SINTESIS GLUKOSA OLEAT DENGAN BERBANTUAN GELOMBANG MIKRO
HESTI YULIA RACHMAWATI
DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2010
ABSTRAK HESTI YULIA RACHMAWATI. Sintesis Glukosa Oleat dengan Berbantuan Gelombang Mikro. Dibimbing oleh ZAINAL ALIM MAS’UD dan MUHAMMAD FARID. Ester karbohidrat asam lemak adalah surfaktan nonionik yang bersifat tidak beracun, tidak berbau, tidak berasa, dan dapat terurai. Salah satunya adalah glukosa oleat. Glukosa oleat dapat disintesis dengan mereaksikan glukosa pentaasetat (GPA) dan metil oleat melalui metode pemanasan konvensional (refluks) selama 6 jam, yang memakan waktu lama. Untuk itu, telah dikembangkan metode sintesis senyawa organik berbantuan radiasi gelombang mikro (Microwave-Assisted Organic Synthesis, MAOS). Tujuan penelitian ini mensintesis glukosa oleat, melalui sintesis GPA dan metil oleat, dengan metode MAOS yang diharapkan reaksi dapat berlangsung lebih cepat dan rendemen lebih banyak. Parameter yang diamati ialah titik leleh (untuk GPA), kadar asam lemak bebas (untuk metil oleat), analisis gugus fungsi dengan spektrofotometri Fourier Transform Infrared (FTIR) dan persen hasil. Reaksi yang terjadi pada sintesis GPA dan glukosa oleat adalah reaksi transesterifikasi, sedangkan reaksi sintesis metil oleat merupakan reaksi esterifikasi. Dengan metode MAOS, waktu reaksi yang lebih cepat, yakni 5−10 menit. GPA, metil oleat, dan glukosa oleat berhasil disintesis sebagaimana ditunjukkan dari pencirian dengan spektrum FTIR. Persentase hasil sintesis GPA mencapai 68,52% dengan titik leleh 94–111 °C. Persentase hasil sintesis metil oleat mencapai 95,69%. Kadar asam lemak bebas metil oleat adalah 2,23%. Persentase hasil sintesis glukosa oleat mencaai 47,18%.
ABSTRACT HESTI YULIA RACHMAWATI. Glucose Oleic Acid Synthesis using MicrowaveAssisted Organic Synthesis (MAOS) Method. Supervised by ZAINAL ALIM MAS’UD and MUHAMMAD FARID. Carbohydrate-based esters of fatty acids are nonionic surfactants which are nontoxic, odorless, tasteless, and biodegradable. Glucose oleic acid is one of them. It can be synthesized by reacting glucose pentaacetate (GPA) and methyl oleate with conventional heating for 6 hours, which is slow and time-consuming. Therefore, organic synthesis has been developed by employing microwave irradiation, so called MicrowaveAssisted Organic Synthesis (MAOS). This research synthesized glucose oleic acid, from GPA and methyl oleate using MAOS method, to reduce time of reaction and better yield. The parameters observed were melting point (for GPA), free fatty acid content (for methyl oleate), functional group analysis using Fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR), and percent of yield. Reaction between GPA and glucose oleic acid was transesterification, while those of methyl oleate was esterification. GPA and glucose oleic acid using MAOS gave faster time of reaction, 5−10 minutes. The results showed that GPA, methyl oleate, and glucose oleic acid were well synthesized, as shown by FTIR spectra. The yield of GPA was 68,52%, with melting point was 94–111 °C. Methyl oleate gave 95,69% yield. Free fatty acid content of methyl oleate was 2,23%. The yield of glucose oleic acid was 47,18%.
SINTESIS GLUKOSA OLEAT DENGAN BERBANTUAN GELOMBANG MIKRO
HESTI YULIA RACHMAWATI
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Kimia
DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2010
Judul Skripsi Nama NIM
: Sintesis Glukosa Oleat dengan Berbantuan Gelombang Mikro : Hesti Yulia Rachmawati : G44203031
Menyetujui
Pembimbing I,
Pembimbing II,
Dr. Zainal Alim Mas’ud, DEA NIP 19560622 198601 1 001
Drs. Muhammad Farid NIP 19640525 199203 1 003
Mengetahui Ketua Departemen Kimia
Prof. Dr. Ir. Tun Tedja Irawadi, MS NIP 19501227 197603 2 002
Tanggal lulus:
PRAKATA Bismillahirrohamanirrohim. Alhamdulillah, puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunia-Nya, sehingga karya ilmiah ini dapat diselesaikan. Skripsi ini disusun berdasarkan hasil penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Juni 2008 sampai Agustus 2009. Tema yang diambil adalah sintesis, dengan judul Sintesis Glukosa Oleat dengan Berbantuan Gelombang Mikro. Terima kasih penulis ucapkan kepada berbagai pihak yang telah membantu selama kegiatan penelitian dan penyelesaian karya ilmiah ini, antara lain Dr. Zainal Alim Mas’ud, DEA selaku pembimbing I, Drs. Muhammad Farid selaku pembimbing II, dan M. Khotib, S.Si atas saran yang telah diberikan. Terima kasih juga disampaikan kepada segenap staf pengajar di Departemen Kimia FMIPA IPB atas pengajaran yang diberikan, seluruh staf Laboratorium Terpadu IPB yang telah membantu selama penelitian, dan rekan-rekan Kimia 40 atas diskusi dan semangatnya. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Bapak, Ibu, dan kakak-kakak (Mas Hani, Mbak Ria, dan Mbak Lusi) atas segala doa, kasih sayang, dan dorongan semangat yang telah diberikan, serta kepada keluarga besar B-14, MSC, Al-Ghifari, Yapis, dan FORMIS 89 atas doa, semangat, dan ukhuwah yang begitu indah. Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat.
Bogor, Januari 2010
Hesti Yulia Rachmawati
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 05 Juli 1985 dari ayah Abdul Rachman dan ibu Dewi Kutiah. Penulis merupakan putri ketiga dari tiga bersaudara. Tahun 2003 penulis lulus dari SMUN 89 Jakarta dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB. Penulis memilih Program Studi Kimia, Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi asisten praktikum mata kuliah Kimia Anorganik Dasar D3 pada tahun ajaran 2007/2008, serta asisten responsi mata kuliah Pendidikan Agama Islam pada tahun ajaran 2005/2006 dan 2006/2007. Penulis pernah aktif di kegiatan organisasi kemahasiswaan, yaitu sebagai salah satu staf Departemen Keilmuan, Ikatan Mahasiswa Kimia pada tahun 2006, sebagai salah satu staf Departemen Keputrian DKM Al-Ghifari pada tahun 2005, dan sebagai salah satu staf Departemen Syiar DKM Al-Ghifari pada tahun 2006. Penulis menyelesaikan praktik lapangan di Laboratorium Aspal, Penelitian dan Laboratorium, PT Pertamina (Persero), Pulo Gadung pada tahun 2006 dengan judul Pembuatan Emulsi Fuel untuk Industrial Fuel Oil (IFO).
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR GAMBAR ..................................................................................................... viii DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................................. viii PENDAHULUAN .........................................................................................................
1
TINJAUAN PUSTAKA Glukosa ................................................................................................................. Glukosa Pentaasetat ............................................................................................. Asam Oleat .......................................................................................................... Ester Karbohidrat Asam Lemak .......................................................................... Microwave Assisted Organic Synthesis (MAOS) ................................................ Transesterifikasi ...................................................................................................
1 2 2 2 3 3
BAHAN DAN METODE Alat dan Bahan .................................................................................................... Metode Penelitian ................................................................................................
4 4
HASIL DAN PEMBAHASAN Sintesis Glukosa Pentaasetat ................................................................................ Sintesis FAME (Metil Oleat) ............................................................................... Sintesis Glukosa Oleat .........................................................................................
4 6 8
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan .............................................................................................................. 9 Saran .................................................................................................................... 10 DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................................... 10 LAMPIRAN ................................................................................................................... 12
DAFTAR GAMBAR Halaman 1 Struktur Haworth (a) α-D-glukosa dan (b) β-D-glukosa; konformasi kursi (c) α-D-glukosa dan (d) β-D-glukosa ...........................................
1
2 Struktur α-D-Glukosa Pentaaasetat ..........................................................................
2
3 Struktur asam oleat (C18) ...........................................................................................
2
4 Skema microwave oven..............................................................................................
3
5 Skema transesterifikasi .............................................................................................
3
6 Reaksi esterifikasi pada sintesis GPA .......................................................................
4
7 Produk GPA ..............................................................................................................
5
8 Spektrum FTIR glukosa ............................................................................................
5
9 Spektrum FTIR GPA hasil sintesis ...........................................................................
6
10 Spektrum FTIR GPA (Spectra Database for Organic Compound SDBS) ...............
6
11 Reaksi esterifikasi pada sintesis metil oleat ...............................................................
6
12 Produk metil oleat ......................................................................................................
7
13 Spektrum FTIR metil oleat hasil sintesis ...................................................................
7
14 Spektrum FTIR metil oleat (Spectra Database for Organic Compound SDBS) ......
8
15 Reaksi transesterifikasi pada sintesis glukosa oleat .................................................
8
16 Produk glukosa oleat .................................................................................................
9
17 Spektrum FTIR glukosa oleat hasil sintesis ...............................................................
9
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1 Diagram alir penelitian .............................................................................................. 13 2 Diagram alir sintesis glukosa pentaasetat metode MAOS ......................................... 14 3 Diagram alir sintesis metil oleat ................................................................................. 15 4 Diagram alir sintesis glukosa oleat metode MAOS ................................................... 16 5 Perhitungan persentase hasil GPA ............................................................................. 17 6 Perhitungan persentase hasil metil oleat .................................................................... 18 7 Penentuan kadar asam lemak bebas (%FFA) ............................................................. 19 8 Perhitungan persentase hasil glukosa oleat ................................................................ 21
PENDAHULUAN Ester karbohidrat asam lemak adalah surfaktan nonionik yang menarik perhatian para ahli kosmetika, farmasi, surfaktan, dan gizi, karena sifatnya yang multifungsi, tidak berbau, tidak berasa, dan dapat terurai secara biologis, serta memiliki kemampuan yang baik dalam mengaktifkan permukaan. Sejauh ini, sintesis ester karbohidrat asam lemak menggunakan pelarut yang bersifat racun, seperti dimetilformamida dan dimetilsulfoksida. Hal ini dapat menjadikan ester karbohidrat asam lemak berbahaya dalam pengaplikasiannya. Beberapa metode yang dikembangkan untuk proses asilasi polihidroksilat dalam pembuatan ester karbohidrat asam lemak masih menghadapi tiga masalah yang mendasar, yakni menemukan pelarut yang tidak bersifat racun untuk asam lemak dan gula, menghindari karamelisasi gula pada suhu reaksi, dan biaya pembuatan (Kuang et al. 2000). Nugraha (2006) dan Rahmawaty (2008) telah melakukan sintesis glukosa oleat dengan mereaksikan glukosa pentaasetat (GPA) dan metil oleat melalui metode pemanasan konvensional (refluks) selama 6 jam. Rerata persentase glukosa oleat yang didapat, beturut-turut, sebesar 64,65 dan 20,04%. Teknik pemanasan dalam proses sintesis mengalami perkembangan. Pada awalnya, reaksi dilakukan dengan menggunakan sumber panas eksternal (seperti oil bath, water bath, dan sand bath). Prinsip dasar metode pemanasan konvensional ini adalah transfer panas. Metode tersebut relatif lambat dalam mentransfer energi ke dalam sistem karena sangat bergantung kepada konduktivitas termal dari suatu material yang digunakan, dan biasanya hal yang terjadi adalah suhu dari campuran reaksi masih lebih rendah daripada suhu penangasnya. Selain itu teknik ini terkadang mengalami kelebihan panas dan mendekomposisi bahan serta produk yang dihasilkan (Liu 2002). Untuk itu, para peneliti mulai mengembangkan metode sintesis senyawa organik, yakni menggunakan radiasi gelombang mikro atau Microwave-Assisted Organic Synthesis (MAOS). El-Ashry et al. (2007) mensintesis turunan tioimidazol dengan pemanasan menggunakan radiasi gelombang mikro. Reaksi yang ramah lingkungan ini lebih menghemat waktu, yakni 2−3 menit. Sementara itu, pemanasan konvensional membutuhkan waktu 3−4 jam. Barbosa et al. (2006) juga telah melakukan reaksi
esterifikasi bebas pelarut dengan menggunakan radiasi gelombang mikro. Rerata produk yang didapat meningkat dari 83% menjadi 88,5%, sementara waktu reaksi berkurang dari 1 jam menjadi 1−2 menit. Energi gelombang mikro diketahui berpengaruh pada penurunan waktu berbagai jenis reaksi, peningkatan rendemen, dan reaksi kimia yang lebih bersih. Saat ini, energi tersebut telah banyak digunakan sebagai alternatif dari proses pemanasan konvensional. Penelitian ini mensintesis salah satu ester karbohidrat asam lemak, yakni glukosa oleat, dari glukosa pentaasetat (GPA) dan asam oleat dengan metode Microwave-Assisted Organic Synthesis (MAOS) bebas pelarut. Dengan metode ini diharapkan reaksi dapat berlangsung lebih cepat dan rendemen yang diperoleh lebih banyak.
TINJAUAN PUSTAKA Glukosa Glukosa, suatu gula monosakarida, adalah salah satu karbohidrat terpenting yang digunakan sebagai sumber tenaga bagi hewan dan tumbuhan. Senyawa ini disebut juga gula darah, gula anggur, atau dekstrosa. Glukosa merupakan salah satu hasil utama fotosintesis (Fessenden 1982).
(a)
(b)
(c)
(d)
Gambar 1 Struktur Haworth (a) α-D-glukosa dan (b) β-D-glukosa; konformasi kursi (c) α-D-glukosa dan (d) βD-glukosa. Glukosa (C6H12O6, bobot molekul 180,18 g/mol) adalah monosakarida yang mengandung enam atom karbon (heksosa). Lima karbon dan satu oksigennya membentuk cincin yang disebut "cincin piranosa". Bentuk ini adalah bentuk yang paling stabil untuk aldosa berkarbon enam. Tiap karbon dalam
2
cincin tersebut mengikat gugus hidroksil dan hidrogen kecuali atom kelimanya yang mengikat atom karbon keenam di luar cincin membentuk suatu gugus −CH2OH (Gambar 1). Glukosa Pentaasetat
pucat atau kuning kecoklatan (MSDS 2004). Asam oleat larut dalam larutan basa, menghasilkan garam yang disebut oleates. Hidrogenasi ikatan rangkap menghasilkan turunan yang jenuh, yakni asam stearat. Oksidasi pada ikatan rangkap terjadi lambat pada udara terbuka yang dikenal sebagai ketengikan pada bahan makanan dan pengeringan pada lapisan. Reduksi pada gugus asam karboksilat menghasilkan oleil alkohol. Dalam bidang farmasi, asam oleat digunakan sebagai pengemulsi. Ester Karbohidrat Asam Lemak
Gambar 2 α-D-Glukosa Pentaasetat. Nama IUPAC dari glukosa pentaasetat adalah 1,2,3,4,6-penta-O-asetil-α,ß-Dglukopiranosa, sedangkan nama trivialnya adalah α-D-glukosa pentaasetat (Gambar 2), β-D-glukosa pentaasetat, dan α,ß-D-glukosa pentaasetat. Glukosa pentaasetat berbentuk serbuk kristalin putih serta tidak larut dalam air, namun larut dalam etanol dan kloroform. Senyawa ini biasanya digunakan pada reaksi biokimia dan sebagai obat antara. Asam Oleat Asam oleat adalah asam lemak tak jenuh omega 9 (memiliki ikatan rangkap pada C-9), yang tersusun dari 18 atom C. Asam oleat memiliki rumus kimia sebagai berikut, yaitu CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH (Gambar 3), dengan berat molekul 282,46 g/mol. Asam oleat dapat ditemukan pada berbagai jenis hewan dan tumbuhan. Ester trigliserida dari asam oleat paling banyak terdapat pada minyak zaitun, walaupun hanya kurang dari 2% sebagai asam bebas pada minyak zaitun murni. Asam oleat terdapat pada minyak biji anggur sebanyak 15−20% dan buah kelapa sawit Brazil sebanyak 56% pada daging buahnya.
Gambar 3 Struktur asam oleat (C18). Asam oleat memiliki titik lebur 16,3 °C dan titik didih 360 °C sehingga pada suhu ruang berwujud cairan kental berwarna kuning
Senyawa ester karbohidrat asam lemak merupakan suatu surfaktan nonionik yang memiliki kemampuan yang baik dalam mengaktifkan permukaan dan memiliki sifat yang mudah terurai secara biologis (Kasori et al. 1999). Ester karbohidrat asam lemak bersifat tidak beracun, tidak berbau, tidak berasa, dan dapat terurai. Senyawa tersebut dapat disintesis melalui reaksi esterifikasi, tetapi seringkali dibutuhkan suhu yang tinggi dan pelarut yang bersifat racun, seperti dimetilformamida dan dimetilsulfoksida. Pelarut bersifat racun ini digunakan untuk membentuk larutan yang homogen agar menghasilkan produk dalam jumlah banyak. Akan tetapi, produk yang dihasilkan melalui proses tersebut memiliki keterbatasan sebagai bahan tambahan pada pembuatan makanan. Sejauh ini, beberapa metode yang dikembangkan untuk proses asilasi polihidroksilat masih menghadapi tiga masalah yang mendasar, yakni menemukan pelarut yang tidak bersifat racun untuk asam lemak dan gula, menghindari karamelisasi gula pada suhu reaksi, serta biaya pemrosesan (Kuang et al. 2000). Untuk mengatasi hal tersebut, dapat digunakan metode sintesis bebas-pelarut. Feuge et al. (1970) melakukan reaksi esterifikasi antara sukrosa dan asam lemak tanpa menggunakan pelarut dengan katalis litium, natrium, dan kalium pada suhu 170−187 °C. Reaksi ini terbatas dengan adanya kecenderungan terjadinya karamelisasi glukosa pada suhu yang lebih besar dari 185 °C. Gugus asetat pada sukrosa oktaasetat adalah gugus pergi yang baik sekaligus gugus pelindung untuk menghindari proses karamelisasi dari sukrosa selama sintesis sehingga produk hasil reaksi meningkat. Akoh dan Swanson (1990) melaporkan optimalisasi sintesis ester karbohidrat asam lemak melalui metode bebas pelarut dengan mencampurkan
3
sukrosa oktaasetat, metil ester asam lemak, dan 1−2% katalis logam Na pada suhu 105 oC selama dua jam dalam kondisi vakum dengan tekanan 0−5 mmHg. Persentase hasil yang diperoleh dari metode tersebut adalah 99,6−99,8%. Kuang et al. (2000) memodifikasi metode sintesis yang dilakukan Akoh dan Swanson (1990) melalui reaksi interesterifikasi antara glukosa pentaasetat (GPA) dan Fatty Acid Methyl Esters (FAME) dari Palm Kernel Oil (PKO) menggunakan katalis logam Na pada suhu 80−100 °C selama 4−6 jam. Produk utama yang dihasilkan adalah ester mono- dan di-glukosa asam lemak, masing-masing sebesar 60,5% dan 20,2%. Microwave Assisted Organic Synthesis (MAOS) Sejak beberapa dekade lalu, terjadi perkembangan yang signifikan dalam kimia organik, salah satunya dalam teknik pemanasan. Dari sejumlah program penelitian dan pengembangan sintesis kimia organik, telah diperoleh alternatif pemanasan konvensional, yakni pemanasan dengan menggunakan radiasi gelombang mikro. Energi gelombang mikro diketahui berpengaruh pada penurunan waktu reaksi, peningkatan rendemen, dan reaksi kimia yang lebih bersih. Hal ini menjadikan MicrowaveAssisted Organic Synthesis (MAOS) sebagai alternatif utama dalam sintesis kimia organik (El-Ashry et al. 2007). Prinsip dasar dari MAOS adalah efisiensi dalam memanaskan material (campuran reaksi) dengan menggunakan efek panas dielektrik gelombang mikro. Radiasi gelombang mikro dapat memicu timbulnya panas melalui dua mekanisme, yaitu polarisasi dipolar dan konduksi ionik. Dipol dari suatu pelarut polar akan terlibat dalam memberikan efek polarisasi. Sementara itu muatan ion timbul melalui efek konduksi ionik (Ambara 2007). Alat yang digunakan pada metode MAOS ini ialah microwave oven (Gambar 4). Microwave oven beroperasi dengan pelepasan gelombang mikro oleh tabung elektron sehingga molekul-molekul air dalam makanan akan teragitasi, yang kemudian menimbulkan getaran, dan akhirnya akan memproduksi panas. Dalam oven ini, gelombang mikro akan masuk melalui bagian atas ruang oven yang dilengkapi dengan kipas pemutar yang berfungsi untuk menyebarkan panas yang dihasilkan tadi ke seluruh bagian oven.
Kombinasi panas berintensitas tinggi dengan putaran tersebut menyebabkan cepatnya proses pemasakan.
Gambar 4 Skema microwave oven (sumber: Microsoft Encarta ’96). Transesterifikasi Transesterifikasi adalah proses perubahan gugus alkoksi dari suatu senyawa ester dengan senyawa lainnya, yaitu alkohol, asam karboksilat, atau senyawa ester lainnya (Gambar 5). Reaksi ini sering terkatalisis dengan penambahan asam atau basa. Reaksi transesterifikasi ini beranalogi langsung dengan hidrolisis dalam asam atau basa. Asam dapat mengkatalisis reaksi dengan memberikan proton ke gugus karbonil, sehingga membuatnya lebih reaktif, sementara basa dapat mengkatalisis reaksi dengan memindahkan proton dari alkohol, sehingga membuatnya lebih reaktif. Karena reaksi itu reversibel, biasanya digunakan alkohol awal secara berlebihan (Fessenden 1982).
ester A
ester B
ester A’
ester B’
ester A
alkohol B
ester B
alkohol A
ester A
asam karboksilat B
ester B
asam karboksilat A
Gambar 5
Skema transesterifikasi (Gandhi 1997 dalam Tarigan 2002).
BAHAN DAN METODE Alat dan Bahan Peralatan yang digunakan yaitu alat-alat gelas, neraca analitik, oven microwave (Panasonic NN-S215WF), dan spektrofotometer FTIR (Perkin-Elmer). Bahan-bahan yang akan digunakan yaitu glukosa, anhidrida asetat, ZnCl2 anhidrat, asam oleat, metanol, NaCl jenuh, heksana, NaOH, asam asetat glasial, asetonitril, akuades. Metode Penelitian ini dilakukan melalui tiga tahapan. Tahap pertama adalah sintesis GPA melalui reaksi transesterifikasi antara glukosa dan anhidrida asetat menggunakan katalis ZnCl2. Tahap kedua adalah sintesis metil oleat melalui reaksi antara asam oleat dengan metanol menggunakan katalis NaOH. Tahap ketiga sintesis glukosa oleat melalui reaksi transesterifikasi antara GPA dan metil oleat dengan katalis NaOH. Diagram alir penelitian dapat dilihat pada Lampiran 1. Sintesis Glukosa Pentaasetat MAOS (Modifikasi Furniss 1989)
Metode
Sebanyak 0,5 g ZnCl2 dan 13,5 g anhidrida asetat dimasukkan ke dalam vial kaca. Kemudian ditambahkan 2,5 g bubuk glukosa sedikit demi sedikit. Campuran diiradiasi gelombang mikro dengan skala rendah selama 10 menit, kemudian didinginkan pada suhu ruang dan ditambahkan air dingin 125 ml. Campuran kembali disimpan dalam suhu ruang. Padatan disaring dan dicuci dengan sedikit air dingin. Padatan dikeringudarakan, kemudian ditimbang, diukur titik lelehnya serta dilakukan analisis FTIR (Lampiran 2).
Sintesis Metil Oleat (FAME) (Modifikasi AOAC 1999) Metil oleat disintesis melalui reaksi esterifikasi antara 10 g asam oleat dan 35,4 ml NaOH dalam metanol 1 N selama 20 menit dengan suhu 80 oC pada penangas air. Kemudian ditambahkan 70 ml BF3 di ruang asam dan direfluks kembali selama 20 menit dengan suhu 80 oC. Setelah didinginkan dalam suhu ruang, larutan ditambahkan NaCl jenuh dan heksana. Larutan diekstraksi dengan corong pisah. Lapisan heksana dipisahkan kemudian diuapkan. Metil oleat yang didapat diukur kadar asam lemak bebasnya dan dilakukan analisis FTIR (Lampiran 3). Sintesis Glukosa Oleat Metode MAOS (Modifikasi Kuang et al. 2000) Campuran metil oleat (15,0 mmol), GPA (5,0 mmol) dan katalis NaOH (0,12 gram) dimasukkan ke dalam vial dan diiradiasi gelombang mikro dengan skala rendah selama 10 menit, kemudian didinginkan dalam suhu ruang. Produknya dinetralisasi dengan 1−3 ml asam asetat glasial, didinginkan dalam suhu ruang, dan dilarutkan dengan asetonitril. Kemudian dilakukan analisis FTIR (Lampiran 4).
HASIL DAN PEMBAHASAN Sintesis Glukosa Pentaasetat (GPA) Glukosa pentaasetat (GPA) disintesis dari glukosa dan anhidrida asetat (Gambar 6). Asetilasi antara glukosa dan anhidrida asetat dilakukan dengan katalis ZnCl2 dengan radiasi gelombang mikro. Dengan menggunakan gelombang mikro, sintesis GPA dapat berjalan lebih cepat, yakni 5−10 menit. Sementara dengan cara konvensional, Nugraha (2006) dan Rahmawaty (2008) membutuhkan waktu 1−2 jam untuk mensintesis GPA.
Gambar 6 Reaksi esterifikasi pada sintesis GPA.
5
Anhidrida asetat berperan sebagai donor asetil. Gugus asetil pada anhidrida asetat diharapkan dapat menggantikan hidrogen pada gugus hidroksil glukosa. Hal ini bertujuan menghindari terjadinya proses karamelisasi pada glukosa saat dilakukan sintesis glukosa oleat. Produk hasil sintesis GPA berupa padatan berwarna putih (Gambar 7). Persentase hasil sintesis GPA dari tiga kali ulangan adalah 56,05; 68,52; dan 60,14% (Lampiran 5).
Gambar 7 Produk GPA. Produk GPA yang dihasilkan diuji titik lelehnya. Nilai titik leleh yang didapat berkisar antara 108−111 °C (bagian atas) dan 94−108 °C (bagian bawah). Nilai tersebut tidak jauh berbeda dengan nilai titik leleh GPA dari literatur, yakni 109−111 °C (MSDS 1999). Nilai titik leleh yang tidak jauh berbeda dengan nilai titik leleh pada literatur membuktikan bahwa sintesis GPA telah terbentuk. Tabel 1 Data titik leleh produk GPA No 1 2 3
Titik Leleh GPA (°C) Bagian atas Bagian bawah 109-111 103-108 108-110 94-102 108-110 96-100
Pada saat penambahan air es, produk GPA terpisah menjadi 2 bagian, yaitu bagian atas dan bagian bawah. Adanya bagian atas dan bagian bawah maksudnya, pada saat sintesis GPA, produk yang dihasilkan ada yang mengendap di bagian bawah vial dan ada yang ikut melayang pada air. Keduanya diyakini sebagai GPA karena memiliki bentuk yang sama, yakni padatan berwarna putih. Namun untuk GPA bagian bawah, harus dilakukan pemurnian, karena titik lelehnya berkisar antara 94–108 °C. GPA yang diambil untuk analisis FTIR dan sintesis glukosa oleat adalah GPA bagian atas, karena titik lelehnya lebih dekat dengan titik leleh GPA literatur. Selain dilakukan pengujian titik leleh, produk sintesis GPA juga dilakukan pengambilan spektrum analisis FTIR-nya, kemudian hasilnya dibandingkan dengan spektrum FTIR glukosa dan GPA literatur (Gambar 8, 9, dan 10). Spektrum tersebut menunjukkan spektrum yang berbeda antara glukosa dan GPA. Spektrum FTIR glukosa (Gambar 8) memiliki serapan gugus hidroksil pada 3200–3600 cm-1, sementara pada spektrum FTIR GPA (Gambar 9) serapannya melemah. Melemahnya serapan vibrasi ulur – OH (3200–3600 cm-1) menunjukkan bahwa gugus hidroksil glukosa telah digantikan oleh gugus asetil dari anhidrida asetat. Hal tersebut juga didukung dengan adanya serapan yang sangat tajam dari vibrasi ulur C=O (1735– 1750 cm-1) dan vibrasi ulur C−O ester (1200 cm-1) pada GPA. Perbedaan lain kedua spektrum tersebut terlihat pada bilangan gelombang 2800–3000 cm-1 dan 1370–1450 cm-1 yang berturut-turut menunjukkan vibrasi ulur C–H dari –CH3 dan –CH2– rantai alkil serta vibrasi tekuk C–H dari CH3C=O.
ulur O-H
Gambar 8 Spektrum FTIR glukosa (www.asdlib.org).
6
35.4
Laboratory Test Result
34 32 30 28 26
548.29
24 22 607.64
20
486.36
18 913.88
%T 16
tekuk C-H
ulur C-H
14 12
947.98
10 1137.12
8 6 4
1372.31
2 0
ulur C=O ester
alpha - GPA
4000.0
3600
ulur C-O ester 1038.31
1742.85
-1.5 3200
2800
2400
2000
1224.05
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
450.0
cm-1
Gambar 9 Spektrum FTIR GPA hasil sintesis.
ulur C-H
tekuk C-H
ulur C=O ester
Gambar 10 Spektrum FTIR GPA (Spectra Database for Organic Compound SDBS). Sementara antara spektrum FTIR GPA hasil sintesis (Gambar 9) dan literatur (Gambar 10) terdapat persamaan, yakni pada bilangan gelombang 1735–1750, 1200, 2800– 3000 dan 1370–1450 cm-1 yang berturut-turut menunjukkan vibrasi ulur C=O, vibrasi ulur C−O ester, vibrasi ulur C–H dari –CH3 dan – CH2– rantai alkil, serta vibrasi tekuk C–H dari CH3C=O (Silverstein et al. 1981).
Sintesis Metil Oleat Metil oleat disintesis dari asam oleat dan metanol (Gambar 11). Prinsip reaksinya adalah esterifikasi antara asam karboksilat dan alkohol. Asam oleat berperan sebagai asam karboksilat. Esterifikasi asam oleat menjadi metil oleat bertujuan memaksimalkan reaksi glukosa oleat, karena gugus metoksi merupakan gugus pergi yang lebih baik dibandingkan dengan gugus hidroksil.
CH3OH OCH3 BF3 Gambar 11 Reaksi esterifikasi pada sintesis metil oleat.
7
Larutan NaCl jenuh dan heksana dapat memisahkan FAME dari campuran reaksi sehingga dihasilkan FAME dengan kandungan asam lemak bebas (FFA) yang rendah. Larutan NaCl jenuh berfungsi sebagai elektrolit yang memberikan efek garam dan menarik molekul air yang merupakan hasil samping reaksi sehingga proses solvasi FAME oleh heksana berlangsung lebih baik.
Gambar 12 Produk metil oleat. Produk sintesis metil oleat berupa cairan berwarna kuning terang (Gambar 12).
Persentase hasil sintesis metil oleat dari tiga kali ulangan adalah 48,89; 38,02; dan 95,69% (Lampiran 6). Penentuan kadar asam lemak bebas (%FFA) dilakukan untuk mengetahui terbentuknya metil oleat. Dari hasil perhitungan, kadar asam lemak bebas metil oleat hasil sintesis adalah 4,85; 2,23; dan 4,40% (Lampiran 7). Spektrum FTIR metil oleat hasil sintesis dan literatur (Gambar 13 dan 14) sama-sama memperlihatkan serapan vibrasi ulur dan tekuk C–H dari CH3, –CH2– rantai alkil, berturut-turut pada 2800–3000 dan 1370– 1450 cm-1. Serapan pada 1745 cm-1 menunjukkan vibrasi ulur C=O dan 1170 cm-1 vibrasi ulur C–O ester. Hal ini sesuai dengan Silverstein et al. (1981) yang menyatakan bahwa ester metil asam lemak rantai panjang memiliki tiga pita serapan dengan serapan yang kuat pada bilangan gelombang sekitar 1175 cm-1. Hasil analisis FTIR juga memperlihatkan bahwa gugus −OH asam oleat telah tersubstitusi oleh gugus metil dari metanol. Hal ini didasarkan pada hilangnya pita serapan −OH (3000–3400 cm-1) pada spektrum metil oleat.
56.5 55
50
45
723.31
40 1362.23
35
%T
ulur C-O ester
30 1436.30
tekuk C-H
25
1171.39
20
ulur C=O ester
ulur C-H
15 2854.81
10
1743.50
Metil oleat
2925.32
4.0 4000.0
3600
3200
2800
2400
2000
1800 cm-1
1600
1400
1200
Gambar 13 Spektrum FTIR metil oleat hasil sintesis.
1000
800
600
450.0
8
ulur C-O ester tekuk C-H ulur C-H ulur C=O ester
Gambar 14 Spektrum FTIR metil oleat (Spectra Database for Organic Compound SDBS). Sintesis Glukosa Oleat Glukosa oleat disintesis dari GPA dan metil oleat, dengan katalis NaOH (Gambar 15). Reaksi ini dilakukan dengan radiasi gelombang mikro. Dengan menggunakan
gelombang mikro, sintesis dapat berjalan lebih cepat yakni 10 menit. Sementara dengan cara konvensional, Nugraha (2006) dan Rahmawaty (2008) membutuhkan waktu 6 jam untuk mensintesis glukosa oleat.
Gambar 15 Reaksi transesterifikasi pada sintesis glukosa oleat. Sintesis glukosa oleat merupakan reaksi transesterifikasi antara GPA dan metil oleat. Pertukaran gugus pada reaksi transesterifikasi ini terjadi antara gugus asetat dari GPA dengan gugus asil dari metil oleat. Reaksi ini termasuk jenis substitusi nukleofilik (gugus
asil) dengan mekanisme adisi-eliminasi. Nukleofil (atom O dari gugus −OCH3 FAME) menyerang atom C gugus karbonil GPA lalu melepas gugus pergi untuk membentuk gugus karbonil dari ester yang baru.
[CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-C=O]. Hal tersebut menyebabkan spektrum FTIR glukosa oleat (Gambar 17) dan GPA hasil sintesis berbeda pada serapan 2800–3000 cm-1 yang menunjukkan vibrasi ulur C–H dari gugus CH3 dan –CH2– pada rantai alifatik asam lemak (Silverstein et al. 1981). Apabila dibandingkan dengan pita spektrum GPA hasil sintesis, pita serapan ini lebih kuat karena gugus asetil GPA tergantikan oleh gugus asil FAME. Pada bilangan gelombang 3200–3600 cm-1 terdapat serapan vibrasi ulur –OH (walaupun lebih lemah dibandingkan pada spektrum FTIR glukosa, gambar 8), padahal jika dilihat dari spektrum FTIR GPA (Gambar 9) serapannya sangat lemah. Hal ini terjadi karena tidak semua gugus asetil GPA tersubstitusi oleh gugus asil metil oleat, melainkan tersubstitusi oleh –OH dari katalis NaOH.
Produk sintesis glukosa oleat berupa padatan putih kekuningan yang sangat lunak (Gambar 16). Persentase hasil sintesis glukosa oleat adalah 47,18 dan 14,85% (Lampiran 8).
Gambar 16 Produk glukosa oleat. Glukosa oleat dihasilkan karena substitusi gugus asetil GPA oleh gugus asil metil oleat 21.2
Laboratory Test Result
20 19 18 17 16 15 14 13 12
1024.97
721.91
11 10 %T
9 8 7 6
ulur C-H berbeda dengan GPA (pita serapan lebih kuat)
5 4 3 2 3430.02
1
1425.16
2922.03
0
Ester glukosa oleat
1561.75
-1.5 4000.0
3600
3200
2800
2400
2000
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
450.0
cm-1
Gambar 17 Spektrum FTIR glukosa oleat hasil sintesis.
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Reaksi yang terjadi pada sintesis GPA dan glukosa oleat adalah reaksi transesterifikasi, sedangkan reaksi sintesis metil oleat merupakan reaksi esterifikasi. Sintesis GPA dan glukosa oleat dilakukan dengan metode Microwave-Assisted Organic Synthesis (MAOS), dengan waktu reaksi yang lebih cepat yakni 5−10 menit. Sintesis GPA
dan glukosa oleat dengan metode MAOS dapat dikatakan berhasil. Hal ini dapat diketahui dari hasil analisis spektrum FTIRnya. Selain itu, nilai titik leleh GPA hasil sintesis hampir mendekati titik leleh GPA dalam literatur, yakni 108–111 °C. Persentase hasil sintesis GPA dari tiga kali ulangan adalah 56,05; 68,52; dan 60,14%. Persentase hasil sintesis metil oleat dari tiga kali ulangan adalah 48,89; 38,02; dan 95,69%. Persentase hasil sintesis glukosa oleat adalah 47,18 dan 14,85%.
Saran Perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk optimasi faktor waktu dan jumlah pada sintesis ester glukosa oleat melalui metode Microwave-Assisted Organic Synthesis (MAOS).
DAFTAR PUSTAKA [MSDS] Material Safety Data Sheet. 2004. MSDS O3596: Oleic Acid. [terhubung berkala]. http://www.jtbaker.com/msds/ englishhtml/o3596.htm [15 Mei 2009]. Akoh CC dan Swanson BG. 1990. Carbohydrate Fatty Acid Esters. New York: Marcell Dekker Inc. Ambara P. 2007. Microwave Synthesis [terhubung berkala]. http://ambarapradipta.wordpress.com/7microwave-synthesis.html [3 Apr 2009]. Barbosa SL et al. 2006. Solvent Free Esterification Reactions using Lewis Acids in Solid Phase Catalysis. Science Direct (313):146-150 [terhubung berkala].linkinghub.elsevier.com/retrieve/ pii/S0926860X06005564 [3 Apr 2009]
Kasori Y dan Kashiwa K. 1999. Method for Producing A Sucrose Fatty Acid Ester [terhubung berkala]. www.patentstorm.us/patents/5908922.ht ml [13 Des 2007] Kuang D, Obaje OJ, dan Ali AM. 2000. Synthesis and Characterization of Acetylated Glucose Fatty Esters from Palm and Palm Kernel Oil Fatty Methyl Esters. Journal of Oil Palm Research. 12(2):14-19 [terhubung berkala]. palmoilis.mpob.gov.my/publications/jopr v12n2-p2.pdf [13 Des 2007]. Liu C. 2002. Microwave Assisted Organic Synthesis [terhubung berkala]. http://bama.ua.edu/~chem/seminars/stude ntseminars/fall02/liu-semf02.pdf [13 Desember 2007]. Nugraha A. 2006. Sintesis Ester Glukosa Oleat dari Glukosa Pentaasetat dan Metil Oleat [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Petkewich R. 2008. Chemical & Engineering News [terhubung berkala]. http://pubs.acs.org/cen/news/86/i37/8637 notw9.html [15 Mei 2009].
El-Ashry ESH et al. 2007. MAOS versus Conventional Synthesis of 4,5-di- and 3,4,5-triphenylimidazole-2-thione and Their Derivatives. Arkivoc (vii):30-40 [terhubung berkala]. www.arkatusa.org/get-file/18706 [13 Des 2007]
Rahmawaty M. 2008. Sintesis Glukosa Oleat dari Metil Oleat dan Glukosa Pentaasetat Menggunakan Katalis Zeolit Alam Cikembar [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
Fessenden RJ dan Fessenden JS. 1982. Kimia Organik. Jilid 2. Ed ke-3. Terjemahan Alloyssus Hadyana Pudjaatmaka. Jakarta: Erlangga.
Silverstein RM, Bassler GC, Morrill TC. 1981. Penyidikan Spektrometrik Senyawa Organik. Ed ke-4. Terjemahan AJ Hartomo dan Anny Victor Purba. Jakarta: Erlangga.
Feuge RO, Zeringue Jr HJ, Weiss TJ, Brown M. 1970. Preparation of Sucrose Ester by Interesterification. Am J Oil Chem Soc (33):424 [terhubung berkala]. http://ci.nii.ac.jp/naid/10009959390 [15 Mei 2009]
Tarigan J. 2002. Ester Asam Lemak [terhubung berkala]. http://library.usu.ac.id/download/fmipa/K imia-Juliati.pdf [13 Desember 2007].
Furniss BS, et al. 1989. Vogel’s Textbook of Practical Organic Chemistry. Ed ke-5. New York: John Willey & Sons, Inc. Harvey D. 2000. Modern Analytical Chemistry. New York: Mc Graw Hill.
Varma RS. 2001. Solvent-free Accelerated Organic Syntheses using Microwaves. Pure Appl. Chem 73(1):193-198 [terhubung berkala]. www.iupac.org/publications/pac/2001/pdf /7301x0193.pdf [13 Des 2007].
11
Vogel AI. 1974. A Text-Book of Practical Organic Chemistry; including Qualitative Organic Analysis. Ed ke-3. London: Longman.
LAMPIRAN
13
Lampiran 1 Diagram alir penelitian
• •
Sintesis GPA
Sintesis Metil Oleat
Titik Leleh Analisis FTIR
• •
Sintesis Glukosa Oleat
Analisis FTIR
Kadar FFA Analisis FTIR
14
Lampiran 2 Diagram alir sintesis glukosa pentaasetat metode MAOS
2.5 g glukosa
0.5 g ZnCl2
13.5 g anhidrida asetat
Radiasi dengan gelombang mikro selama 10 menit didinginkan ditambahkan air es 125 ml Padatan (minyak mengeras) disaring dan dicuci dengan sedikit air dingin Rekristalisasi
GPA
Titik leleh Analisis FTIR
15
Lampiran 3 Diagram alir sintesis metil oleat (modifikasi AOAC 1999)
35.4 ml NaOH dalam metanol 1 N
10 g asam oleat
Refluks 20 menit, 80 oC ditambahkan 70 mL BF3 di ruang asam Refluks 20 menit, 80 oC didinginkan dalam suhu ruang ditambahkan NaCl jenuh dan heksana Ekstraksi lapisan heksana dipisahkan Evaporasi
Metil Oleat
Kadar FFA Analisis FTIR
16
Lampiran 4 Diagram alir sintesis glukosa oleat metode MAOS Metil Oleat (15,0 mmol)
GPA (5,0 mmol)
katalis NaOH (0,12 gram)
Radiasi dengan gelombang mikro selama 10 menit didinginkan Netralisasi dengan 1−3 ml asam asetat glasial • •
didinginkan dilarutkan dengan asetonitril
Glukosa Oleat
Analisis FTIR
17
Lampiran 5 Perhitungan persentase hasil GPA Data persentase hasil sintesis GPA Bobot (g) No anhidrida ZnCl2 glukosa asetat 1 2 3
0,5060 0,5068 0,5183
13,5421 13,5309 13,5314
2,5137 2,5111 2,5170
Bobot GPA (g) bagian atas
bagian bawah
total
Persen Hasil (%)
0,1079 0,2232 0,3517
2,9552 3,5211 2,9347
3,0631 3,7443 3,2684
56,05 68,52 60,14
Keterangan: Adanya bagian atas dan bagian bawah maksudnya, pada saat sintesis GPA, produk yang dihasilkan terdiri atas 2 fase. Keduanya diyakini sebagai GPA karena memiliki bentuk yang sama, yakni padatan berwarna putih. Namun untuk GPA yang bagian bawah, harus dilakukan pemurnian, karena titik lelehnya berkisar antara 94–108 °C. Contoh perhitungan persentase hasil sintesis GPA: Bobot glukosa Bobot anhidrida asetat Bobot GPA BM glukosa BM anhidrida asetat BM GPA
= 2,5137 g = 13,5421 g = 3,0631 g = 180,0954 g/mol = 102,0249 g/mol = 390,3393 g/mol
Mol glukosa
=
bobot ( g ) 2,5137 g = = 0,0140 mol BM ( g / mol ) 180,0954 g / mol bobot ( g ) 13,5421 g = = = 0,1327 mol BM ( g / mol ) 102,0249 g / mol
Mol anhidrida asetat
Reaksi:
glukosa
+
Mol glukosa Mula-mula Bereaksi Sisa Bobot teoritis
0,0140 0,0140 -
5 anhidrida asetat
Mol anhidrida asetat 0,1327 0,0698 0,0629
GPA Mol GPA 0,0140 0,0140
+
5 asam asetat Mol asam asetat 0,0698 0,0698
= mol GPA (mol) x BM GPA (g/mol) = 0,0140 mol x 390,3393 g/mol = 5,4648 g
3,0631 g bobot contoh × 100 % = 56,05% × 100% = bobot teoritis 5, 4648 g
Persentase hasil =
18
Lampiran 6 Perhitungan persentase hasil metil oleat Data persentase hasil sintesis metil oleat Bobot (gram) Volume Metanol No Persen Hasil (%) (ml) Asam Oleat Metil Oleat 1 2 3
10,0375 10,0049 10,0261
5,1600 3,9900 10,0717
35 35 35
48,89 38,02 95,69
Contoh perhitungan persentase hasil sintesis metil oleat: Bobot asam oleat Bobot metil oleat Volume metanol ρ metanol BM asam oleat BM metil oleat BM metanol
= 10,0375 g = 5,1600 g = 35,0000 ml = 0,79 g/ml = 282,2864 g/mol = 296,4879 g/mol = 32,0317 g/mol
bobot ( g ) 10,0375 g = = 0,0356 mol BM ( g / mol ) 282,2864 g / mol volume (ml ) × ρ (g/ml) = BM ( g / mol ) 35,0000 ml × 0,79 g / ml = = 0,8632 mol 32,0317 g / mol
Mol asam oleat
=
Mol metanol
Reaksi:
Mula-mula Bereaksi Sisa Bobot teoritis
asam oleat Mol asam oleat 0,0356 0,0356 -
+
metanol Mol metanol 0,8632 0,0356 0,8276
metil oleat
+
H2O
Mol metil oleat 0,0356 0,0356
= mol metil oleat (mol) x BM metil oleat (g/mol) = 0,0356 mol x 296,4900 g/mol = 10,5550 g
bobot contoh 5,1600 g × 100% = × 100% = 48,89% bobot teoritis 10,5550 g
Persentase hasil =
19
Lampiran 7 Penentuan kadar asam lemak bebas (%FFA) (SNI 01-3555-1994) Sebanyak 2,5 ml (ρ = 0,86 g/ml) metil oleat dimasukkan ke dalam erlenmeyer 250 ml, kemudian ditambahkan 25 ml etanol dan direfluks selama 15 menit. Larutan ditambahkan beberapa tetes indikator fenolftalein lalu dititrasi dengan NaOH sampai titik akhir tercapai yang ditandai dengan timbulnya warna merah jambu tetap selama 15 detik.
% FFA =
V NaOH (ml ) × N NaOH × BM asam oleat × 100% bobot contoh (mg )
Keterangan: BM asam oleat = 282,2864 g/mol Data persentase asam lemak bebas metil oleat hasil sintesis 1) Metil oleat 1 Pembuatan larutan asam oksalat 0,1 N Bobot asam oksalat = 0,6360 gram Volume larutan = 100 ml Normalitas asam oksalat percobaan
bobot as. oksalat BE as. oksalat Volume 0,6360 g 63,0350 g ekiv = = 0,1009 N 0,1 L
=
Standardisasi larutan NaOH 1 N oleh asam oksalat 0,1009 N Volume Volume Volume Normalitas NaOH No awal (ml) akhir (ml) NaOH (N) (ml) 1 21,8 22,3 0,5 1,0090 2 22,3 22,8 0,5 1,0090 3 22,8 23,3 0,5 1,0090 Rerata 1,0090 Contoh perhitungan: Normalitas NaOH (N) =
(V × N ) asam oksalat 5 ml × 0,1009 N = = 1,0090 N V NaOH 0,5 ml
Titrasi Metil oleat 1 oleh NaOH 1,0090 N Volume Volume Volume No NaOH awal (ml) akhir (ml) (ml) 1 20,5 21,0 0,5 2 21,0 21,3 0,3 3 21,3 21,6 0,3 Rerata Contoh perhitungan:
% FFA =
%FFA 6,62 3,97 3,97 4,85
0,3 ml × 1,0090 N × 282,2864 g / mol × 100% = 6,62% 2150 mg
20
Lanjutan Lampiran 7 2) Metil oleat 2 Pembuatan larutan asam oksalat 0,1 N Bobot asam oksalat = 0,6360 gram Volume larutan = 100 ml Normalitas asam oksalat percobaan = 0,1009 N Standardisasi larutan NaOH 1 N oleh asam oksalat 0,1009 N Volume Volume Volume Normalitas No NaOH awal (ml) akhir (ml) NaOH (N) (ml) 1 19,0 19,5 0,5 1,0090 2 19,5 20,1 0,6 0,8408 3 20,1 20,6 0,5 1,0090 Rerata 0,9529 Titrasi Metil oleat 2 oleh NaOH 0,9529 N Volume Volume Volume No NaOH awal (ml) akhir (ml) (ml) 1 20,6 20,8 0,2 2 20,8 20,95 0,15 3 20,95 21,15 0,2 Rerata
%FFA 2,43 1,82 2,43 2,23
3) Metil oleat 3 Pembuatan larutan asam oksalat 0,1 N Bobot asam oksalat = 0,6336 gram Volume larutan = 100 ml Normalitas asam oksalat percobaan = 0,1005 N Standardisasi larutan NaOH 1 N oleh asam oksalat 0,1005 N Volume Volume Volume Normalitas NaOH No awal (ml) akhir (ml) NaOH (N) (ml) 1 13,0 14,1 1,1 0,9145 2 14,1 15,2 1,1 0,9145 3 15,2 16,3 1,1 0,9145 Rerata 0,9145 Titrasi Metil oleat 3 oleh NaOH 0,9145 N Volume Volume Volume No NaOH awal (ml) akhir (ml) (ml) 1 12,1 12,6 0,5 2 12,6 12,9 0,3 3 12,9 13,2 0,3 Rerata
%FFA 6,00 3,60 3,60 4,40
21
Lampiran 8 Perhitungan persentase hasil glukosa oleat Data persentase hasil sintesis glukosa oleat Bobot (g) No GPA Metil oleat (FAME) Glukosa oleat 1 0,4506 2,2322 0,8178 2 0,2311 1,1230 0,1320
Persen hasil (%) 47,18 14,85
Contoh perhitungan persentase hasil sintesis GPA: Bobot GPA Bobot metil oleat Bobot glukosa oleat BM GPA BM metil oleat BM glukosa oleat
= 0,4506 g = 2,2322 g = 0,8178 g = 390,3393 g/mol = 296,4879 g/mol = 1501,4718 g/mol
bobot ( g ) BM ( g / mol ) 0,4506 g = = 1,1544 x 10-3 mol 390,3393 g / mol bobot ( g ) = BM ( g / mol ) 2,2322 g = = 7,5288 x 10-3 mol 296,4879 g / mol
Mol GPA
=
Mol metil oleat
Reaksi:
GPA
Mula-mula Bereaksi Sisa
Mol GPA 1,1544 x 10-3 1,1544 x 10-3 -
Bobot teoritis
+
metil oleat Mol metil oleat 7,5288 x 10-3 1,1544 x 10-3 6,3744 x 10-3
glukosa oleat Mol glukosa oleat 1,1544 x 10-3 1,1544 x 10-3
= mol glukosa oleat (mol) x BM glukosa oleat (g/mol) = (1,1544 x 10-3) mol x 1501,4718 g/mol = 1,7333 g
bobot contoh 0,8178. g × 100% = × 100% = 47,18% bobot teoritis 1,7333 g
Persentase hasil =
