MODUL PRAKTIKUM LABORATORIUM INSTRUKSIONAL TEKNIK KIMIA
EKSTRAKSI BAHAN NABATI (EKS)
Disusun oleh: Inasha Vaseany Dr. Tatang Hernas Soerawidjaja Dr. Ardiyan Harimawan
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2014
Laboratorium Instruksional Teknik Kimia
Ekstraksi Bahan Nabati
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI.............................................................................................................................. 2 DAFTAR GAMBAR ................................................................................................................. 3 DAFTAR TABEL ...................................................................................................................... 4 BAB I PENDAHULUAN .......................................................................................................... 5 BAB II TUJUAN DAN SASARAN .......................................................................................... 6 2.1 Tujuan............................................................................................................................... 6 2.2 Sasaran ............................................................................................................................. 6 BAB III RANCANGAN PERCOBAAN .................................................................................. 7 3.1 Alat dan Bahan ................................................................................................................. 7 3.2 Skema Alat Percobaan ..................................................................................................... 8 BAB IV PROSEDUR KERJA ................................................................................................... 9 4.1 Persiapan Sampel ............................................................................................................. 9 4.2 Tahap Ekstraksi 1 ............................................................................................................. 9 4.3 Tahap Ekstraksi 2 dan 3 ................................................................................................. 10 4.4 Pemurnian Minyak ......................................................................................................... 10 4.5 Penentuan Massa Minyak............................................................................................... 11 DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................................. 13 LAMPIRAN ............................................................................................................................. 14 A. Tabel Data Mentah .............................................................................................................. 14 A.1 Data Pengamatan ........................................................................................................... 14 B. Prosedur Perhitungan .......................................................................................................... 15 B.1 Penentuan kadar air dalam biji ...................................................................................... 15 B.2 Penentuan kadar minyak ................................................................................................ 15 B.3 Penentuan kadar minyak sebagai berat kering .............................................................. 15 B.4 Penentuan kadar minyak dengan pemisahan zat non minyak ....................................... 15 B.5 Penentuan massa jenis minyak ...................................................................................... 15 B.6 Penentuan nilai ekonomi minyak .................................................................................. 15 C. Data Spesifik dan Literatur ................................................................................................. 16 C.1 Data fisik pelarut ........................................................................................................... 16
EKS
2
Laboratorium Instruksional Teknik Kimia
Ekstraksi Bahan Nabati
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1 Skema Alat Percobaan ........................................................................................... 8 Gambar 4.1 Tahap persiapan sampel ......................................................................................... 9 Gambar 4.2 Tahap Ekstraksi 1 ................................................................................................... 9 Gambar 4.3 Tahap ekstraksi 2 ................................................................................................. 10 Gambar 4.4 Distilasi minyak ................................................................................................... 10 Gambar 4.5 Penentuan massa minyak (1)................................................................................ 11 Gambar 4.6 Penentuan massa minyak (2)................................................................................ 12
EKS
3
Laboratorium Instruksional Teknik Kimia
Ekstraksi Bahan Nabati
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Daftar Alat dan Bahan Percobaan .............................................................................. 7 Tabel C.1.1 Data Fisik n-Heksan ........................................................................................... 16
EKS
4
Laboratorium Instruksional Teknik Kimia
Ekstraksi Bahan Nabati
1
BAB I
PENDAHULUAN
Ekstraksi padat cair, atau sering disebut leaching, merupakan proses pemisahan zat yang dapat larut (solut) dari suatu campurannya (sumber) dengan padatan yang tidak dapat larut (innert) dengan menggunakan pelarut cair. Operasi ini dapat dijumpai dalam industri metalurgi dan farmasi, seperti proses pemisahan biji emas dan tembaga, juga produk farmasi dari akar atau daun tumbuhan tertentu. Ekstraksi padat cair juga dimanfaatkan dalam industri pangan untuk mengekstrak zat yang dapat larut dari bahan makanan. Salah satunya adalah ekstraksi minyak nabati dari sumber (biji-bijian) dengan menggunakan pelarut cair.
Ekstraksi menggunakan pelarut menerapkan karakter kelarutan dari zat atau partikel terhadap pelarut. Penjabaran umum mengenai kelarutan zat terlarut atau pelarut dapat dinyatakan sebagai “like dissolves like”. Derajat yang menyatakan suatu zat dapat terdistribusi ke fasa yang lain merujuk pada persamaan berikut: 𝑋𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡 ⇔ 𝑋𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡2 𝐾𝑒𝑞 ≡
[𝑋𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡2 ] [𝑋𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡 ]
Pemilihan tipe pelarut juga mempengaruhi proses ekstraksi dengan menggunakan pelarut. Sifat pelarut harus sesuai dengan sifat polaritas zat yang hendak diekstrak dan kelarutannya.
EKS
5
Laboratorium Instruksional Teknik Kimia
Ekstraksi Bahan Nabati
2 BAB II TUJUAN DAN SASARAN PERCOBAAN
2.1 Tujuan Tujuan percobaan dalam praktikum Ekstraksi Bahan Nabati ini adalah: 1. Praktikan memahami proses ekstraksi padat cair menggunakan Soxhlet Extractor. 2. Praktikan memahami nilai ekonomi proses ekstraksi minyak dari biji (sumber bahan).
2.2 Sasaran Untuk mencapai tujuan praktikum, praktikan diharapkan dapat: 1. Menghitung kadar minyak dari biji 2. Mengetahui ciri fisik minyak hasil ekstraksi
EKS
6
Laboratorium Instruksional Teknik Kimia
Ekstraksi Bahan Nabati
3 BAB III RANCANGAN PERCOBAAN
3.1 Alat dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan dalam percobaan Ekstraksi Bahan Makanan disajikan pada Tabel 3.1.
Tabel 3.1 Daftar Alat dan Bahan Percobaan Alat
Bahan
Timbangan analitis
n-Heksana atau dietil eter
Labu bundar
Bahan makanan
Kapas
Aqua dm
Termometer Soxhlet extractor Alat distilasi Pemanas elektrik Oven Gelas kimia 400 mL Gelas ukur 25 mL dan 10 mL Batang pengaduk Stop watch Batu didih Mortar Corong Botol sampel Kertas saring
EKS
7
Laboratorium Instruksional Teknik Kimia
Ekstraksi Bahan Nabati
3.2 Skema Alat Percobaan
Keterangan: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
9
Heater Water bath Batu didih Labu bundar Siphon tube Keran Thimble Extractor coloumn Kondensor
8
7 5
6
4 3
2
1
Gambar 3.1 Skema Alat Percobaan (sumber: http://www.behr-labor.com/pdf/app_extraktion_gb.pdf)
EKS
8
Laboratorium Instruksional Teknik Kimia
Ekstraksi Bahan Nabati
4 BAB IV PROSEDUR KERJA
4.1 Persiapan Sampel Sebelum melakukan proses ekstraksi, sampel harus dipersiapkan seperti yang ditampilkan pada Gambar 4.1.
Gambar 4.1 Tahap persiapan sampel 4.2 Tahap Ekstraksi 1 Tahap proses ekstraksi menggunakan Soxhlet disajikan pada Gambar 4.2.
Gambar 4.2 Tahap Ekstraksi 1
EKS
9
Laboratorium Instruksional Teknik Kimia
Ekstraksi Bahan Nabati
4.3 Tahap Ekstraksi 2 dan 3 Tahap ekstraksi 2 disajikan pada Gambar 4.3. Setelah tahap ekstraksi 3 mengulangi proses seperti tahap 2.
Gambar 4.3 Tahap ekstraksi 2
4.4 Pemurnian Minyak Proses pemurnian minyak dilakukan dengan distilasi sederhana seperti disajikan pada Gambar 4.4.
Gambar 4.4 Distilasi minyak
EKS
10
Laboratorium Instruksional Teknik Kimia
Ekstraksi Bahan Nabati
4.5 Penentuan Massa Minyak Minyak
Pemanasan (oven 103±2oC selama 30-60 menit)
Data massa minyak
Ditimbang
Pemanasan 20-30 menit
Pendinginan Tidak
Ditimbang
|m2-m1| ≤ mg
Ya
Hasil ekstrak
Gambar 4.5 Penentuan massa minyak (1)
EKS
11
Laboratorium Instruksional Teknik Kimia
Ekstraksi Bahan Nabati
Hasil Ekstrak
Minyak ditimbang
Ya
Jernih
Tidak
Pelarutan dengan n-Heksana
Massa Minyak
Filtrasi
Pencucian filter dengan pelarut
Pengeringan (ekstrak dan residu) (105±2 oC)
Massa Minyak dan residu
Gambar 4.6 Penentuan massa minyak (2)
EKS
12
Laboratorium Instruksional Teknik Kimia
Ekstraksi Bahan Nabati
5 DAFTAR PUSTAKA 1. Behr
Labor-Technik.
“The
extraction
procedure”.
http://www.behr-
labor.com/pdf/app_extraktion_gb.pdf. Germany. Diakses 2 Februari 2014. 2. Chemo.
“Beginners
guide
to
soxhlet
extractor”.
Anabolicminds
Archive.
http://www.erowid.org/archive/rhodium/pdf/soxhlet4dummies.pdf .2003. 3. Perry, Robert H. and Green Don. “Perry’s chemical engineers handbook 6th edition”. McGraw-Hill. Page 3-37. 4. SPB (1998). “Handbook of oil seeds, oil fats, and derivatives”. New Delhi: Everest Press. Page 166-170.
EKS
13
Laboratorium Instruksional Teknik Kimia
Ekstraksi Bahan Nabati
6 LAMPIRAN 7
A. Tabel Data Mentah A.1 Data Pengamatan 1. Uji kadar air dalam sampel Massa awal biji
= .............. gr
Massa biji setelah dikeringkan
= ...............gr
2. Data ekstraksi No.
Data
1
Massa sampel sebelum ekstraksi
2
Massa sampel setelah ekstraksi
3
Volume pelarut sebelum ekstraksi
4
Volume pelarut sesudah ekstraksi
5
Massa minyak setelah distilasi
6
Massa minyak setelah oven
7
Volume minyak setelah oven
Soxhlet Extractor Variasi I (4-2-2) Variasi II (4-1-1)
3. Data Fisik minyak No.
Ciri Fisik Minyak
Soxhlet Extractor Variasi I (4-2-2)
Variasi II (4-1-1)
1 2 3 4 5
EKS
14
Laboratorium Instruksional Teknik Kimia
8
Ekstraksi Bahan Nabati
B. Prosedur Perhitungan B.1 Penentuan kadar air dalam biji 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑏𝑖𝑗𝑖 𝑘𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔 − 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑏𝑖𝑗𝑖 𝑏𝑎𝑠𝑎ℎ 𝐾𝑎𝑑𝑎𝑟 𝑎𝑖𝑟 = | | 𝑥 100% 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑏𝑖𝑗𝑖 𝑏𝑎𝑠𝑎ℎ
B.2 Penentuan kadar minyak 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑚𝑖𝑛𝑦𝑎𝑘 % 𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑚𝑖𝑛𝑦𝑎𝑘 = | | 𝑥 100% 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙
B.3 Penentuan kadar minyak sebagai berat kering % 𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑚𝑖𝑛𝑦𝑎𝑘 % 𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑘𝑒𝑟𝑖𝑛𝑔 = | | 𝑥 100% 100 − % 𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑎𝑖𝑟
B.4 Penentuan kadar minyak dengan pemisahan zat non minyak 𝐾𝑎𝑑𝑎𝑟 𝑚𝑖𝑛𝑦𝑎𝑘 = % 𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑚𝑖𝑛𝑦𝑎𝑘 𝑥
(100% − %𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑛𝑜𝑛 𝑚𝑖𝑛𝑦𝑎𝑘) 100
B.5 Penentuan massa jenis minyak 𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑗𝑒𝑛𝑖𝑠 𝑚𝑖𝑛𝑦𝑎𝑘 (𝜌) =
𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑚𝑖𝑛𝑦𝑎𝑘 (𝑔𝑟𝑎𝑚) 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑚𝑖𝑛𝑦𝑎𝑘 (𝑚𝐿)
B.6 Penentuan nilai ekonomi minyak 𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑏𝑖𝑗𝑖 𝑢𝑛𝑡𝑢𝑘 1 𝐿𝑖𝑡𝑒𝑟 𝑚𝑖𝑛𝑦𝑎𝑘 =
EKS
1000 𝑚𝐿 𝑥 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 𝑏𝑖𝑗𝑖 (𝑔𝑟) 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑚𝑖𝑛𝑦𝑎𝑘 𝑡𝑒𝑟𝑒𝑘𝑠𝑡𝑟𝑎𝑘 (𝑚𝐿)
15
Laboratorium Instruksional Teknik Kimia
9
Ekstraksi Bahan Nabati
C. Data Spesifik dan Literatur C.1 Data fisik pelarut Data fisik larutan n-Heksan disajikan pada tabel C.1.1 Tabel C.1.1 Data Fisik n-Heksan Mr Titik didih Titik leleh Massa jenis
EKS
86,18 gr/mol 68,5 – 69,1 oC -96 oC 0,6548 gr/mL
16