BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Uraian Tumbuhan Uraian tumbuhan meliputi habitat dan daerah tumbuh, sistematika tumbuhan, nama asing, morfologi tumbuhan, kandungan senyawa kimia, serta penggunaan tumbuhan. 2.1.1. Habitat Tumbuh dan Daerah Tumbuh Lengkuas (Languas galanga (L.) Stuntz) ditemukan menyebar di seluruh dunia. Penyebarannya termasuk di seluruh Indonesia, Asia Tenggara, di bawah kaki pegunungan Himalaya sebelah timur hingga laut Cina dan India barat daya di antara Chats dan Lautan Indonesia. Di Jawa tumbuh liar di hutan, semak belukar, umumnya ditanam di tempat yang terbuka sampai di tempat yang kenaungan. Tumbuh pada ketinggian tempat hingga ketinggian 1.200 meter di atas permukaan laut (DepKes RI, 1978). Untuk tumbuh, lengkuas menyukai tanah gembur, sinar matahari

banyak,

sedikit

lembab,

tetapi

tidak

tergenang

air.

Untuk

mengembangbiakkan tanaman ini dapat dilakukan dengan potongan rimpang yang sudah memiliki mata tunas. Selain itu dapat pula dengan memisahkan sebagian rumpun anakan. Pemeliharaannya mudah, seperti tanaman lain dibutuhkan cukup air dengan penyiraman atau menjaga kelembaban tanah dan pemupukan. Terutama pupuk dasar (Anonimd, 2009). Sebenarnya lengkuas ada dua macam, yaitu lengkuas merah dan putih. Lengkuas putih banyak digunakan sebagai rempah atau bumbu dapur, sedangkan yang banyak digunakan sebagai obat adalah lengkuas merah. Pohon lengkuas

Universitas Sumatera Utara

putih umumnya lebih tinggi dari pada lengkuas merah. Pohon lengkuas putih dapat mencapai tinggi 3 meter, sedangkan pohon lengkuas merah umumnya hanya sampai 1-1,5 meter. Berdasarkan ukuran rimpangnya, lengkuas juga dibedakan menjadi dua varitas, yaitu yang berimpang besar dan kecil. Oleh karena itu, paling tidak ada tiga kultivar lengkuas yang sudah dikenal, yang dibedakan berdasarkan ukuran dan warna rimpang, yaitu lengkuas merah, lengkuas putih besar, dan lengkuas putih kecil (Sinaga, E., 2009). 2.1.2. Sistematika Tumbuhan Divisi

: Spermatophyta

Subdivisi

: Angiospermae

Kelas

: Monocotyledoneae

Bangsa

: Zingiberales

Suku

: Zingiberaceae

Marga

: Languas

Spesies

: Languas galanga (L.) Stuntz (Sinaga, E., 2009).

2.1.3. Nama Daerah Nama daerah dari Lengkuas merah adalah Lengkueus (Gayo), Langkueueh (Aceh)

Kelawas(Karo), Halawas(Simalungun), Lakuwe (Nias), Lengkuas

(Melayu), Langkuweh (Minang), Lawas(Lampung), Laja (Sunda), Laos (Jawa, Madura) (Sinaga, E., 2009). 2.1.4. Nama Asing Nama asing dari lengkuas merah adalah lengkuas, puar (Malaysia), langkauas, palia (Filipina), padagoji (Burma), kom deng, pras (Kamboja), kha (Laos, Thailand), hong dou ku (Cina), galangal, greater galangal, java galangal, siamese


ginger (Inggeris), grote galanga, galanga de I'Inde (Belanda), galanga (Perancis), grosser galgant (Jerman) (Sinaga, E., 2009). 2.1.5 Morfologi Tumbuhan Merupakan terna berumur panjang, tinggi sekitar 1 sampai 2 meter. Biasanya tumbuh dalam rumpun yang rapat. Batangnya tegak, tersusun oleh pelepah-pelepah daun yang bersatu membentuk batang semu, berwarna hijau agak keputih- putihan. Batang muda keluar sebagai tunas dari pangkal batang tua. Daun tunggal, berwarna hijau, bertangkai pendek, tersusun berseling. Daun di sebelah bawah dan atas biasanya lebih kecil dari pada yang di tengah. Bentuk daun lanset memanjang, ujung runcing, pangkal tumpul, dengan tepi daun rata. Pertulangan daun menyirip. Panjang daun sekitar 20 - 60 cm, dan lebarnya 4 - 1 5 cm. Pelepah daun lebih kurang 15 - 30 cm, beralur, warnanya hijau. Pelepah daun ini saling menutup membentuk batang semu berwarna hijau. Bunga lengkuas merupakan bunga majemuk berbentuk lonceng, berbau harum, berwarna putih kehijauan atau putih kekuningan, terdapat dalam tandan bergagang panjang dan ramping, yang terletak tegak di ujung batang. Bunga agak berbau harum. Buahnya buah buni, berbentuk bulat, keras. Sewaktu masih muda berwarna hijau-kuning, setelah tua berubah menjadi hitam kecoklatan, berdiameter lebih kurang 1 cm. Ada juga yang buahnya berwarna merah. Bijinya kecil-kecil, berbentuk lonjong, berwarna hitam. Rimpang kecil dan tebal, berdaging, berbentuk silindris, diameter sekitar 2-4 cm, dan bercabang-cabang. Bagian luar berwarna coklat agak kemerahan atau kuning kehijauan pucat, mempunyai sisik-sisik berwarna putih atau kemerahan, keras mengkilap, sedangkan bagian dalamnya berwarna putih. Daging rimpang


yang sudah tua berserat kasar. Apabila dikeringkan, rimpang berubah menjadi agak kehijauan, dan seratnya menjadi keras dan liat. Untuk mendapatkan rimpang yang masih berserat halus, panen harus dilakukan sebelum tanaman berumur lebih kurang 3 bulan. Rasanya tajam pedas, menggigit, dan berbau harum karena kandungan minyak atsirinya. 2.1.6 Kandungan Kimia Rimpang tanaman ini mengandung 1% minyak atsiri berwarna kuning kehijauan yang terdiri dari metil-sinamat 48%, sineol 20% - 30%, eugenol, kamfer 1%, seskuiterpen,∂ -pinen, galangin dan lain-lain. Minyak atsiri pada bijinya adalah 1”-acetoxychaviol acetate, 1’-acetoxyeugenol acetat, caryophyllenol I dan 5-epimer caryophyllenol II, pentadecane, heptadec-7-enemethyl ester (Anonimb, 2008). 2.1.7 Penggunaan Tumbuhan Rimpang lengkuas sering digunakan untuk mengatasi gangguan lambung, misalnya kolik dan untuk mengeluarkan angin dari perut (stomachikum), menambah nafsu makan, menetralkan keracunan makanan, menghilangkan rasa sakit (analgetikum), melancarkan buang air kecil (diuretikum), mengatasi gangguan ginjal, dan mengobati penyakit herpes. Juga digunakan untuk mengobati diare, disentri, demam, kejang karena demam, sakit tenggorokan, sariawan, batuk berdahak, radang paru-paru, pembesaran limpa, dan untuk menghilangkan bau mulut. Rimpang lengkuas yang dikunyah kemudian diborehkan ke dahi dan seluruh tubuh diyakini dapat mengobati kejang-kejang pada bayi dan anak-anak. Disamping itu rimpang lengkuas juga dianggap memiliki khasiat sebagai anti


tumor atau anti kanker terutama tumor di bagian mulut dan lambung. Di banyak negara di Asia, rimpang lengkuas digunakan sebagai bumbu masak. Demikian pula buahnya sering digunakan sebagai bumbu masak atau rempah pengganti kapulaga. Di India dan Malaysia, rebusan rimpang lengkuas atau rimpang yang dimasak bersama nasi diberikan kepada para ibu sehabis melahirkan (Sinaga, E., 2009). 2.2 Minyak Atsiri Minyak atsiri adalah zat berbau yang terkandung dalam tanaman. Minyak atsiri disebut juga minyak menguap, minyak eteris atau minyak esensial karena mudah menguap pada suhu kamar. Istilah esensial dipakai karena minyak atsiri mewakili bau tanaman asalnya. Dalam keadaan murni tanpa pencemar, minyak atsiri tidak berwarna. Namun pada penyimpanan yang lama, minyak atsiri dapat teroksidasi dan membentuk resin serta warnanya berubah menjadi lebih tua (gelap). Untuk mencegah supaya tidak berubah warna, minyak atsiri harus terlindungi dari pengaruh cahaya, misalnya disimpan dalam bejana gelas yang berwarna gelap. Bejana tersebut juga diisi sepenuh mungkin sehingga tidak memungkinkan hubungan langsung dengan oksigen udara, ditutup rapat serta disimpan di tempat yang kering dan sejuk (Gunawan & Mulyani, 2004). Secara kimia, minyak atsiri bukan merupakan senyawa tunggal tetapi tersusun dari berbagai macam komponen yang tergolong kelompok terpenoid dan fenilpropanoid (Tyler, et al., 1976). Terpen minyak atsiri terdiri dari monoterpen dan seskuiterpen. Titik didih monoterpen berkisar 140-180oC sedangkan titik didih seskuiterpen lebih besar dari 200oC (Harborne, 1987).


2.2.1 Keberadaan Minyak Atsiri dalam Tumbuhan Dalam tumbuhan minyak atsiri terkandung dalam berbagai jaringan, seperti di dalam rambut kelenjar pada suku Labiatae, di dalam sel-sel parenkim (pada suku Zingiberaceae dan Piperaceae), di dalam saluran minyak (pada suku Umbelliferae), di dalam rongga-rongga skizogen dan lisigen (pada suku Myrtaceae, Pinaceae dan Rutaceae), dan terkandung di dalam semua jaringan (pada suku Coniferae) (Tyler, et al., 1976; DepKes RI, 1978). Minyak atsiri pada tanaman berperan sebagai pengusir serangga pemakan daun dan sebagai penarik serangga guna membantu proses penyerbukan, sebagai cadangan makanan, mencegah kerusakan tanaman oleh serangga atau hewan (Gunawan & Mulyani, 2004; Ketaren, 1985). 2.2.2 Komposisi Kimia Minyak Atsiri Umumnya perbedaan komposisi minyak atsiri disebabkan perbedaan jenis tanaman penghasil, kondisi iklim, tanah tempat tumbuh, umur panenan, metode ekstraksi yang digunakan dan cara penyimpanannya (Ketaren, 1985). Minyak atsiri bukan merupakan senyawa tunggal tetapi tersusun dari berbagai macam komponen. Menurut asal-usul biosintetik minyak atsiri dapat dibedakan atas : a. Turunan Terpenoid Turunan terpenoid terbentuk melalui jalur biosintetis asam asetatmevalonat. Terpenoid berasal dari suatu unit senyawa sederhana yang disebut isoprene (Tyler, et al., 1976). Terpen minyak atsiri terdiri dari monoterpen (C5) dan seskuiterpen (C15). Monoterpen tersebar luas dan cenderung merupakan bagian dari kebanyakan minyak atsiri. Monoterpen dapat dibagi menjadi tiga


golongan, tergantung apakah struktur kimianya asiklik (misalnya geraniol), monosiklik (misalnya limonene), atau bisiklik (misalnya α- dan β-pinen). Dalam setiap golongan, monoterpen dapat berupa hidrokarbon tak jenuh (misalnya limonene) atau dapat mempunyai gugus fungsi seperti alcohol (misalnya linalool), aldehid (misalnya sitral), atau keton (misalnya menton). Secara kimia seperti monoterpen, seskuiterpen juga dapat dibagi berdasarkan kerangka karbon dasarnya. Yang umum ialah asiklik (misalnya farnesol), monosiklik (misalnya bisabolen), atau bisiklik (misalnya karotol) (Harborne, 1987). b. Turunan Fenil Propanoid Turunan fenil propanoid merupakan senyawa aromatic yang terbentuk melalui jalur biosintesis asam sikimat. Fenil propanoid berasal dari suatu unit senyawa sederhana yang terdiri gabungan inti benzene (fenil) dan propane. Dalam tanaman, senyawa ini dibentuk dari suatu asam amino aromatikm fenilalanin dan tirosin yang akhirnya disintesis lewat jalur asam sikimat (Tyler et al., 1976). Contoh komponen minyak atsiri turunan femil propanoid adalah eugenol yang merupakan kandungan utama minyak cengkeh dan anetol yang terdapat dalam minyak adas (Harborne, 1987). Berdasarkan struktur kimia komponen, miyak atsiri dapat digolongkan menjadi: (1) hodrokarbon, (2) alkohol, (3) aldehid, (4) keton, (5) fenol, (6) eter, (7) oksida, (8) ester. Minyak atsiri karbon terdiri atas terpen tidak teroksigenasi dan seskuiterpen. Contohnya limonene pada minyak jeruk, felandren (terpen monosiklik) pada minyak kayu putih dan zingiberin (seskuiterpen) pada minyak jahe. Minyak atsiri alcohol terdiri atas alcohol alisiklik, monoterpen alkohol dan seskuiterpen alkohol. Contoh alkohol asiklik adalah geraniol, linalool dan


sitronelol. Contoh monoterpen alkohol adalah mentol (dari peppermint). Contoh seskuiterpen alcohol adalah gingerol. Minyak atsiri aldehid terdiri atas asiklik dan aromatic. Contoh asiklik adalah sitral dan sitronelal. Contoh aromatik adalah sinamaldehid dan vanillin. Minyak atsiri keton terdiri atas terpen monosiklik keton, bisiklik keton dan non terpen keton. Contoh terpen monosiklik keton adalah menton (peppermint) dan piperton (kayu putih), contoh bisiklik keton adalah kamfor. Contoh minyak atsiri fenol adalah eugenol pada minyak cengkeh. Contoh minyak atsiri eter fenol adalah anetol pada minyak adas. Contoh minyak atsiri oksida adalah eucalyptol (sineol) pada minyak kayu putih. Contoh minyak atsiri ester adalah metal salisilat pada minyak gandapura (Tyler et al., 1976). 2.3 Sifat Fisikokimia Minyak Atsiri 2.3.1 Sifat Fisika Minyak atsiri Minyak atsiri mempunyai konstituen kimia yang berbeda, tetapi dari segi fisiknya banyak yang sama. Minyak atsiri yang baru diekstraksi (masih segar) umumnya tidak berwarna atau berwarna kekuning-kuningan. Sifat-sifat fisika minyak atsiri, yaitu 1) bau yang karakteristik, 2) mempunyai indeks bias yang tinggi, 3) mempunyai bobot jenis, dan 4) mempunyai sudut putar yang spesifik dan bersifat optis aktif. Parameter yang dapat digunakan untuk tetapan fisik minyak atsiri antara lain : a. Berbau Karakteristik Minyak atsiri dengan juga dengan nama minyak eteris atau minyak terbang (essential oil, volatile oil) yang dihasilkan oleh tanaman. Minyak tersebut berbau wangi sesuai dengan bau tanaman penghasilnya (Ketaren, 1985).


b. Indeks Bias Indeks bias suatu zat adalah perbandingan kecepatan cahaya dalam udara dan kecepatan cahaya dalam zat tersebut. Jika cahaya melewati media kurang padat ke medialebih padat, maka sinar akan membelok atau membias dari garis normal. Penentuan indks bias menggunkan alat Refraktometer. Indeks bias berguna untuk identifikasi suatu zat dan deteksi ketidakmurnian (Guenther, 1987). c. Bobot Jenis Bobot jenis adalah perbandingan bobot zat di udara pada suhu 250C terhadap bobot air dengan volume dan suhu yang sama. Penetuan bobot jenis menggunkan alat Piknometer. Bobot jenis merupakan salah satu kriteria penting dalam menentukan mutu dan kemurnian minyak atsiri (Guenther, 1987). d. Putaran Optik Setiap jenis minyak atsiri mempunyai kemampuan memutar bidang polarisasi cahay ke arah kiri atau kanan. Besarnya pemutaran bidang polarisasi ditentukan oleh jenis minyak atsiri, suhu dan panjang gelombang cahaya yang digunakan. Penentuan putaran optic menggunakan alat Polarimeter (Ketaren, 1985). 2.3.2 Sifat Kimia Minyak Atsiri Perubahan sifat kimia minyak atsiri merupakan cirri dari kerusakan minyak yang mengakibatkan perubahan sifat kimia minyak adalah proses oksidasi, hidrolisa, polimerisasi (resinifikasi) dan penyabunan. a. Oksidasi Reaksi oksidasi pada minyak atsiri terutama terjadi pada ikatan rangkap dalam terpen. Peroksida yang bersifat labil akan berisomerisasi dengan adanya air,


sehingga membentuk senyawa aldehid, asam organic dan keton yang menyebabkan perubahan bau yang tidak dikehendaki (Ketaren, 1985). b. Hidrolisis Proses hidrolisis terjadi dalam minyak atsiri yang mengandung ester. Proses hidrolisis ester merupakan proses pemisahan gugus –OR dalam molekul ester sehingga terbentuk asam bebas dan alcohol. Ester akan terhidrolisis secara sempurna dengan adanya air dan asam sebagai katalisator (Ketaren, 1985). c. Resinifikasi Beberapa fraksi dalam minyak atsiri dapat membentuk resin, yang merupakan senyawa polimer. Resin ini dapat terbentuk selama proses pengolahan (ekstraksi) minyak yang mempergunakan tekanan dan suhu tinggi serta selama penyimpanan (Ketaren, 1985). d. Penyabunan Minyak atsiri yang mengandung fraksi monoester dan asam-asam organik dapat bereaksi dengan basa sehingga membentuk sabun (Ketaren, 1985). 2.4 Cara Isolasi Minyak Atsiri Isolasi minyak atsiri dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu: 1). Penyulingan (distillation), 2). Pengempresan (pressing), 3). Metode ecuelle, 4). Metode enfleurage, 5). Ekstraksi (Tyler, et al., 1976). 2.4.1 Metode Penyulingan Minyak atsiri biasanya diisolasi dengan penyulingan dari bagian tanaman yang mengandung minyak atsiri. Ada tiga jenis penyulingan yang digunakan industri:


a. Penyulingan dengan air (water distillation) Digunakan bahan yang tidak rusak oleh pendidihan. Minyak terpentin didapatkan dengan metode ini. Minyak terpentin terdiri atas terpen yang tidak dipengaruhi oleh pemanasan (Tyler, et al., 1976). Pada metode ini, bahan yang akan disuling kontak langsung dengan air mendidih. Bahan yang berbentuk bubuk (akar, kulit, kayu dan sebagainya) harus disuling dengan metode ini bahan tercelup dan bergerak bebas dalam air. Jika disuling dengan metode uap langsung, bahan ini akan merekat dan membentuk gumpalan besar yang kompak sehingga uap tidak dapat berpenetrasi ke dalam bahan (Guenther, 1987; Ketaren, 1985). b. Penyulingan dengan air dan uap (water and steam distillation) Digunakan untuk bahan tanaman yang rusak oleh pendidihan. Bahan tanaman yang menggunakan metode ini adalah kayu manis dan cengkeh (Tyler et al., 1976). Pada metode penyulingan ini, bahan olahan diletakkan di atas rak-rak atau saringan berlubang. Ketel suling diisi dengan air sampai permukaan air berada tidak jauh di bawah saringan (Guenther, 1987). c. Penyulingan dengan uap langsung (steam distillation) Bahan tanaman yang menggunakan metode ini adalah peppermint. Pada sistem ini, air sebagai sumber uap panas terdapat dalam “boiler” yang letaknya terpisah dari ketel penyulingan. Uap yang dihasilkan mempunyai tekanan lebih tinggi dari tekanan udara luar. Uap menembus bahan tanaman membawa tetes minyak ke kondensor. Destilasi uap yang baik memiliki kecepatan difusi uap menembus bahan tanaman yang tinggi sehingga meminimalkan hidrolisis dan dekomposisi (Tyler, et al., 1976).


2.4.2 Metode Pengepresan Minyak atsiri yang diperoleh dengan cara pengepresan umumnya dilakukan terhadap bahan berupa biji, buah, atau kulit buah yang memiliki kandungan minyak atsiri yang cukup tinggi. Akibat tekanan pengepresan, maka sel-sel yang mengandung minyak atsiri akan pecah dan minyak atsiri akan mengalir ke permukaan bahan (Ketaren, 1985). Minyak lemon diperoleh dengan cara pengepresan (Tyler et al., 1976). 2.4.3 Metode Ecuelle Metode mengeluarkan minyak jeruk dengan menusuk kelenjar minyak dan menggelindingkan buah pada wadah yang memiliki tonjolan tajam yang berjejer. Tonjolan tersebut cukup panjang untuk menembus epidermis. Tetes minyak yang jatuh pada wadah kemudian dikumpulkan (Tyler et al., 1976). 2.4.4 Metode Enfleurage Minyak atsiri yang diperoleh dari mahkota bunga sangat sedikit maka digunakan metode enfleurage. Lemak yang tidak berbau dan tidak menguap dilapiskan tipis pada pelat kaca. Mahkota bunga diletakkan di atas lemak selama bebeerapa jam. Setelah lemak mengabsorbsi aroma, minyak atsiri diekstraksi dari lemak dengan ekstraksi alkohol. Proses tersebut disebut enfleurage yang sejak dulu digunakan secara luas untuk menghasilkan parfum dan pomade (Tyler et al., 1976). 2.4.5 Metode Ekstraksi Menggunakan pelarut yang dapat melarutkan minyak atsiri seperti petroleum eter dan benzene. Kekurangan metode ini dibandingkan dengan destilasi adalah proses ekstraksi dilakukan pada temperature 50oC sehingga


minyak atsiri yang dihasilkan memiliki aroma yang lebih alami dibandingkan minyak atsiri hasil penyulingan yang dapat mengalami kerusakan pada temperatur yang tinggi. Metode ini penting bagi industri parfum. Metode ini memerlukan biaya produksi yang tinggi dibandingkan metode penyulingan sehingga metode ekstraksi tidak akan diterima di industri penghasil minyak atsiri (Tyler et al., 1976). 2.5 Analisis Komponen Minyak Atsiri dengan GC-MS Analisa komponen minyak atsiri merupakan masalah yang cukup rumit karena minyak atsiri mengandung campuran senyawa dan sifatnya yang mudah menguap pada suhu kamar. Setelah ditemukannya kromatografi gas (GC), kendala dalam analisis komponen minyak atsiri mulai dapat diatasi. Pada penggunaan GC, efek penguapan dapat dihindari bahkan dihilangkan sama sekali. Perkembangan teknologi instrumentasi yang pesat akhirnya dapat menghasilkan suatu alat yang merupakan gabungan dua sistem dengan prinsip dasar yang berbeda satu sama lain tetapi saling melengkapi, yaitu gabungan antara kromatografi gas dan spectrometer massa. Kromatografi gas berfungsi sebagai alat pemisah berbagai campuran komponen dalam sample sedangkan spectrometer massa berfungsi untuk mendeteksi masing-masing komponen yang telah dipisahkan oleh kromatografi gas (Agusta, 2000). 2.5.1 Kromatografi Gas Kromatografi gas merupakan metode untuk pemisahan dan deteksi senyawa-senyawa organik yang mudah menguap dalam suatu campuran. Pemisahan pada kromatografi gas didasarkan pada titik didih suatu komponen dan semua interaksi yang mungkin terjadi antara komponen dengan fase diam. Fase


bergerak berupa gas akan mengelusi campuran dari ujung kolom lalu menghantarkannya ke detektor (Sudjadi, 2007). Komponen dipisahkan secara elusi kemudian dideteksi. Komponen-komponen dibedakan dengan perbedaan waktu ketika melewati kolom yang disebut waktu retensi (waktu tambat) (Willet, 1987). Waktu tambat (Retention Time, Rt), menunjukkan beberapa lama suatu senyawa tertahan dalam kolom yang diukur mulai saat penyuntikan sampel sampai saat elusi terjadi (dihasilkan puncak) (Gritter, dkk., 1991; Pavia, et al., 2001). Hal-hal yang mempengaruhi waktu retensi: 1. Panjang kolom, semakin panjang kolom akan menahan senyawa lebih lama dan sebaliknya. 2. Temperatur kolom, semakin rendah temperature maka senyawa semakin lama tertahan dan sebaliknya. 3. Aliran gas pembawa, semakin lemah aliran gas maka senyawa semakin lama tertahan dan sebaliknya. 4. Sifat senyawa sampel, semakin sama kepolaran molekul senyawa dengan kolom fase diam dan semakin kurang keatsiriannya maka akan tertahan lebih lama di kolom dan sebaliknya (Pavia, et al., 2001; Willet, 1987). Bagian utama dari kromatografi gas adalah gas pembawa, sistem injeksi, kolom, fase diam, suhu dan detektor. 2.5.1.1 Gas Pembawa Fase gerak pada kromatografi gas disebut dengan gas pembawa. Gas pembawa harus memenuhi persyaratan antara lain tidak reaktif, murni dan dapat disimpan dalam tangki bertekanan tinggi (Sudjadi, 2007). Gas pembawa yang


dipakai adalah Helium, Nitrogen, Argon, Hidrogen dan Karbon dioksida (Willet, 1987). 2.5.1.2 Sistem Injeksi Sampel yang akan dikromatografi, dimasukkan ke dalam ruang suntik melalui gerbang suntik yang biasanya berupa lubang yang ditutupi dengan septum atau pemisah karet. Ruang suntik harus dipanaskan tersendiri (terpisah dari kolom) dan biasanya 10-15oC lebih tinggi daripada suhu kolom maksimum. Jadi seluruh sampel akan menguap segera setelah sampel disuntikkan (Gritter, dkk., 1991). 2.5.1.3 Kolom Kolom merupakan tempat terjadinya proses pemisahan karena di dalamnya terdapat fase diam. Ada dua jenis kolom dalam kromatografi gas yaitu kolom kemas (packing column) dan kolom kapiler (capillary column) (Sudjadi, 2007). Kolom kemas terbuat dari gelas, logam tahan karat, tembaga atau aluminium. Panjang kolom jenis ini adalah 1-5 m. Kolom kemas terdiri atas fase cair yang tersebar pada permukaan penyangga yang lembam (inert) yang terdapat dalam tabung yang relatif besar (diameter 1-3 mm). Fase diam hanya dapat dilapiskan saja pada penyangga atau terikat secara kovalen pada penyangga yang menghasilkan fase terikat. Kolom kapiler dibuat dari silica yang dilelehkan atau kaca. Panjang kolom kapiler 5-60 m. Kolom kapiler jauh lebih kecil (0,02-0,2 mm) dan dinding kapiler bertindak sebagai penyangga lembam untuk fase diam cair. Fase diam ini dilapiskan pada dinding kolom atau bahkan bercampur dengan sedikit penyangga lembam yang sangat halus (Gritter, dkk., 1991; Sudjadi, 2007).


2.5.1.4 Fase Diam Fase diam dibedakan berdasarkan kepolarannya yaitu nonpolar, sedikit polar, semi polar, polar dan sangat polar (Willet, 1987). Berdasarkan kepolaran minyak atsiri yang nonpolar sampai sedikit polar, maka untuk keperluan analisis sebaiknya digunakan fase diam pada kolom yang bersifat sedikit polar seperti fenil metal polisiloksan (Sudjadi, 2007). 2.5.1.5 Suhu Pada gas kromatografi terdapat tiga pengendali suhu yang berbeda yaitu suhu injektor, suhu kolom dan suhu detektor. Suhu injektor Suhu pada injektor harus cukup panas untuk menguapkan cuplikan sedemikian cepat sehingga dihasilkan puncak yang sempit dan baik (Willet, 1987). Tetapi penguraian dapat terjadi jika suhu ruang suntik terlalu tinggi (Gritter, dkk., 1991). Suhu kolom Pemisahan dapat dilakukan pada suhu tetap (isotermal), atau pada suhu yang berubah secara terkendali (suhu diprogram, temperature programming). GC isotermal paling banyak dilakukan pada analisis rutin atau jika kita mengetahui agak banyak mengenai sifat sampel yang akan dipisahkan. Pilihan awal yang baik adalah suhu beberapa derajat dibawah titik didih komponen utama sampel. Pada GC suhu diprogram, suhu dinaikkan mulai dari suhu tertentu sampai suhu tertentu lainnya dengan laju yang diketahui dan terkendali pada waktu tertentu (Gritter, dkk., 1991).


Suhu detektor Detektor harus cukup panas sehingga cuplikan dan air atu hasil samping yang terbentuk pada proses pengionan tidak mengembun (Sudjadi, 2007). 2.5.1.6 Detektor Ada dua detektor yang popular yaitu detektor hantar panas dan detektor ionisasi nyala (Gritter, dkk., 1991; Pavia, et al., 2001). Detektor hantar panas (Thermal Conductivity Detector) Kecepatan penghantaran panas ini tergantung susunan gas yang mengelilinginya. Jadi setiap gas mempunyai daya hantar panas yang kecepatannya merupakan fungsi dari laju pergerakan molekul gas. Pada suhu tertentu merupakan fungsi dari berat molekul gas. Gas yang mempunyai berat molekul rendah mempunyai daya hantar lebih tinggi. Detektor ionisasi nyala (Flame Ionization Detector) Hidrogen dan udara digunakan untuk menghasilkan nyala. Suatu elektroda pengumpul yang bertegangan arus searah ditempatkan di atas nyala dan mengukur hantaran nyala. Dengan hydrogen murni, hantaran sangat rendah, tetapi ketika senyawa organik dibakar, hantaran naik dan arus yang mengalir dapat diperkuat ke perekam (Sudjadi, 2007). 2.5.2 Spektrometer Massa Molekul senyawa organik pada spectrometer massa, ditembak dengan berkas electron dan menghasilkan ion bermuatan positif yang mempunyai energy yang tinggi karena lepasnya electron dari molekul yang dapat pecah menjadi ion yang lebih kecil. Spectrum massa merupakan gambaran antara limpahan relative lawan perbandingan massa/muatan (Sastrohamidjojo, 1985).


2.5.2.1 Sistem Pemasukan Cuplikan Bagian ini terdiri dari suatu alat untuk memasukkan cuplikan, sebuah makromanometer untuk mengetahui jumlah cuplikan yang dimasukkan, sebuah alat pembocor molekul untuk mengatur cuplikan ke dalam kamar pengion dan sebuah sistem. Cuplikan berupa cairan dimasukkan dengan menginjeksikan melalui karet silicon kemudian dipanaskan untuk menguapkan cuplikan ke dalam sistem masukan. (Silverstein, 1986). 2.5.2.2 Ruang Pengion dan Percepatan Arus uap dari pembocor molekul masuk ke dalam kamar pengion (tekanan 10-6-10-5 mmHg) ditembak pada kedudukan tegak lurus oleh seberkas elektron dipancarkan dari filament panas. Satu dari proses yang disebabkan oleh tekanan tersebut adalah ionisasi dari molekul yang berupa uap dengan kehilangan satu electron dan terbentuk ion molekul positif, karena molekul senyawa organik mempunyai elektron berjumlah genap maka proses pelepasan satu electron menghasilkan ion radikal (Silverstein, 1986). 2.5.2.3 Tabung Analisis Tabung yang digunakan adalah tabung yang dihampakan (10 -8-10-7 Torr) berbentuk lengkung tempat melayangnya berkas ion dari sumber ion ke pengumpul (Silverstein, 1986). 2.5.2.4 Pengumpul Ion dan Penguat Pengumpul terdiri satu atau lebih celah serta silinder Faraday. Berkas ion membentur tegak lurus pada plat pengumpul dan isyarat yang timbul diperkuat dengan pelipat ganda elektron (Silverstein, 1986).


2.5.2.5 Pencatat Spektrum massa biasanya dibuat dati massa rendah ke massa yang tinggi. Pencatat yang banyak digunakan mempunyai 3-6 galvanometer yang mencatat secara bersama-sama. Cara penyajian yang lebih jelas dari puncak-puncak utama dapat diperoleh dengan membuat harga m/z terhadap kelimpahan relatif (Silverstein, 1986). Keuntungan utama spektrometri massa sebagai metode analisis yaitu metode ini lebih sensitif untuk identifikasi senyawa yang tidak diketahui atau untuk menetapkan keberadaan senyawa tertentu. Hal ini disebabkan adanya pola fragmentasi yang khas sehingga dapat memberikan informasi mengenai bobot molekul dan rumus molekul. Puncak ion molekul penting dikenali karena memberikan bobot molekul senyawa yang diperiksa. Puncak paling kuat (tertinggi) pada spektrum, disebut puncak dasar (base peak), dinyatakan dengan nilai 100% dan kekuatan puncak lain, termasuk puncak ion molekulnya dinyatakan sebagai persentase puncak dasar tersebut (Silverstein, 1986).


BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Recommend Documents