer phospat (5:95)
Konsentrasi adisi standar etanol (%)
Tinggi Puncak (mAU)
Lebar Puncak (menit)
Luas Puncak (mAU×mnt)
1.
5%
-
-
-
2.
10%
36,20
0,19
3,818
No
36
3.
15%
51,67
0,19
5,357
4.
20%
71,13
0,18
6,401
Dari data tabel yang terlihat di atas, pada adisi standar etanol 5% tidak menghasilkan data kromatogram yang baik sehingga tidak didapat luas puncak dari etanol pada pengukuran tersebut. Begitu juga dengan sampel minuman tradisional setelah dilakukan adisi standar etanol dengan variasi konsentrasi adisi 5%, 10%, 15% dan 20%. Dimana setelah dilakukan pengukuran, data kromatogram yang bisa dipakai hanya pada adisi standar etanol 10% dan 15% karena hanya pada kedua adisi standar etanol tersebut menghasilkan data kromatgram yang baik. Hasil yang diperoleh untuk sampel tradisional dapat dilihat pada tabel berikut : Tabel 5. Variasi konsentrasi adisi standar etanol terhadap luas puncak pada sampel tradisional (home industri) Laju alir 1 ml/menit, λ=220 nm, kolom Zorbax Rx C18, fasa gerak Asetonitril : Buffer phospat (5:95)
Konsentrasi adisi standar etanol (%)
Tinggi Puncak (mAU)
Lebar Puncak (menit)
Luas Puncak (mAU×mnt)
1.
5%
-
-
-
2.
10%
219,64
0,16
17,571
3.
15%
349,17
0,15
24,403
4.
20%
-
-
-
No
37
Selanjutnya dilakukan perhitungan untuk mendapatkan kurva linear dan persamaan regresi linear seperti pada kurva dibawah ini. Luas puncak tersebut didapat dengan menggunakan rumus segitiga (Luas alas×tinggi/2) karena puncak kromatogram yang dihasilkan berupa segitiga.
Gambar 6. Kurva adisi standar etanol pada sampel modern Laju alir 1 ml/menit, λ= 220 nm, kolom Zorbax Rx C18, fasa gerak Asetonitril : Buffer phospat (5:95) Sedangkan untuk perhitungan kurva linear dan persamaan regresi linear pada sampel tradisional (home industri) dapat dilihat pada kurva berikut :
38
Gambar 7. Kurva adisi standar etanol pada sampel tradisional Laju alir 1 ml/menit, λ= 220 nm, kolom Zorbax Rx C18, fasa gerak Asetonitril : Buffer phospat (5:95) E. Penentuan Kadar Etanol Pada Minuman Beralkohol Secara HPLC Setelah didapatkan kondisi optimum untuk pemisahan etanol menggunakan HPLC, maka dilakukan pengukuran pada beberapa macam sampel minuman beralkohol yang beredar di pasaran menggunakan kondisi optimum yang telah ditentukan untuk mengetaui kadar etanol ynag terdapat pada beberapa sampel minuman beralkohol tersebut. Pada gambar 11 adalah kromatogram dari sampel yang dijual dipasaran yang telah dianalisa dengan menggunakan HPLC. Disini sampel minuman beralkohol yang digunakan ada 5 macam, yang diberi label A, B, C, D dan E. Dilihat pada gambar, F merupakan larutan standar etanol pada kondisi pH maksimum dan konsentrasi optimum yang menjadi acuan untuk pengukuran etanol. Dari kelima sampel minuman beralkohol tersebut 3 sampel merupakan minuman beralkohol jenis modern (hasil produksi
39
pabrik/industri) yaitu C, D dan E. Sedangkan 2 yang lainnya merupakan sampel minuman beralkohl jenis tradisional ( hasil home industri) yaitu label A dan B.
Dari data kromatgram diatas, terlihat bahwa semua sampel minuman beralkohol tersebut (A, B, C, D dan E) mengandung etanol. Ini dapat dilihat dari waktu retensi puncak yang sama dengan kromatogram standar etanol. Pada sampel E dan D puncak etanol terlihat jelas, sedangan pada sampel C, B dan A puncak etanol tidak terlihat bagus karena banyaknya terdapat noisenoise disekitar puncak etanol. Dimana noise-noise ini dapat berasal dari matriks lain yang terkandung dalam sampel minuman beralkohol tersebut. Setelah didapatkan kromatogram untuk sampel, maka dilakukan perhitungan luas puncak dari masing-masing komponen untuk etanol. Dimana puncak kromatogram yang muncul pada waktu retensi yang sama dengan etanol, merupakan etanol. Namun dari data kromatogram yang didapat tidak sesuai dengan dengan standar pengukuran dengan HPLC. Dimana banyaknya terdapat noise disekitar puncak etanol pada kromatogram sampel dan puncak etanol yang didapat juga belum memenuhi standar sehingga tidak bisa ditentukan luas puncaknya untuk pengukuran kadar etanol dari sampel. a. Adisi standar etanol terhadap sampel
40
Berdasarkan data yang diperoleh, untuk mendapatkan puncak etanol pada kromatogram sampel dilakukan adisi standar etanol terhadap sampel. Sehingga puncak yang dihasilkan lebih baik dan lebih tajam. Dengan dilakukan adisi standar etanol pada satu sampel minuman beralkohol didapatkan luas puncak etanol dari sampel untuk menghitung kadar etanol yang terdapat pada sampel tersebut. Pada pengukuran ini, dilakukan adisi standar etanol terhadap sampel minuman beralkohol jenis modern (hasil produksi pabrik/industri) dan sampel minuman beralkohol jenis tradisional (home industri) yaitu sampel D dan B dengan variasi konsentrasi adisi standar etanol 5%, 10%, 15% dan 20%. Dimana pada sampel modern dilakukan pengenceran sampel 25% sedangkan pada sampel tradisional 75%. Hasil yang diperoleh untuk etanol dapat dilihat pada tabel berikut ini : Tabel 6. Luas puncak etanol dari adisi standar etanol masing-masing sampel Laju alir 1 ml/menit, λ=220 nm, kolom Zorbax Rx C18, fasa gerak asetonitril : buffer phospat (5:95) Adisi standar No
etanol (%)
1. 2. 3. 4.
Sampel D Tinggi
Lebar
Sampel B Luas
Tinggi
Lebar
Luas
Puncak Puncak Puncak Puncak Puncak Puncak
5%
-
-
-
-
-
-
10%
36,20
0,19
3,818
219,64
0,16
17,571
15%
51,67
0,19
5,357
349,17
0,15
24,403
20%
71,13
0,18
6,401
-
-
-
41
Berdasarkan kurva regresi linear yang diperoleh untuk kedua sampel yaitu dapat dilihat pada tabel.4 pada penentuan kurva regresi linear dari adisi standar etanol, didapat persamaan regresi linear untuk sampel modern (sampel D) yaitu y = 0,2583× + 1,3177 dengan linearitas R2 = 0,987 sedangkan untuk sampel tradisional (sampel B) y = 1,3664× + 3,907 dengan linearitas R2 = 1. Maka kadar etanol dari kedua sampel dapat dihitung seperti berikut :
Tabel 7. Kadar etanol dari masing-masing sampel Laju alir 1 ml/menit, λ= 220 nm, kolom Zorbax Rx C18, fasa gerak asetonitril : buffer phospat (5:95) No
Sampel Minuman Beralkohol
Kadar Etanol (%)
1
B (home industri)
5,104
2
D (produksi pabrik)
2,86
Dari hasil perhitungan kadar etanol pda masing-masing sampel yang terlihat dalam tabel diatas, dapat kita lihat bahwa sampel minuman beralkohol yang beredar dipasaran mengandung etanol dengan berbagai konsentrasi, namun pada pengukuran kadar etanol sampel hanya 2 sampel yang diukur dimana masing-masing sampel mewakili jenis sampel dipasaran yaitu sampel modern (minuan beralkohol hasil produksi pabrik) dan sampel tradisional ( produksi home industri). Untuk sampel modern (D) dengan pengenceran 25% didapat kadar etanol yang terkandung dalam sampel yaitu sekitar
42
5,104%. Sementara untuk sampel tradisional (B) dengan pengenceran 75% didapat kadar etanolnyaa yaitu sekitar 2,86%.
BAB V PENUTUP
A. Kesimpulan Berdasarkan penelitian yang dilakukan, maka dapat disimpulkan : 1. Etanol menyerap pada panjang gelombang maksimum 220 nm. Analisa dengan menggunakan HPLC dilakukan pada panjang gelombang 270 nm, laju alir 1 ml/menit, fasa gerak asetonitril : buffer phospat (5:95), dan kolom Zorbax Rx C18. 2. Pada 2 jenis minuman beralkohol yang beredar dipasaran yaitu minuman beralkohol jenis modern ( yang diproduksi pabrik) dan jenis tradisional (yang diproduksi home industri) didapatkan 2 data yang mewakili masing-masing jenis minuman tersebut. Yaitu pada jenis minuman beralkohol modern didapat konsentrasi etanol yang terkandung setelah pengenceran 25% yaitu 5,104%. Sedangkan
43
untuk minuman beralkohol jenis tradisional didapatkan kadar etanolnya yaitu sekitar 2,86% B. Saran 1. Dapat dilakukan penetuan kadar alkohol jenis etanol ataupun metanol pada jenis sampel lain seperti parfum, dll yang beredar dipasaran. 2. Dapat dilakukan penentuan kadar etanol dengan fasa gerak lain.
BAB VI JADWAL PELAKSANAAN PENELITIAN
Penelitian ini direncanakan akan dilaksanakan pada bulan Februari 2013 sampai Maret 2013. Penelusuran dan studi telah dilakukan sejak Mei 2012. Adapun rancangan jadwal penelitian adalah sebagai berikut : 2012
Januari
Desember
November
Oktober
Seminar proposal
September
2.
Agustus
Pembutan dan perbaikan proposal
Juli
1.
Juni
Kegiatan
Mei
No
2013
44
3.
Persipan dan penelitian
4.
Penyusunan laporan akhir
BAB V ANGGARAN PENELITIAN
Biaya penelitian ini diperkirakan sebesar Rp. 3.300.000 (tiga juta rupiah dengan rincian sebagai berikut : 1. Persiapan Proposal
Rp 300.000,00
2. Biaya Operasional a. Zat yang dibutuhkan
Rp 1.200.000,00
b. Pengumpulan Data
Rp
400.000,00
c. Pemakaian UV-Vis
Rp
200.000,00
d. Pemakaian HPLC
Rp
400.000,00
45
3. Penulisan Laporan
Rp
300.000,00
4. Biaya tak terduga
Rp
500.000,00 +
Rp 3.300.000,00
DAFTAR PUSTAKA Adiprabowo, Danang Sulistyo,dkk.(2010). Pendeteksi Kadar Alkohol Jenis Etanol Pada Cairan Dengan Menggunakan Mikrokontroler ATMEGA8535. Universitas Diponegoro Anneahira.(2008).http://www.anneahira.com/minuman-keras/minuman beralkohol .htm. Diakses tanggal 28 april 2012 Effendy.(2004). Kromatografu Cair Kinerja Tinggi Dalam Bidang Farmasi. Sumatera Utara: Universitas Sumatera Utara Fessenden, Ralp.J., Joan S. Fessenden.(1986). Kimia Organik Edisi Ketiga . Jakarta : Erlangga Hart, Harold.(1983). Organic Chemistry, a Short Course, Sixt Edition (Suminar Achmadi.Terjemahan). Houghton Mifflin : Michigan State University Indharini, Ulfah.2010. Penetapan Kadar α-Mangostin Pada Infusa Kering Kulit Buah Manggis(Garcinia mangostana L.). Skripsi UMS: Surakarta Johnson, E. L., Robert Stevenson.1991.Dasar Kromatogarfi Cair.Bandung : Institiut Taknologi Bandung
46
Kuo, Chia-Chi,dkk.2002. A Removable Derivatization HPLC for Analysis of Methanol in Chinese Liquor Medicine. Republic of China: graduate Institute of Pharmaceutical Sciences and School of Pharmacy. Kaohsiung Medical University. Vol 10, No.2, Pages.101-106 Li, Xiaolei,dkk. 2011. Antioxidative properties of Hydrated ethanol extracts from tartary buckwheat grains as affected by the changes of rutin and quercetin during preparations. Republic China: Laboratory of Agricultural Product Processing. Changchun University. Vol 5(4), pp. 572-578 Sundari, Ida.2010. Identifikasi Senyawa Dalam Ekstrak Etanol Biji Buah Merah (Pandanus conoideus Lamk). Surakarta : Universitas Sebelas Maret Tarmizi.2008. Pembuatan Pereaksi Kimia. Padang: UNP Press Padang Wang, Mei-Ling,dkk.2003. A rapi Method for Determination of Ethanol in Alcoholic Beverages Using Capilary as Chromatography. Taiwan: Departement of Food Health. Chia-Nan University of Pharmacy and Science. Vol 11, No.2, Pages 133-140. Wibowo, Suharto, M.Y. Nadzif. 2009. Kajian Kinerja Media Kondensasi Untuk Pemurnian Ethanol. Jawa Timur : Universitas Pembangunan Nasional Veteran Wikipedia.http://www.wikipedia.com/minuman-keras/beralkohol-ethanol/. Diakses tanggal 28 April 2012
47
LAMPIRAN 1 SKEMA KERJA PENENTUAN KADAR ALKOHOL JENIS ETANOL DENGAN FASA GERAK ASETONITRIL-BUFFER ASETAT MENGGUNAKAN HPLC •
Penentuan λmaks etanol -5
Diukur dengan UV-Vis pada λ 200-700 nm
48
•
Penentuan λmaks metanol
Diukur dengan UV-Vis pada λ 200-700 nm
LAMPIRAN 2 •
Penentuan pH optimum
Diinjeksikan ke kolom Fasa gerak : asetonitril-buffer fosfat konsentrasi 30:70 Variasi pH 6, 6,5, 7, 7,5, 8
49
Diperoleh pH optimum
LAMPIRAN 3
•
Penentuan kondisi optimum fasa gerak
Diinjeksikan ke kolom
50
Fasa gerak : asetonitril-buffer fosfat Pada pH optimum Perbandingan fasa gerak 10:90, 20:80, 30:70, 40:60, 50:50
LAMPIRAN 4
51
•
Penentuan kadar alkohol jenis etanol secara HPLC
Diijeksikan ke kolom Fasa gerak : asetonitril-buffer fosfat Pada pH optimum Kondisi optimum fasa gerak
52
LAMPIRAN 6
