SINTESIS ESTER GLUKOSA MIRISTAT MELALUI INTERESTERIFIKASI ANTARA METIL MIRISTAT DAN GLUKOSA PENTAASETAT
MEGASARI PRIHANJANI
DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2006
ABSTRAK MEGASARI PRIHANJANI. Sintesis Ester Glukosa Miristat Melalui Interesterifikasi Antara Metil Miristat dan Glukosa Pentaasetat. Dibimbing oleh TUN TEDJA IRAWADI dan HENNY PURWANINGSIH. Ester karbohidrat asam lemak merupakan surfaktan nonionik yang bersifat ramah lingkungan dan tidak beracun. Umumnya sintesis senyawa ini berlangsung pada suhu tinggi, menggunakan katalis dan pelarut toksik sehingga produk yang dihasilkan memiliki keterbatasan dalam aplikasi industri. Senyawa ester glukosa miristat adalah ester karbohidrat asam lemak yang dapat disintesis melalui reaksi interesterifikasi bebas pelarut. Sintesis ini berlangsung dalam 4 tahapan: (1) sintesis metil miristat, (2) sintesis glukosa pentaasetat (GPA), (3) sintesis ester glukosa miristat antara metil miristat dan GPA dengan katalis zeolit, dan (4) pemisahan ester glukosa miristat dari metil miristat dan GPA yang tidak bereaksi. Persentase hasil metil miristat adalah 86.62%. GPA hasil sintesis memiliki kisaran titik leleh dan persentase hasil masing-masing sebesar 109−112°C dan 46.00%. Ester glukosa miristat hasil sintesis memiliki kisaran titik leleh 115−122 °C dan persentase hasil yang diperoleh dari nisbah 1:1; 2:1; dan 3:1 secara berturut-turut 87.27, 41.67, dan 30.26%. Berdasarkan spektrum fourier transform infrared, dapat diduga bahwa produk adalah ester glukosa miristat dari pita serapan pada bilangan gelombang 2800–3000 cm-1 untuk vibrasi ulur C-H dari unit -CH3-CH2- rantai alifatik.
ABSTRACT MEGASARI PRIHANJANI. Synthesis of Glucose Myristate Ester Through Interesterification between Methyl Myristate and Glucose Pentaacetate. Under the direction of TUN TEDJA IRAWADI and HENNY PURWANINGSIH. Carbohydrate fatty acid esters are nonionic surfactants which is environmentally friendly and non-toxic. Commonly, synthesis of carbohydrate fatty acid esters is done using a toxic solvent at high temperature in the presence of a catalyst, thus the products have limitedness in industrial application. Glucose myristate ester is a carbohydrate fatty acid ester which can be prepared through free solvent interesterification reaction. This synthesis had been done in 4 steps: (1) synthesis of methyl myristate, (2) synthesis of glucose pentaacetate (GPA), (3) synthesis of glucose myristate ester through interesterification between methyl myristate and GPA with zeolite as a catalyst, and (4) separation of glucose myristate ester from methyl myristate and GPA unreacted. The yield of methyl myristate was 86.62%. The produced GPA had range of melting point and yield were 109−112 °C and 46.00%, respectively. The produced glucose myristate ester had range of melting point 115−122 °C and yield from ratio 1:1; 2:1; and 3:1 were 87.27, 41.67, and 30.26%, respectively. Fourier transform infrared spectra predicted that products were glucose myristate ester from a peak at 2800-3000 cm-1 wave number for CH strecthing of –CH3-CH2- aliphatic chain.
SINTESIS ESTER GLUKOSA MIRISTAT MELALUI INTERESTERIFIKASI ANTARA METIL MIRISTAT DAN GLUKOSA PENTAASETAT
MEGASARI PRIHANJANI
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Kimia
DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2006
Judul
: Sintesis Ester Glukosa Miristat Melalui Interesterifikasi antara Metil Miristat dan Glukosa Pentaasetat
Nama : Megasari Prihanjani NIM
: G44201066
Menyetujui: Pembimbing I,
Pembimbing II,
Prof. Dr. Ir. Tun Tedja Irawadi, MS NIP 130 536 664
Henny Purwaningsih, M.Si. NIP 132311914
Mengetahui: Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor,
Dr. Ir. Yonny Koesmaryono, MS NIP 131 473 999
Tanggal Lulus:
PRAKATA Bismillahirrahmanirrahim… Alhamdulillah, segala puji bagi Allah SWT atas rahmat dan karunia–Nya penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. Karya ilmiah ini berjudul Sintesis Ester Glukosa Miristat Melalui Interesterifikasi Antara Metil Miristat dan Glukosa Pentaasetat, yang merupakan hasil penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Juli 2005 sampai Januari 2006 di Laboratorium Kimia Organik, Departemen Kimia IPB, serta Laboratorium Terpadu IPB. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Program Hibah Kompetisi A2 tahun 2005, Departemen Kimia, Institut Pertanian Bogor yang telah mendanai penelitian ini. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada Ibu Prof. Dr. Ir. Tun Tedja Irawadi, MS dan Ibu Henny Purwaningsih, M.Si. selaku pembimbing yang telah banyak memberikan masukan dan pengarahan kepada penulis. Ungkapan terima kasih kepada Muhammad Khotib, S.Si., Drs. Komar Sutriah, MS, Drs. Muhamad Farid, Budi Arifin S.Si. atas diskusi yang berkaitan dengan penelitian ini, serta seluruh dosen dan staf di lingkungan Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Ungkapan terima kasih yang terdalam dihaturkan kepada Ayah, Ibu, Adikku Hibatur, serta Angger dan Oni sekeluarga, atas segala doa, nasihat, dorongan, semangat, perhatian dan kasih sayangnya kepada penulis. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada Keluarga Cinta (Etta, Ika, Tyas, Ayu, Trie, Anti, Santi, dan Atiek) yang telah menjadi sahabat terbaik di saat suka maupun duka. Terima kasih kepada rekan-rekan Kimia 38 dan Tim Surfaktan (Ika, Rini, Sekar, Agung, dan Kak Ibe), untuk semua bantuan, pengertian dan kebersamaan yang diberikan kepada penulis. Ucapan terima kasih disampaikan kepada Mas Anshori, Mas Doni, dan Mas Manggie atas segala bantuannya, dan kepada teman-temanku (Rizky, Nia, Liza, Yunita, Reza, Trisna, Sisrie, Rapuh, Ari, Sapi, dan Keluarga Besar Cirahayu 6) atas canda tawa dan semangat yang diberikan kepada penulis. Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Bogor, Mei 2005
Megasari Prihanjani
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 22 Oktober 1983 sebagai putri pertama dari dua bersaudara dari pasangan Tarmudzi Tabroni dan Suyatinah. Tahun 2001, penulis lulus dari SMU Negeri 86 Jakarta dan pada tahun yang sama diterima di Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Ujian Masuk Perguruan Tinggi Negeri (UMPTN) sebagai mahasiswi di Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Tahun 2004, penulis mengikuti kegiatan praktik lapangan di Balai Pengawas Obat dan Makanan Pusat Penelitian (BPOM), Tanah Abang, dengan judul Penentuan Kadar Fe dalam Tepung Terigu dengan Metode Spektroskopi Serapan Atom dan Kadar Asam Lemak Bebas dalam Minyak Secara Alkalimetri. Selama menjalani perkuliahan, penulis pernah berpartisipasi pada Masa Perkenalan Jurusan tahun 2002-2004. Selain itu, penulis juga pernah menjadi asisten praktikum mata kuliah Kimia Anorganik pada tahun ajaran 2003/2004 dan Kimia Bahan Alam D3 pada tahun ajaran 2005/2006.
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR ISI ..............................................................................................................
viii
DAFTAR GAMBAR .................................................................................................
ix
DAFTAR LAMPIRAN...............................................................................................
x
PENDAHULUAN .....................................................................................................
1
TINJAUAN PUSTAKA Glukosa ................................................................................................................ Asam Miristat ...................................................................................................... Zeolit ................................................................................................................... Ester Karbohidrat Asam Lemak ..........................................................................
1 2 2 3
BAHAN DAN METODE Bahan dan Alat ..................................................................................................... Metode..................................................................................................................
4 4
HASIL DAN PEMBAHASAN Metil Miristat........................................................................................................ Glukosa Pentaasetat (GPA) ................................................................................. Ester Glukosa Miristat .........................................................................................
5 7 9
SIMPULAN DAN SARAN .......................................................................................
12
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................
12
LAMPIRAN................................................................................................................
14
DAFTAR GAMBAR Halaman 1
Konformasi α-D-glukosa ......................................................................................
1
2
Reaksi esterifikasi dalam sintesis GPA ................................................................
2
3
Struktur asam miristat ..........................................................................................
2
4
Reaksi esterifikasi sintesis metil miristat .............................................................
2
5
Sisi aktif dari zeolit ..............................................................................................
3
6
Reaksi interesterifikasi dalam sintesis ester glukosa asam lemak .......................
3
7
Mekanisme reaksi sintesis metil miristat dengan katalis BF3 ..............................
5
8
Metil miristat hasil sintesis. ..................................................................................
6
9
Spektrum FTIR asam miristat murni dan metil miristat hasil sintesis .................
6
10 Serbuk GPA hasil sintesis ....................................................................................
7
11 Spektrum FTIR glukosa murni dan GPA hasil sintesis .....................................
8
12 Ester glukosa miristat hasil sintesis ......................................................................
9
13 Reaksi interesterifikasi dalam sintesis ester glukosa miristat ...............................
9
14 Spektrum FTIR GPA dan ester glukosa miristat nisbah 1:1................................
11
15 Spektrum FTIR GPA dan ester glukosa miristat nisbah 2:1................................
11
16 Spektrum FTIR GPA dan ester glukosa miristat nisbah 3:1.................................
12
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1
Bagan alir penelitian ............................................................................................
15
2
Diagram alir pembuatan metil miristat ................................................................
16
3
Penentuan bilangan asam lemak bebas (FFA) .....................................................
17
4
Diagram alir pembuatan GPA .............................................................................
18
5
(a) Penentuan kadar air GPA; (b) Penentuan kadar asetil GPA; (c) Perhitungan kadar asetil GPA maksimal teoritis .....................................................................
19
6
Diagram alir pembuatan ester glukosa miristat ...................................................
21
7
Perhitungan persentase hasil metil miristat ........................................................
23
8
Perhitungan persentase asam lemak bebas metil miristat ...................................
24
9
Perhitungan persentase hasil GPA ......................................................................
25
10 Perhitungan kadar air dan asetil GPA .................................................................
26
11 (a) Perhitungan bobot teoritis ester glukosa miristat; (b) Data persen hasil dan titik leleh ester glukosa miristat .........................................................................
27
PENDAHULUAN Surfaktan merupakan suatu senyawa kimia yang bersifat dapat teradsorpsi pada permukaan dan antarmuka suatu cairan (Hadyana dan Taqdir 1999). Umumnya surfaktan disintesis dari bahan baku turunan minyak bumi dan gas alam. Produksi minyak bumi saat ini semakin menurun dan sifat surfaktan yang dihasilkan sulit didegradasi, maka diperlukan upaya untuk mengganti bahan baku pembuatan surfaktan dari bahanbahan mentah yang dapat dibiodegradasi. Salah satu alternatif ialah dengan memanfaatkan minyak nabati, yaitu minyak sawit. Tahun 2005 produksi minyak sawit Indonesia yang terdiri atas crude palm oil (CPO) mencapai 13.3 juta ton (Suharto 2006) dan pada tahun 2006 ditargetkan mencapai 14 juta ton, sedangkan palm kernel oil (PKO) mencapai 2 juta ton pada tahun 2002 (Lubis 1993) dan ditargetkan mencapai 6 juta ton pada tahun 2006. Hal ini memungkinkan Indonesia berpotensi menjadi produsen surfaktan terbesar yang ramah lingkungan. Salah satu turunan minyak sawit yang paling banyak dimanfaatkan adalah asam lemak. Karbohidrat telah banyak digunakan sebagai komponen hidrofilik dari surfaktan nonionik, disebabkan oleh sumbernya yang melimpah di alam. Bahan baku pembuatan surfaktan dari karbohidrat dan asam lemak dapat menghasilkan surfaktan nonionik yang tidak lain adalah suatu ester karbohidrat asam lemak. Keunggulan ester karbohidrat asam lemak adalah tidak menimbulkan iritasi, tidak beracun, dapat dibiodegradasi secara alami, tidak berasa, dan tidak berbau (Obaje 2005). Oleh karena sifatnya yang ramah lingkungan, surfaktan jenis ini dapat digunakan sebagai bahan tambahan dalam produk makanan, kosmetik, dan obat-obatan. Sintesis senyawa ester karbohidrat asam lemak biasanya berlangsung pada suhu tinggi dengan kehadiran katalis dan menggunakan pelarut toksik. Sebelumnya pernah dilakukan sintesis ester karbohidrat asam lemak dengan metode bebas pelarut oleh Feuge et al. (1970), Akoh dan Swanson (1990), serta Kuang et al. (2000). Produk-produk sintesis yang dihasilkan memiliki sifat sebagai surfaktan. Asam lemak yang digunakan pada penelitian ini adalah asam miristat (C14). Menurut Gunstone et al. (1997), rantai C14 mempunyai daya pembusaan yang baik. Selain itu, asam miristat cukup banyak terkandung dalam PKO (12–17%) setelah
asam laurat (Bernardini 1983 yang diacu dalam Martini 2003). Karbohidrat yang digunakan adalah glukosa disebabkan glukosa sudah umum digunakan pada sintesis ester karbohidrat asam lemak, selain sukrosa dan sorbitol. Penelitian ini membuat salah satu senyawa ester karbohidrat asam lemak, yaitu ester glukosa miristat dari metil miristat dan glukosa pentaasetat (GPA). Metode yang dipilih adalah metode interesterifikasi bebas pelarut dengan katalis zeolit. Penelitian ini bertujuan mensintesis ester glukosa miristat dari metil miristat dan glukosa pentaasetat.
TINJAUAN PUSTAKA Glukosa Glukosa adalah karbohidrat yang paling umum dan sederhana yaitu monosakarida. Glukosa diklasifikasikan sebagai aldoheksosa karena merupakan gula pereduksi yang mengandung gugus alkohol dan aldehid serta memiliki enam rantai karbon. Berdasarkan sifat fisiknya, glukosa murni (C6H12O6) berwujud kristal putih: glukosa–α (meleleh pada suhu 146 °C) dan glukosa–β (meleleh pada 150 °C), serta memiliki berat molekul 180.1548 g/mol. Posisi gugus hidroksil (-OH) pada atom C1 dibagi menjadi dua, yaitu posisi alfa dan posisi beta. Posisi alfa artinya gugus hidroksil berlawanan sisi terhadap atom C6 pada struktur cincin (Gambar 1), sedangkan pada struktur kursi siklik digambarkan sebagai proyeksi vertikal. Posisi beta artinya gugus hidroksil satu sisi terhadap atom C6 pada struktur cincin, dan pada struktur kursi siklik digambarkan sebagai proyeksi horizontal. HO 6 5
4
OH
O 1
OH 2 3
OH
OH
Gambar 1 Konformasi α-D-glukosa. Glukosa mengandung 0.02% bentuk rantai lurus dan lebih banyak strukturnya berbentuk kursi siklik. Hal ini disebabkan karena karbohidrat memiliki gugus fungsi alkohol dan aldehid atau keton. Struktur rantai lurus mudah berkonversi menjadi bentuk struktur kursi siklik atau struktur cincin hemiasetal (Ophardt 2003).
2
H2COAc
H2COH
O
O
+
OH OH
OH
O
5 H3C
O
CH3
pemanasan
+
OAc OAc
OAc
5 H3C
OH
OAc
OH glukosa
O
O katalis
anhidrida asetat
glukosa pentaasetat (GPA)
asam asetat
Gambar 2 Reaksi esterifikasi dalam sintesis GPA. Gugus-gugus hidroksil dalam glukosa bersifat serupa dengan gugus alkohol lain. Gugus ini dapat diesterifikasi oleh asam karboksilat atau oleh asam anorganik. Salah satu bentuknya adalah asetilasi dengan menggunakan anhidrida karboksilat. Reaksi ini dipercepat dengan adanya katalis asam (seperti ZnCl2). Produk yang dihasilkan adalah GPA, yang berupa padatan berwarna putih, kisaran titik leleh 112–113 °C, tidak larut dalam air, dan mudah larut dalam alkohol, seperti etanol (Vogel 1959). Reaksi esterifikasi sintesis GPA antara glukosa dan asetat anhidrida ditunjukkan pada Gambar 2.
dapat dipercepat dengan adanya penambahan katalis asam atau basa. Produk yang dihasilkan adalah metil miristat yang memiliki kisaran titik leleh 18–19 °C, densitas 0.8555 g/ml dan tidak larut dalam air tetapi larut dalam eter.
Asam Miristat
Zeolit
Asam miristat (C14H28O2) adalah salah satu jenis asam lemak dengan nama lain asam tetradekanoat. Menurut Thieme (1968) yang diacu dalam Ketaren (1986), asam miristat merupakan satu dari tiga asam lemak jenuh yang paling banyak terdapat dalam minyak kelapa, selain asam laurat sekitar 44–52% dan asam palmitat sekitar 7.5–10.5%. Asam miristat mempunyai sifat sedikit berbau lemak, kristal padat putih, berat molekul 228.38 g/mol, densitas 0.8439 g/ml dan larut dalam alkohol, aseton, benzena, serta kloroform (Vogel 1959).
Zeolit (M2/nO. Al2O3. ySiO2. wH2O) merupakan rongga-rongga intrakristalin yang teratur, dibentuk oleh aluminosilikat alkali dan atau alkali tanah terhidrasi yang mempunyai struktur kerangka tiga dimensi terbuka, dikarenakan adanya tetrahedral– tetrahedral SiO4 dan AlO4- dengan atom O sebagai penghubung antara atom Si dan atom Al (Ming dan Mumpton 1989). Berdasarkan sumbernya, zeolit dibedakan atas dua macam, yaitu zeolit alam dan zeolit sintetik. Zeolit alam berasal dari pelapukan alami dari abu vulkanik, proses perkolasi air permukaan melalui sedimentasi yang tepat, dan perkolasi air hujan melalui batuan basal (Othmer 1995). Zeolit pada keadaan murni berwarna putih, akan tetapi keberadaan senyawa pengotor menyebabkan zeolit berwarna merah muda sampai coklat kemerahan, kekuningan, atau kehijauan (Tsitsishvili et al. 1992). Zeolit dapat digunakan dalam berbagai reaksi organik, seperti reaksi konversi hidrokarbon, pemurnian minyak, oksidasi, penanganan limbah, pemurnian air minum, dan lain-lain. Kerangka struktur zeolit (Gambar 5) memperlihatkan adanya jembatan gugus OH yang menghubungkan atom Si dan Al yang bertanggung jawab untuk keasaman Bronsted,
O
OH
Gambar 3 Struktur asam miristat. Gugus-gugus hidroksil pada struktur asam miristat (Gambar 3) dapat diesterifikasi menjadi ester asam karboksilat oleh reaksi langsung antara asam karboksilat dan alkohol seperti ditunjukkan pada Gambar 4. Reaksi ini
O
O CH3-(CH2)12-C-OH asam miristat
R'OH
CH3-(CH2)12-C-O-CH3 + H2O
katalis
metil miristat
Gambar 4 Reaksi esterifikasi sintesis metil miristat.
3
sedangkan ligan okso dari aluminium sebagai basa Lewis. Interaksi antara atom oksigen dari gugus hidroksi dan atom aluminium dapat memperlemah orde ikatan hidrogen-oksigen, tapi meningkatkan keasaman dan kebasaan dari ligan okso dan alumunium.
dan kalium pada suhu 170–187 °C. Reaksi ini terbatas dengan adanya kecenderungan pembentukan karamelisasi sukrosa pada suhu tinggi. Akoh dan Swanson (1990) telah melakukan optimalisasi sintesis gula ester asam lemak melalui sistem bebas pelarut dengan mereaksikan sukrosa terasetilasi (sukrosa oktaasetat), 1–2% katalis logam Na, asam lemak metil ester (FAME) pada suhu 105 ºC selama 2 jam dalam kondisi vakum dengan tekanan 0.5 mmHg. Rendemen produk yang dihasilkan dari metode tersebut adalah 99.6–99.8%. Kuang et al. (2000) memodifikasi metode sintesis dari Akoh dan Swanson (1987) melalui reaksi interesterifikasi antara GPA dan FAME dari PKO menggunakan katalis logam Na pada suhu 80–100 ºC selama 4–6 jam seperti yang terlihat pada Gambar 6. Produk utama yang dihasilkan adalah ester mono- dan di-glukosa asam lemak masingmasing sebesar 60.5% dan 20.2%. Obaje (2005) memodifikasi metode sintesis ester gula asam lemak dari PKO melalui reaksi transesterifikasi (asidolisis) bebas pelarut pada suhu rendah (60–95 ºC) dan dengan katalis asam. Katalis yang digunakan berupa asam sulfat dan asam alkil sulfonat, serta logam berat, seperti Zn, dan Cu. Reaksi tersebut berlangsung antara asam lemak dan glukosa pentaasetat (nisbah 3:1) yang dipanaskan pada suhu 80–100 ºC sampai larutan menjadi homogen. Setelah itu ditambahkan 0.1 % (b/b) asam sulfat kemudian divakum dengan tekanan 5–10 torr selama 3–6 jam.
H O
O
O Si O
O Si
Al O
O
O
O
O
Gambar 5 Sisi aktif dari zeolit.
Ester Karbohidrat Asam Lemak Sintesis gula ester asam lemak dapat dilakukan melalui dua jalur, yaitu jalur sintesis kimia dan enzimatik. Mekanisme reaksinya berlangsung dengan reaksi transesterifikasi atau intereterifikasi antara gula dan satu atau lebih trigliserida. Kerugian yang ditimbulkan dari jalur sintesis kimia adalah konsumsi energi yang tinggi dan toksik. Sementara itu jalur enzimatik biasanya menggunakan katalis enzim dari golongan lipase. Jalur enzimatik lebih disukai dalam industri pangan dan kosmetik dikarenakan kondisi reaksi sintesisnya alami dan produk yang dihasilkan memiliki regioselektivitas yang tinggi (Akoh dan Swanson 1987). Feuge et al. (1970) melakukan reaksi esterifikasi langsung antara sukrosa dan asam lemak dengan metode bebas pelarut menggunakan katalis sabun litium, natrium,
H
H3C-O-CO-R
CH2OAc O
OAc
OAc OAc H
nCH3-CO-O-CH3
katalis
Glukosa pentaasetat
CH2OAc O OAc
kondisi reaksi OAc
H
OAc
H
H O-CO-R +
CH2-O-CO-R O OAc
H
H
OAc
O-CO-R
OAc OAc H 60.5%
mono-ester asam lemak glukosa
20.2% di-ester asam lemak glukosa
Gambar 6 Reaksi interesterifikasi dalam sintesis ester glukosa asam lemak (Kuang et.al 2000)
BAHAN DAN METODE Bahan dan Alat Bahan-bahan yang digunakan adalah asam miristat teknis, glukosa p.a, heksana teknis, etanol p.a, metanol, anhidrida asetat, BF3 16% dalam metanol p.a, NaOH 1 N dalam metanol, HCl, NaCl jenuh, ZnCl2 anhidrat p.a, NaHCO3, Na2SO4 anhidrat, zeolit sintetik, Na2CO3, asam oksalat, kertas saring, pH universal, dan akuades. Alat-alat yang digunakan adalah labu bulat, kondensor, penangas, termometer, oven, hot plate, pengaduk magnetik, batu didih, pompa vakum, neraca analitik, buret, piknometer, alat-alat kaca lainnya, dan spektrofotometer fourier transform infrared (FTIR) merk Bruker jenis Tentor 37. Metode Penelitian ini dilakukan melalui beberapa tahapan, seperti yang tercantum pada Lampiran 1: 1) Sintesis metil miristat melalui reaksi antara asam miristat dan metanol. 2) Sintesis GPA melalui reaksi antara glukosa dan anhidrida asetat. 3) Sintesis ester glukosa miristat melalui reaksi antara metil miristat dan GPA (nisbah 1:1; 2:1; dan 3:1), serta zeolit. 4) Pemisahan ester glukosa miristat yang meliputi pemisahan metil miristat dan GPA tidak bereaksi. Sintesis Metil Miristat (AOAC 1999) Metil miristat disintesis melalui reaksi esterifikasi antara 15 g asam miristat dan 66 mL larutan NaOH dalam metanol 1 N yang direfluks selama 20 menit dalam penangas air. Selanjutnya ditambahkan larutan BF3 16% sebanyak 2 kali volume NaOH dalam metanol 1 N dan dipanaskan kembali selama 20 menit. Pemisahan campuran reaksi dilakukan dengan penambahan larutan NaCl jenuh dan heksana. Lapisan heksana dipisahkan dari campuran dan dihilangkan kandungan airnya dengan penambahan Na2SO4 anhidrat, lalu diuapkan sampai terbentuk cairan metil miristat yang pekat (Lampiran 2). Dari hasil sintesis ditentukan persentase hasil, densitas, asam lemak bebas (FFA) (Lampiran 3), dan ciri spektrum FTIR. Sintesis GPA (Furniss et al. 1978) Sebanyak 8 g ZnCl2 anhidrat dan 200 mL anhidrida asetat dimasukkan ke dalam labu
bulat, kemudian direfluks dalam penangas air (60–70 °C) selama 10 menit sambil diaduk dengan pengaduk magnetik. Larutan tersebut ditambah dengan 40 g glukosa secara perlahan-lahan, diaduk secara kuat selama penambahan glukosa, kemudian dipanaskan kembali selama 1 jam pada penangas air. Setelah 1 jam, campuran tersebut dipindahkan ke dalam air es sambil diaduk, lalu didiamkan sampai terbentuk endapan putih. Campuran disaring dan dicuci dengan air es sampai bau asam menghilang lalu dikristalisasi dengan metanol (Lampiran 4). Hasil sintesis ditentukan persentase hasil, titik leleh, kadar air, kadar asetil (Lampiran 5), dan ciri spektrum FTIR. Sintesis Ester Glukosa Miristat (Kuang et al. 2000) Sintesis ester glukosa miristat dilakukan dengan variasi pebandingan metil miristat dan GPA (1:1; 2:1; dan 3:1), serta zeolit sebesar 10% dari total reaktan. Sintesis ini dimulai dari metil miristat, GPA, dan zeolit dimasukkan ke dalam labu bulat berleher dua yang dilengkapi dengan termometer, pendingin, dan pengaduk magnetik, kemudian dipanaskan pada suhu 80–100 °C dalam penangas air mendidih selama 6 jam (Lampiran 6). Pemisahan Ester Glukosa Miristat (Modifikasi Obaje 2005) Campuran homogen yang terbentuk dari hasil sintesis ditambahkan dengan larutan etanol hangat dan dinetralkan dengan beberapa tetes larutan NaHCO3 1 M kemudian disaring dalam kondisi hangat sampai dihasilkan endapan A dan filtrat. Filtrat yang berisi pelarut etanol diuapkan sehingga dihasilkan endapan B. Masingmasing endapan A dan B ditambahkan heksana lalu diuapkan sampai didapatkan metil miristat yang tidak bereaksi. Kemudian masing-masing endapan A dan B ditambahkan etanol hangat dan didinginkan pada suhu -4–0 °C hingga terdapat endapan putih. Campuran tersebut disaring, endapan yang diperoleh adalah GPA yang tidak bereaksi dan katalis zeolit sedangkan filtratnya berisi ester glukosa asam lemak. Pelarut etanol pada filtrat dapat dihilangkan dengan cara diuapkan sampai terbentuk padatan ester glukosa miristat (Lampiran 6). Selanjutnya produk ditentukan persentase hasil, titik leleh, dan ciri spektrum FTIR.
HASIL DAN PEMBAHASAN Metil Miristat Metil miristat disintesis melalui reaksi esterifikasi, yaitu metanolisis pada suhu 60– 70 °C antara asam miristat dan metanol. Oleh karena reaksi ini bersifat dapat balik, maka digunakan pereaksi (metanol) berlebih dengan tujuan agar pereaksi tersisa dan asam miristat habis bereaksi. Hal ini akan mendorong kesetimbangan reaksi bergeser ke arah pembentukan produk ester sehingga diperoleh konversi yang baik dan rendemen hasil akan tinggi. Metanolisis pertama sintesis ini berlangsung pada suasana basa karena reaksi asam miristat dengan NaOH dalam metanol. Reaksi ini merupakan substitusi asil nukleofilik melalui mekanisme adisieliminasi. Ion metoksida yang terbentuk cukup bersifat nukleofilik untuk menyerang gugus karbonil dari asam miristat sedangkan ion hidroksida yang tersisa merupakan gugus pergi pada sistem eksotermik yang kuat. Hal ini akan mengakibatkan gugus metil dapat tersubstitusi ke dalam molekul asam miristat menghasilkan metil miristat. Metanolisis kedua berlangsung pada suasana asam oleh penambahan BF3 dalam metanol. Hal ini bertujuan merubah asam miristat (yang belum bereaksi pada metanolisis pertama) menjadi metil miristat. Pada langkah pertama, BF3 yang merupakan asam Lewis menerima sepasang elektron bebas dari oksigen pada asam miristat, sehingga atom oksigen terprotonasi. Pada langkah kedua, elektron-elektron pada ikatan
ganda gugus karbonil terdelokalisasi. Hal ini mengakibatkan sifat positif atom karbon meningkat. Struktur dengan atom karbon yang mengemban muatan positif lebih stabil dan elektrofil untuk dapat diserang oleh nukleofil. Pada langkah ketiga, elektron bebas oksigen pada metanol akan menyerang atom karbon bermuatan positif dan eliminasi atom hidrogen pada senyawa antara akan menghasilkan metil miristat sebagai produk utama (Gambar 7). Atom hidrogen yang telah tereliminasi selanjutnya akan bergabung dengan ion OH(salah satu hasil reaksi langkah 2) menjadi molekul H2O yang netral. Mekanisme reaksi sintesis metil miristat terkatalis asam berbeda dengan terkatalis basa. Perbedaannya adalah gugus karbonil harus teraktivasi terlebih dahulu oleh protonasi (transfer elektron) untuk dapat diserang oleh nukleofil lemah dan apabila gugus pergi telah terprotonasi, lalu hilang sebagai molekul netral. Ekstraksi metil miristat dari campuran reaksi dilakukan dengan menambahkan larutan NaCl jenuh dan pelarut heksana. Larutan NaCl jenuh dapat berfungsi sebagai elektrolit yang dapat memberikan efek garam. Ion elektrolit akan berikatan dengan molekul air sehingga dapat meningkatkan pembentukan kompleks tidak bermuatan dan menyebabkan pelarut heksana bebas mensolvasi metil miristat. Reaksi esterifikasi pada sintesis metil miristat tidak dapat berjalan sempurna apabila terdapat air. Kehadiran air ini dapat dihilangkan dengan penambahan Na2SO4 anhidrat pada lapisan heksana.
O langkah 1
CH3-(CH2)12-CO 2-O-H + BF3
CH3-(CH2)12-C-O-CH 3 BF3
langkah 2
-
OH + BF3 +
O langkah 3
CH3-(CH 2)12-C CH3-O-H
O
O
CH 3-(CH2)12-C
CH3-(CH 2)12-C
O
O
CH3-(CH2)12-C-O-H
-H
+
CH3-(CH 2)12-C-O-CH3
CH3
Gambar 7 Mekanisme reaksi sintesis metil miristat dengan katalis BF3.
Metil miristat hasil sintesis berupa cairan tidak berwarna dan berbau menyengat seperti asam miristat. Gambar 8 berikut ini adalah gambar metil miristat hasil sintesis.
Gambar 8 Metil miristat hasil sintesis. Rerata persentase hasil metil miristat yang diperoleh sebesar 86.62% yang perhitungannya dapat dilihat pada Lampiran 7. Persentase hasil yang cukup tinggi menunjukkan bahwa penggunaan dua katalis pada sintesis metil miristat (yaitu BF3 dan NaOH) dapat meningkatkan jumlah asam miristat yang terkonversi menjadi metil miristat sehingga persentase hasil semakin tinggi. Pengukuran densitas metil miristat dilakukan dengan menggunakan piknometer, diperoleh densitas metil miristat sebesar 0.8652 g/ml sedangkan menurut pustaka adalah 0.8555 g/ml (Vogel 1959). Kedua nilai tersebut tidak berbeda jauh jika dilihat dari nilai ketepatannya sebesar 98.87%. Hal ini
menunjukkan bahwa metil miristat hasil sintesis cukup murni. Nilai FFA metil miristat sebesar 2.02% yang perhitungannya dapat dilihat pada Lampiran 8. Nilai FFA dinyatakan sebagai banyaknya asam lemak yang tidak bereaksi. Nilai FFA metil miristat sebesar 2.02% artinya sebanyak 2.02% dari asam miristat yaitu sekitar 0.0505 g yang tidak terkonversi membentuk metil miristat. Spektrum FTIR metil miristat hasil sintesis ditunjukkan pada Gambar 9. Apabila dibandingkan dengan FTIR dari asam miristat, spektrum metil miristat tidak menunjukkan adanya serapan pita yang lebar (2500–3400 cm-1) yang disebabkan oleh vibrasi ulur O-H yang artinya gugus O-H dari asam miristat telah teresterifikasi. Hal ini turut didukung oleh pita serapan yang kecil yang timbul pada bilangan gelombang sekitar 1400 cm-1, pita tersebut diakibatkan oleh vibrasi ulur C-H dari CH3 akibat substitusi gugus metil dari metanol. Pada bilangan gelombang 1172 cm-1 menunjukkan vibrasi ulur C-O ester dari metil miristat, yang mana pada bilangan gelombang 1210–1320 cm-1 merupakan vibrasi serapan C-O pada asam karboksilat (Sudjadi 1985). Hal ini sesuai dengan Silverstein et al. (1981), bahwa terdapat tiga pita serapan pada spektrum ester metil asam lemak berantai panjang dan pita terkuat ditunjukkan oleh adanya serapan pada 1172 cm-1.
tekuk O-H a
Transmitans (%)
b
ulur O-H
ulur C=O
ulur C-H
ulur C-O
Bilangan gelombang (cm-1)
Gambar 9 Spektrum FTIR asam miristat murni (a) dan metil miristat hasil sintesis (b).
9
Bukti lain yang menunjukkan bahwa asam miristat telah teresterifikasi ialah hilangnya pita yang agak lebar akibat serapan O-H di daerah sidik jari pada 943 cm-1. Serapan C=O ditunjukkan pada 1700-1800 cm-1. Serapan C=O metil miristat (1745 cm-1) lebih besar dibandingkan serapan C=O asam miristat (1698 cm-1). Hal ini disebabkan substitusi gugus metoksi menurunkan pergeseran mesomeri, sehingga akan meningkatkan orde ikatan C=O dan menghasilkan bilangan gelombang vibrasi ulur yang lebih besar. Akan tetapi pada bilangan gelombang sekitar 3400 cm-1 terdapat pita lebar dengan intensitas kecil. Diduga ini adalah serapan dari vibrasi ulur O-H bebas. Menurut Sudjadi (1985), ada kemungkinan terdapat vibrasi ulur O-H bebas, tetapi harus dalam larutan yang sangat encer. Mungkin serapan tersebut diakibatkan oleh cairan metil miristat yang sangat encer dalam heksana dan mungkin saja masih terdapat H2O (reaksi samping dari sintesis metil miristat) yang belum tertarik sempurna oleh Na2SO4 anhidrat. Tidak tertariknya molekul air dengan sempurna diakibatkan oleh singkatnya waktu yang digunakan untuk merendam fase heksana dalam Na2SO4 anhidrat. Berdasarkan analisis struktur FTIR tersebut, dapat disimpulkan bahwa metil miristat hasil sintesis dapat digunakan dalam sintesis ester glukosa miristat. Adanya serapan O-H bebas metil miristat diduga tidak berpengaruh terhadap reaksi sintesis ester glukosa miristat. GPA
Sebelum digunakan sebagai reaktan dalam sintesis ester glukosa miristat, glukosa terlebih dahulu diesterifikasi menjadi GPA melalui reaksi asetilasi menggunakan katalis ZnCl2. Sintesis GPA dilakukan dengan cara mereaksikan anhidrida asetat dan glukosa pada suhu 60–70 °C selama 1 jam. Selama reaksi esterifikasi, terjadi pergantian lima gugus hidroksil dari unit glukosa oleh gugus asetil dari anhidrida asetat. Gugus asetat pada GPA adalah gugus pergi yang baik dan sekaligus gugus proteksi untuk menghindari proses degradasi dan karamelisasi selama sintesis ester glukosa miristat. Anhidrida asetat memang tidak sereaktif asam halida sebagai pendonor gugus asil, tetapi anhidrida asetat cocok untuk dapat diaktivasi selama substitusi asil nukleofilik. Kelebihan menggunakan pereaksi anhidrida asetat adalah tidak adanya air yang terbentuk sebagai reaksi samping dan hanya satu
ekivalen asil per molekul anhidrida yang dapat berperan sebagai donor asil. Penggunaan ZnCl2 pada sintesis ini adalah sebagai katalis yang dapat mempercepat reaksi. ZnCl2 dapat mengaktifkan gugus asetil dari anhidrida asetat untuk dapat diserang oleh nukleofilik, yaitu gugus -OH dari glukosa. Selama pemanasan pada suhu 80–100 °C dihasilkan larutan campuran yang berwarna coklat pekat. Hal ini disebabkan glukosa telah terkaramelisasi pada suhu tinggi akibat degradasi glukosa dan ada kemungkinan anhidrida asetat telah terkontaminasi oleh uap air. Anhidrida asetat bereaksi sangat cepat dengan glukosa pada reaksi eksotermik kuat. Oleh karena itu, suhu reaksi harus dijaga rendah untuk mencegah degradasi glukosa. Percobaan selanjutnya dilakukan pada suhu 60–70 °C dan serbuk yang dihasilkan berwarna putih seperti terlihat pada Gambar 10.
Gambar 10 Serbuk GPA hasil sintesis. Rerata persen hasil sintesis GPA sebesar 46.00% (Lampiran 9). Persen hasil yang kecil disebabkan oleh akuades yang digunakan untuk pencucian kurang banyak dan kurang dingin. Hal ini menyebabkan pengendapan GPA tidak berjalan sempurna sehingga serbuk GPA yang akan terbentuk menjadi sedikit. Suhu pengeringan dalam pengukuran kadar air GPA dilakukan pada suhu 60 °C. Ini dimaksudkan agar serbuk GPA tidak meleleh. Kadar air GPA hasil sintesis adalah sebesar 0.22% (Lampiran 10) yang artinya GPA yang dihasilkan mengandung sedikit uap air sehingga tidak bersifat higroskopis. Sedikitnya nilai kadar air GPA ini dipengaruhi oleh penyaringan dengan vakum yang agak lama dan penghilangan uap air oleh metanol. Kisaran titik leleh GPA hasil sintesis adalah 109–112 °C. Jika dibandingkan dengan titik leleh glukosa (146 °C), kisaran titik leleh GPA hasil sintesis jauh berbeda. Hal ini membuktikan bahwa sudah tidak terdapat glukosa pada produk. Titik leleh GPA hasil sintesis memiliki kisaran yang agak jauh dari rentang titik leleh GPA sekitar 112–113 °C
9
(Vogel 1959). Rentang yang cukup jauh ini diduga dikarenakan GPA hasil sintesis kurang murni dengan adanya senyawa lain atau pengotor dalam serbuk GPA. Serbuk GPA yang kurang murni turut dibuktikan oleh kadar asetil GPA yang terukur. Kadar asetil yang diperoleh sebesar 85.19% (Lampiran 10). Nilai tersebut jauh melebihi kadar asetil maksimal GPA secara teoritis, yaitu 55.14%. Hal ini disebabkan masih terdapat asam asetat bebas dalam GPA yang terperangkap dan belum ternetralisir oleh akuades dingin. Asam asetat tersebut adalah reaksi samping dari sintesis GPA sehingga kadar asetil yang berlebih merupakan tambahan dari asam asetat tersebut. Kadar asetil GPA maksimum menggambarkan jumlah atau persen gugus asetil maksimal yang dapat tersubstitusi ke dalam molekul glukosa. Spektrum FTIR glukosa dan GPA ditunjukkan pada Gambar 11. Berdasarkan gambar tersebut, produk sintesis adalah GPA. Ini didasarkan pada hilangnya pita spektrum sangat lebar yang puncaknya berada pada 3000–3400 cm-1 akibat vibrasi ulur gugus O-H glukosa. Hal ini membuktikan bahwa gugusgugus OH glukosa telah teresterifikasi. Pita serapan dengan intensitas kuat pada 1700 cm-1 menunjukkan adanya serapan akibat vibrasi ulur C=O akibat banyaknya substitusi O-H
glukosa oleh asetil dari anhidrida asetat. Intensitas dan bilangan gelombang dari serapan C=O GPA berbeda dengan serapan C=O glukosa. Bergesernya serapan C=O ini dikarenakan adanya substitusi gugus asetil dapat menurunkan pergeseran mesomeri, sehingga akan meningkatkan orde ikatan C=O dan meningkatkan bilangan gelombangnya. Pita tajam daerah 1200 cm-1 menunjukkan serapan ulur C-O dari ester yang terbentuk. Serapan ini berbeda dengan serapan C-O karbohidrat (Sudjadi 1985). Tetapi pada bilangan gelombang 3659 cm-1 terdapat serapan dengan intensitas pita sangat lemah. Pita ini merupakan vibrasi ulur O-H bebas. Adanya vibrasi ini mungkin disebabkan oleh 2 hal, yaitu GPA yang dicuci dalam larutan encer atau adanya senyawa (dengan gugus OH) yang masih terperangkap dalam serbuk GPA. Alasan terakhir ini mendukung anggapan bahwa dalam serbuk GPA masih terdapat asam asetat yang belum terbawa oleh pencucian. Berdasarkan analisis struktur FTIR tersebut, dapat disimpulkan bahwa GPA hasil sintesis dapat digunakan dalam sintesis ester glukosa miristat. Asam asetat yang diduga masih terperangkap dalam serbuk GPA tidak mengganggu reaksi sintesis ester glukosa miristat.
Transmitans (%)
b
a ulur O-H
ulur C=O
ulur C=O ester
ulur C-O ulur C-O ester
Bilangan gelombang (cm-1)
Gambar 11 Spektrum FTIR glukosa murni (a) dan GPA hasil sintesis (b). .
9
Ester Glukosa Miristat
Ester glukosa miristat disintesis melalui reaksi interesterifikasi bebas pelarut. Reaksi ini berlangsung antara GPA dan metil miristat serta zeolit pada suhu 80–100 ºC. Tidak digunakannya pelarut pada sintesis ini berdasarkan pada banyaknya kerugian yang ditimbulkan akibat pelarut yang digunakan. Menurut Rizzi dan Taylor (1987), ester gula asam lemak dapat disintesis dengan bantuan pelarut seperti dimetilformamida (DMF) atau dimetilsulfoksida (DMSO). Pelarut yang dipilih adalah pelarut polar aprotik, karena pelarut ini dapat melarutkan glukosa dan asam lemak (yang sebenarnya tidak dapat bercampur dikarenakan oleh kepolaran yang berbeda) menjadi suatu larutan homogen. Katalis yang digunakan adalah zeolit dengan bobot 10% dari total reaktan. Hal ini berdasarkan pada hasil penelitian Martini (2003), bahwa katalis dengan bobot 10% total reaktan akan memberikan persen hasil produk yang optimum, walaupun bukan zeolit yang digunakan sebagai katalis melainkan sodium karbonat dan sodium metilat. Selain itu, Parker et al. (1976) menyatakan bahwa penambahan konsentrasi katalis yang berlebihan tidak akan menguntungkan dan konsentrasi katalis lebih dari 20% tidak diperkenankan digunakan. Zeolit berperan tidak hanya sebagai katalis heterogen yang dapat mempercepat reaksi, tetapi juga dapat menghomogenkan reaktan dengan cara meratakan panas . Mekanismenya berlangsung karena katalis dapat menurunkan energi aktivasi. Semakin menurun energi aktivasi, semakin meningkat tumbukan-tumbukan reaktan sehingga dapat mempercepat reaksi.
+
O 5 CH 3 -(CH 2 ) 12 -C-O -C H 3 +
metil miristat
2:1
R3-C-OR4
O
1
4
R -C-OR
+
R3-C-OR2
CH 2 O -R O
CH 2 OA c O OA c
OA c OAc
3:1
Gambar 12 Ester glukosa miristat hasil sintesis.
O
O -R O Ac
R
1:1
O
O R1-C-OR2
Selain itu, zeolit dapat sebagai mediator tempat bertemunya metil miristat dan GPA melalui mekanisme adsorpsi. Proses pertemuan reaktan dan katalitik terjadi di ruang kosong dalam kristal zeolit sehingga molekul-molekul reaktan dapat teradsorpsi dan berdifusi secara intrakristalin di antara celah dari sistem saluran dalam zeolit. Setelah terjadi reaksi dari zat teradsorpsi dalam rongga zeolit, maka produk yang dihasilkan akan terdesorpsi dan berdifusi menjauhi permukaan zeolit. Selama reaksi interesterifikasi, terjadi pertukaran gugus asil dari metil miristat dengan gugus asetil pada molekul GPA. Reaksi ini melibatkan langkah adisi eliminasi dalam substitusi asil nukleofilik. Dalam sintesis ini senyawa nukleofilik (gugus karbonil dari unit metil miristat) menyerang gugus karbonil GPA lalu melepas gugus pergi untuk membentuk gugus karbonil dari ester baru. Ester glukosa miristat hasil sintesis merupakan padatan putih yang menyerupai gabus, seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 12. Rerata persentase hasil dan titik leleh ester glukosa miristat ditunjukkan oleh Tabel 1.
glukosa pentaasetat
O O-R + 5 CH 3 C -O -CH 3
O-R O-R
ester glukosa miristat
metil asetat
Gambar 13 Reaksi interesterifikasi dalam sintesis ester glukosa miristat.
11
Tabel 1 Rerata persentase hasil dan kisaran titik leleh ester glukosa miristat Rasio mol Metil GPA miristat 1 1 2 1 3 1
Rerata persentase hasil (%) 87.27 41.67 30.26
Kisaran titik leleh (°C)
115–122 117–120 117–122
Berdasarkan Tabel 1 terlihat bahwa persentase hasil terbesar ester glukosa miristat diperoleh dari nisbah metil miristat dan GPA 1:1, yaitu 87.27% (Lampiran 11b). Semakin besar mol metil miristat maka semakin kecil persentase hasil ester glukosa miristat dan semakin banyak metil miristat yang tidak bereaksi. Hal ini tidak sesuai dengan penelitian sebelumnya, yang mana reaksi transesterifikasi antara asam lemak:GPA (3:1) menghasilkan hasil persen terbaik (Obaje 2005). Ini disebabkan reaktan yang digunakan pada penelitian ini adalah turunan asam lemak, yaitu dalam bentuk metil ester. Senyawa metil ester asam lemak lebih reaktif untuk bereaksi dengan GPA dibandingkan dengan asam lemak. Ini memungkinkan jumlah metil ester yang dibutuhkan untuk bereaksi akan menjadi lebih sedikit dibandingkan dengan asam lemak. Selain itu, rantai metil miristat memiliki rantai karbon jenuh yang panjang dan kaku. Hal ini menyebabkan gugus asil dari metil miristat kurang reaktif dan terjadi kompetisi untuk mengalami pertukaran dengan gugus asetil. Persentase hasil terbesar dari nisbah 1:1 yang dihasilkan pada penelitian ini sesuai dengan penelitian Sari (2006) yang menggunakan asam stearat sebagai asam lemak. Tetapi persentase hasil dari ester glukosa miristat lebih besar dari ester glukosa stearat (76.24%). Hal ini dipengaruhi oleh rantai metil miristat yang lebih pendek dari metil stearat sehingga rantai metil miristat lebih reaktif untuk menggantikan gugus asetil pada molekul GPA. Nugraha (2006) juga telah melakukan sintesis surfaktan ester glukosa asam lemak dengan bahan baku, metode, dan kondisi reaksi yang sama. Nugraha menggunakan asam oleat sebagai asam lemak. Persentase hasil yang terbesar dihasilkan dari nisbah metil oleat:GPA 3:1 (70.64%). Hal ini diduga karena tidak ada kompetisi dari metil oleat untuk menggantikan gugus asetil yang disebabkan adanya ikatan ganda dari metil oleat. Ikatan ganda (C9) menyebabkan rantai metil oleat lebih renggang sehingga
memudahkan gugus asil dari metil oleat untuk menggantikan gugus asetil. Ulangan persen hasil ester glukosa miristat (Lampiran 11b) yang agak jauh mungkin dipengaruhi oleh baik atau tidaknya reaktan larut membentuk larutan homogen, pemisahan reaktan yang tidak bereaksi, dan jumlah pengekstrak. Jika selama sintesis ester glukosa miristat temperatur reaksi di bawah 80–100 ºC, maka reaktan tidak akan bercampur menjadi larutan yang homogen. Ini mengakibatkan reaktan sedikit bereaksi sehingga persentase hasil berkurang. Pemisahan ester glukosa miristat dilakukan melalui ekstraksi pelarut. Pengekstrak yang digunakan adalah etanol yang akan melarutkan GPA dan produk, serta endapan yang ada adalah zeolit. Ester glukosa miristat A adalah produk yang tidak terekstrak oleh etanol sehingga terbawa oleh endapan bersama zeolit. Produk yang tidak terlarut oleh etanol diduga disebabkan adanya sebagian kecil produk yang telah mengendap dan tertinggal di kertas saring bersama zeolit. Reaksi yang diperkirakan terjadi pada sintesis ester glukosa miristat ini adalah substitusi lima gugus asetil dari GPA dengan gugus asil dari metil miristat. Namun, yang terjadi sewaktu sintesis mungkin saja tidak semua gugus asetil tergantikan oleh gugus asil sehingga dihasilkan suatu produk mono-, diataupun tri-ester glukosa miristat. Hal ini mendukung nilai kisaran titik leleh ester glukosa miristat yang sangat lebar yang diduga ester glukosa miristat terdapat dalam bentuk campuran isomernya. Semakin jauh kisaran titik leleh ester glukosa miristat, diduga produk mengandung campuran isomer yang lebih banyak. Ester glukosa miristat A dan B (Lampiran 11b) memiliki kisaran titik leleh yang tidak berbeda. Berdasarkan data kisaran titik leleh tersebut, diduga produk yang dihasilkan dari filtrat dan endapan hasil ekstraksi etanol adalah tidak berbeda. Bila dibandingkan dengan GPA, ester glukosa miristat memiliki kisaran titik leleh yang jauh lebih tinggi. Hal ini disebabkan oleh kenaikan bobot molekul akan meningkatkan titik leleh. Spektrum FTIR pada Gambar 14, 15, dan 16 diduga adalah ciri spektrum FTIR ester glukosa miristat. Senyawa ester glukosa miristat dihasilkan dengan tergantinya gugus asetil (dari unit GPA) dengan gugus CH3(CH2)12C- (dari unit metil miristat). Hal ini mengakibatkan spektrum FTIR ester glukosa miristat berbeda hanya pada pita pada bilangan gelombang 2800–3000 cm-1 akibat serapan vibrasi ulur C-H pada CH3-CH2- dari
11
penelitian ini tidak dilakukan penentuan derajat substitusi. Sintesis ester glukosa miristat yang dilakukan pada penelitian ini memiliki kekurangan, yaitu reaksi sintesis ester glukosa miristat merupakan reaksi interesterifikasi yang dapat balik dengan kesetimbangan konversi yang buruk. Hal ini mengakibatkan produk yang diperoleh memiliki persentase hasil dan sifat regioselektif yang rendah. Selain itu, sintesis ester glukosa miristat pada penelitian ini tidak menggunakan tekanan rendah. Penggunaan tekanan yang rendah dapat mendorong kesetimbangan reaksi berjalan pada cakupan energi yang rendah, rendah isomerisasi dan mencegah degradasi produk.
rantai alifatik jenuh. Intensitas yang tinggi memperlihatkan panjang rantai alkil. Apabila dibandingkan dengan pita spektrum metil miristat, maka intensitas pita absorbsi gugus ini lebih kecil. Hal ini disebabkan oleh sedikitnya pertukaran gugus asetil oleh gugus asil. Adanya pita serapan yang lebar pada 3200–3600 cm-1 menunjukkan serapan akibat vibrasi ulur O-H. Ini disebabkan oleh terhidrolisisnya ester glukosa miristat sehingga gugus asil yang telah tersubstitusi atau gugus asetil yang belum tergantikan dapat lepas. Berdasarkan analisis struktur FTIR pada Gambar 14, 15, dan 16 dapat diduga bahwa hasil sintesis adalah ester glukosa miristat dengan derajat asilasi rendah, walaupun pada
Transmitans (%)
a
b
ulur C-H alifatik jenuh
Bilangan gelombang (cm-1)
Gambar 14 Spektrum FTIR GPA (a) dan ester glukosa miristat nisbah 1:1 (b). a
Transmitans (%)
b ulur C-H alifatik jenuh
Bilangan gelombang (cm-1)
Gambar 15 Spektrum FTIR GPA (a) dan ester glukosa miristat nisbah 2:1 (b).
12
a
Transmitans (%)
b
ulur C-H alifatik jenuh
Bilangan gelombang (cm-1)
Gambar 16 Spektrum FTIR GPA (a) dan ester glukosa miristat nisbah 3:1 (b).
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan
Ester glukosa miristat dapat disintesis melalui reaksi interesterifikasi antara metil miristat dan GPA dengan katalis zeolit. Metode yang digunakan adalah interesterifikasi bebas pelarut pada suhu 80– 100 ºC selama 6 jam. Metil miristat dan GPA hasil sintesis memiliki persentase hasil masing-masing sebesar 86.62 dan 46.00%, serta kisaran titik leleh GPA sebesar 109–112 ºC. Ester glukosa miristat yang dihasilkan berupa padatan menyerupai gabus, berwarna putih, serta memiliki kisaran titik leleh 115–122 ºC. Persentase hasil yang diperoleh dari nisbah metil miristat dan GPA 1:1; 2:1; dan 3:1 secara berturut-turut adalah 87.27, 41.67, dan 30.26%. Dari spektrum FTIR dapat diduga bahwa senyawa hasil sintesis adalah ester glukosa miristat dari ciri pita serapan pada bilangan gelombang 2800–3000 cm-1 yang merupakan vibrasi ulur C-H dari unit –CH3CH2- rantai alifatik. Saran
Untuk memperoleh produk ester glukosa miristat dengan kemurnian tinggi dan memiliki sifat regioselektif, perlu dicari metode pemurnian ester glukosa miristat lebih lanjut dan penggunaan tekanan pada saat sintesis. Selain itu, perlu dicari metode baru penentuan derajat substitusi ester glukosa
miristat yang sesuai dengan metode sintesis ester glukosa miristat. Untuk mengetahui senyawa ester glukosa miristat dapat bersifat sebagai surfaktan, perlu dilakukan karakterisasi sifat surfaktan sebagai landasan dalam penentuan aplikasi industri pangan dan kosmetik.
DAFTAR PUSTAKA [AOAC]. Cunnif P, editor. 1999. Official Methods of Analysis of AOAC International. Ed ke-5. Volume ke-2. Maryland: AOAC International. [ASTM]. 1991. ASTM D871: Standard Test Methods of Testing Cellulose Acetate. Philadelphia: American Society for Testing and Materials. Akoh CC, Swanson BG. 1990. Carbohydrate Fatty Acid Esters. New York: Marcell Dekker. Feuge RO, Zeringue Jr HJ, Weiss TJ, Brown M. 1970. Preparation of sucrose monolaurate. Am J Oil Chem Soc 33:424. Furniss. 1978. Synthesis of Glucose Pentaacetate. Di dalam: Textbook of Practical Organic Chemistry. Ed ke-3. Jakarta: Erlangga.
13
Gunstone FD, Padley FB. 1997. Lipid Technologies and Applications. New York: Marcell Dekker.
Rieger MM. 1985. Surfactants in Cosmetics. Di dalam: Surfactant Science Series. New York: Marcel Dekker.
Hadyana A, Taqdir M. 1999. Kamus Kimia. Jakarta: Balai Pustaka.
Rizzi GP, Taylor HM. 1987. A solvent–free synthesis of sucrose polyesters. Am J Oil Chem Soc. 55:398.
Ketaren S. 1986. Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan. Jakarta: UI Press. Kuang D, Obaje OJ, Ali AM. 2000. Synthesis and characterization of acetylated glucose fatty esters from palm and palm kernel oil fatty methyl esters. J Oil Palm Res 12(2):14-19. Lubis AU. 1993. Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq) di Indonesia. Bandar Kuala: Pusat Penelitian Perkebunan Marihat. Martini Y. 2003. Kajian pengaruh jenis dan konsentrasi katalis pada proses produksi surfaktan sukrosa ester dari metil ester minyak inti sawit [skripsi]. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Ming W, Mumpton FA. 1989. Zeolites in soils. Di dalam: Dixon JB, Seed SB, editor. Minerals in soils Environtments. Winconsin: Soil Science Society of America. 873-911. Nugraha A. 2006. Sintesis surfaktan ester glukosa oleat antara glukosa pentaasetat dan metil oleat [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Obaje OJ, penemu; URAH Resources Ltd. 25 Jan 2005. Trans-acidolysis process for the preparation of carbohydrate fatty-acid esters. US patent 6 846 916. Ophardt CE. 2003. Virtual chembook. [terhubung berkala]. http://www.elmhurst. edu [24 Mar 2005]. Othmer K. 1995. Encyclopedia of Chemical Technology. Ed ke-4. New York: J Willey & Sons. Parker KJ, RA Khan, KS Mufti, penemu. 1976. Process of making sucroses esters. US patent 3 996 206.
Sari I. 2006. Sintesis ester glukosa stearat melalui reaksi interesterifikasi dengan metode bebas pelarut [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Silverstein RM, Bassler GC, Morrill TC. 1981. Spectrometric Identification of Organic Compounds. Singapore: J Wiley & Sons. Sudjadi. 1985. Penentuan Struktur Senyawa Organik. Jakarta: Ghalia. Suharto R. 22 Mei 2006. Produksi CPO bisa stagnan. Kompas. Tsitsishvili GV, Andronikashvili TG, Kirov GN, Filizova LD. 1992. Natural Zeolites. Potashnikov IB, penerjemah; Williams PA, editor. New York: Ellis Horwood. Vogel. 1959. Textbook of Practical Organic Chemistry. Ed ke–3. Jakarta: Erlangga.
13
14
LAMPIRAN
15
Lampiran 1 Bagan alir penelitian
Pembuatan metil miristat
Zeolit
Pembuatan GPA
Penetapan persentase hasil, densitas dan bilangan asam lemak bebas
Penetapan persentase hasil, titik leleh, kadar air, dan kadar asetil
Analisis FTIR
Analisis FTIR Pembuatan dan pemisahan Ester Glukosa Miristat
Penetapan persentase hasil dan titik leleh
Analisis FTIR
16
Lampiran 2 Diagram alir pembuatan metil miristat (AOAC 1999)
15 g Asam Miristat + 66 mL NaOH dalam metanol 1 N Dipanaskan dalam penangas air selama 20 menit + 132 mL BF3 16% Dipanaskan kembali dalam penangas air selama 20 menit
Didinginkan + NaCl jenuh dan heksana Dikocok
Lapisan heksana dipisahkan dari campuran + Na2SO4 anhidrat Dipisahkan
Fase heksana diuapkan
Metil Miristat
17
Lampiran 3 Penentuan bilangan asam lemak bebas atau FFA (AOAC 1999)
Sebanyak 2.0 g metil miristat dimasukkan ke dalam Erlenmeyer 250 mL, kemudian ditambahkan etanol netral. Setelah dicampur, dikocok dan dididihkan kemudian dititrasi panas-panas dengan NaOH 0.1 N sampai timbul warna kemerahan yang tetap selama 10 menit. Untuk menetralkan etanol, sebanyak 25 mL etanol dididihkan selama 5 menit, lalu ditambahkan 2 mL indikator fenolftalein. Dalam keadaan panas dititrasi dengan larutan NaOH 0.1 N sampai kemerahan yang tidak hilang selama ±10 menit. Bilangan asam lemak bebas (FFA) dapat dihitung melalui persamaan berikut:
FFA =
volume (mL) x konsentrasi alkali (N) x BM asam lemak (g/mol) --------------------------------------------------------------------------------- x 100% Bobot contoh (mg)
Standardisasi NaOH 0.1 N. Sebanyak 0.6305 g asam oksalat dihidrat [(COOH)2 · 2H2O] (bobot molekul 126.07 g/mol) dilarutkan dalam labu ukur 100 mL dengan air suling, kemudian isinya ditepatkan sampai tanda tera, dan dihomogenkan. Sebanyak 10 mL larutan tersebut dimasukkan ke dalam labu Erlenmeyer 100 mL. Setelah itu, dilakukan titrasi dengan NaOH 0.1 N menggunakan indikator pp sampai terbentuk warna merah muda permanen pertama kali. Normalitas NaOH ialah 5/(VNaOH), dan diambil rerata dari 3 ulangan.
18
Lampiran 4 Diagram alir pembuatan glukosa pentaasetat (GPA) (Furniss et al. 1978)
8.0 g ZnCl2 anhidrat 200 mL anhidrida asetat
Dimasukkan ke dalam labu bulat
Dipanaskan dalam penangas air
Direfluks selama 10 menit + 40 g glukosa Direfluks kembali selama 1 jam
Pindahkan isi ke dalam air es sambil diaduk lalu didinginkan
Disaring
Cuci kembali endapan dengan air es sampai bau asam asetat hilang
Keringkan dan rekristalisasi dengan metanol
GPA
19
Lampiran 5 a) Penentuan kadar air GPA, b) kadar asetil GPA, c) kadar asetil GPA maksimal secara teoritis a) Penentuan kadar air GPA (Modifikasi AOAC 1999) Labu Erlenmeyer 250 mL kosong dikeringkan selama 1 jam pada suhu (60±3) °C dalam oven bersirkulasi-udara, lalu ditimbang bobotnya dengan teliti (W1), setelah didinginkan di dalam desikator. Sebanyak 0.5 g GPA ditimbang teliti (W2) di dalam labu itu, lalu dikeringkan kembali pada suhu yang sama selama 6 jam. Bobot (GPA + labu) ditetapkan setiap interval 1 jam, setelah didinginkan di dalam desikator. Setelah tercapai bobot konstan (W3), kadar air dapat dihtung dengan persamaan berikut:
⎛ W − W1 ⎞ ⎟ × 100% Kadar air (%) = ⎜1 − 3 ⎜ ⎟ W 2 ⎠ ⎝
b) Penentuan kadar asetil GPA (Modifikasi ASTM 1991) Penentuan kadar asetil dilakukan dengan modifikasi prosedur ASTM (1991), dan volume larutan-larutan yang dituliskan berikut adalah untuk ±0.5 g GPA. Ke dalam labu, ditambahkan 40 mL etanol 75% (v/v) dengan pipet, lalu labu dipanaskan di penangas air bersuhu (55±3 °C selama 30 menit. Labu dikeluarkan dari penangas, kemudian dimasukkan 40 mL NaOH 0.5 N ke dalamnya dengan buret. Labu dipanaskan kembali selama 15 menit pada suhu yang sama. Selanjutnya labu ditutup rapat dengan lembaran alumunium dan dibiarkan selama 72 jam pada suhu ruang. Setelah itu, sisa NaOH dititrasi dengan HCl 0.5 N standar menggunakan indikator fenolftalein sampai lenyapnya warna merah muda. Sebanyak 1 mL titran dilebihkan dari titik akhir itu, lalu labu ditutup rapat kembali, dan dibiarkan selama 24 jam pada suhu kamar untuk menarik NaOH yang berdifusi ke dalam glukosa teregenerasi. Sisa HCl dititrasi dengan NaOH 0.5 N standar sampai muncul warna merah muda permanen pertama kali. Titrasi dilakukan dengan hati-hati karena titrat tidak tanwarna, tetapi berwarna kuning muda sampai coklat, bergantung pada warna glukosa pentaasetat setelah penetapan kadar air. Blanko, yaitu perlakuan serupa dengan penetapan kadar asetil contoh, tetapi tanpa menggunakan contoh, dibuat bersamaan dengan contoh. Kadar asetil glukosa asetat dapat dihitung dari persamaan sebagai berikut:
Kadar asetil (%) =
[
4.305 (D − C )N + ( A − B )N a b (1 − M )W
]
dengan A = Volume NaOH untuk titrasi contoh (mL), B = volume NaOH untuk titrasi blanko, Nb = konsentrasi NaOH (N), C = volume HCl untuk titrasi contoh, D = volume HCl untuk titrasi blanko, Na = konsentrasi HCl (N), dan M = kadar air GPA (%), dan W = bobot contoh GPA (g).
20
Standardisasi NaOH 0.5 N. Sebanyak 3.1524 g asam oksalat dihidrat [(COOH)2 · 2H2O] (bobot molekul 126.07 gmol-1) dilarutkan ke dalam labu ukur 100 mL dengan air suling, kemudian isinya ditepatkan sampai tanda tera, dan dihomogenkan. Sebanyak 10 mL larutan [(COOH)2 · 2H2O] tersebut dimasukkan ke dalam labu Erlenmeyer 100 mL. Setelah itu, dilakukan titrasi dengan NaOH 0.5 N yang akan distandardisasi, menggunakan indikator fenolftalein sampai terbentuk warna merah muda permanen pertama kali. Normalitas NaOH ialah 5/(VNaOH) dan diambil rerata dari 3 ulangan. Standardisasi HCl 0.5 N. Sebanyak 2.6518 g natrium karbonat (Na2CO3) (bobot molekul 105.99 gmol-1) dilarutkan ke dalam labu ukur 100 mL dengan air suling, kemudian isinya ditepatkan hingga tanda tera, dan dihomogenkan. Sebanyak 10 mL larutan Na2CO3 tersebut dimasukkan ke dalam labu Erlenmeyer 100 mL. Setelah itu, dilakukan titrasi dengan HCl 0.5 N yang akan distandardisasi, menggunakan indikator jingga metil sampai warna tepat berubah dari jingga menjadi merah permanen. Normalitas HCl ialah 5/(VHCl) dan diambil rerata dari 3 ulangan.
c) Penentuan kadar asetil maksimal GPA secara teoritis
Rerata kadar air (%) =
=
Bobot asetil Bobot GPA
x 100 %
43.0249 g/mol x 5 390.1804 g/mol
x 100 % = 55.14%
21
Lampiran 6 Diagram alir pembuatan ester glukosa miristat (modifikasi Akoh dan Swanson 1987 serta Obaje 2005)
Metil Miristat
Dimasukkan ke dalam labu bulat + GPA dan zeolit Dipanaskan dalam penangas air selama 6 jam
Produk campuran + etanol pH larutan diperiksa, jika asam dinetralkan dengan NaHCO3 1 M
Saring hangat
Filtrat
Diuapkan
Endapan B
Endapan
22
Lanjutan diagram alir pembuatan ester glukosa miristat
Endapan B
Endapan A
Diekstraksi dengan heksana
Lapisan heksana
Diekstraksi dengan heksana
Endapan
Lapisan heksana
+ Etanol hangat
Diuapkan
Endapan + Etanol hangat
Diuapkan Didinginkan T=-4–0 ºC
Metil miristat tidak bereaksi
Didinginkan T=-4–0 ºC Metil miristat tidak bereaksi
Disaring
Disaring
Endapan
Filtrat
zeolit
Diuapkan
Ester Glukosa Miristat A
Endapan
GPA tidak bereaksi
Filtrat
Diuapkan
Ester Glukosa Miristat B
23
Lampiran 7 Perhitungan persentase hasil metil miristat No. 1 2 3 4 5
Bobot asam miristat (g) 15.0362 15.0549 15.0125 15.1008 10.0305
Bobot metil miristat (g) 13.6954 14.2582 13.7525 13.9524 9.0257
Persentase hasil (%) 85.78 89.18 86.27 87.00 84.87 Rerata: 86.62
Contoh perhitungan persentase hasil metil miristat untuk No. 1: Asam miristat Awal Bereaksi Sisa
+
0.0659mol 0.0659mol -
Metanol
Metil miristat
4.3624mol 0.0659mol 4.2965mol
– 0.0659mol 0.0659 mol
Keterangan: BM asam miristat = 228.2346 g/mol BM metil miristat = 242.2515 g/mol BM metanol = 32.0317 g/mol Densitas metanol = 0.79 g/ml Bobot teoritis metil miristat = 0.0659mol x 242.2515 g/mol = 15.9644 g %hasil =
Bobot Produk Bobot Teoritis
Rerata %hasil =
× 100% =
13.6954g 15.9644g
× 100% = 85.78%
85.78% + 89.8% + 86.27% + 87.00% + 84.87% 5
= 86.62%
+
H2O – 0.0659mol 0.0659mol
24
Lampiran 8 Perhitungan persen asam lemak bebas (FFA) metil miristat
Titrasi sampel oleh NaOH 0.1020 N No.
Volume awal (ml)
Volume akhir (ml)
Volume terpakai (ml)
NNaOH (N)
1 2
2.00 14.80
4.15 17.00
2.15 2.20
0.1020 0.1020
Bobot FFA metil (%) miristat (g) 2.5052 1.99 2.5026 2.05 Rerata: 2.02
Contoh perhitungan untuk No.1
%FFA =
2.15 mL x 0.1020 N x 228.2346 g/mol 2505.2 mg
x 100% = 1.99
25
Lampiran 9 Perhitungan persentase hasil GPA No. 1 2
Bobot glukosa (g) 20.0007 40.0054
Volume asetat anhidrida (mL) 100 200
Bobot GPA (g) 20.8764 37.9989
Persentase hasil (%) 48.16 43.85 Rerata: 46.00
Contoh perhitungan persentase hasil GPA untuk No. 1: Glukosa
+
Awal 0.1111 mol Bereaksi 0.1111 mol Sisa –
5 Asetat anhidrida 2.1210 mol 0.5555 mol 1.5655 mol
GPA
+ 5 Asam asetat
– 0.1111mol 0.1111 mol
Keterangan: BM glukosa = 180.0954 g/mol BM GPA = 390.1804 g/mol BM asetat anhidrida = 102.0249 g/mol Densitas asetat anhidrida = 1.082 g/ml Bobot teoritis GPA = 0.1111 mol × 390.1804 g/mol = 43.3490 g %hasil =
Bobot Produk Bobot Teoritis
Rerata %hasil =
× 100 % =
48.16% + 43.85% 2
20.8764 g 43.3490 g = 46.00%
× 100% = 48.16 %
– 0.5555 mol 0.5555 mol
26
Lampiran 10 Perhitungan kadar air dan kadar asetil GPA Kadar air No.
W1 (g) 66.4599 66.8475 67.0793
1 2 3
W2 (g) 0.5009 0.5041 0.5027
W3 (g) 66.9598 67.3502 67.5812
Kadar air (%) 0.20 0.16 0.28 Rerata: 0.22
Kadar asetil No. 1 2 3
W (g) 0.5009 0.5041 0.5027
M (%) 0.20 0.16 0.28
C (mL) 22.00 21.90 22.00
Na (N) 0.5682 0.5682 0.5682
A (mL) 0.85 0.70 0.90
Nb (N) 0.4932 0.4932 0.4932
Kadar Asetil (%) 85.34 85.09 86.14 Rerata : 85.19
Titrasi blanko : volume HCl 0.5682N = 39.50 mL volume NaOH 0.4932N = 1.15 mL
Contoh perhitungan kadar air untuk GPA No.1: Kadar air (%) =
66.9598 % - 66.4599 % 0.5009 g
Rerata kadar air (%) =
= 0.20 %
0.20 % + 0.16 % + 0.28 % 3g
= 0.22 %
Contoh perhitungan kadar asetil untuk GPA No.1: Kadar asetil (%) =
4.305 [(39.50 - 22.00)] 0.5682 + (0.85 - 1.15) 0.4932
Rerata kadar asetil (%) =
(1 - 0.20 %) x 0.5009 85.34 % + 85.09 % + 85.14 % 3
= 85.19 %
= 85.34%
27
Lampiran 11 a) Perhitungan bobot teoritis ester glukosa miristat, b) data persentase hasil ester glukosa miristat
a) Perhitungan bobot teoritis ester glukosa miristat Metil miristat : GPA (0.01:0.01), ulangan 2
Awal Bereaksi Sisa
5 Metil miristat 0.0104 mol 0.0104 mol -
+
Glukosa pentaasetat 0.0100 mol 0.0021 mol 0.0079 mol
Ester glukosa miristat 0.0021 mol 0.0021 mol
5 Metil asetat
0.0104 0.0104
Keterangan: BM GPA = 390.1804 g/mol BM metil miristat = 228.2346 g/mol BM ester glukosa miristat = 1231.3035 g/mol Mol metil miristat =
2.5263 g 242.2515 g/mol
= 0.0104 mol
Bobot teoritis ester glukosa miristat = 0.0021 mol × 1231.3035 g/mol = 2.5857 g
Metil miristat : GPA (0.02:0.01), ulangan 2
Mula-mula Bereaksi Sisa
5 Metil miristat 0.0204 mol 0.0204 mol -
Mol metil miristat =
Glukosa pentaasetat 0.0100 mol 0.0041 mol 0.0059 mol
+
4.9316 g 242.2515 g/mol
Ester glukosa miristat 0.0041 mol 0.0041 mol
5 Metil asetat
0.0204 0.0204
= 0.0204 mol
Bobot teoritis ester glukosa miristat = 0.0041mol × 1231.3035 g/mol = 5.0483 g
Metil miristat : GPA (0.03:0.01), ulangan 1
Mula-mula Bereaksi Sisa
5 Metil miristat 0.0304 mol 0.0304 mol -
+
Glukosa pentaasetat 0.0100 mol 0.0061 mol 0.0039 mol
7.3542 g
Ester Glukosa Miristat 0.0061 mol 0.0061 mol
= 0.0304 mol 242.2515 g/mol Bobot teoritis ester glukosa miristat = 0.0061 mol × 1231.3035 g/mol
Mol metil miristat =
= 7.5110 g
5 Metil asetat
0.0304 0.0304
28
The best thing to give your enemy is forgiveness; an opponent, tolerance; to a friend, your heart; to your child, a good example; to a father, deference; to your mother, conduct that will make her proud of you; to your self, respect; to all men, charity. (Francis Maitland Balfour).
Untukku,
Keluargaku, Semua yang tiba-tiba datang untuk membahagiakanku, Dan untuk semua yang telah pergi…
