EKSTRAKSI CAIR-CAIR PEMURNIAN EUGENOL DARI MINYAK DAUN CENGKEH


Endah Setiyani*, Mudjijono**
* Mahasiswa Pasca Sarjana Pendidikan Sain Univrsitas Sebelas Maret



PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
          Minyak daun cengkeh merupakan salah satu komoditi ekspor Indonesia dan memegang peranan penting dalam kehidupan sosial ekonomi masyarakat produsen minyak daun cengkeh. Minyak cengkeh mengandung beberapa komponen, tetapi yang paling penting adalah eugenol. Eugenol inilah yang memberikan aroma khas yang banyak dibutuhkan oleh berbagai industri, antara lain industry kosmetika, farmasi, dan pestisida nabati ( Agus kardinan, 2005 : 14).

          Eugenol dapat dipisahkan dari minyak daun cengkeh dengan cara penggaraman (direaksikan dengan basa alkali encer), pemurnian dengan cara ekstraksi dan pemisahan eugenol dengan asam-asam anorganik. Tahapan terpenting pada isolasi eugenol dari minyak daun cengkeh adalah mengekstrak komponen- komponen non eugenol yang ada dalam air (larutan non eugenolat). Ekstraksi dilakukan dalam corong pemisah. Cara ekstraksi yang demikian disebut ekstraksi cair-cair tak kontinyu.
          Ekstraksi cair-cair tak kontinyu mempunyai kendala- kendala antara lain pengulangan yang berulang-ulang, terjadinya kenaikan tekanan internal dan emulsi dalam corong pemisah, serta kehilangan pelarut yang relatif  besar. Selain itu, betakariofilen masih juga ada bersama-sama eugenol yang dihasilkan pada pemurnian eugenol memakai ekstraksi cair-cair tak kontinyu (Rusli, 1980 : 51).
Untuk mengatasi kendala- kendala yang terjadi pada ekstraksi cair – cair tak kontinyu, maka  digunakan ekstraksi cair-cair kontinyu pada pemurnian eugenol dari minyak daun cengkeh.

B. Rumusan Masalah
          Berdasarkan latar belakang di atas maka rumusan masalah dalam makalah ini adalah sebagai berikut :
1. Bagaimana cara isolasi eugenol ?
2. Mengapa digunakan ekstraksi cair-cair kontinyu dalam pemurnian eugenol dari minyak daun cengkeh ?
3. Bagaimana proses ekstraksi cair-cair kontinyu pada pemurnian eugenol dari minyak daun cengkeh ?
4. Apa keuntungan ekstrasi cair-cair kontinyu ?

C. Tujuan Penulisan Makalah
          Berdasarkan rumusan masalah di atas,  tujuan penulisan makalah ini adalah :
1. Untuk Mengetahui engetahui cara isolasi eugenol.
2. Alasan digunakannya ekstraksi cair-cair kontinyu.
3. Untuk mengetahui proses ekstraksi cair-cair kontinyu pada pemurnian eugenol dari minyak daun cengkeh.
4. Untuk mengetahui keuntungan ekstraksi cair-cair kontinyu.

D. Manfaat penulisan makalah
          Manfaat penulisan makalah tersebut adalah :
1. Agar pembaca bisa mengetahui  prinsip kerja ekstraksi cair-cair kontinyu , lebih-lebih bisa menerapkannya.
2. Menambah wawasan masyarakat, khususnya kalangan industri sehingga diharapkan  dengan menggunakan ekstraksi cair-cair kontinyu dalam pemurnian eugenol dari minyak daun cengkeh mendapat keuntungan yang lebih.


KAJIAN TEORI
A. Eugenol
          Eugenol merupakan salah satu komponen kimia dalam minyak cengkeh yang memberikan bau dan aroma khas pada minyak cengkeh. (Considine dan Considine, 1982 dalam www. Mipa.unej.ac.id)  menyatakan bahwa eugenol murni merupakan cairan tidak berwarna, berbau, keras, dan mempunyai rasa pedas. Eugenol mudah berubah menjadi kecoklatan apabila dibiarkan di udara terbuka. Dalam bidang industri pemanfaatan eugenol masih terbatas pada industri parfum (Chairil, 1994, dalam www.mipa.unej.ac.id).
          Eugenol merupakan komponen kimia utama dalam minyak daun cengkeh, yaitu 79-90% volume (Ketaren, 1985, dalam www.mipa.unej.ac.id).  Menurut Guenther (1950) dalam www.mipa.unej.ac.id),  eugenol merupakan komponen utama minyak cengkeh yaitu 80-90%. Hasil penelitian Deyena dan Horiguchi (1971)dalam www.mipa.unej.ac.id, menyebutkan bahwa minyak cengkeh mengandung eugenol 80,7%.

B. Ekstraksi cair-cair kontinyu
          Senyawa organik lebih larut dalam pelarut air dibandingkan dalam pelarut organik (koefisien distribusi antara pelarut organik dan air kecil). Ekstraksi senyawa dengan koefisien campuran rendah antara pelarut organik dan air biasanya memerlukan pelarut organik dalam jumlah yang banyak. Penggunaan pelarut yang besar ini bisa diatasi dengan ekstraksi kontinyu dimana hanya relative kecil volume pelarut yang dibutuhkan (vogel, 1989 : 156). Teknik ekstraksi cair-cair kontinyu, pelarutnya dapat didaur ulang menjadi campuran yang mengandung air sehingga penyusunnya dapat diekstraksi dengan pelarut lain. (Ralph J. Fessenden, 1993 : 84).

Gambar 3.  Alat ekstraksi cair-cair kontinyu

          Gambar 3.1 menunjukkan alat ekstraksi kontinyu menggunakan pelarut yang lebih encer dari air (ekstraktor yang lain dapat dirancang untuk pelarut yang lebih kental dari air). Larutan yang diekstraksi ditem-patkan pada tabung panjang. Pelarut ditempatkan di labu destilasi, seperti ditunjukkan pada gambar. Ketika pelarut didestilasi, uap hasil kondensasi masuk pada pipa sempit yang ada dalam dasar tabung besar.Ketika pipa sempit itu diisi pelarut, gelembung-gelembung kecil pelarut naik melalui pipa dan keluar sebagai uap air.
          Ekstraksi senyawa organik di atas dengan air akan keluar kembali  pada botol penyulingan, dimana lebih banyak lagi pelarut yang didestilasi. Ekstraksi cair-cair kontinyu ini membutuhkan waktu beberapa jam atau beberapa hari tetapi operator bebas beraktivitas dimana ekstraksi bekerja sendiri. Ketika ekstraksi sudah lengkap, ekstraks organik kering dan komponen organik bebas dari pelarut.


PEMBAHASAN
A. Isolasi Eugenol
          Eugenol merupakan suatu  alkohol siklis monohidroksi atau fenol sehingga dapat bereaksi dengan basa kuat. Eugenol dari minyak daun cengkeh dapat diisolasi dengan penambahan larutan encer dari basa kuat seperti NaOH, KOH atau Ca(OH)2 (Majalah Eksata, 1989 : 71). Menurut  Guenther, NaOH 3% dapat dipakai untuk mengisolasi komponen eugenol dari minyak daun cengkeh.
          Eugenol dan NaOH akan membentuk natrium eugenolat yang larut dalam air. Bagian non eugenol diekstrak dengan eter. Dengan penambahan asam anorganik akan menghasilkan garam natrium eugenol bebas. Eugenol ini kemudian dimurnikan dengan penguapan dan penyulingan(Guenther, 1950). Reaksi sebagai berikut :


B. Alasan Penggunaan Ekstraksi Cair-cair Kontinyu
          Pemurnian eugenol dari minyak daun cengkeh digunakan cara ekstraksi . Pemilihan  cara ekstraksi cair-cair kontinyu untuk isolasi eugenol dari minyak daun cengkeh lebih ditekankan untuk mengatasi kendala yang ada pada ekstraksi cair-cair tak kontinyu yang antara lain : pengocokan yang berulang-ulang , terjadinya kenaikan tekanan internal dan emulsi dalam corong pemisah serta kehilangan pelarut yang relatif  besar.
          Pada ekstrasi cair-cair kontinyu proses ekstarksi tidak dilakukan pengocokan yang berulang-ulang, tidak terjadi kenaikan tekanan internal dan emulsi dalamekstraktor, kehilangan pelarut yang relatif  kecil dan waktu total ekstraksi singkat (Vogel,1989 : 161).
          Dengan keadaan seperti tersebut maka ekstraksi cair-cair kontinyu dapat digunakan sebagai pengganti ekstraksi cair-cair tak kontinyu dalam pemurnian eugenol dari minyak daun cengkeh.

C. Proses Ekstraksi Cair-cair Kontinyu pada pemurnian eugenol minyak daun cengkeh
          Prinsip ekstraksi cair-cair kontinyu adalah penambahan secara terus menerus tetesan-tetesan kecil pelarut ke dalam larutan yang mengandung senyawa yang diekstrak (Microscale Organic Laboratory, 1955 hal:84). Tahap-tahap ekstraksi cair-cair kontinyu adalah sebagai berikut :

D. Sampel                                                                                    
          Minyak daun cengkeh diamati sifat-sifat fisika dan kadar  eugenolnya pada  tahap  awal penelitian. Sifat-sifat fisika tersebut meliputi indeks bias pada 200 C, bobot jenis pada 250 C dan kelarutan dalam etanol 70%.
Tabel Karakteristik  Eugenol [Guenther (1950)]

E. Bahan-bahan Kimia yang diperlukan
Untuk proses ekstraksi diperlukan bahan-bahan kimia sebagai berikut :
    * NaOH teknis 4% (2M)
    * Eter p.a            (Merck)
    * Etanol 95%       (Merck)
    * Eugenol  p.a      (fluka)
    * Asam klorida    37% p.a    (Merck)
F. Alat-alat yang diperlukan untuk ekstraksi :
    * Seperangkat peralatan untuk ekstraksi cair-cair kontinyu
    * Piknometer
    * Reflektometer ABBE
G. Tahap persiapan sampel untuk ekstraksi
          Minyak daun cengkeh disentrifus selama kurang lebih 10 menit untuk menghilangkan kotoran padat yang terdapat didalamnya. Minyak daun cengkeh hasil  sentrifus dilakukan uji kualitas, meliputi indeks bias pada 200C, bobot jenis pada 250C, kelarutan dalam etanol 70% dan kadar eugenol.
H. Tahap Penggaraman untuk mengikat komponen eugenol
          Minyak daun cengkeh hasil sentrifus diambil 10 ml, ditambah NaOH teknis 4% sebanyak 60 ml dan dilakukan pengadukan dengan magnetik stirrer selama 30 menit.
Campuran yang terjadi didiamkan selama 10 jam sampai kedua lapisan terlihat jernih. Lapisan bawah dipisahkan dengan corong pemisah.
I. Perlakuan Ekstraksi
          Lapisan bawah dimasukkan ke dalam ekstraktor dan dimasukkan (diekstraksi) dengan eter selama 10 jamsampat terjadi perubahan warna dari kuning coklat kehitaman menjadi kuning coklat. Eter mula-mula sebanyak 150 ml. Suhu penguapan eter dipertahankan antara 350C – 370C Setelah 10 jam, lapisan bawah dikeluarkan dari ekstraktor dan dilakukan pengasaman dengan HCl 6%.
J. Tahap Pengasaman untuk memperoleh Eugenol bebas
          Lapisan bawah ditambahkan HCl 6% sebanyak 20 ml. Penambahan HCl akan menyebabkan terjadinya 2 lapisan , yaitu lapisan bawah dan lapisan atas, lapisan bawah dipisahkan dengan corong pemisah dan selanjutnya dilakukan pengukuran volume dan penimbangan lapisan bawah untuk menetukan rendemen dan recovery eugenol. Selanjutnya lapisan bawah diuji kualitasnya, yang meliputi indeks bias pada 200C , kelarutan dalam etanol 70% dan kadar etanol. Indeks bias diukur dengan menggunakan refraktometer ABBE.
Tahap-tahap ekstraksi akan disajika pada skema diakhir pembahasan ini.
K. Keuntungan Ekstraksi Cair-cair Kontinyu
          Pemilihan cara ekstraksi cair-cair kontinyu untuk isolasi eugenol dari minyak daun cengkeh lebih ditekankan untukmengatasi kendala yang ada pada ekstraksi cair-cair tak kontinyu. Pada ekstraksi tersebut dialirkan eter secara terus menerus dalam lapisan bawah karena eter bersifat mudah menguap , eter didaur ulang dengan destilasi dan kondensasi kemudian didespersikan dalam lapisan bawah dengan menggunakan penyaring gelas berpori.
          Kesetimbangan ekstraksi cair-cair kontinyu dipengaruhi beberapa faktor , antara lain kecepatan aliran pelarut dalam 2 lapisan, ketebalan efektif  dari batas antara 2 lapisan dan kecepatan difusi. Ekstraksi cair-cair tak kontinyu dan ekstraksi cair-cair kontinyu mempunyai keuntungan-keuntungan dan kelemahan-kelemahan , seperti disajikan dalam tabel  berikut :
Tabel 3.1 keuntungan dan kelemahan

          Proses ekstraksi cair-cair kontinyu pada pemurnian minyak daun cengkeh dapat dilihat pada skema pada halaman berikutnya.
  • Minyak daun cengkeh disentrifus(10 menit)
Indeks bias 20 C
Kelarutan dlm etanol 70%
Kadar etanol
Bobot jenis 25%
  • Hasil sentrifus (10 ml) ditambahkan NaOH 4% = 60 ml (penggaraman) kemudian dilakukan Pengadukan (30 menit).
Pembentukan Na – Eugenolat
Pendiaman 10 jam terbentuk Lapisan bawah dan Lapisan atas
  • Ekstraksi 10 jam (eter)
Lapisan bawah
Indeks bias 20 C
  • Pengasaman (HCL 6%, 20 ml)
Lapisan bawah
Lapisan atas
Eugenol
  • Kelarutan dlm etanol 70%
Kadar eugenol
Rendemen eugenol
Recovery eugenol
Lapisan atas


PENUTUP
A.     Kesimpulam
          Dari perubahan tentang ekstraksi cair-cair kontinyu untuk pemurnian eugenoldari minyak daun cengkeh maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
  1. Eugenol dari minyak daun cengkeh dapat diisolasi dengan penambahan larutan encer dari basa kuat seperti NaOH , KOH atau Ca(OH)2.
  2. Pemilihan cara ekstraksi cair-cair kontinyu untuk isolasi eugenol dari minyak daun cengkeh lebih ditekankan untuk mengatasi kendala yang ada pada ekstraksi cair-cair tak kontinyu , seperti pengocokan yang berulang-ulang , terjadinya kenaikan internal dan emulsi dalam corong pemisah , serta kehilangan palarut yang relatif besar.
  3. Prinsip ekstraksi cair-cair kontinyu adalah penambahan secara terus menerus tetesan-tetesan kecil pelarut ke dalam larutan yang mengandung senyawa yang diekstrak. Tahapan-tahapan adalah persiapan sampel untuk diamati sifat-sifat fisika dan kadar eugenol, penyiapan alat dan bahan, persiapan sampel untuk ekstraksi, Tahap penggaraman dalam rangka pengukatan komponen eugenol, perlakuan ekstraksi,tahap pengasaman untuk memperoleh eugenol bebas.
  4. Keuntungan ekstraksi cair-cair kontinyu antara lain: tanpa pengocokan yang berulang-ulang, tidak terjadi kenaikan internal dan emulsi dalam ekstraktor, kehilangan pelarut relatif kecil, waktu total ekstraksi singkat.

B.     Saran
          Untuk memperoleh kemurnian eugenol yang tinggi dari minyak daun cengkeh mungkin bisa dikembangkan cara ekstraksi yang lain. Harapan penulis disini semoga banyak pihak yang berminat sehingga berusaha mengembangkan cara lain yang bagus.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

SOAL PAS PAI SD KELAS 6 SEMESTER 2 BESERTA KUNCI JAWABAN

https://docs.google.com/document/d/1YgelBNTn40RnEtBWlJPdNjvoRcakbbJB/edit?usp=sharing&ouid=101739505118516611094&rtpof=true&sd=true