Modul-Praktikum
advertisement
Kimia Pertanian MODUL 1 PENGENALAN KARAKTERISTIK BIOMOLEKUL I. REAKSI UJI KARBOHIDRAT 1.1 Uji Molisch Tujuan : membuktikan adanya karbohidrat secara kualitatif Bahan : larutan glukosa 1%, larutan fruktosa 1%, larutan sukrosa 1%, larutan amilum 1%, pereaksi Molisch, H2SO4 pekat Alat : tabung reaksi, pipet tetes Prosedur : Tambahkan 5 tetes pereaksi Molisch ke dalam tabung-tabung reaksi yang telah berisi 2 ml larutan-larutan glukosa, fruktosa, sukrosa, dan amilum, lalu campurkan dengan baik. Miringkan tabung reaksi, kemudian dengan hati-hati dan perlahan-lahan tambahkan 1 ml H2SO4 pekat melalui dinding tabung agar tidak bercampur. Reaksi : terbentuk cincin berwarna ungu pada batas antara kedua lapisan Pengamatan: Zat Uji Glukosa 1% Fruktosa 1% Sukrosa 1% Amilum 1% Hasil Uji Karbohidrat (+/-) 1.2 Uji Benedict Tujuan : membuktikan adanya gula reduksi Bahan : larutan glukosa 1%, larutan fruktosa 1%, larutan sukrosa 1%, larutan amilum 1%, pereaksiBenedict Alat : tabung reaksi, pipet tetes, penjepit tabung, lampu spirtus, alat penangas Prosedur : Tambahkan 10 tetes dari setiap larutan karbohidrat (glukosa, fruktosa, sukrosa, dan amilum) ke dalam masing-masing tabung yang telah berisi 2 ml reagen Benedict, campurkan dengan baik. Tempatkan semua tabung di dalam penangas air didih selama tiga menit, biarkan mendingin, lalu perhatikan warna atau endapan yang terbentuk. Reaksi : terbentukendapan warna biru kehijauan (+), kuning (++), atau merah bata (+++) tergantung kadar gula pereduksi yang ada. Pengamatan: Zat Uji Glukosa 1% Fruktosa 1% Sukrosa 1% Amilum 1% Hasil Uji 1 Gula reduksi (+/-) Kimia Pertanian 1.3 Uji Tollens Tujuan : untuk membuktikan adanya gugus aldehid dan keton pada karbohidrat Bahan : larutan glukosa 1%, larutan fruktosa 1%, larutan sukrosa 1%, larutan amilum 1%, pereaksiTollens Alat : tabung reaksi, pipet tetes, penjepit tabung, lampu spirtus Prosedur : Tambahkan 1 ml pereaksi Tollens pada setiap tabung reaksi yang berisi larutan karbohidrat (glukosa, fruktosa, sukrosa, dan amilum) sebanyak 1mL Campurkan dengan baik dan panaskan di atas api selama 1 menit. Amati perubahan yang terjadi, bandingkan hasil pengamatan dengan kontrol yang dibuat dengan cara menambahkan 1 mL pereaksi tollens pada tabung reaksi berisi air Reaksi : terbentuk cincin perak atau endapan perak yang berwarna hitam atau abuabu. Pengamatan: Zat Uji Glukosa 1% Fruktosa 1% Sukrosa 1% Amilum 1% Hasil Uji Gugus aldehid dan keton (+/-) 1.4 Uji Iodin Tujuan : membuktikan adanya polisakarida (amilum, dekstrin, glikogen) Bahan : larutan glukosa 1%, larutan fruktosa 1%, larutan sukrosa 1%, larutan amilum 1%, larutan dekstrin 1%, larutan glikogen 1%, pereaksi Iodium Alat : tabung reaksi, pipet tetes Prosedur : Tambahkan 5 tetes pereaksi Iodium pada setiap tabung reaksi yang berisi larutan karbohidrat sebanyak 1mL (glukosa, fruktosa, sukrosa, amilum, dekstrin, glikogen). Campurkan dengan baik dan amati perubahan warna yang terjadi. Reaksi : terbentuk warna biru, merah anggur, dan merah coklat Pengamatan: Zat Uji Glukosa 1% Fruktosa 1% Sukrosa 1% Amilum 1% Dextrin 1% Glikogen 1% Hasil Uji 2 Polisakarida (+/-) Kimia Pertanian 1.5 Hidrolisis Pati briefing teknis! Tujuan : mengidentifikasi hasil hidrolisis amilum (pati) Bahan : larutan amilum 1%, HCl 2N, NaOH 2%, pereaksi Benedict, kertas lakmus Alat : tabung reaksi, pipet tetes, alat penangas, lampu spirtus, penjepit tabung Prosedur : masukkan sebanyak 5 ml amilum ke dalam tabung reaksi, kemudian tambahkan 2,5 ml HCl 2N, campurkan hingga homogen dan masukkan ke dalam air mendidih. Setelah 3 menit, ambil 2 tetes larutan tersebut dan tambahkan 2 tetes pereaksi Iodium, catat perubahan warna yang terjadi. Ulangi setiap 3 menit sampai diperoleh warna kuning pucat. Hidrolisis dilanjutkan selama 5 menit, kemudian larutan didinginkan. Larutan dinetralkan dengan menambahkan NaOH 2% (uji dengan kertas lakmus), kemudian diuji dengan pereaksi Benedict. Simpulkan apa yang dihasilkan dari hidrolisis pati. Reaksi : Terjadi perubahan warna larutan mulai warna biru, ungu, merah, kuning coklat, sampai kuning setelah diuji dengan Iodium selama proses hidrolisis Pengamatan: Waktu hidrolisis (menit) 3 6 9 12 15 Hasil Uji Iodium Hasil Hidrolisis Hasil uji Benedict: ………………….. II. REAKSI UJI LEMAK 2.1 Uji Kelarutan Lemak Tujuan : mengetahui kelarutan lemak pada berbagai pelarut Bahan : minyak kelapa, aquades, HCl 2N, Na2CO3 1%, alkohol 96%, eter, kloroform, benzene Alat : tabung reaksi, pipet tetes Prosedur : Isilah tabung reaksi berturut-turut dengan aquades, HCl, Na2CO3, alcohol, eter, kloroform, dan benzene masing-masing 1 ml. Tambahkan ke dalam masing-masing tabung 2 tetes minyak kelapa. Kocok sampai homogen, biarkan beberapa saat, kemudian amati sifat kelarutannya Reaksi : larut/tidak larut/membentuk emulsi Pengamatan: Bahan Minyak + aquades Minyak + HCl 2N Minyak + Na2CO3 Hasil Uji 3 Hasil uji: larut/tidak larut/emulsi Kimia Pertanian Minyak + alkohol Minyak + eter Minyak + kloroform Minyak + benzene 2.2 Uji Keasaman Tujuan : mengetahui sifat asam dan ketengikan minyak Bahan : minyak kelapa, minyak kelapa tengik, kertas lakmus/indikator universal Alat : tabung reaksi, pipet tetes Prosedur : pipet minyak kelapa dan minyak kelapa tengik, teteskan pada kertas lakmus/indikator universal. Amati perubahan warna pada lakmus. Reaksi : Minyak yang asam akan merubah lakmus biru menjadi merah Pengamatan: Bahan Minyak kelapa Minyak kelapa tengik Hasil Uji Lakmus Asam (+/-) 2.3 Uji Peroksida Tujuan : mengetahui kandungan peroksida di dalam minyak Bahan : minyak olive/zaitun, minyak kelapa tengik, asam asetat glasial, larutan KI 10%, kloroform Alat : tabung reaksi, pipet tetes Prosedur : Larutkan masing-masing 1 ml minyak olive dan minyak kelapa tengik di dalam 1 ml kloroform, tambahkan 2 ml asam asetat glasial dan satu tetes larutan KI 10%, aduk dengan baik dan biarkan selama 5 menit. Catat perbahan yang terjadi. Reaksi : Adanya peroksida ditunjukan dengan pembebasan Iodin (warna biru). Pengamatan: Bahan Minyak kelapa tengik Minyak olive Hasil Uji Peroksida (+/-) 2.4 Uji Ketidakjenuhan Minyak Tujuan : mengetahui sifat ketidakjenuhan minyak atau lemak Bahan : minyak kelapa, margarin, kloroform, larutan iodin Alat : tabung reaksi, pipet tetes Prosedur : Larutkan masing-masing 1 ml minyak kelapa dan margarin di dalam 2 ml kloroform. Tambahkan tetes demi tetes air Brom sehingga warna merah air brom tidak berubah. Hitung jumlah tetesan air Brom yang dibutuhkan. Bandingkan jumlah tetesannya. Reaksi : Asam lemak tak jenuh akan menghilangkan warna air brom 4 Kimia Pertanian Pengamatan: Bahan Minyak kelapa Margarin Jumlah tetesan Brom Kesimpulan III. REAKSI UJI PROTEIN 3.1 Uji Biuret Tujuan : Membuktikan adanya molekul-molekul peptide pada protein Bahan : Putih telur/albumin, susu murni, sari kedelai, NaOH 2,5N, CuSO4 0,01M Alat : tabung reaksi, pipet tetes Prosedur : Tambahkan 1 ml NaOH 2,5 M ke dalam 3 ml larutan protein (telur, susu, kedelai) dan aduk dengan baik. Tambahkan 3 tetes CuSO4 0,2 M. Aduk jika tidak timbul warna, tambahkan lagi setetes atau 2 tetes CuSO4. Reaksi : Membentuk senyawa kompleks berwarna ungu Pengamatan: Bahan Putih telur Susu Murni Sari Kedelai Hasil Uji Biuret Peptida (+/-) 3.2 Pengendapan Protein 3.2.1 Pengendapan dengan garam Tujuan : Pengaruh garam jenuh terhadap kelarutan protein Bahan : Putih telur/albumin, susu murni, susu kedelai, (NH4)2SO4 jenuh, NaCl 5%, CaCl2 5% Alat : tabung reaksi, pipet tetes Prosedur : Sediakan tabung reaksi, isi masing-masing dengan 2 ml larutan protein (telur, susu). Ke dalam masing-masing tabung tambahkan (NH4)2SO4 jenuh, NaCl 5%, dan CaCl2 5% tetes demi tetes sampai timbul endapan. Tambahkan kembali air sampai berlebihan, kocok tabung dan amati perubahan yang terjadi. Reaksi : Terbentuk endapan akibat pemisahan protein oleh garam (salting out) Pengamatan: Bahan Jumlah tetesan (NH4)2SO4 jenuh NaCl 5% Putih telur Putih telur Putih telur Susu Murni Susu Murni 5 CaCl2 5% Salting out (+/-) Kimia Pertanian Susu Murni Susu Kedelai Susu Kedelai Susu Kedelai 3.2.2 Pengendapan dengan logam Tujuan : Pengaruh logam berat terhadap kelarutan protein Bahan : Putih telur/albumin, susu murni, susu kedelai, Pb asetat 0,2 M, HgCl2 0,2 M, CuSO4 0,2 M Alat : tabung reaksi, pipet tetes Prosedur : Sediakan tabung reaksi, isi masing-masing dengan 2 ml larutan protein (telur, susu). Ke dalam masing-masing tabung tambahkan 5 tetes Pb asetat 0,2 M, HgCl2 0,2 M, CuSO4 0,2 M. Amati perubahan yang terjadi. Reaksi : Terbentuk endapan akibat denaturasi irreversible oleh logam berat Hg2+, Pb2+, dan Cu2+ Pengamatan: Bahan Putih telur Putih telur Putih telur Susu Murni Susu Murni Susu Murni Susu Kedelai Susu Kedelai Susu Kedelai Pb asetat 0,2 M HgCl2 0,2 M CuSO4 0,2 M Denaturasi (+/-) 3.3.3 Pengendapan oleh asam encer dan alkohol Tujuan : Pengaruh asam encer dan alkohol terhadap kelarutan protein Bahan : Putih telur/albumin, susu murni, susu kedelai, asam asetat encer, etanol 96% Alat : tabung reaksi, pipet tetes Prosedur : Sediakan tabung reaksi, isi masing-masing dengan 2 ml larutan protein (telur, susu). Ke dalam masing-masing tabung tambahkan 1 mlasam asetat encer dan etanol 96%. Amati perubahan yang terjadi. Reaksi : Terbentuk endapan akibat denaturasi irreversible oleh asam organik dan alcohol Pengamatan: Bahan Putih telur Asam asetat encer 6 Etanol 96% Denaturasi (+/-) Kimia Pertanian Putih telur Susu Murni Susu Murni Susu Kedelai Susu Kedelai 3.4 Uji Asam Amino 3.4.1 Uji Millon Tujuan : Membuktikan adanya asam amino tirosin Bahan : Putih telur/albumin, susu murni, susu kedelai, pereaksi Millon Alat : tabung reaksi, pipet tetes, penjepit tabung, alat pemanas Prosedur : Tambahkan 5 tetes pereaksi Millon ke dalam 3 ml larutan protein (susu, telur), panaskan campuran baik-baik dan amati perubahan yang terjadi. Reaksi : Terbentuk warna merah yang merupakan garam merkuri dari asam amino tirosina yang ternitrasi. Pengamatan: Bahan Putih telur Susu Murni Susu Kedelai Hasil Uji Millon Tirosin (+/-) 3.4.2 Uji Ninhidrin Tujuan : Membuktikan adanya asam amino bebas dalam protein Bahan : Putih telur/albumin, susu murni, susu kedelai, pereaksi Ninhidrin 0,1% Alat : tabung reaksi, pipet tetes, penjepit tabung, alat pemanas Prosedur : Tambahkan 10 tetes pereaksi Ninhidrin ke dalam 3 ml larutan protein (susu, telur), panaskan campuran baik-baik dan amati perubahan yang terjadi. Reaksi : Adanya asam amino bebas di dalam protein akan membentuk kompleks berwarna biru setelah bereaksi dengan ninhidrin, tetapi asam amino prolin dan hidroksiprolin akan menghasilkan warna kuning. Pengamatan: Bahan Putih telur Susu Murni Susu Kedelai Hasil Uji Ninhidrin 7 Jenis asam amino Kimia Pertanian IV. REAKSI UJI ENZIM 4.1 Pengaruh suhu terhadap aktivitas enzim Tujuan : Mengetahui pengaruh suhu terhadap aktivitas enzim Bahan : Larutan amilum 2%, enzim α-amylase, larutan iodium, pereaksi Benedict Alat : waterbath, alat pemanas, tabung reaksi, gelas kimia, pipet ukur Prosedur : Sebanyak 5 buah tabung reaksi masing-masing diisi dengan 2 ml larutan amilum, tambahkan masing-masing 1 ml enzim amylase. Tabung 1 masukkan ke dalam lemari es, tabung 2 disimpan pada suhu kamar, tabung 3 disimpan pada waterbath suhu 37-40oC, tabung 4 disimpan pada waterbath dengan suhu 75-80oC, tabung 5 disimpan di dalam air mendidih. Biarkan di dalam masing-masing tempat selama 15 menit. Larutan dibagi 2 dan masing-masing diuji dengan 2 tetes larutan iodium dan dengan 1 ml pereaksi Benedict. Catat perubahan yang terjadi. Pengamatan: No Tabung Suhu (oC) 1 2 3 4 5 0-10 25-30 30-40 75-80 100 Perubahan Warna Uji Iodium Uji Benedict 4.2 Pengaruh pH terhadap aktivitas enzim Tujuan : Mengetahui pengaruh pH terhadap aktivitas enzim Bahan : Larutan amilum 2%, enzim α-amylase, HCl 0,4% (pH = 1), aquades (pH = 7), larutan Na2CO3 1% (pH = 9), larutan iodium, pereaksi Benedict Alat : tabung reaksi, pipet ukur, alat pemanas Prosedur : Sediakan 3 buah tabung reaksi, tabung 1 diisi dengan 1 ml HCl 0.4%, tabung 2 dengan 1 ml aquades, tabung 3 diisi dengan 1 ml Na2CO3 1%. Ke dalam masing-masing tabung diisi 2 ml larutan amilum dan 1 ml enzim amylase. Campurkan sampai homogen, dan biarkan selama 15 menit. Larutan dibagi menjadi 2 bagian dan diuji dengan larutan iodium dan pereaksi Benedict. Amati dan catat perubahan yang terjadi. Pengamatan: No Tabung pH 1 2 3 1.0 7.0 9.0 Perubahan Warna Uji Iodium 8 Uji Benedict Kimia Pertanian 4.3 Pengaruh konsentrasi enzim terhadap aktivitas enzim Tujuan : Mengetahui pengaruh konsentrasi enzim terhadap aktivitas enzim Bahan : Larutan amilum 2%, enzim α-amylase, larutan iodium, pereaksi Benedict Alat : tabung reaksi, pipet ukur, alat pemanas Prosedur : Sediakan 3 buah tabung reaksi, tabung 1, 2, dan 3 masing-masing diisi berturut-turut dengan 0,5, 1,0, dan 1,5ml enzim amylase. Ke dalam masing-masing tabung diisi 2 ml larutan amilum. Campurkan sampai homogen, dan biarkan selama 15 menit. Larutan dibagi menjadi 2 bagian dan diuji dengan larutan iodium dan pereaksi Benedict. Amati dan catat perubahan yang terjadi. Pengamatan: No Tabung 1 2 3 Perubahan Warna Uji Iodium Uji Benedict Konsentrasi enzim α-amylase (ml) 0,5 1,0 1,5 9 Kimia Pertanian MODUL 2 ANALISIS KUANTITATIF SENYAWA BIOMOLEKUL I. KARBOHIDRAT 1.1 Penentuan kadar gula pereduksi metode Nelson-Somogyi Alat : gelas piala 250 ml, blender, pH meter, penangas, corong, labu takar 250 ml, tabung reaksi, vortex, spektrofotometer Bahan : alkohol 80%, CaCO3, kertas saring, Na-oxalate kering, pereaksi tembaga sulfat, pereaksi arsenomolibdat, contoh padat (tepung-teepungan dan buah-buahan) Pereaksi tembaga sulfat: larutkan 28 g Na2HPO4 anhidrous dan 4g KNa tartrat dalam 700 ml air, tambahkan 100 ml NaOH 1N sambil diaduk, kemudian tambahkan 80 ml CuSO4 10% (w/w). Tambahkan 180 g Na2SO4 anhidrous, kemudian tepatkan larutan menjadi 1 liter. Biarkan selama satu malan, kemudian dekantasi supernatant jernih atau dengan cara disaring. Pereaksi arsenomolibdat: larutkan 25g ammonium molibdat dalam 450 ml air, tambahkan 21 ml H2SO4 pekat, campur merata. Tambahkan 3g NaHAsO4.7H2O yang sudah dilarutkan dalam 25 ml air. Aduk dan inkubasi pasa 37oC selama 24-48 jam. Simpan di dalam botol coklat di dalam lemari. Prosedur kerja: a. Persiapan contoh padat - 10 g contoh padat dalam gelas piala, tambahkan 10 ml alkohol 80%. - Hancurkan contoh dengan waring blender sampai semua gula terekstrak. - Pindahkan hancuran contoh ke dalam gelas piala lain secara kuantitatif. - Saring contoh dan pindahkan filtrat yang diperoleh ke dalam gelas piala lain. - Cuci sisa padatan pada kertas saring dengan alkohol 80% sampai seluruh gula terlarut masuk kedalam fasa filtrat. - Ukur nilai pH dari filtrat contoh. Bila asam, tambahkan CaCO3 sampai basa dan panaskan pada penangas air 100oC selama 30 menit. - Saring contoh dengan kertas saring whatman nomer 2. - Uapkan alkohol dari contoh dengan memanaskan filtrat pada penangas air 85oC. - Jika masih ada endapan,saring kembali contoh. Tambahkan Pb asetat bila larutan keruh atau berwarna. Tambahkan Na-oksalat kering sebanyak 0,5 g untuk mengendapkan Pb dan saring kembali contoh. - Pindahkan filtrate kedalam labu takar 250 ml. tepatkan volume sampai tanda tera dengan air destilata. - Kocok labu takar, dan larutan siap digunakan. b. Pembuatan Kurva Standar - Buat larutan glukosa standar (10 mg/100 ml), kemudian dilakukan 9 kali pengenceran sehingga diperoleh larutan glukosa standar dengan konsentrasi masing-masing 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9; 10 mg/100 ml. - Siapkan 10 buah tabung reaksi yang bersih dan kering, isilah masing-masing dengan 1 ml larutan glukosa standar di atas, dan satu tabung dengan 1 ml aquades sebagai blanko. 10 Kimia Pertanian - - Tambahkan pada masing-masing tabung 1 ml pereaksi tembaga sulfat, tempatkan tabung reaksi dalam penangas air 100oC selama 15 menit, kemudian dinginkan dengan merendam tabung dalam air dingin. Tambahkan pada masing-masing tabung 1 ml pereaksi arsenomolibdat, vortex. Encerkan sampai volume 10 ml, tergantung kepekatan warna larutan Ukur absorbans masing-masing larutan pada 540 nm. Buat kurva standar dari larutan glukosa standar yang menunjukkan hubungan antara kadar glukosa dan absorbansi c. Analisis Gula Reduksi - Pipet sebanyak 1 ml larutan dari hasil persiapan contoh ke dalam 3 buah tabung reaksi, tambahkan masing-masing 1 ml pereaksi tembaga sulfat. - Tempatkan tabung reaksi dalam penangas air 100oC selama 15 menit, kemudian dinginkan dengan merendam tabung dalam air dingin. - Tambahkan pada masing-masing tabung 1 ml pereaksi arsenomolibdat, vortex. - Encerkan sampai volume 10 ml, tergantung kepekatan warna larutan. - Ukur absorbans masing-masing larutan pada 540 nm. - Hitung kadar gula pereduksi (mg/100 ml) dengan membandingkannya dengan kurva standar. II. LEMAK 2.1 Tes Penentuan Tingkat Ketengikan/Angka Peroksida dari minyak Alat : Buret standar, Erlenmeyer 250 cc Bahan : Minyak tengik/jelantah, Na2S2O3 0,1 N, Larutan KI 20% jenuh, Larutan asam asetat-kloroform (3:2), Larutan amilum 1% Prosedur : - Timbang 5 gram contoh minyak jelantah dan masukan ke dalam Erlenmeyer tertutup dan tambahkan ± 10 ml larutan asam asetat-kloroform (3:2), goyangkan larutan sampai bahan terlarut semua. Tambahkan 2 ml larutan KI 20% kemudian tambahkan 30 ml aquades. Diamkan selama 10 menit dalam ruang gelap. - Tambahkan 0,5 ml larutan amilum 1 % untuk melihat adanya iodium yang dibebaskan. - Titrasi kelebihan iod dengan 0,1 N Na2S2O3 sampai warna biru mulai hilang. - Dengan cara yang sama lakukan penetapan untuk blanko. - Angka peroksida dinyatakan dalam mili ekuivalen dari peroksida setiap 1000 gram contoh : π΄ × π × 1000 π΄ππππ ππππππ πππ = π ππππ‘πβ A = volume Na2S2O3 contoh – volume Na2S2O3 blanko N = Normalitas Na2S2O3 2.2 Tes Asam Lemak Bebas (free fatty acid) Alat Bahan : Buret standar, Erlenmeyer 250 cc : Minyak kelapa, alkohol netral, fenolftalein, NaOH 0,1N Prosedur : 11 Kimia Pertanian - - - Minyak diaduk dan berada dalam keadaan cair pada waktu diambil contohnya. Masukkan sebanyak 20 g minyak kelapa, masukkan kedalam Erlenmeyer. Tambahkan 50 ml alkohol netral, kemudian panaskan sampai mendidih di dalam penangas selama 10 menit. Tambahkan 3 tetes indikator fenolftalein, kemudian titrasilah dengan larutan 0,1 N NaOH yang telah distandarkan sampai warna merah jambu tercapai dan tidak hilang selama 10 detik. Persen lemak bebas dinyatakan sebagai oleat pada kebanyakan minyak dan lemak. Untuk minyak kelapa dan inti kelapa sawit dinyatakan sebagai palmitat. Asam lemak bebas dinyatakan sebagai %FFA atau angka asam. πΎππππ ππ ππ = π ππππ» × π ππππ» × 282 π ππππ‘πβ π ππππ» × π ππππ» × 40 π ππππ‘πβ Bilangan asam = mg NaOH yang dibutuhkan untuk menetralkan setiap gram contoh. III. PROTEIN 3.1 Penentuan kadar protein (metode Lowry) π΅πππππππ ππ ππ = Bahan: - Contoh protein : tempe, tahu, telur, susu, dll. - Reagen pembentuk kompleks: Siapkan segera sebelum digunakan campuran dari ketiga larutan-larutan berikut dengan perbandingan 100:1:1 Larutan A: 2%b/v Na2CO3 dalam akuades Larutan B: 1%b/v CuSO4.5H2O dalam akuades Larutan C: 2%b/v Kalium Natrium tartrat dalam akuades - Reagen Folin-Ciocalteu 1N - Larutan Standar: Gunakan larutan stok standard protein (misalnya albumin) yang mengandung 0,25 mg/mL protein dalam akuades. Prosedur kerja: a. Persiapan contoh - Contoh harus berupa cairan, bila berbentuk padatan harus dihancurkan terlebih dahulu. - Timbang sebanyak 5 g contoh protein, hancurkan dan tambahkan air 10 ml, saring. Cuci endapan dalam saringan dengan air 10 ml. - Filtrat yang diperoleh disentrifuse selama 10 menit dengan kecepatan 1500 rpm sehingga diperoleh supernatant. - Supernatant dimasukkan ke dalam labu ukur 100 ml, tambahkan air sampai tanda tera dan kocok. - Perhatikan factor pengenceran! b. Pembuatan larutan standar: - Siapkan 7 buah tabung reaksi, masukan larutan standar protein : 0 (blanko), 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 ml. Tambahkan aquades sampai volume total masing-masing 4 ml. - Tambahkan 5 mL reagen pembentuk kompleks. Biarkan larutan selama 10 menit pada suhu kamar. - Tambahkan 0.5 mL reagen Folin-Ciocalteu, homogenkan dengan vortex, biarkan selama 30-60 menit (jangan sampai lebih dari 60 menit) sampai warna biru terbentuk. - Baca absorbansi pada 650 nm, dan buatlah kurva standar. c. Penetapan contoh 12 Kimia Pertanian - Masukkan sebanyak 1,0 ml contoh protein, kemudian tambahkan aquades sampai volume 4 ml. Tambahkan 5 mL reagen pembentuk kompleks. Biarkan larutan selama 10 menit pada suhu kamar. Tambahkan 0.5 mL reagen Folin-Ciocalteu, homogenkan dengan vortex, biarkan selama 30-60 menit (jangan sampai lebih dari 60 menit) sampai warna biru terbentuk. Baca absorbansi pada 650 nm, dan hitung kadar protein berdasarkan kurva standar.. 13 Kimia Pertanian MODUL 3 PENGENALAN KARAKTERISTIK ION DI DALAM TANAH 3.1 Tujuan Mengenal sifat kualitatif dan reaksi-reaksi anion dan kation yang umum terdapat di dalam larutan tanah. 3.2 Bahan dan alat Bahan yang dibutuhkan adalah larutan Na2CO3, Ca(OH)2, Ba(OH)2, HCl encer, Na2SO4, BaCl2, NaCl, AgNO3,NH4OH, Pb asetat, NaNO3, FeSO4, H2SO4 pekat, H2SO4 encer, Na2HPO4, NH4Cl, MgCl2, Amonium molibdat, HNO3 pekat, ZnSO4, NaOH, FeCl3, MnSO4, PbO2, KCl, Amonium sulfat, lakmus merah, CaCl2, Amonium karbonat, Na oksalat. Alat-alat yang digunakan tabung reaksi, penjepit tabung, lampu spirtus, alat penangas, dan kawat NiCr. 3.3 Prosedur kerja 3.3.1 Reaksi-reaksi anion (Volume larutan yang digunakan sebanyak 1 ml) a. HCO3-/CO32- : Dengan Ca(OH)2 Pada larutan natrium karbonat ditambahkan air kapur, kemudian asamkan dengan asam klorida encer. Amati apa yang terjadi sebelum dan sesudah diasamkan. Dengan Ba(OH)2 Pada larutan natrium karbonat tambahkan asam klorida encer kemudian gas yang ditampung dengan air barit, amati endapan yang terjadi pada air barit tersebut. b. SO42- : Dengan larutan BaCl2 Pada larutan natrium sulfat ditambahkan larutan barium klorida. Kemudian diasamkan dengan asam klorida encer. Amati apa yang terjadi sebelum dan sesudah diasamkan. c. Cl- : Dengan larutan AgNO3 Pada larutan natrium klorida ditambahkan beberapa tetes larutan perak nitrat sebanyak tiga tetes. Kemudian ditambahkan larutan ammonia dan kocoklah campuran tersebut. Amati apa yang terjadi sebelum dan sesudah penambahan ammonia. Dengan Pb asetat Pada larutan natrium klorida ditambahkan larutan timbal asetat. Panaskan campuran tersebut kemudian didinginkan. Amati apa yang terjadi sebelum dan sesudah dipanaskan dan didinginkan kembali. d. NO3- : Dengan FeSO4 dan H2SO4 pekat Pada larutan natrium nitrat ditambahkan larutan ferro sulfat. Miringkan tabung reaksi kira-kira 45° melalui dinding tabung, alirkan dengan hati-hati asam sulfat pekat sehingga terbentuk dua lapisan. Amati batas antara kedua lapisan tersebut. 14 Kimia Pertanian e. PO43- : Dengan NH4Cl dan MgCl2 Pada larutan garam fosfat ditambahkan larutan ammonium klorida dan larutan magnesium klorida, amati apa yang terjadi. Dengan larutan Amonium Molibdat Pada larutan garam fosfat ditambahkan larutan ammonium molibdat dan asam nitrat pekat. Panaskan campuran tersebut selama beberapa menit. 3.3.2 Reaksi-reaksi kation a. Zn2+ : Dengan asam Isi dua buah tabung reaksi masing-masing dengan asam sulfat encer dan asam asetat encer. Masukan ke dalam tiap-tiap tabung sepotong logam seng. Bandingkan reaksi yang terjadi dari kedua tabung tersebut. Dengan NaOH Pada larutan seng sulfat tambahkan 2-3 tetes larutan natrium hidroksida. Kemudian ditambah lagi natrium hidroksida sampai berlebihan dan kocoklah campuran tersebut. Dengan NH4OH Pada larutan seng sulfat tambahkan 2-3 tetes larutan ammonia. Kemudian ditambah lagi sampai berlebihan dan kemudian kocoklah campuran tersebut. (Jelaskan perbedaan dengan reaksi dengan natrium hidroksida). b. Al3+ : Dengan NaOH Pada larutan alumunium klorida tambahkan natrium hidroksida sebanyak 2-3 tetes. Kemudian tambahkan lagi sampai berlebihan. Dengan NH4OH Pada larutan alumunium klorida tambahkan 2-3 tetes larutan ammonia. Kemudian tambah lagi sampai berlebihan. Bandingkan reaksi NH4OH dengan NaOH. c. Fe2+ dan Fe3+ : Dengan NaOH atau NH4OH Isilah dua buah tabung reaksi masing-masing dengan larutan fero sulfat dan ferriklorida, tambahkan pada masing-masing tabung 23 tetes natrium hidroksida atau amonia kemudian bandingkan. d. Mn2+ : Dengan NaOH Pada larutan mangan sulfat tambahkan 2-3 tetes larutan natrium hidroksida kemudian biarkan selama beberapa menit. Dengan PbO2 dan HNO3 pekat Pada larutan mangan sulfat tambahkan asam nitrat pekat dan timbal oksida kemudian panaskan campuran tersebut. Perhatikan warna ungu (violet) yang terjadi. e. Mg2+ : Dengan Na2HPO4 dan NH4OH Pada larutan magnesium sulfat ditambahkan garam fosfat dan ammonia sampai bereaksi basa. Panaskan campuran tersebut di atas api kecil dan amati apa yang terjadi. f. Na+ : Dengan reaksi nyala 15 Kimia Pertanian Bersikan kawat NiCr dengan cara mencelupkan ke dalam larutan pekat kemudian membakarnya dengan nyata pembakar, ulang pekerjaan ini berulang-ulang sampai nyalanya tak berwarna (nyata pembakar). Kemudian celupkan kedalam larutan natrium klorida kemudian bakar seperti di atas, perhatikan nyala yang timbul. g. K+ : Dengan reaksi nyala Lakukan seperti pemeriksaan Na+ dengan reaksi nyata. h. NH4+ : Dengan larutan basa Pada larutan ammonium klorida atau ammonium sulfat tambahkan larutan natrium hidroksida, panaskan, uap yang keluar ditampung dengan kertas lakmus merah basah, perhatikan warna kertas lakmus. i. Ca2+ : Dengan larutan karbonat Pada larutan kalsium klorida tambahkan ½ ml larutan ammonium karbonat, kocok. Amati apa yang terjadi. Kemudian asamkan dengan asam klorida encer, kocok, amati apa yang terjadi. Dengan larutan oksalat Pada larutan kalsium klorida tambahkan ½ ml larutan natrium oksalat atau ammonium oksalat, kocok, amati apa yang terjadi. Kemudian asamkan dengan asam klorida encer, kocok, amati apa yang terjadi. Tugas : Tuliskan reaksi kimia yang terjadi dari masing-masing percobaan! 16 Kimia Pertanian MODUL 4 ANALISIS SIFAT KIMIA TANAH (pH TANAH) 4.1 Persiapan contoh tanah 4.1.1 Tujuan Mempersiapkan contoh tanah dengan baik untuk selanjutnya dilakukan analisis sifat kimianya agar menghasilkan data yang cukup akurat. 4.1.2 Alat dan Bahan Alat-alat yang digunakan terdiri dari tampah, mortar dan lumpang porselen, ayakan halus, botol bersih, kertas sampul, oven. Bahan adalah tanah yang diambil dari lapangan dengan lokasi dan kedalaman tertentu air. 4.2.3 Prosedur kerja a. Contoh disebarkan di atas tampah yang dialasi kertas sampul., akar-akar atau sisa tanaman segar, kerikil, dan kotoran lain dibuang, bongkahan besar dikecilkan dengan tangan, dan kering anginkan atau dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 40 oC. b. Contoh tanah ditumbuk pada lumpang porselen atau mesin giling dan diayak dengan ayakan dengan ukuran lubang sesuai kebutuhan (<2 mm atau < 0,5 mm). c. Simpan contoh yang akan dianalisis pada botol bersih atau plastic dan kemudian diberi label. 4.2 Penetapan kadar air kering mutlak 4.2.1 Tujuan Untuk menentukan kadar air kering mutlak contoh tanah. 4.2.2 Alat dan Bahan Alat-alat yang digunakan terdiri dari cawan porselen, penjepit, oven, eksikator, dan neraca analitik. Bahan adalah contoh tanah yang akan diukur kadar airnya. 4.2.3 Prosedur kerja a. Timbang 5 g contoh tanah kering udara dalam cawan porselen kering yang sudah diketahui bobotnya. b. Keringkan dalam oven pada suhu 105oC selama 3 jam. c. Angkat cawan dengan penjepit dan masukkan ke dalam eksikator. d. Setelah contoh dingin kemudian timbang. Bobot yang hilang adalah bobot air. e. Kadar Air (%) = (kehilangan bobot / bobot contoh) x 100% Faktor koreksi kadar air (fk) = 100 / (100 – kadar air) 4.3 Penetapan pH tanah 4.3.1 Tujuan Untuk mengetahui nilai pH H2O dan pH KCl contoh tanah di laboratorium dibandingkan dengan pH tanah di lapangan. 4.3.2 Dasar penetapan Nilai pH menunjukkan konsentrasi ion H+ dalam larutan tanah, yang dinyatakan sebagai –log[H+]. Peningkatan konsentrasi H+ menaikkan potensial larutan yang diukur oleh 17 Kimia Pertanian alat dan dikonversi dalam skala pH. Konsentrasi H+ yang diekstrak dengan air menyatakan keasaman aktif (aktual) sedangkan pengekstrak KCl 1 N menyatakan kemasaman cadangan (potensial). 4.3.3 Alat dan Bahan Alat yang digunakan adalah neraca analitik, botol kocok/erlenmeyer 100 ml, gelas ukur 25 ml, shake inkubator, pH meter, soil pH tester. Bahan yang diperlukan adalah air bebas ion, larutan buffer pH 7,0 dan pH 4,0 KCl 1 M. 4.3.3 Prosedur kerja a. Di laboratorium Contoh tanah ditimbang 5 g sebanyak dua kali, masing-masing dimasukkan ke dalam labu Erlenmeyer. Tambahkan 25 ml air bebas ion ke dalam erlenmeyer yang satu (pH H2O) dan 25 ml KCl 1 M ke dalam erlenmeyer lainnya (pH KCl). Kocok dengan tangan selama 15 menit. Suspensi tanah diukur dengan pH meter yang telah dikalibrasi menggunakan larutan buffer pH 7,0 dan pH 4,0. Hitung nilai pH H2O dan pH KCl contoh tanah. b. Di lapangan Atur jarum penunjuk soil pH tester pada pH 7. Bila tanah yang akan diukur pH-nya dalam keadaan kering maka harus dibasahi terlebih dahulu dengan air. Tancapkan bagian runcing dari pH tester ke dalam tanah yang akan diukur pH-nya sedalam 15-20 cm, biarkan selama 3 menit sampai jarum penunjuk bergerak ke arah nilai pH terukur dan catat angkanya. Ulangi pada tempat yang berbeda hingga diperoleh tiga angka pengukuran untuk mendapatkan nilai pH rata-rata. Sebelum digunakan di tempat yang lain, maka elektroda pH tester harus dibersihkan terlebih dahulu dengan air. 4.4 Penetapan kebutuhan kapur 4.4.1 Tujuan Untuk menghitung kebutuhan kapur (CaCO3) yang harus ditambahkan ke dalam tanah untuk mencapai pH tanah yang diinginkan. 4.4.2 Dasar penetapan Jumlah kapur yang diperlukan untuk meningkatkan pH suatu tanah masam ke pH yang diinginkan ditetapkan berdasarkan kurva hubungan penambahan larutan basa dengan pH tanah yang dicapai. Jumlah basa yang digunakan setara dengan kebutuhan kapur yang nilainya dikonversi ke dalam satuan bobot CaCO3 per ha. 4.4.3 Alat dan bahan Alat yang dibutuhkan adalah neraca analitik, erlenmeyer 100 ml, pipet volumetric, labu ukur 25 ml, pH meter, buret. Bahan yang diperlukan adalah NaOH 0,02 N (larutan ini ditetapkan dengan HCl 0,02 N setiap kali dipakai), HCl 0,02 N, larutan buffer pH 7,0 dan pH 4,0. 4.4.4 Prosedur kerja a. Timbang 10 g tanah untuk setiap tingkat penambahan basa dan masing-masing dimasukkan ke dalam erlenmeyer 100 ml. b. Tambahkan dengan pipet larutan NaOH 0,02 N masing-masing sebanyak 0; 2; 4; 6; 8 dan 10 ml dan air bebas ion sehingga jumlah setiap larutan menjadi 25 ml (air ditambahkan 18 Kimia Pertanian terlebih dahulu sebelum larutan NaOH 0,02 N). Penambahan NaOH ini menghasilkan deret penambahan basa 0; 0,04; 0,08; 0,12; 0,16 dan 0,20 me (mili equivalent). c. Kocok campuran selama 15 menit dan ukur pH suspensi dengan alat pH meter yang telah dikalibrasi menggunakan larutan buffer pH 7,0 dan 4,0. d. Buat kurva hubungan me NaOH yang diperlukan dengan pH tanah yang dihasilkan atau gunakan persamaan regresi. Dapatkan me NaOH yang menghasilkan pH yang dikehendaki dan hitung kebutuhan kapurnya sebagai berikut: Kebutuhan kapur (CaCO3 ku/ha) = (me NaOH x 50) x 10-8 x (15 x 108) x fk = me NaOH x 750 x fk Keterangan: 50 = Mr/2 CaCO3 (Mr CaCO3 = 100; me NaOH setara me CaCO3 = 100/2 = 50 mg) 10-8 = konversi mg ke kuintal CaCO3 (100 kg x 1.000.000 mg = 100.000.000 mg) 1,5 x 108 = konversi g contoh ke ha (15 cm x 10.000 cm x 10.000 cm = 1.500.000.000 cm3 = 15/10 x 108) Faktor koreksi kadar air (fk) = 100 / (100 – % kadar air) Catatan: Kedalaman lapisan olah 15 cm dan BD (bulk density) tanah dianggap 1 (g/cm3). 19 Kimia Pertanian MODUL 5 PENETAPAN C-ORGANIK TANAH DAN PUPUK ORGANIK (Metode Walkley & Black) 5.1 Persiapan contoh pupuk organik 5.1.1 Tujuan Mempersiapkan contoh pupuk organik untuk selanjutnya dilakukan analisis sifat kimianya agar menghasilkan data yang cukup akurat. 5.1.2 Alat dan Bahan Alat-alat yang digunakan terdiri dari tampah, mortar dan lumpang, ayakan, botol bersih. Bahan adalah pupuk organik yang berupa pupuk kandang, kompos, bokashi, maupun jenis pupuk organik lainnya yang sudah matang dan dikeringanginkan. 5.1.3 Prosedur kerja d. Contoh disebarkan di atas tampah atau lantai untuk dikeringkan. e. Contoh pupuk yang kasar ditumbuk pada lumpang porselen atau mesin giling dan diayak dengan ayakan dengan ukuran lubang <2 mm. f. Simpan contoh pupuk organic yang akan dianalisis pada botol bersih atau plastik dan kemudian diberi label. 5.2 Penetapan kadar air kering mutlak 5.2.1 Tujuan Untuk menentukan kadar air kering mutlak contoh pupuk organik. 5.2.2 Alat dan Bahan Alat-alat yang digunakan terdiri dari cawan porselen, penjepit, oven, desikator, dan neraca analitik. Bahan adalah contoh pupuk organik yang akan diukur kadar airnya. 5.2.3 Prosedur kerja f. Timbang 5 g contoh pupuk kering angin dalam cawan porselen kering yang sudah diketahui bobotnya. g. Keringkan dalam oven pada suhu 105oC selama 3 jam. h. Angkat cawan dengan penjepit dan masukkan ke dalam desikator. i. Setelah contoh dingin kemudian timbang. Bobot yang hilang adalah bobot air. j. Kadar Air (%) = (kehilangan bobot / bobot contoh) x 100% Faktor koreksi kadar air (fk) = 100 / (100 – kadar air) 5.3 Penetapan kadar C-organik dan kadar bahan organic tanah dan pupuk organik 5.3.1 Tujuan Untuk mengetahui kandungan C-organik dan bahan organik yang terdapat pada contoh tanah dan pupuk organik. 5.3.2 Dasar penetapan Karbon sebagai senyawa organik akan mereduksi Cr6+ yang berwarna jingga menjadi Cr3+ yang berwarna hijau dalam suasana asam. Kelebihan ion dikromat dititrasi dengan ion ferro. 20 Kimia Pertanian 5.3.3 Alat dan bahan Alat-alat yang digunakan adalah buret, erlenmeyer 250 ml, dan pipet volume 10 ml dan 25 ml. Bahan yang digunakan adalah contoh tanah, contoh pupuk organik, asam sulfat pekat, kalium dikromat (K2Cr2O7) 1 N, FeSO4 0,5 N atau Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O 0,5 N, H3PO4 85%, NaF, indikator difenilamin 1%. 5.3.4 Prosedur kerja a. Timbang 0,5 g contoh tanah halus, dimasukkan ke dalam Erlenmeyer 250 ml, tambahkan 10 ml K2Cr2O7 1 N, lalu dikocok. b. Labu Erlenmeyer dimiringkan, Tambahkan 7.5 ml H2SO4 pekat lewat dinding tabung, digoyangkan dengan hati-hati dengan cara diputar pada alas selama 1 menit (agar butiran tanah tidak menempel pada dinding labu), lalu diamkan selama 30 menit. c. Diencerkan dengan air bebas ion sampai volume 200 ml, tambahkan 10 ml asam fosfat, 0,2 g natrium florida, dan 30 tetes indikator difenilamin. d. Dengan cara yang sama lakukan juga persiapan blanko. e. Kemudian titrasi larutan contoh dan larutan blanko dengan larutan ferro sulfat atau ferro amonium sulfat 0,5 N sampai warna larutan berubah dari hijau kusam menjadi biru keruh. Titrasi dilanjutkan tetes demi tetes sampai warna larutan menjadi hijau terang. f. Perhitungan: Kadar C − organik (%) = Kadar bahan organik (ml blanko – ml contoh)x N x 3 x 1,33 x 100 mg contoh x fk = 100/58 x % C-organik Keterangan: N = normalitas ferro sulfat atau ferro ammonium sulfat fk = faktor koreksi kadar air = 100/(100 – % kadar air) 100 /58 adalah faktor Van Bemmelen g. Dengan cara yang sama dilakukan pengukuran kadar C-organik dan bahan organik yang terdapat di dalam contoh pupuk organik, dengan cara mengulangi langkah dari awal dan mengganti 0.5g contoh tanah halus menjadi 0.1g contoh pupuk organik. Pereaksi 1. Kalium dikromat (K2Cr2O7) 1 N Larutkan 49,04 g kalium dikromat dalam 600 ml air bebas ion pada labu ukur 1 L, kocok hingga larut, tambahkan kembali air bebas ion sampai tanda garis. 2. Ferro ammonium sulfat (Fe(NH4)2(SO4)2) 0,5 N Secara perlahan tambahkan 20 ml H2SO4 pekat ke dalam labu ukur yang berisi 600 ml air bebas ion, kemudian tambahkan 196,1 g Fe(NH4)2(SO4)2.6H2O dan kocok hingga terlarut, tambahkan kembali air bebas ion sampai tanda garis. 3. Ferro sulfat (FeSO4) 0,5 N Sebanyak 278 g FeSO4.7H2O dilarutkan ke dalam 600 ml air bebas ion, tambahkan 15 ml H2SO4 pekat, kocok dan dinginkan, kemudian tambahkan kembali air bebas ion sampai tanda garis. 4. Indikator difenilamin Sebanyak 0,5 g difenilamin dilarutkan ke dalam 20 ml H2O dan 150 ml H2SO4 pekat. 21
