PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KATALIS ASAM FOSFOMOLIBDAT TERIMPREGNASI PADA BENTONIT UNTUK TRANSFORMASI ANETOL SKRIPSI

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KATALIS ASAM FOSFOMOLIBDAT TERIMPREGNASI PADA BENTONIT UNTUK TRANSFORMASI ANETOL

SKRIPSI

A’YUNIL HISBIYAH

DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS AIRLANGGA 2012 i Skripsi

Pembuatan dan Karakterisasi Katalis Asam Fosfomolibdat Terimpregnasi pada Bentonit untuk Transformasi Anetol

A'yunil Hisbiyah


PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KATALIS ASAM FOSFOMOLIBDAT TERIMPREGNASI PADA BENTONIT UNTUK TRANSFORMASI ANETOL SKRIPSI

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains Bidang Kimia Pada Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga

Disetujui oleh :

Pembimbing I,

Pembimbing II,

Dr. Alfinda Novi Kristanti, DEA NIP. 19671115 199102 2 001

Alfa Akustia Widati, S.Si, M.Si NIK. 139080770

ii Skripsi


A'yunil Hisbiyah


LEMBAR PENGESAHAN NASKAH SKRIPSI Judul

: Pembuatan

dan

Karakterisasi

Katalis

Asam

Fosfomolibdat Terimpregnasi pada Bentonit untuk Transformasi Anetol Penyusun

: A’yunil Hisbiyah

NIM

: 080810525

Pembimbing 1

: Dr. Alfinda Novi Kristanti, DEA

Pembimbing 1

: Alfa Akustia Widati, S.Si, M.Si

Tanggal Ujian

: 18 Juli 2012

Disetujui oleh :

Pembimbing I,

Pembimbing II,


Alfa Akustia Widati, S.Si, M.Si NIK. 139080770

Mengetahui, Ketua Departemen Kimia Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga


iii Skripsi


A'yunil Hisbiyah


PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI

Skripsi ini tidak dipublikasikan, namun tersedia di perpustakaan dalam lingkungan Universitas Airlangga. Diperkenankan untuk dipakai sebagai referensi kepustakaan, tetapi pengutipan seijin penulis dan harus menyebutkan sumbernya sesuai kebiasaan ilmiah.

Dokumen skripsi ini merupakan hak milik Universitas Airlangga

iv Skripsi


A'yunil Hisbiyah


KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Pembuatan dan Karakterisasi Katalis Asam Fosfomolibdat Terimpregnasi pada Bentonit untuk Transformasi Anetol dengan tepat waktu dan sebaik-baiknya. Penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada : 1. Dr. Alfinda Novi Kristanti, DEA selaku dosen pembimbing I dan Ketua Departemen Kimia Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga yang telah memberikan bimbingan selama proses pengerjaan skripsi ini. 2. Alfa Akustia Widati, M.Si selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan bimbingan selama proses pengerjaan skripsi ini. 3. Drs. Handoko Darmokoesoemo, DEA selaku dosen wali yang telah memberikan bimbingan selama proses perkuliahan. 4. Seluruh staf pengajar Departemen Kimia yang telah membantu selama proses perkuliahan dan pengerjaan skripsi ini. 5. Bapak dan Ibu tercinta yang telah memberikan doa, dukungan moral dan materi dalam pengerjaan skripsi ini serta adikku tercinta Ahmad Labib Al Fikri yang terus memberikan inspirasi, motivasi, nasehat, dan doa. 6. Sahabat-sahabatku tercinta (Siti Mariyam dan Ines Komala Siti H.) yang telah memberikan inspirasi, motivasi, nasehat, doa serta membantu dalam penyelesaian skripsi ini.

v Skripsi


A'yunil Hisbiyah


7. Teman-teman angkatan 2008 (yang tidak bisa disebutkan satu persatu) serta adik-adik angkatan 2009, 2010, dan 2011 yang terus memberikan dukungan dan doa dalam penyelesaian skripsi ini. Penulis menyadari sebagai seorang manusia masih banyak kekurangan dalam penyusunan naskah skripsi ini. Oleh karena itu, penulis menerima segala kritik dan saran yang bersifat membangun untuk perbaikan dan pengembangan penulisan naskah skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.

Surabaya, 09 Juli 2012 Penulis, A’yunil Hisbiyah

vi Skripsi


A'yunil Hisbiyah


Hisbiyah, A., 2012, Pembuatan dan Karakterisasi Katalis Asam Fosfomolibdat Terimpregnasi pada Bentonit untuk Transformasi Anetol, Skripsi di bawah bimbingan Dr. Alfinda Novi Kristanti, DEA dan Alfa Akustia Widati, S.Si., M.Si., Departemen Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga, Surabaya ABSTRAK Anetol adalah kandungan utama minyak anis dan dapat ditransformasi menjadi derivat-derivatnya dengan tingkat kemanfaatan yang lebih tinggi. Penelitian ini bertujuan untuk memanfaatkan dan mengetahui aktivitas katalitik dari asam fosfomolibdat terimpregnasi pada bentonit (H3PMo12O40/bentonit) dalam transformasi anetol. Penelitian dimulai dengan pembuatan katalis H3PMo12O40 terimpregnasi bentonit (H3PMo12O40/bentonit). Selanjutnya H3PMo12O40/bentonit dikarakterisasi dengan XRD dan FT-IR serta diaplikasikan dalam transfomasi anetol pada 60oC selama 1,2,3,4,5, dan 6 jam. Hasil reaksi dianalisis menggunakan KLT, spektrofotometer UV-Vis, dan GC-MS. Hasil Karakterisasi XRD menunjukkan adanya puncak khas H3PMo12O40 pada 2θ sebesar 26o dengan intesitas yang sangat tinggi. Analisis uji keasaman menunjukkan jumlah mol sisi asam Bronsted sebesar 0,3340 mmol/g sedangkan jumlah mol sisi asam Lewis sebesar 7,45 x 10-3 mmol/g. Dari hasil uji KLT dan spektrofotometer UV-Vis, aktivitas katalitik H3PMo12O40/bentonit mulai terlihat pada hasil transformasi anetol selama 1 jam, waktu optimum reaksi sebesar 3 jam dengan % konversi anetol sebesar 61,54%, serta didapatkan λmaks anetol sebesar 258,5 nm dan λmaks produk sebesar 207 nm. Dari analisis dengan GC-MS, didapatkan berat molekol produk sebesar 208 g/mol dan 210 g/mol. Kata kunci: Anetol, transformasi, asam fosfomolibdat/bentonit

vii Skripsi


A'yunil Hisbiyah


Hisbiyah, A., 2012, Preparation and Characterization of Phosphomolybdic Acid Catalyst Impregnated on Bentonite for Anethole Transformation, Skripsi di bawah bimbingan Dr. Alfinda Novi Kristanti, DEA dan Alfa Akustia Widati, S.Si., M.Si., Departemen Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga, Surabaya ABSTRACT Anetol is the anise oil main content and can be transformed into their derivatives with a higher level of benefits. The objective of this research are use and to find out the catalytic activity of impregnated phosphomolybdic acid on bentonite (H3PMo12O40/bentonite) in anethole transformation. This research was started by making H3PMo12O40 catalyst which was impregnated into activated bentonite. Furthermore, H3PMo12O40/bentonite was characterized by XRD and FT-IR. Then, H3PMo12O40/bentonite was applied in anethole transformation at 60oC with reaction time variation were 1,2,3,4,5, and 6 hours. Reaction products were analyzed by TLC, UV-Vis spectrophotometer, and GC-MS. The XRD characterization results showed typical peak of H3PMo12O40 at 26o with a very high intensity. Acidity test analysis showed the Bronsted acid site moles number of 0.3340 mmol/g, while the Lewis acid site moles number of 7.45 x 10-3 mmol/g. From the results test of TLC and UV-Vis spectrophotometer, the H3PMo12O40/bentonit catalytic activity began to look at anethole transformation since the first one hour, the optimum reaction time of 3 hours with %anethole conversion of 61.54%, and was obtained anethole’s λmaks at 258.5 nm and product’s λmaks of 207 nm. From the analysis by GC-MS, was obtained the product molekol weight of 208 g/mole and 210 g/mole. Keywords : Anethole, Transformation, phosphomolybdic acid/bentonite

viii Skripsi


A'yunil Hisbiyah


DAFTAR ISI Halaman LEMBAR JUDUL ………………………………………………….........

i

LEMBAR PERNYATAAN ……………………………………………..

ii

LEMBAR PENGESAHAN ……………………………………………..

iii

LEMBAR PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI ……………………

iv

KATA PENGANTAR ………………………………………………......

v

ABSTRAK ………………………………………………………………

vii

ABSTRACT ……………………………………………………………..

viii

DAFTAR ISI …………………………………………………………….

ix

DAFTAR GAMBAR ……………………………………………………

xii

DAFTAR TABEL ……………………………………………………….

xiv

DAFTAR LAMPIRAN ………………………………………………….

xv

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ……………………………………………….

1

1.2 Rumusan Masalah ……………………………………………

4

1.3 Tujuan Penelitian …………………………………………….

5

1.4 Manfaat Penelitian …………………………………………...

5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tanaman Klausena (Clausena anisata Hook f.) ……………..

6

2.2 Minyak Atsiri Anis …………………………………………..

7

2.3 Fenilpropanoid ……………………………………………….

9

2.4 Anetol ………………………………………………………..

12

2.5 Reaksi Siklodimerisasi ………………………………………

13

2.6 Katalis ………………………………………………………..

14

2.6.1 Asam heteropoli ………………………………………..

16

2.6.2 Bentonit ………………………………………………..

20

2.7 Metode Karakterisasi ………………………………………...

23

2.7.1 X-ray diffraction (XRD) ……………………………….

23

2.7.2 Spektroskopi fourier transformation infrared (FT-IR)

26

2.8 Spektrofotometer UV-Vis ……………………………………

28

ix Skripsi


A'yunil Hisbiyah


2.9 Kromatografi Gas-Spektrometri Massa (GC-MS) …...……...

28

BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ………………………………..

30

3.2 Bahan dan Alat Penelitian ……………………………….......

30

3.2.1 Bahan penelitian ……………………………………….

30

3.2.2 Alat penelitian ………………………………………….

30

3.3 Prosedur Penelitian …………………………………………..

31

3.3.1 Pembuatan asam fosfomolibdat ………………………..

31

3.3.2 Preparasi bentonit sebagai pendukung katalis …………

31

3.3.2.1 Pencucian bentonit alam Turen-Malang ……….

31

3.3.2.2 Aktivasi bentonit dengan pengasaman ………...

32

3.3.3Impregnasi

H3PMo12O40

pada

Bentonit

(H3PMo12O40/bentonit ) ………………………………..

32

3.3.4 Karakterisasi katalis H3PMo12O40/bentonit ……………

33

3.4.4.1Analisis X-ray diffraction (XRD) ……………...

33

3.4.4.2Penentuan

sisi

asam

katalis

H3PMo12O40/bentonit dengan FT-IR ………….. 3.3.5 Transformasi

anetol

menggunakan

33

katalis

H3PMo12O40/bentonit ………………………………….

34

3.3.6 Analisis produk ………………………………………...

34

3.3.6.1 Kromatografi lapis tipis (KLT) ………………...

34

3.3.6.2 Spektrofometer UV-Vis ………………………..

35

3.3.6.3 Kromatografi gas-Spektrometri Massa (GCMS) …………………...………………………..

35

3.4 Diagram Alir Penelitian ……………………………………...

36

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Pembuatan Asam Fosfomolibdat (H3PMo12O40) …………….

37

4.2 Karakterisasi Asam Fosfomolibdat (H3PMo12O40) …………..

38

4.3 Preparasi Bentonit Sebagai Pendukung Katalis ……………...

39

4.3.1 Pencucian bentonit alam Turen-Malang ………………

39

4.3.2 Aktivasi bentonit dengan pengasaman ………..............

40

4.4

Impregnasi

Asam

Fosfomolibdat

pada

Bentonit

x Skripsi


A'yunil Hisbiyah


(H3PMo12O40/bentonit) …………………………………… 4.5 Karakterisasi Katalis H3PMo12O40/bentonit …………………

41

4.5.1Analisis X-ray diffraction (XRD) ……………………..

42

4.5.2Analisis sisi asam Bronsted-Lewis dengan FT-IR ….....

42

4.6 Transformasi Anetol ……………………………………….

43

4.7 Analisis Produk ………………………………………………

44

4.7.1 Kromatografi lapis tipis (KLT) ………………………...

46

4.7.2 Spektrofotometer UV-Vis ……………………………...

46

4.7.3 GC-MS …………………………………………...…….

50

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

51

5.1 Kesimpulan ………………………………………………….. 5.2 Saran …………………………………………………………

56

DAFTAR PUSTAKA

56

LAMPIRAN

57 xvi

xi Skripsi


A'yunil Hisbiyah


DAFTAR GAMBAR

No.

Judul

Halaman

2.1

Tanaman Klausena (Clausena anisata Hook.f.) …………….

6

2.2

Reaksi biosintesis fenilpropanoid ……………………............

12

2.3

Struktur anetol ………………………………………………

12

2.4

Mekanisme reaksi siklodimerisasi anetol ……………………

14

2.5

Struktur Keggin anion heteropoli [α-XM12O40]n- dalam bentuk polihedral (a) ball-and-stick (b) space filling (c) Representative ……………………………………………….

17

2.6

Struktur Wells – Dawson anion heteropoli [X2M18O62]n− .....

18

2.7

Struktur Anderson anion heteropoli [XM6O24]n- ……………

18

2.8

Asam fosfomolibdat (H3PMo12O40) …………………………

19

2.9

Struktur bentonit (Syuhada et al., 2009)……………………..

21

2.10 Difraksi Bragg sinar-X ………………………………………

24

2.11 Difraktogram XRD dari bentonit Turen-Malang ……………

25

2.12 Difraktogram XRD H3PMo12O40 (Chen et al., 2003) .............

25

2.13 Spesies (A) piridin-Bronsted, (B) piridin yang berikatan hidrogen dengan OH-bentonit, (C) piridin-Lewis……………

27

2.14 Spektrum termodesorpsi FT-IR (Ti-HMoP)-piridin pada (a) 400 oC dan (b) 600 oC (Ortiz-Islas et al., 2005)……………...

27

4.1

(a) Ammonium molibdat, (b) Asam fosfomolibdat ………….

37

4.2

Spektrum FT-IR H3PMo12O40 hasil sintesis …………………

39

4.3

(a) Bentonit sebelum dan (b) sesudah impregnasi dengan H3PMo12O40 ………………………………………………….

4.4

41

Difraktogram XRD (a) H3PMo12O40 (Chen et al., 2003) (b) Bentonit alam teraktivasi (c) H3PMo12O40/bentonit …………

42

4.5

Spektrum FT-IR serapan piridin H3PMo12O40/bentonit ……..

44

4.6

Siklodimerisasi anetol menjadi metanetol …………………...

45

4.7

Minyak anis sebelum dan sesudah bereaksi …………………

46

4.8

Hasil uji KLT produk transformasi anetol ………………..

47

xii Skripsi


A'yunil Hisbiyah


4.9

Kurva konversi anetol (%) terhadap waktu reaksi …………..

49

4.10 Spektrum UV-Vis minyak anis (a) sebelum dan (b) sesudah bereaksi 3 jam ………………………………………………..

51

4.11 Kromatogram GC-MS standar anetol ……………………….

52

4.12 Spektra massa anetol……………………………………….

52

4.13 Fragmentasi Anetol ………………………………………….

53

4.14 Kromatogram GC-MS hasil transformasi anetol selama 3 jam

53

4.15 Spektra massa produk transformasi anetol puncak 7 ……...

54

4.16 Fragmentasi produk transformasi anetol puncak 7 …………..

54

4.17 Spektra massa produk transformasi anetol puncak 8 ……...

54

4.18 Fragmentasi produk transformasi anetol puncak 8 …………..

55

xiii Skripsi


A'yunil Hisbiyah


DAFTAR TABEL

No.

Judul

Halaman

2.1

Karakteristik katalis homogen dan heterogen …………………..

16

2.2

Konstanta disosiasi asam heteropoli dalam aseton pada suhu 25oC

18

4.1

Nilai Rf hasil kromatografi lapis tipis ……………………………

47

4.2

Data konversi total anetol ………………………………………...

49

xiv Skripsi


A'yunil Hisbiyah


DAFTAR LAMPIRAN

No.

Judul

1

Spektrum FT-IR H3PMo12O40 hasil sintesis

2

Difraktogram XRD bentonit Turen Malang teraktivasi asam

3

Difraktogram XRD H3PMo12O40/bentonit

4

Spektrum FT-IR keasaman H3PMo12O40/bentonit

5

Perhitungan sisi asam Bronsted-Lewis H3PMo12O40/bentonit

6

Spektrum UV-Vis minyak anis

7

Spektrum UV-Vis hasil transformasi anetol selama 3 jam

8

Metode analisis GC-MS

9

kromatogram GC-MS anetol

10

Spektra massa anetol

11

kromatogram GC-MS hasil transformasi anetol

12

Spektra massa hasil transformasi anetol

xv Skripsi


A'yunil Hisbiyah


BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Minyak atsiri merupakan salah satu komoditas ekspor yang penting di Indonesia. Minyak atsiri adalah kelompok besar minyak nabati yang berwujud cairan kental pada suhu ruang dan mudah menguap sehingga memberikan aroma yang khas. Minyak atsiri merupakan penyebab bau yang khas pada banyak tumbuhan (Clarke, 2005). Sejak abad ke-60, Indonesia dikenal sebagai negara penghasil minyak atsiri terbesar di dunia. Pada saat ini, terdapat 200 jenis minyak atsiri yang diperdagangkan di pasar dunia, dan 20 jenis diantaranya dapat diproduksi di Indonesia, namun hanya 15 jenis yang menjadi komoditas ekspor (Ma’mun dan Shinta Suhirman, 2008). Meskipun demikian, Indonesia masih mengimpor beberapa jenis minyak atsiri untuk memenuhi kebutuhan pasar di Indonesia. Oleh karena itu, pengembangan minyak atsiri di Indonesia diperlukan untuk meningkatkan nilai ekspor dan menekan nilai impor minyak atsiri. Salah satu jenis minyak atsiri yang sedang dikembangkan di Indonesia adalah minyak anis (Clausena anisata). Minyak anis mempunyai kandungan utama anetol sebesar 90,50 % (Lawless, 2002). Minyak atsiri dengan kandungan anetol seperti minyak adas, minyak adas manis, dan minyak anis sering digunakan dalam industri farmasi sebagai obat batuk, antiseptik, laksatif, minyak telon, dan lain sebagainya. Minyak anis juga digunakan dalam industri kosmetik dan makanan dengan kadar tertentu. Anetol dapat diisolasi dari minyak adas dan minyak anis serta dikonversi menjadi 1 Skripsi


A'yunil Hisbiyah


2

derivat-derivatnya (Satrohamidjojo, 2004). Struktur kimia anetol terdiri dari cincin aromatis dengan dua substituen berupa alil dan metoksi. Hal ini memungkinkan anetol untuk dikonversi menjadi senyawa lain dengan tingkat kemanfaatan yang lebih tinggi. Gugus alil pada anetol dapat mengalami polimerisasi kationik dengan menggunakan katalis BF3OET2 (Alexander et al., 1981). Selain itu, gugus alil pada anetol juga bisa mengalami reaksi siklodimerisasi membentuk metanetol (Torviso et al., 2006). Metanetol merupakan senyawa hasil reaksi siklodimerisasi anetol pada gugus alil membentuk cincin lima yang ditemukan dalam jamur Speciospongia vesparia (Bergman dan Feeney, 1951). Biasanya senyawa dimer memiliki efektivitas kimia lebih tinggi daripada bentuk monomernya, misalnya dimer eugenol, memiliki efektivitas antioksidan lebih tinggi daripada monomernya (Zastya, 2008; Lindiyah, 2008). Senyawa siklodimer anetol ini dapat diperoleh melalui reaksi anetol menggunakan katalis asam Brønsted berupa H2SO4 atau menggunakan katalis asam Lewis seperti TiCl4 (MacMillan et al., 1951 ; MÜller et al., 1951)). Namun penggunaan katalis asam homogen seperti H2SO4 dan TiCl4 menimbulkan beberapa permasalahan, yaitu sifat toksisitasnya tinggi, sifat korosif yang tinggi, kesulitan dalam pemisahan produk dengan katalis, dan nonrecovery katalis sehingga tidak ramah lingkungan (Mukai et al., 1997). Oleh karena itu, penggantian katalis asam homogen dengan suatu katalis asam heterogen sangat diperlukan. Dalam beberapa penelitian terakhir, asam fosfomolibdat (H3PMo12O40) banyak digunakan sebagai katalis asam Brønsted pengganti H2SO4. Asam fosfomolibdat adalah suatu asam heteropoli yang merupakan katalis asam

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


3

Brønsted dengan aktivitas katalitik lebih tinggi akibat sifat keasamannya. Asam heteropoli memiliki kelarutan yang sangat tinggi dalam pelarut polar (Obali, 2003). Dalam pelarut organik, aktivitas katalitiknya 100-1000 kali lebih tinggi dari H2SO4 (Andriayania, 2005). Sampai saat ini, asam fosfomolibdat digunakan sebagai katalis dalam beberapa reaksi-reaksi organik, baik dalam sistem homogen maupun heterogen, seperti reaksi redoks maupun reaksi yang memerlukan asam Brønsted sebagai katalis. Pada penelitian Chen et al.(2003), asam fosfomolibdat diketahui memiliki efektivitas yang tinggi dalam reaksi polimerisasi stiren. Dalam sistem homogen, asam fosfomolibdat menunjukkan laju katalisis yang bagus. Hal tersebut disebabkan oleh kemudahan kontak antara reaktan dengan katalis. Namun, proses pemisahan produk reaksi dengan katalis homogen memiliki tingkat kesulitan yang sangat tinggi dan memerlukan biaya yang cukup mahal. Oleh sebab itu, katalis asam fosfomolibdat dalam sistem heterogen lebih sering digunakan pada beberapa reaksi. Misalnya pada penelitian Rao et al. (2009), Iron-exchanged asam fosfomolibdat digunakan sebagai katalis heterogen yang efisien dalam sintesis kuinoksalin. Dalam penelitian Satam et al. (2008), H3PW12O40/zirkonia digunakan sebagai

katalis

heterogen untuk

sintesis

bis(indolil)metana dan tris(indolil)metana. Dalam beberapa penelitian, asam fosfomolibdat diimpregnasikan dengan suatu material berpori yang memiliki luas permukaan besar. Dalam penelitian Torviso et al. (2006), asam fosfomolibdat diimpregnasikan ke dalam silika gel (asam fosfomolibdat/silika gel) yang kemudian digunakan sebagai katalis dalam reaksi siklodimerisasi anetol membentuk metanetol. Dalam penelitian tersebut metanetol yang dihasilkan sebesar 60-70 % dengan konversi anetol sebesar 99% dalam waktu kurang dari 40

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


4

menit, pada suhu 60oC. Pada percobaan tersebut, pendukung katalis yang digunakan hanya berfungsi untuk memperbesar luas permukaan. Salah satu pendukung katalis yang memiliki luas permukaan hampir sama dengan silika gel adalah bentonit. Bentonit banyak terdapat di Indonesia dengan harga yang lebih murah daripada harga silika gel. Bentonit juga memiliki aktivitas katalitik sebagai situs asam Brønsted (Yahiaoui et al., 2003). Berdasarkan hal tersebut, maka dalam penelitian ini, bentonit akan digunakan sebagai pendukung katalis asam fosfomolibdat untuk reaksi siklodimerisasi anetol sehingga diharapkan bisa meningkatkan aktivitas katalitik asam fosfomolibdat pada reaksi siklodimerisasi anetol. Pada penelitian ini, asam fosfomolibdat diperoleh dari reaksi antara ammonium molibdat dengan asam fosfat. Katalis yang akan digunakan dalam reaksi siklodimerisasi anetol diperoleh melalui proses impregnasi bentonit dengan asam fosfomolibdat. Hasil impregnasi asam fosfomolibdat dengan bentonit ini akan dikarakterisasi menggunakan X-Ray Diffraction (XRD), dan spektroskopi Transformasi Fourier Inframerah (FT-IR). Sedangkan produk siklodimerisasi anetol akan dianalisis menggunakan Kromatografi Gas-Spektrometri Massa (GCMS) dan spektrofotometer Ultraviolet-Visible (UV-Vis). 1.2 Rumusan Masalah 1. Bagaimana hasil karakterisasi H3PMo12O40/bentonit menggunakan X-Ray Diffraction (XRD) dan uji keasaman H3PMo12O40/bentonit menggunakan spektroskopi fourier transformation infrared (FT-IR)? 2. Bagaimana aktivitas katalitik H3PMo12O40/bentonit pada transformasi anetol?

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


5

1.3 Tujuan Penelitian 1. Menjelaskan

hasil

menggunakan

karakterisasi

X-Ray

Diffraction

dari

katalis

(XRD)

H3PMo12O40/bentonit dan

uji

keasaman

H3PMo12O40/bentonit menggunakan spektroskopi fourier transformation infrared (FT-IR). 2. Mengetahui aktivitas katalitik H3PMo12O40/bentonit pada transformasi anetol. 1.4 Manfaat Penelitian Hasil penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai sumber informasi penting mengenai pemanfaatan H3PMo12O40/bentonit sebagai katalis dalam transformasi anetol yang menghasilkan senyawa siklodimer dengan efektivitas lebih tinggi daripada monomernya. Selain itu, hasil penelitian juga diharapkan dapat bermanfaat dalam proses perkembangan senyawa obat.

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tanaman Klausena (Clausena anisata Hook.f.) Tanaman klausena (Clausena anisata Hook f.) berasal dari Afrika, pertama kali ditemukan pada tahun 1820 dan dibawa ke Bogor pada tahun 1934 (Hamid dan Djisbar, 1989). Saat ini tanaman tersebut sedang dikembangkan secara intensif oleh Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Obat di Solok (Sumatera Barat) dan Bogor (Jawa Barat). Tanaman klausena memiliki nama lain yang berbeda-beda pada tiap daerah, misalnya sicerek (Minangkabau), Ki Bajetah (Sunda), Temung (Aceh), Tikusan (Melayu), Ana (India). Tanaman ini termasuk jenis tanaman perdu yang tumbuh pada ketinggian 600 m di atas permukaan laut. Gambar 2.1 menunjukkan tanaman Klausena.

Gambar 2.1. Tanaman Klausena (Clausena anisata Hook.f.)

6 Skripsi


A'yunil Hisbiyah


7

Klasifikasi tanaman Klausena (Clausena anisata Hook.f.) sebagai berikut (Seidemann, 2005) : Divisi

: Spermatophyta

Sub-divisi

: Angiospermae

Kelas

: Dicotyledoneae

Ordo / Bangsa : Geraniales Famili / Suku : Rutaceae Genus / Marga : Clausena Spesies / Jenis : Clausena anisata Hook.f. Tanaman klausena sering digunakan sebagai obat nyeri gigi, nyeri kepala, demam, reumatik, penyakit pada saluran pernafasan, dan luka akibat gigitan nyamuk (Lewis dan Lewis, 1977). Pada penelitian Hutching et al. (1996), tanaman ini dilaporkan memiliki kemampuan untuk menghambat infeksi parasitik, terutama infeksi oleh cacing pipih (taenasis dan schitomiasis), menghambat efek inflamatori, gangguan jantung, hipertensi, gastroenteritis. Bagian tanaman yang sering digunakan sebagai obat adalah bagian daunnya. Biasanya diambil dari tanaman yang berusia 1,5 tahun dan tinggi tanaman telah mencapai lebih dari 1,25 meter, yaitu pada saat ketinggian daun 0,8 meter di atas permukaan tanah. 2.2 Minyak Atsiri Anis Minyak atsiri adalah sekelompok besar minyak nabati yang berwujud cairan kental pada suhu ruang, namun mudah menguap sehingga memberikan aroma yang khas. Minyak atsiri merupakan penyebab bau yang khas pada banyak

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


8

tumbuhan (Clarke, 2005). Minyak atsiri disebut juga essential oil. Istilah esensial dipakai karena minyak atsiri mewakili bau dari tanaman asalnya. Kata ‘essential’ diadaptasi dari teori ‘quinta essential’ yang disampaikan oleh Paracelsus. Paracelsus mempercayai bahwa ‘quintessence’ efektif digunakan dalam preparasi obat. Oleh karena itu, pada awalnya istilah ‘essential oil’ digunakan dalam bidang farmasi (Lee et al., 2004). Berdasarkan sifat kimianya, minyak atsiri dibedakan menjadi dua jenis, yaitu minyak atsiri dengan kandungan utama senyawa golongan terpena dan minyak atsiri dengan kandungan utama senyawa golongan fenilpropana. Jenis terpena dalam minyak atsiri dapat diklasifikasikan menjadi monoterpena dan seskuiterpena (Clarke, 2005). Sedangkan kandungan fenilpropana dalam minyak atsiri terdiri dari cincin benzena dengan rantai samping berupa tiga atom karbon (Lee et al., 2004). Sifat fisika dari minyak atsiri antara lain memiliki indeks bias yang tinggi, sebagian besar memiliki sifat optis aktif, tidak larut dalam air, namun dapat larut dalam pelarut organik (eter, alkohol, n-heksana, kloroform, dan sebagainya) (Clarke, 2005). Minyak atsiri telah digunakan oleh masyarakat sebagai fragrance, flavors serta repellent. Beberapa riset juga telah menemukan bahwa minyak atsiri dapat digunakan sebagai antibakteri dan antijamur. Minyak atsiri digunakan dalam industri farmasi serta industri kosmetik (Rahiman et al., 2008).

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


9

Minyak anis atau klausena adalah minyak yang diambil dari daun klausena. Daun klausena segar mengandung minyak atsiri 1,8-2,2%, sedangkan pada daun klausena kering mengandung minyak atsiri 4,3-6,6%. Kandungan utama minyak anis adalah anetol 90-95%, estragol 5,92%, anisaldehid 2%, metoksi sinamaldehid 2,4%, dan metoksi sinamalalkohol 0,58% (Westphal dan Jansen, 1993; Rusli dan Nurdjannah, 1991). Kandungan lainnya adalah saponin, kumarin, flavonoid, tannin, alkaloid, dan karbazol (Ito et al., 1996; Oyen dan Dung, 1999). Minyak anis termasuk dalam kelompok minyak atsiri dengan kandungan utama senyawa golongan fenilpropana, yaitu berupa anetol. Minyak anis sering digunakan dalam industri sebagai campuran minuman penyegar, farmasi, kembang gula, permen karet, rokok, parfum, pasta gigi, dan lain sebagainya. Di Indonesia, minyak anis diproduksi oleh Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Obat di Solok (Sumatera Barat). Minyak anis tersebut mengandung anetol sebesar 91,6%, sedikit lebih besar daripada minyak anis yang diproduksi di China. Minyak anis memiliki massa jenis sebesar 0,9945 g/cm3, indeks bias 1,59, putaran optik sebesar -0,7o, dan larut dalam alkohol 70% dalam perbandingan 1:8 (Hobir dan Yang Nuryani, 2004) 2.3 Fenilpropanoid Fenilpropanoid merupakan kelompok senyawa metabolit sekunder golongan fenolik yang berasal dari jalur shikimat. Fenilpropanoid memiliki kerangka dasar karbon yang terdiri dari cincin benzena (C6) yang terikat pada ujung rantai karbon propana (C3). Kelompok fenilpropanoid terdiri dari beberapa

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


10

senyawa, yaitu turunan asam sinamat, turunan alilfenol, turunan propenilfenol, turunan kumarin (Herbert, 1994). Biosintesis senyawa fenilpropanoid terjadi melalui jalur shikimat. Pada tahap pertama, eritrosa diaktifkan oleh fosfoenolpiruvat yang kemudian mengalami reaksi kondensasi dan siklilasi sehingga menghasilkan asam 5dehidrokuinat. Selanjutnya, asam 5-dehidrokuinat mengalami reaksi kondensasi pada suasana asam membentuk asam shikimat. Asam shikimat diaktifkan oleh fosfoenolpiruvat dan mengalami reaksi kondensasi membentuk asam korismat. Kemudian asam korismat mengalami penataan ulang sehingga membentuk asam prefenat. Asam prefenat yang terbentuk mengalami kondensasi dan kehilangan CO2 menjadi asam fenil piruvat yang selanjutnya mengalami beberapa reaksi adisi dan substitusi membentuk asam sinamat (Herbert, 1994). Pada tahap kedua, asam sinamat mengalami dua macam reaksi, yaitu reduksi dan hidroksilasi. Reaksi reduksi asam sinamat menghasilkan senyawa propenil fenol dan alilfenol. Reaksi hidroksilasi asam sinamat menghasilkan kumarin. Setelah itu, kumarin yang terbentuk dari reaksi hidroksilasi mengalami reaksi hidroksilasi dan isoprenilasi membentuk benzofuran atau furanokumarin (Herbert, 1994). Reaksi biosintesis fenilpropanoid pada jalur shikimat ditunjukkan oleh Gambar 2.2.

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


11

CHO HO

COOH O

H

H

O

PO 3H2

CH 2OH

H2C

OH

HO

COOH

CH 2OH

OH OH

fosfoenilpiruvat

eritrosa

1. siklisasi 2. -H20

COOH

COOH

CH 2

HO

fosfoenolpiruvat

COOH

2. [H]

HO

OH

OH

O

OH OH

OH

asam korismat

COOH

1. -H20

-H2O O

HOOC

C

asam shikimat

asam 5-dehidrokuinat

COOH

COOH

O

CH 2COCOOH

NH 3

-H2O -CO2 OH

asam fenil piruvat

asam prefenat

fenilalanin

COOH

hidroksilasi

asam sinamat

reduksi

OH

COOH

asam o-kumarat

Skripsi

CH 2X


A'yunil Hisbiyah


12

-X

OH OH C

CH 2 +

-H

asam kumarinat

-H+

-H2O O

propenil fenol

alilfenol

kumarin

Gambar 2.2. Reaksi biosintesis fenilpropanoid 2.4 Anetol Anetol memiliki nama lain 1-Metoksi-4-(1E)-1-propenilbenzena, trans-ppropenilanisol, trans-1-p-anisylpropene, anise camphor, dan isoestragol, serta mempunyai rumus kimia C10H12O, berat molekul 148,20 g/mol (Merck, 2001). Anetol banyak terdapat dalam minyak anis dan menyebabkan minyak anis mengeluarkan aroma yang khas (Sastrohamidjojo, 2004). Anetol berwujud cair, tak berwarna pada suhu 22,5 ºC, dan bersifat optis inaktif (Lawless, 2002), berbau anis, dan rasanya manis. Kelarutan anetol dalam medium air kurang baik karena anetol mempunyai polaritas yang rendah.

H3CO

Gambar 2.3. Struktur anetol Anetol merupakan senyawa metabolit sekunder yang termasuk dalam kelompok fenilpropanoid yang dihasilkan melalui jalur shikimat. Struktur kimia

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


13

anetol terdiri dari cincin aromatis dengan dua substituen berupa alil dan metoksi. Hal ini memungkinkan anetol untuk dikonversi menjadi senyawa lain dengan tingkat kemanfaatan yang lebih tinggi. Gugus alil pada anetol dapat mengalami polimerisasi kationik dengan menggunakan katalis BF3OET2 (Alexander et al., 1981). 2.5 Reaksi Siklodimerisasi Siklodimerisasi merupakan reaksi penggabungan dua monomer yang diikuti dengan proses siklisasi membentuk sebuah cincin. Salah satu contoh reaksi siklodimerisasi adalah transformasi anetol menjadi metanetol, reaksi ini terjadi pada gugus alil anetol (Torviso et al., 2006). Biasanya pada reaksi siklodimerisasi dilakukan dengan menggunakan katalis asam Brønsted berupa H2SO4 atau katalis asam Lewis berupa TiCl4 (MacMillan, 1969; MÜller, 1951). Baker et al. (1940) menggunakan H2SO4 sebagai katalis asam Brønsted untuk reaksi siklodimerisasi anetol. Reaksi tersebut dilakukan selama 7 jam dan menghasilkan metanetol sebesar 24%. Katalis H2SO4 tidak dapat digunakan berulang-ulang dan proses pemisahan produk dengan katalis relatif sulit. Pada penelitian Adams et al. (1982), cation-exchanged monmorillonites memiliki aktivitas katalitik terhadap reaksi siklodimerisasi yang lebih bagus daripada H2SO4. Reaksi berlangsung pada suhu 126 oC selama 1 jam, menghasilkan metanetol sebesar 32-44 % dengan tingkat konversi sebesar 90-95 %. Torviso et al. (2006) mengganti katalis H2SO4 dengan katalis asam fosfomolibdat yang diimpregnasikan pada material berpori (asam fosfomolibdat/pendukung), seperti karbon aktif dan silika. Reaksi siklodimerisasi berlangsung pada suhu 60 oC

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


14

selama 40 menit, menghasilkan metanetol sebesar 60-70 % dengan tingkat konversi sebesar 99%. Katalis asam fosfomolibdat/silika dapat digunakan berulang-ulang tanpa terjadi penurunan aktivitas katalitik yang signifikan. Reaksi siklodimerisasi anetol yang dikatalisis oleh asam Brønsted ditunjukkan pada gambar berikut ini: H+

CH 3 H3CO

H3CO

H3CO OCH 3

Anetol

CH 2CH 3 CH 2CH 3 CH 3 CH 3

H

H3CO H3CO

H+ Metanetol OCH 3

OCH 3

Gambar 2.4. Mekanisme reaksi siklodimerisasi anetol 2.6 Katalis Katalis adalah suatu senyawa yang dapat mempercepat reaksi dengan cara menurunkan energi aktivasi reaksi tanpa mengubah kesetimbangan, ikut bereaksi, dan dapat diperoleh kembali setelah reaksi berlangsung. Berdasarkan fasanya, katalis dibagi menjadi dua kelompok yaitu katalis homogen dan heterogen (Andriayanib, 2005).

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


15

1. Katalis homogen Katalis homogen adalah katalis yang memiliki fasa sama dengan fasa reaktan, misalnya katalis gas nitrogen oksida (NO). Nitrogen oksida digunakan sebagai katalis dalam pembentukan sulfur trioksida (SO3).

Katalis

NO + 1/2O2

NO2

(1)

NO2 + SO2

SO3

(2)

homogen

memiliki

aktivitas

yang

sangat

bagus

dalam

mempercepat reaksi. Hal tersebut disebabkan oleh adanya kesamaan fasa antara katalis dengan reaktan sehingga kontak antara katalis dengan reaktan lebih mudah. Namun, kesamaan fasa tersebut juga memberikan permasalahan dalam proses pemisahan produk reaksi dengan katalis. Proses pemisahannya menjadi lebih sulit, memerlukan beberapa tahapan sehingga membutuhkan waktu yang lama. Selain itu, katalis homogen tidak dapat digunakan kembali sehingga tidak ramah lingkungan dan memerlukan biaya yang tidak murah (Andriayanib, 2005). 2. Katalis heterogen Katalis heterogen adalah katalis yang memiliki fase berbeda dengan reaktan yang digunakan (Clark, 2001), misalnya penggunaan katalis asam padat seperti bentonit atau zeolit pada beberapa reaksi organik. Aktivitas katalitik katalis heterogen lebih rendah daripada katalis homogen. Hal tersebut disebabkan oleh perbedaan fasa antara reaktan dengan katalis sehingga terjadi sedikit kesulitan kontak antara katalis dengan reaktan. Selain itu, proses katalitik hanya terjadi pada permukaan katalis bukan pada tingkat molekul katalis. Meskipun demikian, adanya perbedaan fasa antara reaktan dengan katalis menyebabkan proses

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


16

pemisahan produk reaksi dengan katalis lebih mudah dan katalis dapat digunakan kembali, sehingga katalis heterogen lebih ramah lingkungan dan memerlukan biaya yang lebih murah (Coperet, 2009). Proses katalitik yang lama pada katalis heterogen dapat diatasi dengan cara memodifikasi katalis, misalnya pada penelitian Da silva et al. (2004) yang menggunakan katalis H3PW12O40/SiO2 untuk mentransformasi (+)-sitronelal menjadi (-)-isopulegol dan (+)-neo-isopulegol. Selektivitas total kedua produk tersebut mencapai hampir 100%, dimana 80%-nya selektif terhadap (-)isopulegol. Katalis H3PW12O40/SiO2 dapat digunakan berulang-ulang tanpa terjadi penurunan aktivitas. Tabel 2.1. Karakteristik katalis homogen dan heterogen No

Karakteristik

Katalis Heterogen

Katalis Homogen

1

Pusat reaktif

Hanya pada permukaan

Semua atom logam

2.

Jumlah

Banyak

Kecil

3

Masalah difusi

Terjadi

Tidak terjadi

4

Spesifik/Selektifitas Rendah

Tinggi

5

Modifikasi

Sukar

Mudah

6

Kondisi reaksi

Tinggi

Nyaman

7

Stoikiometri

Tidak dikenal

Dapat diketahui

8

Pemisahan katalis

Mudah

Sulit

(Sumber : Andriayanib, 2005) 2.6.1 Asam heteropoli Asam heteropoli adalah sekelompok asam hasil kombinasi tertentu hidrogen dan oksigen dengan suatu unsur logam dan non logam. Asam heteropoli merupakan katalis asam Brønsted, selain itu katalis ini juga memiliki efektivitas

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


17

dalam reaksi redoks (Obali, 2003). Satu keuntungan penting dari katalis ini adalah katalis ini dapat dimanfaatkan baik dalam bentuk homogen maupun heterogen (Kozhevnikov, 2009). Berdasarkan strukturnya, asam heteropoli dikelompokkan menjadi tiga macam, yaitu : 1. Tipe Keggin Rumus umum asam heteropoli tipe Keggin adalah HnXM12O40 dimana X adalah atom pusat (Si4+, Ge4+, P5+, As5+, dll), n adalah derajat oksidasi, dan M adalah Molibdenum atau Tungsten yang dapat diganti dengan logam lainnya (Obali, 2003). Tipe Keggin pertama kali dilaporkan dalam bentuk Amonium fosfomolibdat

dengan

rumus

molekul

(NH4)3PMo12O40.

Ammonium

fosfomolibdat terbentuk dari reaksi antara ammonium molibdat dengan asam fosfat. Asam heteropoli tipe Keggin merupakan yang paling stabil diantara tipe asam heteropoli yang lain dan mudah diperoleh (Kozhevnikov, 2009).

Gambar 2.5. Struktur Keggin anion heteropoli [α-XM12O40]n- dalam bentuk polihedral (a) ball-and-stick (b) space filling (c) Representative 2. Tipe Wells – Dawson Rumus umum asam heteropoli tipe Wells – Dawson adalah HnX2M18O62 dimana X adalah P5+, S6+, As5+ dan M adalah W6+ atau Mo6+. Asam heteropoli tipe ini terbentuk dari dimerisasi kelompok α-PM9O34 dalam kondisi pH saat

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


18

senyawa Keggin dalam bentuk tri-lacunary karena kehilangan kelompok oksida logam (Obali, 2003). Struktur Wells – Dawson ditunjukkan pada Gambar 2.6.

Gambar 2.6. Struktur Wells – Dawson anion heteropoli [X2M18O62]n− 3. Tipe Anderson Rumus umum asam heteropoli tipe Anderson adalah HnXM6O24 dimana X adalah Mn4+, Ni4+, Pt4+, Te6+ dan M dapat berupa W6+ atau Mo6+. Senyawa dengan struktur Anderson biasanya diperoleh dari larutan asam heteropoli pada pH 4-5 (Obali, 2003).

Gambar 2.7. Struktur Anderson anion heteropoli [XM6O24]nTabel 2.2. Konstanta disosiasi asam heteropoli dalam aseton pada suhu 25 oC Asam

pK1*

H3PW12O40 1,6 H4PW11VO40 1,8 H4SiW12P40 2 H3PMo12O40 2 H4SiMo12O40 2,1 H2SO4 6,6 HCl 4,3 HNO3 9,4 pK1*= -logK1 , pK2 = -logK2 , pK3 = -logK3 (Sumber : Obali, 2003)

Skripsi

pK2

pK3

3 3,2 3,6 3,6 3,9

4 4,4 5,3 5,3 5,9


A'yunil Hisbiyah


19

Asam fosfomolibdat merupakan salah satu jenis asam heteropoli dengan rumus umum H3PMo12O40, biasanya berada dalam bentuk hidratnya. Asam fosfomolibdat memiliki nama lain molybdophosphoric acid (MPA) dan dodecamolybdophosphoric acid (DMPA). Nama dodeca menunjukkan bahwa senyawa tersebut mengandung 12 atom molibdenum dan termasuk tipe Keggin. Asam fosfomolibdat dapat diperoleh melalui reaksi antara ammonium molibdat dengan asam fosfat dalam suasana asam (Moffat, 2002). 12MoO42- + PO43- + 27H+

H3PMo12O40 + 12H2O

Gambar 2.8. Asam fosfomolibdat (H3PMo12O40) Asam fosfomolibdat memiliki dua kemampuan katalitik, yaitu sebagai katalis asam Brønsted dan katalis dalam reaksi reduksi-oksidasi. 1. Keasaman Brønsted Berdasarkan penelitian Ruiping et al. (2009), asam fosfomolibdat memiliki aktivitas katalitik sebagai asam Brønsted lebih tinggi daripada zeolit. Hal tersebut ditunjukkan oleh hasil konversi dalam reaksi esterifikasi asam asetat dengan n-butanol. Saat menggunakan katalis asam fosfomolibdat, terjadi konversi sebesar 76,7 %, sedangkan saat menggunakan katalis HY, terjadi konversi sebesar 37,8 %.

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


20

2. Katalis dalam reaksi reduksi-oksidasi Chen et al. (2003) menggunakan asam fosfomolibdat sebagai katalis dalam polimerisasi kationik stirena. Dalam penelitian tersebut, terjadi proses reduksi dari Mo6+ menjadi Mo5+. Hal tersebut terjadi selama polimerisasi (tahap elongasi) stirena. Perubahan bilangan oksidasi Mo ditunjukkan oleh perubahan warna serbuk asam fosfomolibdat dari kuning menjadi biru selama polimerisasi. Hal tersebut menunjukkan bahwa asam fosfomolibdat memiliki kemampuan sebagai katalis dalam reaksi reduksi-oksidasi. 2.6.2 Bentonit Bentonit adalah lempung yang mengandung mineral monmorilonit, yang terbentuk karena proses diagenetik (pelapukan dan transformasi) abu gunung api yang bersifat asam dan berkomposisi riolitik. Rumus umum bentonit adalah Al2O3.4SiO2·XH2O.

Kandungan

mineral

utama

pada

bentonit

adalah

monmorilonit sebesar 65-90% (Itälä, 2009), monmorilonit disebut juga dengan smektit. Kandungan lain dalam bentonit merupakan pengotor dari beberapa jenis mineral seperti kwarsa, ilit, kalsit, mika, dan klorit (Syuhada et al., 2009). Beberapa sifat bentonit sebagian besar dipengaruhi oleh mineral monmorilonit. Monmorilonit mempunyai struktur yang tersusun oleh dua layer tetrahedral silika (SiO4) dengan sebuah pusat struktur berupa oktahedral alumina (AlO6). Layer-layer tetrahedral dan oktahedral berkombinasi sehingga ujungujung tetrahedral tiap-tiap lembar silika atau satu lapisan hidroksil lembar oktahedral membentuk suatu lapisan, antar lapisannya diikat oleh gaya Van der Waals. Hal yang membedakan mineral monmorilonit dengan mineral yang lain

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


21

adalah pada kisi-kisinya yang bisa terisi oleh kation-kation (Itälä, 2009). Diantara lapisan oktahedral dan tetrahedral terdapat kation monovalen dan kation bivalen, seperti Na+, Ca2+ dan Mg2+ (Syuhada et al., 2009). Kation-kation tersebut berfungsi untuk menyeimbangkan muatan negatif pada permukaan. Muatan negatif terjadi karena adanya substitusi isomorf antara pusat tetrahedral Si 4+ dengan kation Al3+; Al3+ oleh Mg2+, Fe2+, Zn2+ ; atau Mg2+ oleh Li+ pada sisi oktrahedral (Kloprogge, 1998; önal et al., 2000; Nagendrappa, 2002).

Tetrahedral Oktahedral Tetrahedral Pertukaran kation

Gambar 2.9. Struktur bentonit (Syuhada et al., 2009) Berdasarkan kegunaannya dalam reaksi kimia, bentonit memiliki dua kemampuan dasar, yaitu: a. Kemampuan sebagai katalis Sebagai katalis, bentonit mempunyai dua macam sisi asam, yaitu asam Brønsted dan asam Lewis. Keasamaan Lewis disebabkan adanya kation Al3+ dan Fe3+ pada tepi Kristal. Sedangkan keasaman Brønsted disebabkan adanya ikatan hidroksi pada sisi silanol, terdapat pada sisi interlamelar (Yahiaoui et al., 2003). Keasaman Lewis dapat ditingkatkan dengan pertukaran kation pada

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


22

interlayer dengan kation lain seperti Al3+, Fe3+, NH4+, dan H3O+ (Nagendrappa, 2000). Sedangkan keasaman Bronsted dipengaruhi oleh jumlah air di dalam kristal. b. Kemampuan sebagai adsorben Keunikan dari bentonit adalah kemampuan untuk mengembang (swelling) dan membentuk koloid jika berada dalam air. Bentonit memiliki luas permukaan yang cukup besar, 50-120 m2/g atau 700-840 m2/g jika termasuk permukaan interlayer, dan daya adsorbsi yang besar. Berdasarkan hal tersebut, bentonit sering digunakan sebagai adsorben dalam beberapa penelitian (Itälä, 2009). Dengan luas permukaan yang cukup besar dan dengan kemampuan katalitiknya sebagai katalis asam Brønsted, bentonit dapat digunakan sebagai pendukung katalis asam fosfomolibdat. Sebelum digunakan, bentonit harus diaktifkan terlebih dahulu, ada 2 cara yang dapat dilakukan untuk mengaktifkan bentonit, yaitu: 1. Pemanasan Bentonit dipanaskan pada suhu 300-350oC untuk memperluas permukaan bentonit. 2. Kontak dengan asam Pada proses ini, bentonit direaksikan dengan asam sulfat atau asam klorida. Selama proses tersebut, Al, Mg, dan Fe larut dalam larutan kemudian terjadi penyerapan asam ke dalam struktur bentonit, sehingga rangkaian struktur mempunyai area yang luas (Supeno, 2007). Aktivasi dengan senyawa asam bertujuan untuk menukar kation Ca+ menjadi ion H+

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


23

dalam Ca-bentonit dan melepaskan ion Al, Mg, Fe, dan pengotor-pengotor lain pada kisi-kisi struktur. 2.7 Metode Karakterisasi 2.7.1

X-ray diffraction (XRD) X-ray diffraction atau difraksi sinar-X adalah metode analisis yang sangat

berperan dalam menentukan karakterisasi mineral dari suatu kristal. Difraksi sinar X

merupakan

teknik

analisis

nondestruktif

yang

digunakan

untuk

mengidentifikasi fasa, orientasi, struktur, susunan atom dari suatu material. Ada beberapa metode difraksi sinar-X yang digunakan, yaitu metode kristal tunggal (X-ray single crystal) dan metode bubuk (X-ray powder) (Birkholz, 2006). Metode kristal tunggal digunakan untuk identifikasi kualitatif sampel kristal sempurna yang berukuran 0,3 mm. Metode ini juga digunakan untuk elusidasi struktur senyawa baru, baik bahan alam maupun molekul sintetik, sedangkan metode bubuk (X-ray powder) banyak digunakan untuk identifikasi kualitatif pada senyawa-senyawa kristalin atau senyawa-senyawa yang memiliki fase kristalin. Sinar-X dihasilkan dari tabung sinar-X. Dalam tabung sinar-X, terdapat elektron dalam suatu medan listrik. Elektron tersebut keluar dari katoda lalu dipercepat oleh sumber tegangan tinggi di dalam vakum anoda. Elektron yang berasal dari katoda, selanjutnya menumbuk logam. Tumbukan ini mengakibatkan elektron pada kulit dalam (misalnya kulit K) atom logam tersebut terlepas. Atom tertinggal dalam keadaan tereksitasi dan tidak stabil. Maka terjadilah pengisian kekosongan kulit oleh elektron dari kulit yang lebih luar. Perpindahan ini disertai dengan pancaran radiasi dengan panjang gelombang tertentu. Pancaran ini

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


24

merupakan spektrum yang terdiri dari Kα dan Kβ. Spektrum Kα memiliki intensitas yang lebih besar daripada Kβ. Selanjutnya, kedua spektrum ini masuk pada monokromator dan dihasilkan sinar-X monokromatik (berasal dari spektrum Kα) yang diperlukan untuk difraksi (Sudarningsih dan Fahruddin, 2008). Apabila sinar X mengenai atom pada suatu kristal, maka elektron-elektron akan berosilasi pada frekuensi dan arah yang sama menghasilkan interferensi konstruktif. Pada tahun 1913, seorang fisikawan Inggris W.L Bragg menyatakan bahwa berkas sinar-X monokromatik yang jatuh pada sebuah kristal akan didifraksikan ke segala arah. Tetapi oleh karena keteraturan letak atom-atom pada arah tertentu gelombang hambur itu akan berinterferensi destruktif (Birkholz, 2006). Radiasi yang didifraksikan oleh atom kristal harus berada pada fase dan interferensi konstruktif yang ditunjukkan oleh gambar berikut:

Gambar 2.10. Difraksi Bragg sinar-X Difraksi sinar X pada bidang kisi dapat dijelaskan dengan menggunakan persamaan Bragg : nλ = 2 d sin θ Dengan

= panjang gelombang sinar X, d = celah paralel bidang kisi, n = orde

reaksi, dan 2

Skripsi

= sudut difraksi. Sinar-X jatuh pada kristal dengan panjang


A'yunil Hisbiyah


25

gelombang nλ dengan sudut θ terhadap permukaan himpunan bidang Bragg dengan jarak antar bidangnya d. Ketentuan terjadinya interferensi konstruktif yaitu, sinar yang terdifraksi harus sejajar dan beda jarak jalannya tepat λ, 2λ, 3λ dan seterusnya. Berikut contoh difraktogram XRD bentonit yang diambil dari Kecamatan Turen Kabupaten Malang (Amalia, 2011) dan difraktogram XRD H3PMo12O40 (Chen et al., 2003).

Gambar 2.11. Difraktogram XRD dari bentonit Turen-Malang

Gambar 2.12. Difraktogram XRD H3PMo12O40 (Chen et al., 2003) Data yang diperoleh dari pembacaan XRD berupa intensitas terhadap 2 . Hal tersebut disebabkan intensitas refleksi ditentukan oleh distribusi elektron dalam unit sel. Densitas elektron tertinggi terdapat pada sebuah atom, sehingga intensitas

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


26

tergantung dari jenis atom dan posisi atom dalam unit sel. Semakin tinggi densitas elektron pada sebuah atom, maka intensitas refleksinya akan semakin kuat, begitu juga sebaliknya. 2.7.2 Spektroskopi fourier transformation infrared (FT-IR) Spektroskopi transformasi fourier inframerah (FT-IR) merupakan suatu teknik analisis untuk memperoleh spektrum absorpsi inframerah. FT-IR adalah pengembangan instrumen spektrometer IR yang dapat

digunakan untuk

mengidentifikasi adanya gugus fungsi. FT-IR dapat digunakan untuk analisis kualitatif dan kuantitatif suatu senyawa organik maupun senyawa anorganik. Syarat-syarat senyawa yang dapat dianalisis dengan spektroskopi FT-IR adalah memiliki momen dipol. Pada suhu di atas nol, semua atom dalam molekul bergetar secara terus-menerus antara yang satu dengan yang lain. Ketika frekuensi getaran tertentu sama dengan frekuensi radiasi IR yang diarahkan pada molekul, molekul menyerap radiasi (Sherman, 1997). Salah satu aplikasi dari analisis FT-IR adalah penentuan situs asam Bronsted-Lewis pada Bentonit, Zeolit, asam heteropoli, dan lain sebagainya. Metode yang digunakan untuk penentuan keasaman ini adalah metode serapan piridin. Terdapat dua spesies asam yang terbentuk dari interaksi piridin dengan katalis. Spesies piridin-Brønsted (A) yang merupakan ion piridinium yang terbentuk karena adanya ikatan hidrogen antara N (piridin) dengan –OH dari mineral lempung dan terjadi transfer H+ dari sisi asam Brønsted, sedangkan spesies priridin-Lewis (C) terbentuk karena ikatan antara elektron yang tidak berpasangan pada atom nitrogen molekul piridin dengan sisi asam Lewis pada

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


27

permukaan bentonit seperti Al atau Zn (Fatimah, 2009). Spesies-spesies piridin yang terbentuk melalui interaksi dengan katalis terdapat pada Gambar 2.13..

H

H

(A)

N

N

N

O

M

O

M

(B)

Al

(C)

Gambar 2.13. Spesies (A) piridin-Bronsted, (B) piridin yang berikatan hidrogen dengan OH-bentonit, (C) piridin-Lewis Menurut Parry (1963), daerah di sekitar 1440-1465 cm-1 telah menandakan adanya ikatan koordinasi antara sisi asam Lewis dengan piridin sedangkan sisi asam Bronsted muncul pada 1540 cm-1, 1640 cm-1, dan 1485 cm-1. Menurut Tyagi et al. (2006) dalam Fatimah et al. (2008), sisi asam Lewis akan muncul di sekitar 1450-1455 cm-1, sedangkan sisi asam Bronsted muncul pada 1640 cm-1. Dalam

penelitian

Oriz-Islas

et

al.

(2005),

asam

fosfomolibdat

diimpregnasikan dengan TiO2 dan dikarakterisasi sisi asamnya menggunakan FTIR. Spektrum FT-IR ditunjukkan oleh Gambar 2.13, pita B menunjukkan sisi asam Brøsted dan L adalah sisi asam Lewis.

Gambar 2.14. Spektrum termodesorpsi FT-IR (Ti-HMoP)-piridin pada (a) 400 oC dan (b) 600 oC (Ortiz-Islas et al., 2005).

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


28

2.8 Spektrofotometer UV-Vis Spektrofotometri adalah metode analisis senyawa berdasarkan interaksi antara materi dengan sinar. Dasar analisis spektrofotometri UV-Visibel pada senyawa organik adalah adanya transisi elektron dari orbital bonding ke nonbonding karena adanya absorpsi radiasi UV-Visibel oleh senyawa yang mempunyai gugus kromofor. Spektrofotometer UV-Vis mengidentifikasi spesies kimia dengan memanfatkan sumber sinar radiasi elektromagnetik ultraviolet (UV) dekat pada panjang gelombang 109-380 nm dan sinar tampak (visibel) pada panjang gelombang 380-780 nm (Shriner et al., 2004). Spektrofotometer UV-Vis dapat digunakan untuk analisis kualitatif dan kuantitatif. Analisis kualitatif digunakan untuk analisis gugus fungsi, sedangkan analisis kuantitatif digunakan untuk menentukan kandungan senyawa dalam sampel. Pada penelitian ini, analisis yang digunakan adalah analisis gugus fungsi dari metanetol dan anetol melalui pengukuruan panjang gelombang maksimum senyawa tersebut. Dalam penelitian Shimoni et al. (2002), analisis senyawa anetol menggunakan spektrofotometer UV-Vis menghasilkan λmaks sebesar 260 nm. Dalam penelitian Torviso et al. (2006), senyawa anetol dan metanetol dianalisis menggunakan spektrofotometer UV-Vis dan didapatkan panjang gelombang maksimum anetol sebesar 294 nm sedangkan metanetol sebesar 206 nm. 2.9 Kromatografi Gas-Spektrometri Massa (GC-MS) Kromatografi adalah suatu teknik analisis yang mencakup metode pemisahan dan metoda penentuan baik secara kualitatif maupun kuantitatif. Kromatografi gas-spektrometri massa merupakan metode instrumentasi yang terdiri dari instrumen kromatografi gas dan spektrometer massa. Sampel yang

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


29

diinjekkan akan masuk ke dalam kromatografi gas. Dalam kromatografi gas, komponen-komponen dalam campuran organik yang mudah menguap akan dipisahkan dan dialirkan menuju kolom kromatografi oleh gas pembawa inert seperti helium. Setelah itu, komponen-komponen yang telah terpisah dianalisis dengan spektrometer massa, yaitu diubah menjadi ion-ionnya sehingga dapat diketahui berat molekul dan pola fragmentasi dari senyawa organik tersebut (Shriner et al., 2004). Sampel dimasukkan dengan menggunakan mikrosemprot. Agar tidak menimbulkan puncak-puncak berekor yang lebar, penyuntikan sampel harus dalam waktu yang sesingkat-singkatnya (Aboul-Enein and Hasan, 2003). Hasil akhir dari analisis menggunakan kromatografi gas-spektrometer massa adalah data kromatogram dari senyawa (hasil GC) dan spektrum massa (hasil MS) (Shriner et al., 2004).

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian dilakukan di Laboratorium Kimia Organik, Kimia Fisik, dan Kimia Analitik Departemen Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga, Surabaya. Analisis dengan instrumen FT-IR dan GC-MS dilakukan di Laboratorium Kimia Organik, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Gajah Mada, Yogyakarta. Analisis dengan instrumen XRD dilakukan di Gedung Riset Center, Institut Teknologi Sepuluh November, Surabaya. Analisis dengan instrumen spektrofotometer UV-Vis dilakukan di Laboratorium Kimia Analitik, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga, Surabaya. Penelitian ini dilakukan selama 5 bulan, dari bulan Maret sampai Juli pada tahun 2012. 3.2 Bahan dan Alat Penelitian 3.2.1 Bahan penelitian Bahan yang digunakan dalam penelitian ini terbagi menjadi 2 macam, yaitu bahan yang digunakan untuk preparasi katalis dan transformasi anetol. Bahan yang digunakan untuk preparasi katalis adalah (NH4)6Mo7O24 p.a, H3PO4 85% p.a, HCl p.a, HNO3 p.a, bentonit alam yang berasal dari Turen-Malang, CH3OH p.a, dan akuades. Bahan yang digunakan untuk transformasi anetol adalah n-heksana p.a, CHCl3 p.a, dan p-TLC. 3.2.2 Alat penelitian Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah seperangkat alat refluks, hot plate, oven, furnace, alat centrifuge, stirrer, ayakan dengan ukuran 30 Skripsi


A'yunil Hisbiyah


31

140 mesh, mortar, termometer, dan alat gelas yang lazim digunakan di laboratorium kimia. Beberapa instrumen yang digunakan untuk karakterisasi katalis adalah

FT-IR Shimadzu, Difraktometer sinar-X Philips Experts,

sedangkan instrumen yang digunakan untuk analisis produk reaksi adalah spektrofotometer UV-Vis Shimadzu dan Kromatografi Gas-Spektrometri Massa (GC-MS). 3.3 Prosedur Penelitian 3.3.1 Pembuatan asam fosfomolibdat (H3PMo12O40) Sebanyak 8,0015 g ammonium molibdat dilarutkan dalam campuran 15 mL HNO3 65% dan 15 mL akuades. Pencampuran HNO3 65% ke dalam akuades harus melalui dinding gelas beker agar reaksi eksoterm antara HNO3 dan H2O terjadi secara perlahan sehingga tidak mengganggu pembentukan ammonium fosfomolibdat. Kemudian sebanyak 30 mL larutan ammonium molibdat dalam HNO3 tersebut direaksikan dengan 7,5 mL H3PO4 85% sehingga terbentuk endapan kuning ammonium fosfomolibdat. Endapan ammonium fosfomolibdat dipisahkan dari filtratnya kemudian endapan dididihkan dalam air raja (HCl:HNO3= 3:1) dan diuapkan dalam lemari asam sehingga diperoleh serbuk kuning asam fosfomolibdat (H3PMo12O40). H3PMo12O40 yang diperoleh diuji titik leleh dan dikarakterisasi menggunakan FT-IR. 3.3.2 Preparasi bentonit sebagai pendukung katalis 3.3.2.1 Pencucian bentonit alam Turen-Malang Lempung bentonit dikeringkan terlebih dahulu di bawah sinar matahari. Kemudian lempung yang sudah kering dicampur dengan akuades, diaduk sampai homogen, dan dibiarkan selama beberapa hari sampai terjadi pemisahan.

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


32

Campuran akan terpisah menjadi tiga lapisan, lapisan atas adalah lapisan akuades dan garam-garam, lapisan tengah adalah mineral bentonit, dan lapisan bawah adalah kerikil dan pasir pengotor bentonit. Perlakuan ini diulang beberapa kali untuk memastikan pengotor sudah hilang. Selanjutnya benonit dikeringkan, ditumbuk, dan diayak 140 Mesh (Konta, 1995). 3.3.2.2 Aktivasi bentonit dengan pengasaman Sebanyak 20 g bentonit direfluks dengan 100 mL HCl 4 M selama 1 jam. Campuran didinginkan, disaring, dan dicuci dengan akuadem serta dikeringkan dalam oven pada suhu 120 oC selama 12 jam (Bhorodwaj dan Dutta, 2011). 3.3.3 Impregnasi H3PMo12O40 pada Bentonit (H3PMo12O40/Bentonit) Sebanyak 3 g H3PMo12O40 dilarutkan dalam CH3OH dan diaduk sampai homogen. Setelah itu, sebanyak 10 g bentonit dimasukkan ke dalam gelas beker kosong. Larutan H3PMo12O40 ditambahkan secara perlahan-lahan ke gelas beker yang berisi bentonit disertai pengadukan konstan selama 4 jam. Bentonit yang pada awalnya berbentuk serbuk, setelah diimpregnasi dengan H3PMo12O40 akan berubah menjadi bentuk pasta. Selanjutnya, pasta dikeringkan dalam oven pada suhu 120 oC selama 6 jam (Bokade dan Yadav, 2007). Padatan yang telah kering dikalsinasi pada suhu 300oC selama 3 jam dan disimpan dalam botol tertutup (Torviso et al.,2006). Padatan hasil sintesis dikarakterisasi menggunakan X-ray diffraction (XRD) untuk mengetahui perubahan struktur dari bentonit sebelum dan sesudah diimpregnasi dengan H3PMo12O40, serta diukur sisi asamnya menggunakan FT-IR untuk mengetahui kekuatan asam Brønsted pada katalis. Sebelum digunakan sebagai katalis, padatan yang disimpan dalam botol

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


33

dikeringkan kembali selama 1 jam pada suhu 373 K untuk menghilangkan kelembaban. 3.3.4 Karakterisasi katalis H3PMo12O40/bentonit 3.3.4.1 Analisis X-ray diffraction (XRD) Sebanyak 0,5 g H3PMo12O40/bentonit dihaluskan, dimasukkan, dan dipadatkan dalam holder yang telah disediakan. Kemudian holder diletakkan pada pusat goniometer dan diradiasi dengan sinar-X yang dipancarkan dari tabung sinar-X.

Data hasil penyinaran Sinar X berupa spektrum difraksi Sinar X

dideteksi oleh detektor dan kemudian data difraksi tersebut direkam dan dicatat oleh komputer dalam bentuk grafik 2θ vs intensitas. Lebih lanjut dianalisis jarak antara bidang kisi kristalnya dan dibandingkan dengan hukum Bragg pada komputer dengan menggunakan software tertentu sehingga dapat menghasilkan suatu data (Sudarningsih dan Fahruddin, 2008). 3.3.4.2 Penentuan sisi asam katalis H3PMo12O40/bentonit dengan FT-IR Sebanyak 0,5 g katalis H3PMo12O40/bentonit diletakkan pada kaca arloji kering dan telah diketahui berat konstannya. Kemudian, katalis dimasukkan dalam desikator dan divakumkan. Sebanyak 5 mL piridin dalam gelas beker diuapkan dalam labu desikator dan dibiarkan selama 3 hari. Selanjutnya katalis H3PMo12O40/bentonit dikeringkan pada suhu 110ºC selama 30 menit untuk menghilangkan

gas

piridin

yang

terserap

secara

fisik.

Katalis

asam

fosfomolibdat/bentonit yang telah dikeringkan, ditimbang, dan dianalisis dengan FT-IR. Dengan menggunakan spektra FT-IR, jumlah sisi asam Brønsted atau Lewis ditentukan berdasar pada persamaan Emeis (1993) sebagai berikut:

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


Jumlah sisi asam (mmol/g) =

BxL

34

(1)

k x g x 103 Keterangan : Koefisien asam Lewis (k) = 1,42 cm.mmol-1 Koefisien asam Brønsted (k) = 1,88 cm.mmol-1 B = Luas pita Brønsted atau Lewis (cm-1) L = Luas disk sampel (0,785 cm2) g = Berat disk sampel (g) 3.3.5

Transformasi anetol menggunakan katalis H3PMo12O40/bentonit Sebanyak 1,5 mL minyak anis yang mengandung 87% anetol dilarutkan

dalam CHCl3 dan dimasukkan ke dalam labu alas bulat leher tiga yang telah dipasang termometer dan berisi batu didih. Kemudian sebanyak 1 g H3PMo12O40/bentonit dimasukkan ke dalam labu alas bulat yang sudah berisi minyak anis dan pelarut. Campuran tersebut direfluks pada suhu 60 oC dengan variasi waktu 1, 2, 3, 4, 5, dan 6 jam. Senyawa hasil reaksi ini diuji dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT) serta dianalisis menggunakan spektrofometer UV-Vis dan GC-MS (Torviso et al., 2006). 3.3.6 Analisis produk 3.3.6.1 Kromatografi lapis tipis (KLT) Hasil reaksi transformasi anetol dianalisis menggunakan kromatografi lapis tipis dengan fasa diam silika gel dan fasa gerak berupa kloroform (CHCl3) dan n-heksana. CHCl3 dan n-heksana dengan perbandingan 4:6 dimasukkan ke dalam bejana kromatografi. Kemudian eluen dijenuhkan dalam bejana kromatografi. Sampel dengan konsentrasi 50 ppm ditotolkan satu titik pada silika

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


35

gel dan diletakkan dalam bejana yang telah terisi oleh eluen. Setelah itu, hasil uji KLT diletakkan di bawah sinar UV untuk melihat noda (Torviso et al., 2006). 3.3.6.2 Spektrofometer UV-Vis Produk

reaksi

transformasi

anetol

diukur

panjang

gelombang

maksimumnya menggunakan spektrofotometer UV-Vis. Blangko yang digunakan adalah campuran metanol dengan akuades . 3.3.6.3 Kromatografi Gas-Spektrometri Massa (GC-MS) Analisis hasil transformasi anetol dilakukan menggunakan GC-MS. Dari analisis ini diperoleh kromatogram GC dan spektra MS, sehingga dapat diketahui produk yang terbentuk.

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


36

3.4 Diagram Alir Penelitian (NH4)6Mo7O24 + H3PO4 85%

Bentonit alam + akuades didiamkan sampai terjadi pemisahan

Endapan + Filtrat

Membentuk 3 lapisan : lapisan atas (garam-garam), tengah (bentonit), dan bawah (pasir dan pengotor lain)

disaring dan dicuci Endapan

Didekantasi dan dicuci 2x

+ air raja, dididihkan, dan diuapkan

lapisan tengah dikeringkan, ditumbuk, dan diayak 140 Mesh

Uji titik leleh dan FT-IR

H3PMo12O40

Bentonit

+ CH3OH

+ HCl 4 M dan direfluks impregnasi

Bentonit teraktivasi

Pasta H3PMo12O40/bentonit dikeringkan pada suhu 373 K H3PMo12O40/bentonit Anetol + CHCl3

Karakterisasi dengan XRD dan FT-IR

Reaksi siklodimerisasi selama 1,2,3,4,5, dan 6 jam Produk

Uji Kromatografi Lapis Tipis (KLT)

Analisis menggunakan GC-MS dan Spektrofotometer UV-Vis

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pembuatan Asam Fosfomolibdat (H3PMo12O40) Asam fosfomolibdat (H3PMo12O40) disintesis melalui dua tahapan yaitu tahap pembentukan ammonium fosfomolibdat dan tahap penguapan ammonium fosfomolibdat untuk membentuk H3PMo12O40. Tahap pembentukan ammonium fosfomolibdat dilakukan dengan cara mereaksikan ammonium molibdat dengan asam fosfat dalam suasana asam nitrat pekat. Pada reaksi tersebut, terjadi penggantian atom oksigen dalam fosfat oleh Mo3O10. HPO42- + 3NH4+ + 12MoO42- + 23H+

(NH4)3[P(Mo3O10)4] ↓ + 12H2O

Tahap penguapan ammonium fosfomolibdat dilakukan dengan mendidihkannya dalam air raja (HCl:HNO3= 3:1) dan menguapkannya dalam lemari asam sehingga diperoleh serbuk H3PMo12O40. Tujuan dari proses pendidihan adalah menguapkan gas NH3. H3PMo12O40 yang dihasilkan berupa serbuk berwarna kuning. Berikut persamaan reaksi pembentukan H3PMo12O40 dari ammonium fosfomolibdat. (NH4)3[P(Mo3O10)4]

H3PMo12O40 + NH3 ↑

(a)

(b)

Gambar 4.1. (a) Ammonium molibdat, (b) Asam Fosfomolibdat 37 Skripsi


A'yunil Hisbiyah


38

Analisis H3PMo12O40 yang terbentuk dilakukan dengan menggunakan uji sifat fisik yang meliputi bentuk, warna, dan titik leleh serta uji spektroskopi infra red (IR). Dari analisis sifat fisik tersebut diperoleh bahwa H3PMo12O40 yang terbentuk berbentuk serbuk, berwarna kuning, dan memiliki titik leleh 100-120oC. Hasil analisis tersebut memiliki beberapa kecocokan dengan sifat fisik H3PMo12O40 dalam MSDS H3PMo12O40 yaitu berbentuk serbuk dan berwarna kuning, dan titik leleh H3PMo12O40 sebesar 78-90oC (Merck, 2001). Perbedaan titik leleh H3PMo12O40 hasil sintesis dengan MSDS H3PMo12O40 mengindikasikan bahwa H3PMo12O40 yang terbentuk belum murni 100 %. 4.2 Karakterisasi Asam Fosfomolibdat (H3PMo12O40) Karakterisasi senyawa H3PMo12O40 menggunakan instrumen FT-IR bertujuan untuk mengidentifikasi gugus fungsi yang ada pada senyawa H3PMo12O40 hasil sintesis. Dari identifikasi tersebut dapat diketahui keberhasilan sintesis H3PMo12O40. Spektra FT-IR H3PMo12O40 dapat dilihat pada Gambar 4.2. Pada spektra H3PMo12O40, terdapat pita serapan pada 1064,71 cm-1 yang menunjukkan vibrasi stretching asimetris dari tetrahedron pusat PO4. Pita pada 964,41 cm-1 menunjukkan vibrasi stretching dari Mo=O dimana O adalah oksigen terminal, sedangkan dua pita lainnya pada 864,11 cm-1 dan 786,9 cm-1 menunjukkan jembatan Mo-O-Mo antara struktur oktahedral MoO6. Keempat pita ini adalah ciri khas untuk struktur H3PMo12O40 (Chen et al., 2003). Gambar 4.2 menunjukkan spektrum FT-IR dari H3PMo12O40.

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


39

35 30 25

%T

20

501.49216 594.07533

15

1411.89331

10

1064.70643

5

864.10957

0

964.408

1200

1000

347.18688

786.95693 800

1/cm

600

400

Gambar 4.2. Spektrum FT-IR H3PMo12O40 hasil sintesis 4.3 Preparasi Bentonit Sebagai Pendukung Katalis 4.3.1 Pencucian bentonit alam Turen-Malang Bentonit yang digunakan dalam penelitian ini adalah bentonit asal TurenMalang. Sebelum digunakan, bentonit dicuci terlebih dahulu. Pencucian bentonit alam bertujuan untuk memisahkan bentonit dari pengotor. Bentonit dicampur dengan akuades, diaduk sampai homogen, dan dibiarkan selama beberapa jam sampai terjadi pemisahan. Campuran terpisah menjadi tiga lapisan. Lapisan atas adalah lapisan akuades dan garam-garam yang larut air, lapisan tengah adalah mineral bentonit yang berbentuk koloid, dan lapisan bawah adalah kerikil dan pasir pengotor bentonit. Setelah campuran terpisah secara sempurna, lapisan pertama dipisahkan dengan cara didekantasi, kemudian bentonit pada lapisan kedua dituang ke dalam gelas beker lainnya. Bentonit yang telah dituang tersebut disentrifugasi untuk

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


40

memisahkan bentonit dengan pengotor-pengotor yang terikut saat proses penuangan. Setelah itu, bentonit dikeringkan dalam oven pada suhu 120oC sehingga kering. Selanjutnya bentonit yang telah kering ditumbuk menggunakan mortar. 4.3.2 Aktivasi bentonit dengan pengasaman Setelah melalui proses pencucian, bentonit diaktivasi menggunakan HCl 4M. Sebanyak 10 g bentonit diaduk selama 1 jam dalam 100 mL larutan HCl 4 M. Kemudian bentonit aktif dikeringkan dalam oven pada suhu 120oC selama 12 jam. Proses pengaktifan dengan cara pengasaman ini bertujuan untuk membuka poripori permukaan bentonit melalui proses pertukaran kation dan pengadukan bertujuan untuk mempercepat proses pertukaran kation. Proses pertukaran kation yang dimaksud adalah pertukaran ion K+, Na+, Ca2+, Al3+, Mg2+, dan Fe2+ yang berada dalam pori-pori permukaan dengan H+ dari larutan HCl. Dengan adanya pertukaran kation tersebut, bentonit menjadi lebih berpori (Yahiaoui et al.2003). Proses pemanasan bentonit selama 12 jam bertujuan untuk menghilangkan sebagian molekul air yang terdapat dalam bentonit. Menurut Yahiaoui et al. (2003), pemanasan pada temperatur 120oC menyebabkan situs asam Bronsted meningkat karena masih adanya air yang tersisa pada satu lapisan bentonit atau sekitar 5% dari total air pada seluruh lapisan bentonit. Bentonit yang telah diaktivasi berubah warna menjadi putih keabu-abuan. Perubahan warna ini disebabkan telah terjadi proses dealuminasi pada bentonit. Proses dealuminasi yaitu proses terlepasnya ion Al (III) dari dalam struktur bentonit sehingga mengurangi situs asam lewis Al3+ dari bentonit dan dapat meningkatkan situs asam Bronsted (Vijayakumar et al., 2009; Yahiaoui et al., 2003). Setelah

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


41

diaktivasi, bentonit ditumbuk untuk memperoleh luas permukaan bentonit yang besar. 4.4 Impregnasi Asam Fosfomolibdat pada Bentonit (H3PMo12O40/bentonit) Impregnasi H3PMo12O40 pada bentonit dilakukan dengan cara merendam bentonit alam teraktivasi dalam H3PMo12O40 menggunakan pelarut metanol sambil diaduk secara konstan selama 4 jam. Pengadukan dilakukan untuk mempercepat masuknya H3PMo12O40 ke dalam pori-pori bentonit. Pemilihan metanol sebagai pelarut dalam proses impregnasi karena metanol dapat membuat bentonit mengalami swelling sehingga ukuran pori-pori bentonit membesar. Poripori bentonit yang besar memudahkan H3PMo12O40 masuk ke dalam pori-pori bentonit. Kemudian katalis hasil impregnasi disaring dan dicuci dengan akuadem untuk menghilangkan metanol dan H3PMo12O40 yang tidak terimpregnasi.

(a)

(b)

Gambar 4.3. (a) Bentonit sebelum dan (b) sesudah impregnasi dengan H3PMo12O40 Selanjutnya katalis hasil impregnasi dikeringkan dalam oven pada suhu 120°C yang bertujuan untuk menghilangkan air pada interlayer.

Kemudian

katalis diayak menggunakan ayakan 100 Mesh untuk memperoleh ukuran partikel katalis yang seragam. Setelah itu, dilakukan proses kalsinasi pada suhu 200°C selama 3 jam untuk menghilangkan serbuk H3PMo12O40 yang tidak terimpregnasi.

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


42

4.5 Karakterisasi Katalis H3PMo12O40/bentonit 4.5.1 Analisis X-ray diffraction (XRD) Karakterisasi

bentonit

X-ray

dengan

diffraction

bertujuan

untuk

mengetahui pola difraksi H3PMo12O40, bentonit aktif, dan H3PMo12O40/bentonit. Dari pola difraksi tersebut dapat diketahui tingkat keberhasilan pencucian, pengaktifan, dan impregnasi bentonit dengan H3PMo12O40, yaitu dengan cara membandingkan harga 2θ, intensitas relatif, dan d-spacing. Perbandingan pola difraksi kedua katalis dapat diamati pada Gambar 4.4. (a)

10

20

30

40

26.6

6

6.7

19.82 22.34

9.84

(b)

24.74 10

20

15.18

5.87

9.2

30.6

21.52

42.36 39.74

32.96 30

26.42

10.72

35.32

29.98

(c)

40

36.06 39.3

24.1 25.6

29.3

43.82

38.52

10 20 30 40 Gambar 4.4. Difraktogram XRD (a) H3PMo12O40 (Chen et al., 2003) (b) Bentonit alam teraktivasi (c) H3PMo12O40/bentonit

Kandungan utama bentonit alam yaitu montmorilonit. Pada hasil XRD ini, montmorilonit direfleksikan oleh d001 13,04080 Å pada 2θ sebesar 6,77251°.

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


43

Menurut Goenadi (1982) dalam Sekewael (2008), montmorilonit yang telah mengalami pemanasan memberikan ciri khas pada jarak dasar d001 sebesar 12,015,0 Å. Pada H3PMo12O40/bentonit, terjadi perubahan d001 menjadi lebih besar yaitu 15,03788 Å pada 2θ sebesar 5,87225º. Pergeseran d001 ini mengindikasikan bahwa terjadi perubahan struktur kisi karena adanya H3PMo12O40 yang menempel pada permukaan pori-pori katalis. Selain itu, nilai d001 H3PMo12O40/bentonit lebih tinggi daripada bentonit aktif mengindikasikan bahwa derajat kristalinitas H3PMo12O40/bentonit lebih rendah daripada bentonit aktif. Keberhasilan impregnasi H3PMo12O40 pada bentonit juga ditunjukkan dengan adanya penambahan intensitas spektrum (c) pada 2θ sebesar 26o. Pada penelitian Chen et al. (2003), difraktogram H3PMo12O40 memiliki puncak khas pada 2θ sebesar 25o26o. Dari grafik kedua XRD tersebut dapat dikatakan bahwa asam fosfomolibdat telah terimpregnasi cukup baik pada bentonit alam teraktivasi. 4.5.2 Analisis sisi asam Bronsted-Lewis dengan FT-IR Karakterisasi H3PMo12O40/bentonit dengan FT-IR bertujuan untuk mengetahui tingkat keasaman dari layer bentonit. Metode yang digunakan untuk menentukan tingkat keasaman bentonit adalah metode serapan piridin. Bentonit diaktivasi terlebih dahulu pada temperatur 100oC selama 30 menit sebelum dilakukan serapan piridin (Reddy et al., 2009). Serapan piridin dilakukan selama tiga hari dalam desikator yang telah divakumkan. Spektrum FT-IR dari H3PMo12O40/bentonit ditunjukkan oleh Gambar 4.5.

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


44

-1

1634 cm

-1

1490 cm -1

1548 cm

-1

1441 cm

Gambar 4.5. Spektrum FT-IR serapan piridin H3PMo12O40/bentonit Dari spektrum FT-IR H3PMo12O40/bentonit terdapat pita serapan pada 1548 cm-1 dengan absorbansi sebesar 1,52 yang mengindikasikan adanya regangan ion piridinium. Ion piridinium membuktikan adanya gugus hidroksil yang bersifat asam Bronsted, sedangkan pita serapan pada 1441 cm-1 dengan absorbansi sebesar 1,33 mengindikasikan adanya spesi piridin-asam Lewis, misalnya Al3+. Hasil spektra ini sesuai dengan penelitian Parry (1963) dan Tyagi et al. (2006) dalam Fatimah et al. (2008). Nilai absorbansi pita serapan pada 1548 cm-1 lebih tinggi daripada absorbansi pita serapan pada 1441 cm-1 menunjukkan bahwa sisi asam Bronsted pada H3PMo12O40/bentonit lebih banyak daripada sisi asam Lewis. Melalui perhitungan jumlah sisi asam, didapatkan jumlah mol sisi asam Bronsted pada H3PMo12O40/bentonit sebesar 0,3340 mmol/g sedangkan jumlah mol sisi asam Lewis sebesar 7,45 x 10-3 mmol/g. 4.6. Transformasi Anetol Anetol merupakan senyawa metabolit sekunder yang termasuk dalam kelompok fenilpropanoid yang dihasilkan melalui jalur shikimat. Struktur kimia anetol terdiri dari cincin aromatis dengan dua substituen berupa alil dan metoksi. Hal ini memungkinkan anetol untuk mengalami transformasi berupa reaksi Skripsi


A'yunil Hisbiyah


45

siklodimerisasi. Siklodimerisasi anetol pada awalnya dikatalisis oleh katalis homogen seperti H2SO4 dan TiCl4 (MacMillan, 1969; MÜller, 1951). Pada perkembangan selanjutnya, reaksi siklodimerisasi anetol lebih banyak dikatalisis oleh katalis heterogen seperti H3PMo12O40, H3PW12O40, dan bentonit sintetik (Torviso et al., 2006;Adams et al., 1982). Katalis heterogen lebih banyak dikembangkan karena lebih ramah lingkungan, dapat digunakan kembali setelah beberapa kali pemakaian, dan lebih ekonomis daripada katalis homogen. Berikut mekanisme siklodimerisasi anetol yang menghasilkan metanetol. H+

CH 3 H3CO

H3CO

H3CO OCH 3

Anetol

CH 2CH 3 CH 2CH 3 CH 3 CH 3

H

H3CO H3CO

H+ Metanetol OCH 3

OCH 3

Gambar 4.6. Siklodimerisasi anetol menjadi metanetol Dalam penelitian ini siklodimerisasi anetol dilakukan menggunakan katalis H3PMo12O40/bentonit. Reaksi dilakukan pada kondisi dengan pemanasan 60oC (Torviso et al., 2006). Sebanyak 1,5 g anetol direaksikan dengan 0,5 g

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


46

katalis serta 10 mL kloroform dan dilakukan refluks selama 1,2,3,4,5, dan 6 jam. Hasil reaksi dipisahkan dari katalis dengan menggunakan centrifuge. Pemisahan hasil reaksi dan katalis dilakukan dengan alat centrifuge karena ukuran partikel katalis yang cukup kecil. Bila dilakukan dengan kertas saring, maka sebagian kecil partikel-partikel katalis masih bisa melewati pori kertas saring. Produk reaksi yang diperoleh memiliki sifat fisik yang berbeda dari senyawa awal yaitu dari segi warna dan kekentalan. Produk reaksi lebih kental daripada senyawa awal dan berwarna kecoklatan. Peningkatan kekentalan produk diduga disebabkan massa molekul relatif (Mr) dari senyawa target (metanetol) cukup besar yaitu 296 g/mol.

0 jam

1 jam

2 jam

3 jam

4 jam

5 jam

6 jam

Gambar 4.7. Minyak anis sebelum dan sesudah bereaksi 4.7 Analisis Produk 4.7.1 Kromatografi lapis tipis (KLT) Hasil transformasi anetol dianalisis menggunakan kromatografi lapis tipis dengan fasa diam silika dan fasa gerak n-heksana:kloroform (6:4). Analisis ini bertujuan untuk mengetahui waktu terbentuknya produk yang dikatalisis oleh H3PMo12O40/bentonit. Sampel dengan konsentrasi 50 ppm ditotolkan pada plat silika menggunakan pipet mikro berukuran 1 μL. Berikut ini adalah tabel Rf dan

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


47

gambar hasil uji KLT dari minyak anis (Anetol) sebelum dan setelah bereaksi selama 1-6 jam. Tabel 4.1. Nilai Rf hasil komatografi lapis tipis Reaksi (jam)

Rf-1

Rf-2 (Anetol)

Rf-3 (Noda baru)

Rf-4 (Noda baru)

0

0,28

0,69

-

-

1

0,21

0,625

0,39

-

2

0,24

0,64

0,39

-

3

0,22

0,625

0,42

-

4

0,19

0,625

0,43

-

5

0,24

0,65

0,47

-

6

0,28

0,68

0,51

0,35

Rf-2 (Anetol) Rf-3 (Noda baru) Rf-4 (Noda baru) Rf-1

Waktu reaksi

Gambar 4.8. Hasil uji KLT produk transformasi anetol Dari hasil uji KLT, pada minyak anis (0 jam) terdapat 2 noda besar. Noda pertama (Rf-1) diduga sebagai pengotor dalam minyak anis, sedangkan noda kedua (Rf-2) diduga sebagai anetol karena menunjukkan ciri khas noda yang sangat besar dimana anetol merupakan 90,50 % komponen utama minyak anis (Lawless, 2002). Noda baru (Rf-3) mulai terbentuk saat reaksi berlangsung selama

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


48

1 jam dan noda baru terlihat semakin jelas pada sampel di jam-jam berikutnya. Noda baru (Rf-3) ini diduga sebagai produk reaksi (metanetol) karena letak noda baru yang cukup dekat berada dibawah noda anetol. Jika dilihat dari struktur senyawa kimianya, metanetol merupakan senyawa dimer yang lebih polar daripada anetol, sehingga saat diuji KLT dengan eluen n-heksana:klorofom (6:4), maka noda metanetol akan terletak di bawah noda anetol karena metanetol yang bersifat lebih polar daripada anetol akan lebih terikat pada silika. Tidak seperti hasil uji KLT sampel reaksi 1 sampai 5 jam yang hanya menunjukkan 1 noda baru, pada hasil uji KLT untuk sampel reaksi 6 jam terdapat 2 noda baru (Rf-3 dan Rf-4). Noda baru (Rf-4) ini diduga sebagai hasil samping, karena bila dilihat dari intesitas noda dapat dikatakan bahwa konsentrasi noda Rf-4 ini

sangat

rendah. Produk samping dari reaksi ini diduga adalah bentuk lain dari dimer anetol yang dikatalisis oleh asam Lewis dari bentonit. Hal tersebut dapat terjadi karena katalis yang digunakan dalam reaksi ini memiliki dua sisi asam, yaitu asam Bronsted dan Lewis. Intensitas kepekatan noda Rf-3 semakin meningkat pada sampel hasil reaksi di jam-jam berikutnya yang mengindikasikan bahwa konsentrasi produk yang terbentuk semakin bertambah banyak. Hal tersebut juga didukung dengan intensitas kepekatan dan diameter noda anetol yang semakin berkurang pada sampel hasil reaksi di jam-jam berikutnya. Berkurangnya diameter dan intensitas kepekatan noda anetol menunjukkan berkurangnya konsentrasi anetol dalam minyak yang mengindikasikan bahwa anetol telah bereaksi. Secara kuantitatif, nilai konversi total anetol dapat diperoleh melalui persamaan berikut

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


49

Tabel 4.2. Data konversi total anetol Waktu reaksi (Jam) 0 1 2 3 4 5 6

Konversi (%) 0,00 23,08 46,15 61,54 61,54 61,54 73,08

Gambar 4.9. Kurva konversi anetol (%) terhadap waktu reaksi Dari Tabel 4.2 dan Gambar 4.9, nilai konversi transformasi anetol menggunakan katalis H3PMo12O40/bentonit selama 0 sampai 3 jam mengalami peningkatan yang cukup signifikan yaitu 0%; 23,08%; 46,15%; dan 61,54%. Namun saat reaksi berlangsung selama 3 sampai 5 jam, nilai konversi transformasi anetol tidak mengalami peningkatan. Setelah 6 jam reaksi terdapat peningkatan konversi anetol sebesar 73,8%, peningkatan ini diikuti dengan terbentuknya noda baru (Rf-4) yang mengindikasikan adanya produk samping. Hal

tersebut

mengindikasikan

terjadinya

penurunan

selektivitas

katalis

H3PMo12O40/bentonit.

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


50

Sebagaimana diketahui bahwa mekanisme reaksi dengan katalis heterogen seperti bentonit, zeolit dan monmorilonit terdiri dari beberapa tahap yaitu difusi reaktan pada permukaan katalis, adsorpsi reaktan pada permukaan katalis, transformasi kimia, desorpsi produk dari permukaan (Upadhyay, 2006). Pada penelitian ini, diduga proses desorpsi menjadi salah satu penyebab penurunan selektivitas katalis. Produk yang dihasilkan tidak dapat terdesorpsi dengan baik dari permukaan katalis sehingga sisi aktif katalis (asam Bronsted) akan tertutupi oleh produk. Tertutupnya sisi aktif katalis oleh produk mengakibatkan sisi asam Bronsted tidak dapat lagi mengadsorpsi reaktan (anetol) dan mengakibatkan transformasi tidak bisa terjadi lagi. Dari hasil analisis perhitungan noda KLT, dapat dikatakan bahwa aktivitas katalitik H3PMo12O40/bentonit mulai terlihat pada hasil reaksi siklodimerisasi anetol selama 1 jam dengan waktu optimum reaksi adalah 3 jam. 4.7.2 Spektrofotometer UV-Vis Produk

reaksi

siklodimerisasi

anetol

dianalisis

menggunakan

spektrofotometer UV-Vis untuk mengetahui λmaks senyawa sebelum reaksi (anetol) dan setelah reaksi (metanetol).

Kemudian λmaks yang diperoleh dari

analisis ini dibandingkan dengan λmaks dalam literatur. Blangko yang digunakan adalah metanol dan akuades. Hasil analisis spektrofotometer UV-Vis minyak anis sebelum dan setelah reaksi ditampilkan dalam Gambar 4.10.

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


(a)

51

(b) 207,0 nm

258,5 nm

Gambar 4.10. Spektrum UV-Vis minyak anis (a) sebelum, (b) sesudah bereaksi 3 jam Dari spektrum (a), didapatkan 1 puncak karakteristik pada λmaks sebesar 258,5 nm dengan absorbansi sebesar 0,274. λmaks tersebut menunjukkan adanya anetol dalam minyak anis. Sedangkan dari spektrum (b), didapatkan λmaks sebesar 207 nm dengan absorbansi 0,324 yang mengindikasikan λmaks Produk reaksi. λmaks hasil pengukuran ini sesuai dengan penelitian Shimoni et al. (2002) dan Torviso et al. (2006) yang sebelumnya meneliti tentang biosintesis anetol dan sintesis metanetol. 4.7.3 GC-MS Kolom yang digunakan untuk analisis ini adalah kolom kapiler dengan fase diam innowax (polietilen glikol) yang bersifat polar. Kolom ini banyak digunakan dalam analisis senyawa aromatis, alkohol, minyak atsiri serta pelarutpelarut. Dari hasil analisis didapatkan kromatogram dan spektrum massa, kromatogram menunjukkan waktu retensi (Tr) dan luas puncak area dari masingmasing puncak sedangkan spektrum massa menunjukkan berat molekul dan fragmentasi senyawa. Larutan standar yang digunakan dalam penelitian ini adalah 1,5 mL minyak anis dalam 10 ml kloroform. Pada kromatogram pada Gambar 4.11, terlihat 5 puncak dimana anetol muncul pada puncak 2 dan 3. Puncak 2 memiliki Skripsi


A'yunil Hisbiyah


52

waktu retensi sebesar 18,507 menit dengan luas area sebesar 1,84%, sedangkan puncak 3 miliki waktu retensi sebesar 18,960 menit dengan luas area sebesar 65,71%. Puncak 4 merupakan p-anisaldehid yang memilik waktu retensi sebesar 21,372 menit dengan luas area sebesar 12,73% sedangkan puncak 5 merupakan pengotor dalam minyak anis. Puncak 1 merupakan pelarut kloroform. 3

1 4 2

5

Gambar 4.11. Kromatogram GC-MS standar anetol

C10 H12O

Gambar 4.12. Spektra massa anetol pada puncak 3 (Anetol) Spektra massa pada Gambar 4.12 memiliki berat molekul 148 sebagaimana berat molekul dari anetol serta memiliki indek kemiripan dengan spektra massa anetol pada library MS sebesar 97. Pada penelitian Kusumaningsih et al. (2004), puncak dasar dengan m/z=148 merupakan merupakan puncak dasar yang khas untuk anetol (C10OH12) karena struktur anetol terstabilkan oleh resonansi. m/z=117 dihasilkan dari lepasnya radikal H dan O=CH2. Fragmentasi anetol terdapat pada Gambar 4.13.

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


53

Gambar 4.13. Fragmentasi anetol selama 3 jam. Kromatogram tersebut memiliki 8 puncak, puncak anetol ditunjukkan oleh puncak 4 dengan waktu retensi sebesar 18,957 menit dan luas area sebesar 32,27%. Pada kromatogram ini terdapat 3 puncak baru, yaitu pada waktu retensi 16,913; 23,313; dan 24,048 menit dengan luas area masing-masing yaitu 0,23%; 0,38%; dan 0,86%. 4

1

5

2

3

6 78

Gambar 4.14. Kromatogram GC-MS hasil transformasi anetol selama 3 jam Dari ketiga puncak baru tersebut, puncak 7 dan 8 diduga produk transformasi anetol dengan luas area sebesar 0,38% dan 0,86% dengan m/z sebesar 208 dan 210.

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


54

C12 H16O3

Gambar 4.15. Spektra massa produk transformasi anetol (puncak 7) Spektra massa Gambar 4.15 merupakan spektra massa dari puncak 7 dengan m/z sebesar 208 yang diduga memiliki rumus molekul C12H16O3. Puncak dengan kelipatan tertinggi memiliki m/z sebesar 164 yang berasal dari lepasnya –CH3 dan –OCH3 membentuk fragmen dengan rumus molekul C10H12O2. H3CO

-CH3

H3CO

.+

-OCH3

O CH3

O OCH3

O

M+= 208

OCH3

m/z= 193

m/z= 164 O CH2

-H

-OCH2 O

m/z = 163 O CH2

H

-CO O

m/z = 105

m/z = 133

Gambar 4.16. Fragmentasi produk transformasi anetol puncak 7

C11 H14O4

Gambar 4.17. Spektra massa produk transformasi anetol (puncak 8) Spektra massa Gambar 4.17 merupakan spektra massa dari puncak 8 dengan m/z sebesar 210 memiliki indek kemiripan sebesar 79 dengan turunan asam mandelat dan diduga memiliki rumus molekul C11O4H14. Puncak dengan kelipatan tertinggi Skripsi


A'yunil Hisbiyah


55

adalah m/z = 165 yang berasal dari [C9H9O3]+. m/z = 165 dihasilkan dari lepasnya radikal –OCH2 dan -CH3. OH

.

OH

O

O

-OCH2CH3

H2C

H3CO

CH3

+

M = 210

O

-CO

C

H3CO

H3CO

m/z = 165

OH

HO

m/z = 137

.+

H C

H3CO

H3CO

m/z = 109

M+ = 137

H3C

O

-CH3

-CO

m/z = 66

O

O

m/z = 94

Gambar 4.18. Fragmentasi produk transformasi anetol puncak 8 Dari analisis GC-MS produk transformasi anetol diatas, dapat dikatakan bahwa transformasi anetol yang terjadi berupa reaksi oksidasi anetol. Hal tersebut dapat terjadi karena katalis H3PMo12O40 memiliki dua kemampuan, yaitu sebagai katalis asam Bronsted dan sebagai oksidator pada reaksi reduksi-oksidasi (Obali, 2003). Dalam hal ini, H3PMo12O40 berperan sebagai oksidator yang ditandai dengan perubahan warna katalis dari kuning menjadi biru tua selama reaksi transformasi berlangsung. Perubahan warna tersebut megindikasikan terjadinya perubahan bilangan oksidasi Mo dari Mo+6 menjadi Mo+5 (Chen et al., 2003).

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai berikut : 1. Hasil

karakterisasi

katalis

H3PMo12O40/bentonit

menggunakan

XRD

menunjukkan adanya puncak khas H3PMo12O40 pada 2θ sebesar 26o dengan intesitas yang sangat tinggi. Dari uji keasaman

H3PMo12O40/bentonit

menggunakan FT-IR didapatkan jumlah mol sisi asam Bronsted pada H3PMo12O40/bentonit sebesar 0,3340 mmol/g sedangkan jumlah mol sisi asam Lewis sebesar 7,45 x 10-3 mmol/g. 2. Aktivitas katalitik H3PMo12O40/bentonit mulai terlihat pada hasil transformasi anetol selama 1 jam dengan waktu optimum reaksi adalah 3 jam dengan % konversi anetol sebesar 61,54%. Produk yang didapatkan memiliki berat molekul sebesar 208 g/mol dan 210 g/mol. 5.2 Saran 1. Perlu dilakukan modifikasi katalis bentonit untuk meningkatkan selektivitas dan % konversi anetol. 2. Perlu dilakukan pengubahan metode preparasi katalis asam fosfomolibdat dan bentonit sehingga diperoleh aktivitas katalitik yang lebih bagus.

56 Skripsi


A'yunil Hisbiyah


DAFTAR PUSTAKA Aboul-Enein, Y., and Hassan, I.A., 2003, Chiral Separations by Liquid Chromatography and Related Technologies, Marcel Dekker Inc., New York, 12-15. Adams, J.M., Davies, S.E., Graham, S.H., Thomas, J.M., and Catal, J., 1982, Catalyzed reactions of organic molecules at clay surfaces: Ester breakdown, dimerizations, and lactonizations, Journal of Catalysis, 78 (1) : 197-208. Alexander, R., Jefferson, A., and Lester, P.D., 1981, Cationic oligomerization and polymerization of some propenylbenzene derivatives, Journal of Polymer Science: Polymer Chemistry Edition, 19 (3) : 695-706. Amalia, F., 2011, Cation Exchanged Bentonit Turen Malang Dengan A1C1 Sebagai Katalis Pada Pembuatan Biodiesel dari Minyak Jarak Pagar, Skripsi, program studi Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga, Surabaya. Andriayania, 2005, Senyawa Heteropoly Acid sebagai Katalis pada Sistem Homogen dalam Pelarut Organik, e-USU Repository, 1-2. Andriayanib, 2005, Senyawa Heteropoly Acid dan Garam-garamnya sebagai Katalis pada Sistem Heterogen dalam Pelarut Organik, e-USU Repository, 1-2. Baker, W. and Enderby, J., 1940, The structure of Metanethole, Journal of Chemichal Society., 1094. Bergman, W. and Feeney, R.J., 1951, Nucleosides of sponges, Journal of Organic Chemistry, 16 : 981-987. Bhorodwaj, K.S. and Dutta, K.D., 2011, Activated Clay Supported Heteropoly Acid Catalysts for Esterification of Acetic Acid with Butanol, Applied clay science, 53(2) : 347-352. Birkholz, M., 2006, Thin Film Analysis by X-Ray Scattering, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co, Weinheim, 14-18.

57 Skripsi


A'yunil Hisbiyah


58

Bokade, V.V. and Yadav, G.,D., 2007, Synthesis of Pharmaceutical Intermediates by Toluene Benzylation over Heteropoly Acids on Different Support, Journal of Natural Gas Chemistry, 16 : 186-192. Clark, H.J., 2001, Catalysis for Green Chemistry, Pure Application Chemistry, 73 (1): 103-111. Clarke, S., 2005, Essential Chemistry for Aromatherapy, 2nd edition, Elsevier Ltd, China, 40-63. Chen, D., Xue, Z., and Su, Z., 2003, A New Catalyst of 12-Molybdophosphoric Acid for Cationic Polymerization of Styrene: Activity and Mechanism Studies, Journal of Molecular Catalysis, 203 : 307-312. Coperet, C., 2009, Handbook of Green Chemistry, Volume 2: Heterogeneous Catalysis, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim. Da Silva, K.A., Robles D., Patricia A., Sousa, E.M.B., Kozhevnikova, E.F., Kozhenikov, I.V., and Gusevskya, Elena V., 2004,, 2004, Cyclitation of (+)-Citronellal to (-)-Isopulegol catalyzed by H3PW12O40/SiO2, Journal of Catalysis Communication, 5: 425-429. Emeis,C.A., 1993, Determination of Integrated Molar Extinction Coefficients for Infrared Absorption Bands of Pyridine Adsorbed on Solid Acid Catalysts, Journal of Catalysis, 141(2) : 347-354. Fatimah, I., 2009, Zirconium Dioxide Dispersed in SiO2-Montmorilonit : Heterogeneous Catalyst for Citronellal Conversion to Isopulegol, J. Appl. Sci. Res., 5 (10) : 1277-1284. Hamid, A. dan Djisbar, A., 1989, Current Work on Essential Oils and Spices in Indonesia, Industrial crops research journal , 2(1): 16-21. Herbert, R.B., 1994, Biosynthesis of Secundery Metabolites, Second edition, Chapman & Hall, 2-6 Boundary Low, London, 96 -116. Hobir dan Nuryani, Y., 2004, Plasma Nutfah Tanaman Atsiri, Perkembangan teknologi TRO, XVI (1). Hutching, A., Scoot A.H., Lewis, G., and Cunningham, A.B., 1996, Zulu Medical Plants, National University of Natal Press, Pietermarizzburg.

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


59

Itälä, A., 2009, Chemical Evolution of Bentonite Buffer in a Final Respository of Spent Nuclear Fuel During the Thermal Phase, VTT, Helsinki, 15-17. Ito, C., Katsuno, S., Itoigawa, M., Ruangrungsi, N., Mukainaka, T., and Okuda, M., 1999, New Carbazole Alkaloids from Clausena anisata f. with Antitumor Promoting Activity. Journal of Natural Product. 63 (1): 125128. Kloprogge, J. T., 1998, Synthesis of Smectites and Porous Pillared Clay Catalysts : A Review, Journal of Porous Material, 5 : 5-41. Konta, J., 1995, Clay and Man : Clay Raw Material in The Service of Man, Applied Clay Science, 10 : 275-335. Kozhevnikov, I., 2009, Sustainable Heterogenous Acid Catalysis by Heteropoly Acids, Handbook of Green Chemistry, Green Catalysis, Vol. 2, Wiley-VCH, 153 – 161. Kusumaningsih, T., Handayani, D.S., Makruf, A., 2004, Sintesis Senyawa Komponen Parfum Etil p-Anisat dari Anetol, Biofarmasi, 2 (2): 58-63. Lawless, J., 2002, Encyclopedia of Essential Oils, Thorson, London, page : 226. Lee, K.W., Everts, H., and Beynen, A.C., 2004, Essential oil in Boiler Nutrition, International Journal of Poultry Sciences, 3 (12) : 738-752. Lewis, W.H. and Lewis, P.F.E., 1977, Medical Botany in Plants Affecting Man’s Health, 1st ed., A. Wiley-Inerscience Publication, John Wileyson, New York, 237-369. Lindiyah, 2008, Studi Reaksi Kopling Oksidatif Eugenol dan Isoeugenol Oleh Enzim Peroksidase dari Horseradish, Skripsi, Universitas Indonesia, Jakarta. Ma’mun dan Suhirman, S., 2008, Karakteristik Minyak Atsiri Potensial, Balai penelitian tanaman obat dan aromatik, Bogor. MacMillan, J., Martin, I.L., and Morris, D.J., 1969, Tricyclic dimers of propenylphenyl ethers-I☆: NMR and stereochemistry, Tetrahedron, 25 : 905.

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


60

Merck, E., 2001, Merck Index:13th Edition, Merck & Co., Inc., White House station, New Jersey, USA. Moffat, J.B., 2002, Metal–Oxygen Clusters The Surface and Catalytic Properties of Heteropoly Oxometalates, Kluwer Academis Publisher, Newyork, 88-90. MÜller, A., Meszaros, M., Lempert-Sreter, M., and Szara, I., 1951, Dimeric Propenyl Phenol Ethers. XIII. on Metanethole and its Teralin Isomers, Journal of Organik Chemistry, 16 : 1003. Mukai, S.R., Masuda, T., Isao, O., and Hashimoto, K., 1997, Preparation of encaged heteropoly acid catalyst by synthesizing 12-molybdophosphoric acid in the supercages of Y-type zeolite, Applied catalysis, 165 : 219-226. Nagendrappa, G., 2002, Organic Synthesis Using Clay Catalysts Clays for ‘Green Chemistry’, Resonance, Vol. 6, Department of Chemistry Bangalore University, Bangalore, 66-68. Obali, Zeynep, 2003, Heteropoly Acid Catalysts for Etherifications of Isoolefins, Thesis, The Middle East Technical University, Turkey, 22-28. Önal, M., Sarikaya, Y., AlemdaroĞlu, T., and Ada, K., 2000, The Thermal Decomposition Kinetics of the ReŞadiye (Tokat/Turkey) Bentonite and Fractions, Article Communications de la Faculté des Sciences de l'Université d'Ankara Series B, 46 : 11-23. Ortiz-Islas, E., LÓpez, T., GÓmez, R., Navarrete, J., Aguilar, D.H., Quintana, P., Picquart, M., 2005, Molybdophosphoric Acid in Sol–gel Titania: Physicochemical Properties, Applied Surface Science, 252: 839–846. Oyen, L.P.A. dan Dung, N.X., 1999, Plant Resources of South East Asia in Essential Oil Plant, Bogor, Indonesia, Number 19 : 86 – 89. Parry, E.P., 1963, An Infrared Study of Pyridine Adsorbed on Acidic Solids Characterization of Surface Acidity, Journal of Catalysts 2, 371-379 Popa, A., Sasca, V., Kiša, E. E., Marinković – Neduĉin, R., Bokorov, M. T., Halasz, J., 2005, Structure and Texture of Some Keggin Type Heteropolyacids Supported on Silica and Titania, Journal of Optoelectronics and Advanced Materials, 7(6) : 3169 – 3177. _

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


61

Rahiman, M.H.F., Hamzah, H.A., Tajjudin, M., and Taib, M.N., 2008, SmallScale Steam Distillation Plant for Cymbopogon nardus Essential Oil extraction, Article Faculty of Electrical Engineering, UiTM Malaysia Rao, V.K.T., Prasad, Sai P.S., and Lingaiah, N., 2009, Iron exchanged molybdophosphoric acid as an efficient heterogeneous catalyst for the synthesis of quinoxalines, Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 312 : 65-69. Ruiping, W., Maiping, G., and Jun, W., 2009, Preparation, Characterization and Catalytic Behavior of 12-Molybdophophoric Acid Encapsulated in the Supercage of Cs+-exchanged Y Zeolite, Chinese Journal of Chemical Engineering, 17 (1) : 58-63. Rusli, S. dan Nurdjannah, N., 1991, The Characteristics of Some Prospective Essential Oils in Indonesia, Journal of Industrial Crops Research, 6 (1) : 31-37. Sastrohamidjojo, 2004. Kimia Minyak Atsiri. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta, 203-238. Satam, J.R., Parghi, K.D., and Jayaram, R.V., 2008, 12-Tungstophosphoric acid supported on zirconia as an efficient and heterogeneous catalyst for the synthesis of bis(indolyl)methanes and tris(indolyl)methanes, Catalysis Communication, 9 : 1071-1078. Sekewael, S.J., 2008, Karakterisasi Sifat Fisikokimia Komposit Besi OksidaMontmorilonit Hasil Interkalasi Silikat Lempung Montmorilonit, Indonesia Chinica Acta Vol. 1. No. 1 Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Pengetahuan Alam, Universitas Pattimura Kampus Poka, Ambon, Hal: 26 Shimoni, E., Baasov, T., Ravid, U., and Shoham, Y., 2002, The trans-Anethole Degradation Pathway in an Arthrobacter sp., The Journal or Biology Chemistry, 277 (14) : 11866–11872. Seidemann, J., 2005, Worls Spice Plant : Economic Usage, Botany, and Taxonomy, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, Germany, page : 110. Sherman, H., 1997, Handbook of Instrumental Techniques for Analytical Chemistry, Prentice Hall PTR, New Jersey, 247-266.

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


62

Shriner, R.L., Herman, C.K.F., Morril, T.C., Curtin, D.Y., and Fuson, R.C., 2004, The Systematic Identification of Organic Compounds, 8th Edition, John Wiley & Sons, Inc., New York, Page: 119, 474-475. Sudarningsih dan Fahruddin, 2008, Penggunaan Metode Difraksi Sinar-X dalam Menganalisa Kandungan Mineral pada Batuan Ultra Basa Kalimantan Selatan, Jurnal Fisika FLUX, 5 (2) : 165-173. Supeno, 2007, Bentonit Alam Terpilar sebagai Material Katalis/Co-katalis Pembuatan Gas Hidrogen dan Oksigen dari Gas, Skripsi, Universitas Sumatera Utara, Medan, 30-31. Syuhada, W.R., Wijaya, R., Jayatin dan Rohman S., 2009, Modifikasi Bentonit (Clay) menjadi Organoclay dengan Penambahan Surfaktan, Journal of Nanosains & Nanoteknologi, 2 (1): 48-49. Upadhyay, Santosh K., 2006, Chemical Kinetics and Reaction Dynamics, Anamaya Publisher, New Delhi, Page: 156, 159. Torviso, del Rosario, M., Alesso, N.E., Moltrasio, Y.G., Vázquez, G.P., Pizzio, R.L., Caceres, V.C., and Blanco, M.N., 2006, Effect of the support on new metanethole synthesis heterogeneously catalyzed by Keggin Heteropoly acids, Applied catalysis, 301 : 25-31. Vijayakumar, B., Nagendrappa, G., Prakash, B.S.J, 2009, Acid Activated Indian Bentonite, an Efficient Catalyst for Esterification of Carboxylic Acids, Catal Lett, 128 : 183-189. Westphal, E. dan Jansen, P.C.M., 1993, Plant Resources of South-East Asia, Bogor, Indonesia. 88-90. Yahiaoui, A., Belbachir, M., and Hachemaoui, A., 2003, An Acid Exchanged Montmorillonite Clay-Catalyzed Synthesis of Polyepichlorhydrin, International journal of molecular science, 4 : 548-561. Zastya, 2008, Pembentukan Dimer Eugenol dengan Katalis Enzim Lakase dan Uji Aktivitasnya sebagai Antioksidan, Skripsi, Jurusan Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Indonesia, Jakarta.

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


Lampiran 1 Spektrum FT-IR H3PMo12O40 hasil sintesis

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


Lampiran 2 Difraktogram XRD bentonit Turen Malang teraktivasi asam

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


Skripsi


A'yunil Hisbiyah


Skripsi


A'yunil Hisbiyah


Skripsi


A'yunil Hisbiyah


Lampiran 3 Difraktogram XRD H3PMo12O40/bentonit

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


Skripsi


A'yunil Hisbiyah


Skripsi


A'yunil Hisbiyah


Skripsi


A'yunil Hisbiyah


Skripsi


A'yunil Hisbiyah


Lampiran 4 Spektrum FT-IR keasaman H3PMo12O40/bentonit

PerkinElmer Spectrum Version 10.03.06 Friday, June 01, 2012 2:37 PM

Report

Filename Analyst Description

A’YUNIL H_1 Universitas Negeri Surabaya A’YUNIL H, MEI 10 2012

Sample Details Creation Date X-Axis Units X-Axis start value X-Axis end value Data interval Number of points Y-Axis Units

Instrument

Instrument Model Frontier Instrument Serial Number Software Revision Number of Scans Resolution

Instrument (Full)

Instrument Model Instrument Serial Number Software Revision Number of Scans Resolution Detector Source Beamsplitter Apodization Spectrum Type Beam Type Phase correction Scan Speed IGram Type Scan Direction Zero Crossings JStop IR-Laser Wavenumber Manufacturer Part Number Description Default Scan Range/cm-1 Temperature / °C Accessory Type Slide Holder Option

Accessory

Manufacturer Part Number Description Default Scan Range/cm-1 Temperature / °C Accessory Type Slide Holder Option

QualityChecks Water Vapor Carbon Dioxide Baseline Low Baseline High Baseline Slope

Skripsi

5/10/2012 2:16:57 PM cm-1 2000 1400 -1 601 A FT-IR 89485 CPU32 Main 00.09.9951 07-September-2011 11:49:41 1 4 Frontier FT-IR 89485 CPU32 Main 00.09.9951 07-September-2011 11:49:41 1 4 MIR TGS MIR OptKBr Strong Spectrum Ratio Magnitude 0.2 Double Combined 0 8.94 15798.00 PE L1200301 Standard sample area kit 4000 450 Not Specified Slide Holder Not Specified PE L1200301 Standard sample area kit 4000 450 Not Specified Slide Holder Not Specified Warning Not Performed Warning Passed Passed


A'yunil Hisbiyah


Strong Bands Weak Bands High Noise Fringes Vignetting Blocked Beam Negative Bands Zero Transmission Stray Light Window Cutoff

Passed Passed Passed Passed Caution Passed Passed Passed Passed Caution

PerkinElmer Spectrum Version 10.03.06 Friday, June 01, 2012 2:37 PM

Spectrum Graph

A’YUNIL H_1 A’YUNIL H, MEI 10 2012

Skripsi

Peak Name

Source Spectra Results Spectrum Name A’YUNIL H List of Peak Area/Height X (cm-1)

Y (A)

1

1868.61

1.3734

2

1638.54

2.6003

3

1634.57

2.6229

4

1630.86

2.6166

5

1548.68

1.5244

6

1490.49

1.9339

7

1441.57

1.3345


A'yunil Hisbiyah


Lampiran 5 Perhitungan sisi asam Bronsted-Lewis H3PMo12O40/bentonit Jumlah sisi asam (mmol/g) =

BxL

(1)

k x g x 103 massa cawan (m1) = 31,7336 g massa cawan + massa H3PMo12O40/bentonit (m2) = 32,2119 g massa cawan + massa H3PMo12O40/bentonit + massa piridin (m3)= 32,2457 g g = m3 - m2 = 32,2457 g - 32,2119 g = 0,0338 g L = 0,785 cm2 1.

Sisi asam Bronsted dengan B = 27,04 cm-1 dan k = 1,88 cm.mmol-1 Sisi asam Bronsted

=

10-3

= 0,3340 mmol/g 2.

Sisi asam Lewis dengan B = 0,4556 dan k = 1,42 cm.mmol-1 Sisi asam Lewis

=

10-3 = 7,45 x 10-3 mmol/g

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


Lampiran 6 Spektrum UV-Vis minyak anis

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


Lampiran 7 Spektrum UV-Vis hasil reaksi transformasi selama 3 jam

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


Lampiran 8 Metode analisis GC-MS GCMS-QP2010S SHIMADZU Kolom :Restek StabilwaxR-DA Panjang : 30 meter ID : 0,25 mm Gas pembawa : Helium Pengionan : EI 70 Ev Method [Comment] ===== Analytical Line 1 ===== [GC-2010] Column Oven Temp. :60.0 °C Injection Temp. :215.00 °C Injection Mode :Split Flow Control Mode :Pressure Pressure :12.0 kPa Total Flow :81.5 mL/min Column Flow :0.51 mL/min Linear Velocity :26.0 cm/sec Purge Flow :0.3 mL/min Split Ratio :158.4 High Pressure Inj. :OFF Carrier Gas Saver :OFF Splitter Hold :OFF Oven Temp. Program Rate Temperature(°C) 60.0 10.00 215.0 External Wait Equilibrium Time [GC Program] [GCMS-QP2010] Ion Source Temp Interface Temp. Solvent Cut Time

Skripsi

Hold Time(min) 5.00 30.00

:No :0.5 min

:200.00 °C :215.00 °C :1.00 min


A'yunil Hisbiyah


[MS Table] --Group 1 - Event 1-Start Time End Time ACQ Mode Event Time Scan Speed Start m/z End m/z Sample Inlet Unit

Skripsi

:1.20min :50.00min :Scan :0.50sec :1250 :28.00 :600.00 :GC


A'yunil Hisbiyah


Lampiran 9 Kromatogram GC-MS anetol Lab.Kimia Organik FMIPA - UGM

Analyzed by Sample Name Sample ID Data File Method File Tuning File

Sample Information : Admin : MINYAK ATSIRI ANIS + KLOROFORM, A’YUNIL : 543 .12 : I:\A’YUNIL C1613.qgd : M:\MARET 2012\ATSIRI WAX(60-5-10-215-25)xxx.qgm : C:\GCMSsolution\System\Tune1\MEI 2012.qgt

Chromatogram Chromatogram MINYAK ATSIRI ANIS + KLOROFORM, A’YUNIL I:\A’YUNIL C1613.qgd

Peak# 1 2 3 4 5

Skripsi

R.Time 4.756 18.057 18.960 21.372 22.982

I.Time 4.683 17.992 18.850 21.267 22.908

F.Time 4.967 18.175 19.267 21.583 23.100

Peak Report TIC Area Area% Height Name 14387573 18.17 2909556 1453104 1.84 307298 52028310 65.71 9288358 10076651 12.73 1768722 1232926 1.56 236675 79178564 100.00 14510609


A'yunil Hisbiyah


Lampiran 10 Spektra Massa GC-MS anetol

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


Skripsi


A'yunil Hisbiyah


Skripsi


A'yunil Hisbiyah


Skripsi


A'yunil Hisbiyah


Skripsi


A'yunil Hisbiyah


Lampiran 11 Kromatogram GC-MS hasil transformasi anetol Lab.Kimia Organik FMIPA - UGM

Analyzed by Sample Name Sample ID Data File Method File Tuning File

Sample Information : Admin : MINYAK ATSIRI ANIS + KLOROFORM, A’YUNIL : 543 .12 : I:\A’YUNIL C1613.qgd : M:\MARET 2012\ATSIRI WAX(60-5-10-215-25)xxx.qgm : C:\GCMSsolution\System\Tune1\MEI 2012.qgt

Chromatogram Chromatogram MINYAK ATSIRI ANIS + KLOROFORM 3 JAM, A’YUNIL I:\A’YUNIL E1613.qgd

Peak# 1 2 3 4 5 6 7 8

Skripsi

R.Time 4.760 16.913 18.037 18.957 21.361 22.974 23.313 24.048

I.Time 4.667 16.858 17.967 18.842 21.250 22.858 23.225 23.967

F.Time 5.225 16.983 18.142 19.200 21.567 23.150 23.383 24.175

Peak Report TIC Area Area% 93903468 49.50 428893 0.23 2208033 1.16 61208805 32.27 20933614 11.04 8652513 4.56 712825 0.38 1638562 0.86 189686713 100.00

Height Name 10709908 119450 563584 11381933 4069230 1542319 136182 288573 28811179


A'yunil Hisbiyah


Lampiran 12 Spektra massa GC-MS hasil transformasi anetol

Skripsi


A'yunil Hisbiyah


Skripsi


A'yunil Hisbiyah


Skripsi


A'yunil Hisbiyah


Skripsi


A'yunil Hisbiyah


Skripsi


A'yunil Hisbiyah


Skripsi


A'yunil Hisbiyah


Skripsi


A'yunil Hisbiyah


Skripsi


A'yunil Hisbiyah

PEMBUATAN DAN KARAKTERISASI KATALIS ASAM FOSFOMOLIBDAT TERIMPREGNASI PADA BENTONIT UNTUK TRANSFORMASI ANETOL SKRIPSI

Recommend Documents