EKTRAKSI BAHAN ALAM I. DASAR TEORI Ekstraksi secara sederhana adalah pemisahan suatu campuran dengan menggunakan solven sebagai pelarut. Istilah lain mengenai ekstraksi yaitu pemisahan suatu zat dan campurannya dengan pembagian tercampur untuk mengambil zat terlarut tersebut dari satu pelarut ke pelarut yang lain. Seringkali campuran bahan padat dan cair (misalnyabahan alami) tidak dapat atau sukar sekali dipisahkan dengan metode pemisahan mekanis atau termis yang telah dibicarakan Misalnya saja, karena komponennya saling bercampur secara sangat erat, peka terhadap panas, beda sifat-sifat fisiknya terlalu kecil, atau tersedia dalam konsentrasi yang terlalu rendah sebuah zat terlarut antara dua pelarut yang tidak dapat hal semacam itu, seringkali ekstraksi adalah satu-satunya proses yang dapat digunakan atau yang mungkin paling ekonomis. EKSTRAKSI PADAT-CAIR (LEACHING) Leaching ialah ekstraksi padat-cair dengan perantara suatu zat pelarut. Proses ini dimaksudkan untuk mengeluarkan zat terlarut dari suatu padatan atau untuk memurnikan padatan dari cairan yang membuat padatan terkontaminasi, seperti pigmen. Metode yang digunakan untuk ekstraksi akan ditentukan oleh banyaknya zat yang larut, penyebarannya dalam padatan, sifat padatan dan besarnya partikel. Jika zat terlarut menyebar merata di dalam padatan, material yang dekat permukaan akan pertama kali larut terlebih dahulu. Pelarut, kemudian akan menangkap bagian pada lapisan luar sebelum mencapai zat terlarut selanjutnya, dan proses akan menjadi lebih sulit dan laju ekstraksi menjadi turun. Biasanya proses leaching berlangsung dalam tiga tahap, yaitu: 1. Pertama perubahan fase dari zat terlarut yang diambil pada saat zat pelarut meresap masuk. 2. Kedua terjadi proses difusi pada cairan dari dalam partikel padat menuju keluar. 3. Ketiga perpindahan zat terlarut dari padatan ke zat pelarut. PERPINDAHAN MASSA PADA OPERASI LEACHING Laju perpindahan massa di dalam rongga-rongga partikel sukar untuk diketahui karena sulitnya menentukan bentuk dari lorong tempat perpindahan terjadi. Tetapi masih mungkin dilakukan untuk menentukan laju perpindahan secara pendekatan dari partikel zat pelarut. Pada ekstraksi padat-cair, satu atau beberapa komponen yang dapat larut dipisahkan dari bahan padat dengan bantuan pelarut. Proses ini digunakan secara teknis dalam skala besar terutama dibidang, industri bahan alami dan makanan, misalnya untuk memperoleh · bahan-bahan aktif dari tumbuhan atau organ-organ binatang untuk keperluan farmasi · gula dari umbi · minyak dari biji-bijian · kopi dari biji kopi Alat-alat ekstraksi tak kontinu dan kontinu berikut ini biasanya merupakan bagian dari suatu instalasi lengkap, yang misalnya terdiri atas. v Alat untuk pengolahan awal (pengecilan ukuran, pengeringan) bahan ekstraksi. v ekstraktor yang sebenarnyaperlengkapan untuk memisahkan (dengan penjernihan atau penyaringan) larutan ekstrak dari rafinat (seringkali menyatu dengan ekstraktor) v peralatan untuk mengisolasi ekstrak atau meningkatkan konsentrasi larutan ekstrak dan memperoleh kembali pelarut (dengan cara penguapan). 1. Ekstraktor padat-cair tak kontinu Dalam hal yang paling sederhana bahan ekstraksi padat dicampur beberapa kali dengan pelarut segar di dalam sebuah tangki pengaduk. Larutan ekstrak yang terbentuk setiap kali dipisahkan dengan cara penjernihan (pengaruh gaya berat) atau penyaringan (dalam sebuah alat yang dihubungkan dengan ekstraktor). Proses ini tidak begitu ekonomis, digunakan misalnya di tempat yang tidak tersedia ekstraktor khusus atau bahan ekstraksi tersedia dalam bentuk serbuk sangat halus, sehingga karena bahaya penyumbatan, ekstraktor lain tidak mungkin digunakan. Ekstraktor yang sebenarnya adalah tangki-tangki dengan pelat ayak yang dipasang di dalamnya. Pada alat ini bahan ekstraksi diletakkan di atas pelat ayak horisontal. Dengan bantuan suatu distributor, pelarut dialirkan dari atas ke bawah. Dengan perkakas pengaduk (diatas pelat ayak) yang dapat dinaikturunkan. Pencampuran seringkali dapat disempurnakan atau rafinat dapat dikeluarkan dari tangki setelah berakhirnya ekstraksi. Ekstraktor semacam ini hanya sesuai untuk bahan padat dengan partikel yang tidak terlalu halus. Yang lebih ekonomis lagi adalah penggabungan beberapa ekstraktor yang dipasang seri dan aliran bahan ekstraksi berlawanan dengan aliran pelarut. Dalam hal ini pelarut dimasukkan kedalam ekstraktor yang berisi campuran yang telah mengalami proses ekstraksi paling banyak. Pada setiap ekstraktor yang dilewati, pelarut semakin diperkaya oleh ekstrak. Pelarut akan dikeluarkan dalam konsentrasi tinggi dari ekstraktor yang berisi campuran yang mengalami proses ekstraksi paling sedikit. dengan operasi ini pemakaian pelarut lebih sedikit dan konsentrasi akhir dari larutan ekstrak lebih tinggi. Cara lain ialah dengan mengalirkan larutan ekstrak yang keluar dari pelat ayak ke sebuah ketel destilasi, menguapkan pelarut disitu, mengembunkan dalam sebuah kondenser dan segera mengalirkannya kembali ke ekstraktor untuk dicampur dengan bahan ekstraksi. Dalam ketel destilasi konsentrasi larutan ekstrak terus-menerus meningkat. dengan metode ini jumlah total pelarut yang diperlukan relatif kecil. Meskipun demikian, selalu terdapat perbedaan konsentrasi ekstrak yang maksimal antara bahan ekstraksi dan pelarut. Kerugiaanya adalah pemakaian banyak energi karena pelarut harus diuapkan secara terus-menerus. 2. Ekstraktor padat-cair kontinu Cara kerja ekstraktor ini serupa dengan ekstraktor-ekstraktor yang dipasang seri, tetapi pengisian, pengumpanan pelarut dan juga pengosongan berlangsung secara otomatik penuh dan terjadi dalam sebuah alat yang sama. Oleh karena itu dapat diperoleh output yang lebih besar dengan jumlah kerepotan yang lebih sedikit. Tetapi karena biaya untuk peralatannya besar, ekstraktor semacam itu kebanyakan hanya digunakan untuk bahan ekstraksi yang tersedia dalam kuantitas besar (misalnya biji-bijian minyak, tumbuhan). Dari beraneka ragam konstruksi alat ini, berikut akan di bahas ekstraktor keranjang (bucket-wheel extractor) dan ekstraktor sabuk (belt extractor). 2.1 Ekstraktor keranjang Pada ekstraktor keranjang (keranjang putar = rotary extractor), bahan ekstraksi terus-menerus dimasukkan ke dalam sel-sel yang berbentuk jaring (sektor) dari sebuah rotor yang berputar lambat mengelilingi poros vertikal, Bagian bawah sel-sel ditutup oleh sebuah pelat ayak. Selama satu putaran, bahan padat dibasahi dari arah berlawanan oleh pelarut atau larutan ekstrak yang konsentrasinya meningkat, Pelarut atau larutan tersebut dipompa dari sel ke sel dan disiramkan ke atas bahan padat. Akhirnya bahan dikeluarkan dan keseluruhan proses ini berlangsung secara otomatik. 2.2 Ekstraktor sabuk Pada ekstraktor ini, bahan ekstraksi diumpankan secara kontinu di atas sabuk ayak yang melingkar. di sepanjang sabuk bahan dibasahi oleh pelarut atau larutan ekstrak dengan konsentrasi yang meningkat dan arah aliran berlawanan. Setelah itu bahan dikeluarkan dari ekstraktor. (http://duniagalery.blogspot.com/2015/06/jenis-jenis-ekstraksi-lengkap.html) II. PROSEDUR PERCOBAAN ALAT DAN BAHAN ALAT : - Kondeser - sereh - Sokhlet - alcohol ( solvent ) - Labu ukur leher 3 - Kertas Saring - Mantel pemanas - Pompa air - Selang penghubung - Ember/ wadah - Pikonometer - Neraca analitik - Gelas ukur 250 ml - Corong gelas - Beaker glass 100 ml - Spatula - Cawa proselin - Kaca arloji - Karet penyumbat - Oven BAHAN : III. DATA PENGAMATAN ο· Data Operasi Ekstraksi Volume solvent = 350 ml Berat kertas saring = 1,76 gram Berat sampel = 40 gram Berat cawan porselen = 55,13 gram ο· Data setelah proses : Volume ekstrak = 322 ml Berat piknometer kosong = 25,24 gram Berat piknometer + alkohol = 47,87 gram Berat piknometer + larutan ekstrak = 48,880 gram Berat rafinat basah = 42,32 gram Berat rafinat kering = 69,37 gram NILAI SNI SEREH ADALAH = 2385-2006 IV. DATA PERHITUNGAN MASSA JENIS π alkohol = ( Berat pikno isi alkohol −berat pikno kosong Volume pikno = ( ππ ππ 47,87 − 25,24 25 ml ) ) = 0,9052 gr/ml π sereh = Berat pikno isi larutan − berat pikno kosong Berat pikno isi alkohol − berat pikno kosong = = 48,880 ππ/ππ −25,23ππ/ππ 47,87ππ/ππ − 25,24 ππ/ππ 23,65gr/ml 22,63 gr/ml x πalkohol x 0,9052 gr/ml x 0,9052 gr/ml = 1,045 gr/ml x 0,9052 gr/ml = 0,946 gr/ml Kadar Sereh ( % K ) Berat sereh = Berat garam+( volume alkohol x 40 gr = 40 gr +( 350 x 0,9052) 40 gr = 40 gr + 316,82 = 40 gr 356,82 = 0,112 x 100 % = 11,2 % x 100 % x 100 % x 100 % πalkohol) x 100 % V. PEMBAHASAN Pada percobaan kali ini, mengekstraksi pada bahan alami, dimana bahan alami yang digunakan yaitu sereh serta pelarutnya adalah alkohol (etanol) karena akan lebih mudah untuk menguap sehingga mempercepat proses praktikum ini. Tujuan dilakukan praktikum ini adalah untuk mengambil ekstrak dari sampel yang digunakan. Alat dan prinsip percobaan nya masih sama dengan praktikum sebelumnya, Cuma yang membedakan hanya pada bahan/sampel yang digunakan. Metode ekstraksi yang digunakan yaitu sokhletasi dimana prosesnya menggunakan pelarut (solvent) sehingga terjadi ekstraksi dengan adanya pendingin. Kemudian sereh yang telah dipotong kecil-kecil ditimbang terlebih dahulu sesuai dengan penugasan, lalu dibungkus dengan kertas saring dan dimasukkan kedalam sokhlet, sebelumnya memasukkan pelarut terlebih dulu kedalam labu yang berada di bawah sokhlet dan dijadikan juga sebagai tempat penampungan larutan yang telah terekstrak nanti. Pada saat sebelum pemanasan pastikan sirkulasi air masuk dalam kondensor dan air keluar berjalan dengan baik, lalu baru memulai pemanasan. Untuk mengatur suhunya tidak boleh terlalu tinggi karena kemungkinan dapat menyebabkan ledakan, ketika suhu hampir mencapai 80 ºC dengan melihat suhu di termometer maka matikan pengatur suhunya sampai air tidak mendidih lagi. Jika air sudah tidak mendidih lagi maka nyalakan kembali pengatur suhunya. Ketika sampel dan pelarut sudah penuh dalam sokhlet maka larutan tersebut akan turun sendiri kedalam labu yang dijadikan tempat penampungan hasil ekstrak sampel. Pada praktikum ini Sirkulasi yang dilakukan sebanyak 2 (dua) kali sirkulasi, dimana sirkulasi pertama membutuhkan waktu 35 menit sedangkan sirkulasi kedua hanya 20 menit. Dikarenakan pada sirkulasi kedua suhunya semakin tinggi sehingga penguapannya lebih cepat terisi kedalam sokhlet dibandingkan sirkulasi pertama. Hasil larutan ekstrak yang didapatkan sebanyak 322 ml dari volume pelarut sebanyak 350 ml, selisihnya hanya 28 ml. Kemudian menghitung densitas larutan ekstrak tersebut, yang didapatkan yaitu sebesar 0,9456 gram/ml, setelah itu, rafinatnya basahnya dimasukkan kedalam oven untuk dilakukan proses pengeringan selama 24 jam, kemudian menimbang rafinat kering yang didapatkan 69,37 gram sementara rafinat basahnya 42,32 gram. Jadi kadar sereh yang didapatkan dari larutan yang telah terekstrak sebanyak 0,112 atau sama dengan 11,2 %. VI. KESIMPULAN DAN SARAN KESIMPULAN - Proses ekstraksi adalah mengambil ekstrak dari sampel dengan bantuan pelarut. - Metode sokhletasi adalah menggunakan suatu pelarut yang mudah menguap sehingga kandungan yang ada pada bahan tersebut akan terlarut. - Kadar sereh yang didapatkan pada larutan ekstrak sebanyak 0,112 atau sama dengan 11,2 %. SARAN Pada praktikum ini membutuhkan konsentrasi dan kesabaran yang tinggi didalamnya.
