Uji kelarutan senyawa organik

1. Tujuan
Menguji kelarutan senyawa organic dan menentukan sifat senyawa tersebut

2. Dasar teori
Senyawa organic adalah senyawa kimia yang molekulnya mengandung karbon,kecuali pada karbida,karbon dioksida dan karbonat.Ilmu yang mempelajari tentang senyawa organic adalah kimia organic.Hidrokarbon adalah senyawa organic yang hanya terdiri dari atom karbon dan atom hydrogen.Golongan hidokarbon ini penting karena banyak produk turunannya yang dimanfaatkan manusia.
Hidrokarbon dapat dibagi menjadi dua kelompok yakni hidrokarbon alifatik yang didalamnya adalah rantai lurus,rantai bercabang dan melingkar.Lalu ada hidrokarbon aromatic yang mengandung cincin dari atom karbon yang sangat stabil. Hidrokarbon alifatik masih dibagi menjadi dua kelompok yakni hidrokarbon jenuh yang mengandung ikatan tunggal karbon-karbon dan hidrokarbon tak jenuh yang mengandung paling sedikit satu ikatan rangkap dua / tiga karbon-karbon.
Metanol atau metal alcohol adalah anggota bagian keluarga alcohol yang paling sederhana dan dikenal sebagai antiseptic dan pengawet.Berdasarkan kerangka karbonnya,alcohol dapat dibagi menjadi alcohol primer,alcohol sekunder,dan alcohol tersier yang kereaktifannya terhadap pereaksi sangat berbeda. Fenol jika dipandang dari strukturnya mirip dengan alcohol namun sifatnya sangat berbeda.Fenol dengan rumus kimia C6H5OH memiliki sifat berbau tajam dan dapat diasosiasikan dengan desinfektan.Fenol sifatnya beracun dan dapat menimbulkan luka bakar.
Fenol sifatnya asam lemah sehingga dengan basa dapat menghasilkan garam fenoksida.Fenol juga dapat menghasilkan ester.Asam karboksilat adalah asam lemak yang hanya sedikit mengurai dalam air membentuk H+ dan anion karboksilat.Contoh yang paling umum dari asam karboksilat adalah asam asetat atau yang dikenal sebagai asam cuka. Istilah kelarutan digunakan untuk menyatakan jumlah maksimum zat yang dapat larut dalam sejumlah tertentu zat pelarut.Kelarutan bergantung pada jeniz zat pelarut dan zat terlarut.Secara luas,kelarutan suatu zat pada pelarut tertentu merupakan suatu pengukuran konsentrasi kejenuhan dengan cara menambahkan sedikit demi sedikit aolut pada pelarut sampai solute tersebut mengendap.Faktor yang paling berpengaruh dalam kelarutan adalah suhu dan tekanan.Kelarutan senyawa organic selelu meningkat dengan naiknya suhu,inilah yang mendasari teknik pemurnian dengan rekristalisasi yang memanfaatkan perbedaan kelarutan solute pada suhu rendah dan tinggi.

3. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah tabung reaksi,rak tabung reaksi,pipet tetes dan spatula,serta kertas lakmus.Bahan yang digunakan adalah air,isopropyl,heksana,aseton,formaldehida,dietil eter,fenol,etilen diamin dan toluene.

4. Cara kerja

5. Hasil pengamatan
a. Fenol + air = larut, diuji dengan kertas lakmus = netral
b. Aseton + air = larut, diuji dengan kertas lakmus merah menjadi biru dan biru menjadi biru = basa
c. Asetat + air = larut , diuji dengan lakmus merah tetap merah dan lakmus biru jadi merah = asam
d. Formaldehid + air = larut , diuji dengan lakmus biru jadi merah = asam
e. Dietil eter + air = larut , diuji dengan lakmus biru jadi merah = asam
f. Toluena + air = tidak larut, + NaOH = tidak larut , + HCl 5% = tidak larut , +H2SO4 = tidak larut maka senyawa inert
g. n-hexan + air = tidak larut , + NaOH = tidak larut , + HCl = tidak larut , + H2SO4 = tidak larut maka senyawa inert
h. Etilen diamin = larut dalam air dan membirukan lakmus merah maka sifatnya basa
I. Isopropil + air = tidak larut, + NaOH = tidak larut , + HCl = tidak larut, + H2SO4 = larut maka senyawa alcohol

6. Pembahasan
Fenol atau asam karbolat atau benzenol adalah zat kristal tak berwarna yang memiliki bau khas. Rumus kimianya adalah C6H5OH dan strukturnya memiliki gugus hidroksil (-OH) yang berikatan dengan cincin fenil. Fenol memiliki kelarutan terbatas dalam air, yakni 8,3 gram/100 ml. Fenol memiliki sifat yang cenderung asam, artinya ia dapat melepaskan ion H+ dari gugus hidroksilnya. Pengeluaran ion tersebut menjadikan anion fenoksida C6H5O− yang dapat dilarutkan dalam air. Dibandingkan dengan alkohol alifatik lainnya, fenol bersifat lebih asam. Hal ini dibuktikan dengan mereaksikan fenol dengan NaOH, di mana fenol dapat melepaskan H+. Pada keadaan yang sama, alkohol alifatik lainnya tidak dapat bereaksi seperti itu. Pelepasan ini diakibatkan pelengkapan orbital antara satu-satunya pasangan oksigen dan sistem aromatik, yang mendelokalisasi beban negatif melalui cincin tersebut dan menstabilkan anionnya.
Aseton, juga dikenal sebagai propanon, dimetil keton, 2-propanon, propan-2-on,dimetilformaldehida, dan β-ketopropana, adalah senyawa berbentuk cairan yang tidak berwarna dan mudah terbakar. Ia merupakan keton yang paling sederhana. Aseton larut dalam berbagai perbandingan dengan air, etanol, dietil eter,dll. Ia sendiri juga merupakanpelarut yang penting. Aseton digunakan untuk membuat plastik, serat, obat-obatan, dan senyawa-senyawa kimia lainnya. Selain dimanufaktur secara industri, aseton juga dapat ditemukan secara alami, termasuk pada tubuh manusia dalam kandungan kecil.`
 Asam asetat, asam etanoat atau asam cuka adalah senyawa kimiaasam organik yang dikenal sebagai pemberi rasa asam dan aroma dalammakanan. Asam asetat merupakan salah satu asam karboksilat paling sederhana, setelah asam format. Larutan asam asetat dalam air merupakan sebuahasam lemah, artinya hanya terdisosiasi sebagian menjadi ion H+ dan CH3COO-. Asam asetat merupakan pereaksi kimia dan bahan baku industriyang penting. Asam asetat digunakan dalam produksi polimer sepertipolietilena tereftalat, selulosa asetat, dan polivinil asetat, maupun berbagai macam serat dan kain. Dalam industri makanan, asam asetat digunakan sebagai pengatur keasaman. Di rumah tangga, asam asetat encer juga sering digunakan sebagai pelunak air. Dalam setahun, kebutuhan dunia akan asam asetat mencapai 6,5 juta ton per tahun. 1.5 juta ton per tahun diperoleh dari hasil daur ulang, sisanya diperoleh dari industri petrokimiamaupun dari sumber hayati.
Senyawa kimia formaldehida (juga disebut metanal, atau formalin), merupakanaldehida dengan rumus kimia H2CO, yang berbentuknya gas, atau cair yang dikenal sebagai formalin, atau padatan yang dikenal sebagai paraformaldehyde atau trioxane. Meskipun dalam udara bebas formaldehida berada dalam wujud gas, tetapi bisa larut dalam air (biasanya dijual dalam kadar larutan 37% menggunakan merk dagang 'formalin' atau 'formol' ). Dalam air, formaldehida mengalami polimerisasi dan sedikit sekali yang ada dalam bentuk monomer H2CO. Umumnya, larutan ini mengandung beberapa persenmetanol untuk membatasi polimerisasinya. Formalin adalah larutan formaldehida dalam air, dengan kadar antara 10%-40%.Meskipun formaldehida menampilkan sifat kimiawi seperti pada umumnya aldehida, senyawa ini lebih reaktif daripada aldehida lainnya.
Dietil eter, yang juga dikenal sebagai eter dan etoksi etana, adalah cairan mudah terbakar yang jernih, tak berwarna, dan bertitik didih rendah serta berbau khas. Anggota paling umum dari kelompok campuran kimiawi yang secara umum dikenal sebagai eter ini merupakan sebuah isomernya butanol. Berformula CH3-CH2-O-CH2-CH3, dietil eter digunakan sebagai pelarut biasa dan telah digunakan sebagai anestesi umum. Eter dapatdilarutkan dengan menghemat di dalam air
Toluena, dikenal juga sebagai metilbenzena ataupun fenilmetana, adalah cairan bening tak berwarna yang tak larut dalam air dengan aroma seperti pengencer cat dan berbau harum seperti benzena. Toluena adalah hidrokarbon aromatik yang digunakan secara luas dalam stok umpan industri dan juga sebagai pelarut. Seperti pelarut-pelarut lainnya, toluena juga digunakan sebagai obat inhalan oleh karena sifatnya yang memabukkan.
Heksana adalah sebuah senyawa hidrokarbon alkana dengan rumus kimia C6H14 (isomer utama n-heksana memiliki rumus CH3(CH2)4CH3). Awalan heks- merujuk pada enam karbon atom yang terdapat pada heksana dan akhiran -ana berasal dari alkana, yang merujuk pada ikatan tunggal yang menghubungkan atom-atom karbon tersebut. Seluruhisomer heksana amat tidak reaktif, dan sering digunakan sebagai pelarut organik yanginert.
Isopropil alkohol adalah nama populer dari senyawa kimia dengan rumus molekul C3H8O atau C3H7OH. Senyawa ini merupakan senyawa tak berwarna, mudah terbakar dengan bau menyengat. Senyawa ini merupakan alkohol sekunder yang paling sederhana, dimana atom karbon yang mengikat gugus alkohol juga mengikat 2 atom karbon lain (CH3)2CHOH. Merupakan isomer struktur dari 1-propanol.

7. Daftar Pustaka
 Chang, Raymond. 2004. Kimia Dasar Konsep-Konsep Inti Edisi Ketiga Jilid 1. Jakarta: Erlangga. Fessenden, Ralp J dan Joan S. Fessenden. 1982. Kimia Organik Edisi Ketiga Jilid 1. Jakarta: Erlangga. Hart, Harold. 1983. Kimia Organik Suatu Kuliah Singkat Edisi Keenam. Terjemahan Suminar. Jakarta: Erlangga. Petrucci, Ralp H. 1987. Kimia Dasar Prinsip dan Terapan modern Edisi Keempat Jilid 3. Terjemahan Suminar. Jakarta: Erlangga
www.wikipedia.com

PENENTUAN HASIL PRODUKSI BIOETHANOL DARI BERAS KETAN HITAM DAN BUAH APEL DENGAN PROSES FERMENTASI SERTA PEMURNIANNYA DENGAN TEKNIK DESTILASI

PENENTUAN HASIL PRODUKSI BIOETHANOL DARI BERAS KETAN HITAM DAN BUAH APEL DENGAN PROSES FERMENTASI SERTA PEMURNIANNYA DENGAN TEKNIK DESTILASI

Armila Mimity, M. Ainul Yaqin, Marzuki, Mia Adha

Jurusan Kimia

Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Islam Negeri Jakarta

ABSTRAK

Di abad 21 sekarang ini, teknologi dari energy baru dan terbarukan sedang giat dikembangkandengantujuan mengurangi ketergantungan kita kepada bahan bakar minyak. Energi baru dan terbarukan yang sedang dikembangkan diantaranya adalah energy angin,cahayamatahari,energi panas bumi,energi nuklirdanbioetanol.Bioetanol sangat menjanjikan bagi kebutuhan energi masa depan dikarenakanbioetanol ‘muncul’ dari tanah sehingga dapat terus diperbarukan.Secara umum pembuatan bioetanol adalah dengan memecah rantai glukosa menjadi etanol dengan bantuan mikroorganisme.Beras ketan hitam dan buah apel dapat dijadikan bahan baku pembuatan etanol karena keduanya mengandung glukosa yang kemudian difermentasi dengan ragi menghasilkan etanol. Hasil fermentasi yang sudah mengandung etanol didestilasi dengan memakai prinsip perbedaan titik didih sehingga didapat etanol dengan kadar kemurnian yang tinggi.Kedepannya diharapkan semakin banyak produksi etanol skala besar sehingga menjadi penyedia utama energi dunia.

Kata Kunci : bioetanol, tape ketan, apel

ABSTRACT

In 21 centuries,technology of renewable energy is developed with purpose to cut-down our fossil fuels demand.There are many renewable energy which has been developed such as wind, sunlight, geothermal , nuclear and bioethanol. Bioethanol is promising as main energy in the future because bioethanol appear from the ground and its sustainable. Generally, to produce biothenaol is rending the chain of glucose  to be ethanol with aid of microorganism. Black sticky rice (ketan-hitam) and apple can be raw materials to produce ethanol because both of them have glucose. Addition, yeast is needed in fermentation process. After that we have to distillation to get purity of ethanol. We hope that bioethanol usage is increasing and it can be main energy resources.

Keyword : bioethanol, black sticky rice, apple

PENDAHULUAN

Saat ini kebutuhan dunia akan energi terus meningkat, hal ini dikarenakan pertumbuhan ekonomi dunia yang terjadi pada negara-negara maju dan juga negara berkembang seperti Brazil,India,China,Indonesia, Korea, dll yang meningkatkan permintaan akan energi. Selain itu pertambahan jumlah penduduk dunia yang tentu sejalan dengan permintaan kebutuhan energi.Disaat kebutuhan energi dunia meningkat kita dihadapkan pada kenyataan bahwa energi yang selama ini kita gunakan yakni energi fosil telah memasuki masa-masa terakhirnya. Eksploitasi besar-besaran yang terjadi mengakibatkan bahan bakar ini diprediksi akan habis beberapa dekade kedepan.Untuk mengatasi krisis energi yang akan terjadi dimasa depan,kita harus segera menemukan solusi untuk mengatasi masalah ini.Para ilmuwan dan peneliti dari seluruh  dunia telah banyak meneliti dan menemukan banyak energi alternatif yang sangat potensial untuk dikembangkan kedepannya.Konsep yang diterapkan dalam mencari energi alternatif ini adalah energi yang baru dan terbarukan karena energi baru merupakan energi yang belum ditemukan atau belum diperhitungkan sebelumnya kemudian konsep terbarukan yakni energi tersebut sifatnya yang dapat diperbarui sehingga dapat terus diproduksi. Energi baru dan terbarukan yang menjanjikan diantaranya pemanfaatan angin,sinar matahari,energi panas bumi,bahan bakar hidrogen dan bioetanol.

Bio-etanol merupakan salah satu jenis biofuel (bahan bakar cair dari pengolahan tumbuhan) di samping Biodiesel. Bio-etanol adalah etanol yang dihasilkan dari fermentasi glukosa (gula) dengan bantuan mikroorganisme.

Glukosa (gula sederhana) dibuat oleh tumbuhan melalui proses fotosintesis

6CO₂ + 6H₂O + cahayamatahari → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Dalam fermentasi etanol,glukosa akan dipecah menjadi etanol dan karbon dioksida C₆H₁₂O₆ →2CH₃CH₂OH + 2CO₂ + panas

Ketika etanol dibakar (direaksikan dengan oksigen) maka akan dihasilkan karbondioksida, air, dan panas:

CH₃CH₂OH + 3O₂→ 2CO₂ + 3H₂O + panas

Panas yang dihasilkan dari pembakaran etanol digunakan untuk menggerakkan piston padamesin. Dapat dikatakan bahwa cahaya matahari digunakan untuk menjalankan mesinnya.

Etanol sering dijadikan bahan tambahan pada bensin sehingga menjadi biofuel.Saat ini etanol sudah umum digunakan dinegara Brazil dan Amerika serikat karena keduanya memproduksi 88% dari konsumsi etanol dunia. Namun permasalahan yang muncul adalah karena bioetanol diproduksi dari glukosa dan glukosa umunya didapat dari bahan pangan,maka penggunaan etanol dapat memicu krisis pangan dikarenakan untuk memproduksinya membutuhkan bahan baku yang banyak.Untuk itu pengembangan bioetanol diharapkan menemukan bahan baku yang non-pangan.

Bukan hanya glukosa saja yang dapat difermentasi. Gula lainnya seperti fruktosa juga dapat digunakan untuk fermentasi. 3 macam gula lainnya juga dapat difermentasi dengan memecahnya melalui hidrolisis menjadi molekul-molekul glukosa atau fruktosa. Amilum dan selulosa adalah molekul yang terdiri dari ikatan-ikatan glukosa. Sukrosa (atau gula tebu) merupakan molekul glukosa yang berikatan dengan molekul fruktosa. Energi untuk membuat fruktosa berasal dari metabolisme glukosa yang diperoleh dari fotosintesis (yang membutuhkan sinar matahari). Maka dari itu, sinar matahari juga menyediaka nenergi yang dihasilkan oleh fermentasi dari molekul-molekul ini.

Etanol juga dapat diproduksi dari etena (etilena). Dengan penambahan air kedala etana maka akan mengubah etena menjadi etanol:

C₂H₆ + H₂O → CH₃CH₂OH

Ketika etanol dibakar di atmosfer (bukan di oksigen murni), maka akan ada reaksi kimia yang lain yang menghasilkan 4 komponen kimia lainnya, termasuk dengan gas nitrogen (N₂). Gas nitrogen dapat menimbulkan munculnya nitrogen oksida, salah satu polutan utama di udara

Jika etanol ingin digunakan sebagai bahan bakar, maka sebagian besar kandungan airnya harus dihilangkan dengan cara destilasi. Tingkat kemurnian etanol setelah didistilasi masih sekitar 95-96%. (masih ada kandungan airnya 3-4%). Campuran ini dinamakan etanol hidrat dan bias digunakan sebagai bahan bakar, tapi tidak bias dicampur sama sekali dengan bensin. Jadi, biasanya kandungan air dalam etanol hidrat dibuang habis terlebih dahulu dengan pengolahan lainnya sehingga baru bias dicampurkan dengan bensin.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui hasil produksi bioetanol dari beras ketan hitam dan buah apel dengan proses fermentasi menggunakan khamir Saccharomyces cerevisiae. Selain itu, untuk mendapatkan kemurnian bioetanol dari beras ketan hitam dan buah apel menggunakan teknik destilasi. Manfaat yang didapatkan dari penelitian ini adalah dapat diperoleh hasil produksi bioetanol yang paling baik diantara beras ketan hitam dan buah apel, serta dapat diperoleh kemurnian bioetanol menggunakan teknik destilasi.

Destilasi adalah teknik untuk memisahkan larutan kedalam masing-masing komponennya. Prinsip destilasi adalah didasarkan atas perbedaan titik didih komponen zatnya. Destilasi dapat digunakan untuk memurnikan senyawa-senyawa yang mempunyai titik didih berbeda sehingga dapat dihasilkan senyawa yang memiliki kemurnian yang tinggi. Terdapat beberapa teknik pemisahan dengan menggunakan destilasi, salah satunya adalah destilasi sederhana. Set alat destilasi sederhana terdiri atas labu alas bulat, kondensor (pendingin), termometer, erlenmeyer, pemanas.  Peralatan lainnya sebagai penunjang adalah statif dan klem, adaptor (penghubung), selang yang dihubungkan pada kondensor tempat air masuk dan air keluar, batu didih.

Adapun fungsi masing-masing alat yaitu labu alas bulat sebagai wadah untuk penyimpanan sampel yang akan didestilasi. Kondensor atau pendingin yang berguna untuk mendinginkan uap destilat yang melewati kondensor sehingga menjadi cair. Kondensor atau pendingin yang digunakan menggunakan pendingin air dimana air yang masuk berasal dari bawah dan keluar di atas, karena jika airnya berasal (masuk) dari atas maka air dalam pendingin atau kondensor tidak akan memenuhi isi pendingin sehingga tidak dapat digunakan untuk mendinginkan uap yang mengalir lewat kondensor tersebut. Oleh karena itu pendingin atau kondensor air masuknya harus dari bawah sehingga pendingin atau kondensor akan terisi dengan air maka dapat digunakan untuk mendinginkan komponen zat yang melewati kondensor tersebut dari berwujud uap menjadi berwujud cair.

Termometer digunakan untuk mengamati suhu dalam proses destuilasi sehingga suhu dapat dikontrol sesuai dengan suhu yang diinginkan untuk memperoleh destilat murni. Erlenmeyer sebagai wadah untuk menampung destilat  yang diperoleh dari proses destilasi. Pipa penghubung (adaptor) untuk menghubungkan antara kondensor dan wadah penampung destilat (Erlenmeyer) sehingga cairan destilat yang mudah menguap akan tertampung dalam Erlenmeyer dan tidak akan menguap keluar selama proses destilasi berlangsung. Pemanas berguna untuk memanaskan sampel yang terdapat pada labu alas bulat. Penggunaan batu didih pada proses destilasi dimaksudkan untuk mempercepat proses pendidihan sampel dengan menahan tekanan atau menekan gelembung panas pada sampel serta menyebarkan panas yang ada keseluruh bagian sampel. Sedangkan statif dan klem berguna untuk menyangga bagian-bagian dari peralatan destilasi sederhana sehingga tidak jatuh atau goyang.

MATERI DAN METODE

            Penelitian ini telah dilaksanakan pada bulan September-Oktober 2013 di Pusat Laboratorium Terpadu Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta.

Materi

            Materi yang digunakan dalam penelitian ini adalah beras ketan hitam, buah apel, ragi komersil, aquades, daun pisang, alumunium foil, dan urea. Peralatan yang digunakan adalah beaker glass 1000 ml, gelas ukur, timbangan analitik, wadah plastic, kain, tali rapia, penangas, spatula, dan alat destilasi.

Metode Analisa

            Analisa yang dilakukan pada penelitian ini adalah analisa konsentrasi etanol dengan teknik destilasi.

Persiapan Substrat

Substrat adalah media pertumbuhan Saccharomyces cerevisiae, berbentuk cair yang di dalamnya mengandung nutrisi untuk pertumbuhan Saccharomyces cerevisiae. Substrat dalam penelitian ini adalah beras ketan hitam 500 gram dan buah apel 500 gram. Beras ketan hitam terlebih dahulu dijadikan tape dan buah apel terlebih dahulu direbus.

Proses fermentasi

Setelah sejumlah 10% starter (ragi) diinokulasikan ke dalam substrat (beras ketan hitam) dan sejumlah 10% starter (ragi) dan 2% urea diinokulasikan ke dalam substrat (buah apel) fermentasi dalam keadaan yang aseptis maka proses selanjutnya adalah melakukan fermentasi substrat yang telah diinokulasi dengan starter. Proses fermentasi dilakukan di dalam ruangan khusus yang sudah diatur agar tetap memenuhi persyaratan optimal pertumbuhan Saccharomyces cerevisiae. Proses fermentasi dilaksanakan selama 5 hari. Pengujian kadar alkohol dilakukan dengan proses destilasi.

Variabel penelitian

Variabel yang diamati dalam penelitian adalah kadar alkohol.

Persiapan alat destilasi

Pada penelitian ini alat destilasi yang digunakan adalah alat destilasi rancangan dengan menggunakan bahan-bahan sederhana. Di bawah ini adalah gambar dari alat destilasi rancangan.

Gambar 1. Alat destilasi rancangan

Prosedur pengujian kadar alkohol

Prosedur pengujian kadar alkohol dilakukan destilasi. Tape dari beras ketan dan air hasil fermentasi dari buah apel diperas menggunakan saringan. Setelah didapat substrat dalam bentuk cairan, substrat dimasukkan ke dalam teko listrik yang terdapat pada alat destilasi rancangan. Selanjutnya didestilasi pada suhu 80⁰C. Destilat ditampung di dalam wadah. Kemudian dihitung volume destilat yang dihasilkan.

HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

            Variasi penggunaan bahan dari tape memberikan hasil yang berbeda terhadap etanol yang dihasilkan. Tabel 1. Menunjukkan bahwa dalam 100 ml terbentuk air destilasi yang dengan jumlah yang berbeda. Ini juga dipengaruhi oleh kandungan gula yang terdapat dalam bahan yang difermentasi.

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan :

Jenis	Volume Destilat
Ketan Hitam	7 ml
Apel	1,5 ml

·         Dari 100 ml laruta air tape

Tabel 1.Hasil Kadar Etanol dari Air Tape dan Apel.

            Berdasarkan tabel di atas,  dapat dilihat bahwa produksi etanol dari ketan hitam lebih memiliki produksi etanol yang lebih tinggi dibandingkan dengan produksi etanol dari apel.

Fermentasi alkohol merupakan suatu reaksi pengubahan glukosa menjadi etanol (etil alkohol) dan karbon dioksida. Organisme yang berperan yaitu Saccharomyces cerevisiae (ragi) untuk pembuatan tape, roti atau minuman keras. Reaksi Kimia:

C₆H₁₂O₆  → 2C₂H₅OH + 2CO₂ + 2 ATP

Reaksi dalam fermentasi berbeda-beda tergantung pada jenis gula yang digunakan dan produk yang dihasilkan. Secara singkat, glukosa (C₆H₁₂O₆) yang merupakan gula paling sederhana, melalui fermentasi akan menghasilkan etanol (2C₂H₅OH). Persamaan Reaksi Kimia :

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂ + 2 ATP (Energi yang dilepaskan:118 kJ per mol)

Dijabarkan sebagai :

Gula (glukosa, fruktosa, atau sukrosa) → Alkohol (etanol) + Karbon dioksida + Energi (ATP)

Jalur biokimia yang terjadi, sebenarnya bervariasi tergantung jenis gula yang terlibat, tetapi umumnya melibatkan jalur glikolisis, yang merupakan bagian dari tahap awal respirasi aerobik pada sebagian besar organisme. Jalur terakhir akan bervariasi tergantung produk akhir yang dihasilkan.

Percobaan destilasi kali ini menggunakan air hasil pembuatan tape ketan yang mengandung alkohol. Pada tape tersebut karbohidrat diubah menjadi alkohol dan air hal ini dikarenakan penambahan ragi (mikroorganisme) yang dapat memecah strukur karbohidrat menjadi alkohol. Pengaruh penambahan ragi dapat diketahui dari perubahan rasanya,awalnya ketan terasa manis kemudian setelah didiamkan beberapa hari dengan tambahan ragi rasanya berubah menjadi manis + asam dan bentuk ketan yang awalnya padatan agak keras menjadi lembek karena sudah ada air didalmnya.Air dari tape inilah yang kemudian diambil untuk didestilasi sehingga didapatkan alkohol yang diinginkan.

Seperti yang telah diketahuibahwa prinsip kerja dari alat destilasi adalah memakai titik didih.maka percobaan kali ini memanfaatkan perbedaan titik didih dari air dan alkohol. Alkohol yang memiliki titik didih kurang lebih 70^oC akan menguap karena pemanas telah disetel pada suhu tersebut,uap yang mengandung cairan alkohol tersebut terangkat dan mengikuti arah selang menuju tempat penampungan alkohol.

Namun pada percobaan yang telah dilakukan,tidak didapatkan hasil alkohol yang diinginkan melainkan hanya didapatkan air saja.hal ini dikarenakan beberapa faktor.Faktor yang pertama adalah dari bahannya itu sendiri,air tape yang didapatkan hanya sedikit dan dari airnya itu alkohol yang ada didalamnya diprediksi hanya sebesar 10 % dan itu adalah nilai maksimalnya.Kemudian untuk menyiasati air tape  yang sedikit itu,kami menambahkan campuran air biasa dengan tujuan agar air tersebut bisa terendam dan dipanaskan pada alat yang telah kami buat.

Faktor kedua adalah alat yang kami gunakan terutama pemanasnya adalah teko listrik untuk memanaskan air.Kelebihan teko ini adalah cepat untuk mendidihkan air sehingga tidak memakan waktu yang lama namun kekurangannya adalah kita tidak bisa menyetel suhu yang diinginkan untuk memanaskan,hal ini berakibat bahwa air tape yang kita destilasikan berada pada suhu 100^oC dan sudah bisa ditebak bahwa hasil destilasinya bercampur dengan air.

Kemudian dalam proses destilasinya masih terdapat kebocoran gas / uap di beberapa sudut selang sehingga mungkin saja ada alkohol yang menguap ke udara.lalu pada alat destilasi kami belum menyertakan kondensor atau pendingin,padahal kondesor ini merupakan bagian penting pada setiap alat destilasi yang berguna untuk mendinginkan uap panas sehingga uap tersebut menjadi butiran-butiran alkohol.Untuk kedepannya kami akan memperbaiki dan mengembangkan kembali alat destilasi yang telah kami buat sehingga dapat berfungsi sebagaimana mestinya.

Ada banyak faktor yang mempengaruhi fermentasi antara lain substrat, suhu, pH, oksigen, dan mikroba yang digunakan. Oleh karena itu, terdapat perbedaan kadar etanol yang dihasilkan karena menggunakan substrat yang berbeda. Lama fermentasi yang paling optimal untuk proses pembuatan bioethanol adalah 3 hari. Jika fermentasi dilakukan lebih dari 3 hari, kadar alkoholnya dapat berkurang. Berkurangnya kadar alkohol disebabkan karena alkohol telah dikonversi menjadi senyawa lain, misalnya ester. Apel memiliki kandungan gula yang cukup tinggi sehingga memungkinkan untuk dijadikan alkohol.

Dari apel dihasilkan air destilat sebanyak 1.5 ml. Kandungan gula yang sedikit merupakan faktor penyabab utama. Selain itu, bakteri pada fermentasi apel juga memerlukan nutrient dari luar agar dapat hidup dan memfermentasi apel. Ada kemungkinan nutrient yang dibutuhkan bakteri yang masih kurang sehingga hasil yang diperoleh juga sedikit.

Substrat merupakan bahan baku fermentasi yang mengandung nutrien-nutrien yang dibutuhkan oleh mikroba untuk tumbuh maupun menghasilkan produk fermentasi. Nutrient yang paling dibutuhkan oleh mikroba baik untuk tumbuh maupun untuk menghasilkan produk fermentasi adalah karbohidrat. Karbohidrat merupakan sumber karbon yang berfungsi sebagai penghasil energy bagi mikroba, sedangkan nutrisi lain seperti protein dibutuhkan dalam jumlah lebih sedikit dari pada karbohidrat.

Gula-gula tersebut kemudian akan dikonversi menjadi bioethanol dengan bantuan Saccharomyces cerevisiae. Saccharomyces cerevisiae dapat mengkonversi gula menjadi etanol karena adanya enzim invertasedanzimase. Dengan adanya enzim-enzim ini Saccharomyces cerevisiae memiliki kemampuan untuk mengkonversi baik gula dari kelompok monosakarida maupun dari kelompok disakarida. Jika gula yang tersedia dalam substrat merupakan gula disakarida maka enzim invertase akan bekerja menghidrolisis disakarida menjadi monosakarida. Setelah itu,  enzim zymase akan mengubah monosakarida tersebut menjadi alkohol dan CO₂.  Kedua enzim tersebut dihasilkan oleh Saccharomyces cerevisiae.

KESIMPULAN

            Dari hasil percobaan, dapat disimpulkan produksi bioetanol dari tape ketan sebesar 7 ml dari 100 ml air tape dan dari apel sebesar 1.5 ml.

DAFTAR PUSTAKA

http://harisr3nzo.blogspot.com/2011/05/v-behaviorurldefaultvmlo.html

http://anekailmu.blogspot.com/2009/11/kegunaan-gas-hidrogen.html diakses pada 24

http://shamiagovisilia.wordpress.com/2012/09/07/modul-kimia-anorganik-produksi-gas-hidrogen/

http://hidrogenfuelcell.blogspot.com/

www.csa.com/discoveryguides/hydrogen/overview.php diakses pada tanggal 25-09-2013

Nugraha, Restu. 2013. Produksi etanol dari molase, apel, dan pepaya. 

IDENTIFIKASI ALDEHIDA, KETON, KARBOKSILAT DAN ESTER

IDENTIFIKASI ALDEHIDA, KETON,

KARBOKSILAT DAN ESTER

I.                  PENDAHULUAN

A.    Dasar Teori

Aldehid adalah suatu senyawa yang mengandung sebuah gugus karbonil yang terikat pada sebuah atau dua buah atom hidrogen. Nama IUPEC dari aldehida diturunkan dari alkana dengan mengganti akhiran “ana“ dengan “al“. Nama umumnya didasarkan nama asam karboksilat ditambahkan dengan akhiran dehida (Petrucci, 1987).

Aldehid dinamakan menurut nama asam yang mempunyai jumlah atom C sama pada nama alkana yang mempunyai jumlah atom sama. Pembuatan aldehida adalah sebagai berikut: oksidasi alkohol primer, reduksi klorida asam, dari glikol, hidroformilasi alkana, reaksi Stephens dan untuk pembuatan aldehida aromatik (Fessenden, 1997).

Aldehid dan keton adalah senyawa-senyawa yang mengandung salah satu dari gugus penting di dalam kimia organic,yaitu gugus karbonil C=O. Semua senyawa yang mengandung gugus ini disebut senyawa karbonil.Gugus karbonil adalah senyawa yang paling menentukan sifat kimia aldehid dan keton.Oleh karena itu banyak sekali sifat fisik dari yang lain senyawa-senyawa ini adalh mirip satu sama lainnya.

Salah satu reaksi untuk pembuatan aldehid adalah oksidasi dari alkohol primer. Kebanyakan oksidator tak dapat dipakai karena akan mengoksidasi aldehidnya menjadi asam karboksilat. Oksidasi khrompiridin komplek seperti piridinium khlor kromat adalah oksidator yang dapat merubah alkohol primer menjadi aldehid tanpa merubahnya menjadi asam karboksilat (Petrucci, 1987).

Keton adalah suatu senyawa organik yang mempunyai sebuah gugus karbonil terikat pada dua gugus alkil, dua gugus alkil, atau sebuah alkil. Keton juga dapat dikatakan senyawa organik yang karbon karbonilnya dihubungkan dengan dua karbon lainnya. Keton tidak mengandung atom hidrogen yang terikat pada gugus karbonil (Wilbraham, 1992).

Pembuatan keton yang paling umum adalah oksidasi dari alkohol sekunder. Hampir semua oksidator dapat dipakai. Pereaksi yang khas antara lain khromium oksida (CrO₃), phiridinium khlor kromat, natrium bikhromat (Na₂Cr₂O₇) dan kalium permanganat (KMnO₄) (Respati, 1986).

Reaksi-reaksi pada aldehida dan keton adalah reaksi oksidasi dan reaksi reduksi. Reaksi oksidasi untuk membedakan aldehida dan keton. Aldehid mudah sekali dioksidasi, sedangkan keton tahan terhadap oksidator. Aldehida dapat dioksidasi dengan oksidator yang sangat lemah. Sedangkan reaksi reduksi terbagi menjadi tiga bagian yaitu reduksi menjadi alkohol, reduksi menjadi hidrokarbon dan reduksi pinakol (Wilbraham, 1992).

Sifat-sifat fisik aldehid dan keton, karena aldehid dan keton tidak mengandung hidrogen yang terikat pada oksigen, maka tidak dapat terjadi ikatan hidrogen seperti pada alkohol. Sebaliknya aldehid dan keton adalah polar dan dapat membentuk gaya tarik menarik elektrostatik yang relatif kuat antara molekulnya, bagian positif dari sebuah molekul akan tertarik pada bagian negatif dari yang lain (Fessenden, 1997).

Suatu asam karboksilat adalah suatu senyawa organik yang mengandung gugus karboksil, –COOH. Gugus karboksil mengandung gugus karbonil dan sebuah gugus hidroksil; antar aksi dari kedua gugus ini mengakibatkan suatu kereaktifan kimia yang unik dan untuk asam karboksilat (Fessenden, 1997).

Karena banyak terdapat dialam, asam-asam karboksilat adalah golongan senyawa yang paling dulu dipelajari oleh kimiawan organik. Karena tidak mengherankan jika banyak senyawa-senyawa asam mempunyai nama-nama biasa. Nama-nama ini biasanya diturunkan dari bahasa Latin yang menunjukkan asalnya. Tabel 12.8 memuat nama-nama asam berantai lurus beserta nama IUPAC-nya. Banyak dari asam ini mula-mula dipisahkan dari lemak sehingga sering dinamakan sebagai asam-asam lemak (struktur  lemak secara terinci dibahas dalam bab berikutnya). Untuk memperoleh nama IUPAC suatu asam karboksilat terakhir) diperlukan awalan kata asam da akhiran at. Asam-asam bersubstitusi diberi nama menurut dua cara. Dalam sisitem IUPAC, nomor rantai dimulai dari asam karbon pembawa gugus karboksil dan substituen diberi nomor lokasi. Jika nama umum yang digunakan lokasi substituen dilambangkan dengan huruf latin, dimulai dengan atom karbon α.

Jika gugus karboksilat dihubungkan dengan cincin, akhiran karboksilat ditambahkan pada nama induk sikloalkana. Asam-asam aromatic juga diberi tambahan –at pada turunan hidrokarbon aromatiknya. (Ratna dkk , 2010)

Adapun sifat-sifat yang dimiliki oleh asam karboksilat adalah:

1.      Reaksi Pembentukan Garam

Garam organik yang membentuk dan memiliki sifat fisik dari garam anorganik padatannya, NaCl dan  KNO3adalah garam organik yang meleleh pada temperatur tinggi, larut dalam air dan tidak berbau. Reaksi yang terjadi adalah:

HCOOH + Na+ → HCOONa + H2O

2.      Reaksi Esterifikasi

Ester asam karboksilat ialah senyawa yang mengandung gugus –COOR dengan R dapat berbentuk alkil. Ester dapat dibentuk berkat reaksi langsung antara asam karboksilat dengan alkohol. Secara umum reaksinya adalah:

RCOOH + R’OH → RCOOR + H2O

3.      Reaksi Oksidasi

Reaksi terjadi pada pembakaran atau oleh reagen yang sangat kokoh dan kuat seperti asam sulfat, CrO3, panas.Gugus asam karboksilat teroksidasi sangat lambat.

4.      Pembentukan Asam Karboksilat

Beberapa cara pembentukan asam karboksilat dengan jalan sintesa dapat dikelompokkan dalam 3 cara yaitu: reaksi hidrolisis turunan asam karboksilat, reaksi oksidasi, reaksi Grignat.

Esterifikasi adalah salah satu jenis reaksi dimana reaksi tersebut untuk menghasilkan ester. Ester merupakan sebuah hidrokarbon yang diturunkan dari asam karboksilat. Sebuah asam karboksilat mengandung gugus -COOH, dan pada sebuah ester hidrogen di gugus ini digantikan oleh sebuah gugus hidrokarbon dari beberapa jenis. Ester dapat dihasilkan dengan cara mereaksikan antara sebuah alcohol dengan asam karboksilat.

        Hal-hal yang mempengaruhi esterifikasi adalah:

a.   Suhu

b.  Perbandingan zat pereaksi

c.  Pencampuran

d.  Katalis

B.     Tujuan

1.      Mengetahui senyawa yang termasuk Aldehid, Keton, Asam Karboksilat , dan Ester.

2.      Mempelajari sifat fisik dan kelarutan dari senyawa tersebut.

3.      Mengetahui reaksi pada identifikasi Aldehid, Keton, Asam Karboksilat , dan Ester.

II.               METODE PRAKTIKUM

A.    Alat dan Bahan

Alat yang digunakan antara lain:

1.      Tabung Reaksi

2.      Rak Tabung Reaksi

3.      Gelas Ukur

4.      Pipet Tetes

5.      Gelas Piala

6.      Penangas

7.      Termometer

8.      Kertas Indikator pH

9.      Batang pengaduk

10.  Stirer

Bahan yang digunakan antara lain:

1.      Etanol (C₂H₅OH)

2.      K₂Cr₂O₇

3.      Isopropil Alkohol(C₃H₇OH)

4.      CH₃COOH

5.      H₂SO₄

6.      Butanol(C₄H₉OH)

7.      NaOH

8.      Iodin

9.      C₆H₅OH

10.  C₇H₆O₃

11.  Padatan fenol

12.  Larutan Fenol

13.  Aquadest

B.     Prosedur Kerja

Oksidasi Alkohol

Esterifikasi

Tes Iodoform

Identifikasi Alkohol Alifatik dan Aromatik

Keasaman Fenol dan Etanol

 Kelarutan Fenol

III.             HASIL DAN PEMBAHASAN

A.    Hasil Pengamatan

Oksidasi Alkohol

·         C₂H₅OH +K₂Cr₂O₇ à CH₃COH (asetal dehid)

·         C₃H₇OH +K₂Cr₂O₇ à C₂H₅COH(propanal)

Esterifikasi

· CH₃COOH + C₃H₇OH à C₃H₇-COO-CH3 + H₂SO₄ (katalis)

v  Meninbulkan warna merah kecoklatan dan berbau

· CH₃COOH + C₂H₅OH à C₂H₅-COO-CH3

· CH₃COOH + C₄H₉OH à C₄H₉-COO-CH3

v  Pengamatan setelah 10 menit ; tercium bau

Tes Iodoform

· C₃H₇OH+NaOH à bening + I₂à keruh kekuningan + NaOH + dipanaskan àLarut (didinginkan)à tidak tebentuk endapan

· C₂H₅OH+NaOH à bening + I₂à keruh + NaOH + dipanaskan àLarut (didinginkan)à tidak tebentuk endapan

· C₄H₉OH+NaOH à bening + I₂à agak keruh + NaOH + dipanaskan àLarut (didinginkan)à tidak tebentuk endapan

Identifikasi Alkohol Alifatik dan Aromatik

·         C₂H₅OH + FeCl₃ = larutan menjadi kuning

·         C₆H₅OH + FeCl₃ = larutan menjadi ungu terang

·         C₇H₆O₃ + FeCl₃ = larutan menjadi ungu gelap

Keasaman Fenol dan Etanol

·         C₂H₅OH , _PH=5,5 : 6 : 6,5

·         C₆H₅OH , _PH= 5 ; 5 ; 5

   

Kelarutan Fenol

2 butir fenol+H₂Oà Larut (06.39 menit)

2 butir fenol + NaOH 2M à larut (04.50 menit)

B.     Pembahasan

Pada praktikum kali ini praktikan melakukan pecobaan tentang identifikasi aldehid, keton, asam karboksilat dan ester. Pada percobaan oksidasi alkohol untuk melihat pembuatan suatu aldehida atau keton dapat disintesis dari suatu alkohol. Alkohol primer dan sekunder dapat bereaksi dengan oksidator kuat seperti kalium dikromat (K₂Cr₂O₇)_. Oksidator ion dikromat yang berwarna jingga,jika bereaksi sebagai oksidator akan direduksi menjadi ion kromium(III). Sehingga jika alkohol dioksidasi oleh oksidator ini, maka dapat diamati perubhan warna larutan yang terjadi. Praktikan melakukan oksidasi pada uji etanol dan uji propanol. Pada oksidasi etanol (C₂H₅OH) suatu alkohol primer yang  saat dioksidasi dengan K₂Cr₂O₇  menghasilkan larutan berwarna hijau dan tidak terlalu berbau, bau ini dihasilkan dari asetaldehid yang terbentuk. Sedangkan pada oksidasi propanol menghasilkan larutan berwarna hijau dan berbau menyengat yang dihasilkan dari propanol yang terbentuk.

KESIMPULAN

1. Pengoksidasian etanol sebagai alcohol primer menghasilkan asam asetat sebagai persenyawaan asam monokarboksilat.

2.   Pengoksidasian isopropanol sebagai alcohol sekunder menghasilkan dimetil keton sebagai persenyawaan alkanon atau alkil keton.

3.    Pewarnaan hijau yang dihasilkan disebabkan karena adanya ion Cr³⁺ saat kalium dikromat mengoksidasi alcohol dalam suasana asam.

4.      Etanol bisa diidentifikasi dengan FeCl₃ larutannya terjadi pemisahan fase

5.      Fenol diidentifikasi dengan FeCl₃ menghasilkan larutan ungu

6.     Asam sitrat diidentifikasi dengan FeCl₃  larutannya berwarna  merah- lembayung tua

7.      Keasaman Fenol lebih tinggi dibandingkan dengan etanol.

8.      Fenol dalam larutannya bersifat asam dan etanol lebih berifat netral

DAFTAR PUSTAKA

Svela, G.1985. Vogel, Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semi           Mikro. Jakarta: Kalman Media Pustaka

Latif,arul.2012.Laporan Alcohol Dan Fenol. http://arullatif.wordpress.com/2012/05/17/laporan-alkohol-dan-fenol/ ( Diakses: Minggu, 3 November 2013 pukul 13:45)

http://prakkimorg16a.blogspot.com/2012/11/normal-0-false-false-false-in-x-none-x.html diakses pada 16 November 2013 pukul 10.00 WIB.

http://iinfarmasi011.wordpress.com/2012/12/24/laporan-kimia-organik-sifat-sifat-kelarutan-senyawa-organik/ diakses pada 16 November 2013 pukul 10.00       WIB.