JUJUR
Kejujuran adalah sebuah perilaku yang sangat baik yang harus ada dalam diri seseorang.karena dengan sebuah kejujuran kita dapat hidup dimana saja.dengan kejujuran kita akan mendapatkan banyak teman karena dengan kejujuran orang akan senang berteman dengan kita.
Membangun sebuah kejujuran haruslah ditanamkan sejak dini karena pada usia dini inilah wktu yang paling baik untuk menanamkan karakter-karakter yang unggul.jika semua itu telah tertanam sejak usia dini maka seseorang itu pada madsa dewasanya akan terus mengaplikasikannya dalam kehidupan sehari-harinya.
Sebuah kejujuran amatlah penting,karena jika kita sudah berbohong satu kali maka kebohongan itu akan berlanjut ke kebohongan yang lainnya.maka dari itu sebaiknya kita harus selalu jujur dalam kondisi apapun.selalu percaya bahwa kejujuran akan membukakan kebaikan pada hidup kita
itu sedikit ulasan saya tentang karekter unggul yakni jujur terima kasih.
by: hamid
Senin, 20 Oktober 2014
artikel ilmiah populer
Dampak Menghirup Karbon
Monoksida (CO)
Pernahkah
Anda merasa pusing saat naik bus. Merasa mual setelah lama mengemudi. Mungkin rasa
ingin pingsan setelah turun dari bus. Semua itu menandakan bahwa Anda
keracunan karbon monoksida (CO). Karbon monoksida merupakan salah
satu senyawa yang di hasilkan dari emisi gas buang kendaraan bermotor. Karbon
monoksida tidak berbau dan tidak berwarna. Menyebabkan senyawa ini mudah
terhirup manusia.
Karbon monoksida banyak dihasilkan dari kendaraan
berbahan bakar bensin. Indonesia sendiri masyarakatnya cenderung menggunakan
bensin. Menandakan semakin besarnya karbon monoksida yang di hasilkan. Belum
lagi jumlah kendaraan yang terus meningkat. Tak terbayang risiko keracunan bagi
pengguna jalan. Seperti pengguna kendaraan bermotor sendiri, pengguna mobil,
dan juga orang di pinggir jalan.
Dampak bagi tubuh apabila karbon monoksida terhirup :
- Menghambat pasokan oksigen untuk tubuh : Afinitas karbon monoksida (CO) dengan hemoglobin (Hb) 200 kali lebih cepat dari pada afinitas oksigen (O2) dengan hemoglobin (Hb). Proses ini akan membentuk karboksihemoglobin (COHb). Reaksi ini yang menghambat pasokan oksigen ke seluruh tubuh. Jantung dan otak merupakan organ yang butuh oksigen dalam jumlah yang cukup.
- Mengganggu fungsi saraf : Ketika kadar COHb dalam darah berkisar 2-5% akan mengganggu fungsi saraf sentral, mengganggu fungsi indra tubuh, dan penglihatan akan kabur.
- Mengganggu fungsi jantung : Fungsi jantung akan mengalami perubahan ketika kadar COHb >5%. Tubuh juga mengalami gangguan pulmonary atau paru-paru.
- Dalam jumlah banyak : Seseorang yang mengalami keracunan CO dengan kadar tinggi dapat tidak sadarkan diri, lemas, mual, pusing, dan juga sesak napas. Lebih dari itu dapat mengalami kematian.
Kendaraan
bermotor merupakan kebutuhan yang penting. Peningkatan jumlah kendaraan
bermotor menjadi masalah tersendiri. Penting bagi kita menjaga kesehatan di
jalan raya. Mengguanakan masker atau penutup hidung untuk mengurangi risiko
keracunan CO.
DATA DAN
HASIL
GAS KARBON
MONOKSIDA
Karbon monoksida adalah gas yang terdiri dari satu
atom karbon (C) dan satu atom oksigen (O). Ia terdiri dari satu atom karbon
yang secara kovalen berikatan dengan satu atom oksigen. Dalam ikatan ini,
terdapat dua ikatan kovalen dan satu ikatan kovalen koordinasi antara atom
karbon dan oksigen. Gas ini tidak berbau, tidak berwarna, tidak berasa dan
tidak mengiritasi. Namun karbon monoksida ini mudah terbakar dan sangat beracun
apabila terhirup oleh manusia dan memasuki sistem peredaran darah. Karbon monoksida
terjadi akibat proses pembakaran yang tidak sempurna akibat kurangnya oksigen.
Hal ini bisa terjadi pada kendaraan bermotor, alat pemanas, tungku kayu, bahkan
asap rokok.
BAHAYA GAS
KARBON MONOKSIDA
Gas karbon monoksida (CO) yang masuk dalam sistem
peredaran darah akan menggantikan posisi oksigen dalam berikatan dengan
hemoglobin (Hb) dalam darah. Gas CO akhirnya mudah masuk ke dalam jantung, otak
dan organ vital penunjang kehidupan manusia lainnya. Gas ini sifatnya sangat
beracun bagi tubuh manusia, sehingga akibatnya bisa fatal. Ikatan CO dan Hb
dalam darah akan membentuk karboksi haemoglobin. Ini menyebabkan dua hal:
- Oksigen akan kalah bersaing dengan karbon monoksida sehingga kadar oksigen dalam darah manusia akan menurun drastis. Seperti yang kita tahu, oksigen diperlukan dalam proses metabolisme tubuh sel, jaringan dan organ dalam tubuh manusia. Dengan keberadaan CO di dalam darah, maka akan menghambat metabolisme tubuh manusia.
- Gas CO akan menghambat terjadinya proses respirasi atau oksidasi sitokrom. Hal ini akan mengakibatkan pembentukan energi tidak maksimal. Karbon monoksida akan berikatan langsung dengan sel otot jantung dan sel tulang. Akibatnya terjadi keracunan CO pada sel tersebut dan merembet pada sistem saraf manusia.
Jika
seseorang mengalami paparan CO 1.000 ppm selama beberapa menit akan menimbulkan
kejenuhan karboksi haemoglobin. Orang tersebut akan bekurang kesadarannya atau
pingsan. Sedangkan jika ditambah beberapa menit lagi maka dapat mengakibatkan
kematian.
GEJALA KERACUNAN GAS KARBON
MONOKSIDA
Paparan karbon monoksida dalam jumlah besar akan
menimbulkan gejala seperti keracunan, yakni sakit kepala, rasa mual dan muntah.
Gejala ini akan bertambah dengan rasa lelah, mengeluarkan keringat cukup
banyak, pola pernafasan menjadi cepat dan pendek, adanya rasa gugup dan
berkurangnya fungsi penglihatan. Puncak dari gejala ini adalah berkurangnya
kesadaran bahkan hingga pingsan yang sebelumnya ditandai dengan sakit dada yang
sangat mendadak. Jika terjadi nyeri dada, maka CO sudah berada di jantung.
Banyak kasus kematian akibat keracunan karbon monoksida ini terjadi karena
kesulitan bernafas dan edema paru yang disebabkan adanya kekurangan oksigen
pada level sel, dimana sel tidak mendapatkan cukup oksigen dari darah karena
justru mengikat gas CO.
PERTOLONGAN PERTAMA PADA
KORBAN KERACUNAN KARBON MONOKSIDA
Jika ada seseorang yang mengalami keracunan karbon
monoksida, maka pertolongan pertama yang bisa dilakukan adalah membawa korban
ke tempat terbuka, bisa diusahakan yang terbuka dan hijau dan jauh dari sumber
karbon monoksida. Longgarkan pakaian korban supaya lebih mudah bernafas. Jika
memiliki oksigen murni, bisa diberikan kepada korban sebagai pertolongan untuk
dihidurp. Pastikan korban keracunan masih bernafas dengan menyentuh hidung,
denyut jantung dan nadi. Setelah korban siuman, pastikan dalam keadaan tenang
karena jika korban terlalu banyak bergerak maka kebutuhan oksigen akan
meningkat dan ia akan pingsan kembali. Setelah itu segera bawa korban ke rumah
sakit untuk mendapatkan perawatan lebih lanjut.
BEBERAPA TIPS MENCEGAH ATAU MENGURANGI PENCEMARAN
UDARA :
- Mengurangi penggunaan kendaraan bermotor, contohnya : jalan kaki, bersepeda, atau menggunakan kendaraan umum.
- Selalu merawat kendaraan bermotor dengan baik agar tidak boros bahan bakar dan asapnya tidak mencemari udara.
- Menggunakan bahan bakar tanpa timbal (unleaded).
- Mengurangi penggunaan bahan bakar fosil dan menggantinya dengan bahan bakar yang ramah lingkungan, misalnya : biodiesel.
- Mengatur emisi kendaraan bermotor, yaitu dengan memasang alat pengubah katalik.
- Mengembangkan teknologi mesin yang tidak menggunakan bahan bakar fosil, misalnya dengan membuat mobil listrik.
- Ikut berpartisipasi dalam program car free day.
- Menanam sebanyak-banyaknya pohon disekitar lingkungan kita.
3. KESIMPULAN
- Karbon monoksida adalah suatu gas yang tidak berbau, tidak berwarna, tidak berasa dan tidak mengiritasi. Namun karbon monoksida ini mudah terbakar dan sangat beracun apabila terhirup oleh manusia dan memasuki sistem peredaran darah. Karbon monoksida terjadi akibat proses pembakaran yang tidak sempurna akibat kurangnya oksigen.
- Gas karbon monoksida (CO) yang masuk dalam sistem peredaran darah akan menggantikan posisi oksigen dalam berikatan dengan hemoglobin (Hb) dalam darah. Gas CO akhirnya mudah masuk ke dalam jantung, otak dan organ vital penunjang kehidupan manusia lainnya. Gas ini sifatnya sangat beracun bagi tubuh manusia, sehingga akibatnya bisa fatal.
- Untuk mencegah karbon monoksida yang berlebih dilingkungan kita dapat melakukan penghamatan energi, menanam dan merawat pohon dengan baik. Dengan begitu kota Jakarta akan menjadi bersih dan lebih nyaman.
DAFTAR
PUSTAKA
http://id.wikipedia.org/wiki/Karbon_monoksida
http://terkenalasyik.blogspot.com/2012/08/mengenal-bahaya-gas-karbon-monoksida-co.html
http://www.slideshare.net/CJwithDF/dampak-pencemaran-udara-dan-cara-mengatasi-pencemaran-udara
http://terkenalasyik.blogspot.com/2012/08/mengenal-bahaya-gas-karbon-monoksida-co.html
http://www.slideshare.net/CJwithDF/dampak-pencemaran-udara-dan-cara-mengatasi-pencemaran-udara
http://kesehatan.kompasiana.com/medis/2013/11/04/dampak-menghirup-karbon-monoksida-co-605225.htmlhttp://rianfirman.blogspot.com/2013/10/karbon-monoksida-dan-dampak-bagi.html
Selasa, 07 Oktober 2014
ESTERIFIKASI l-MENTOL DAN ANHIDRIDA ASETAT DENGAN VARIASI RASIO MOL REAKTAN
ABSTRAK
Ester merupakan senyawa berbau harum, yang dapat diperoleh dari reaksi antara alkohol dan asam karboksilat. Senyawa tersebut banyak digunakan dalam industri parfum, kosmetik, dan makanan. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan esterifikasi terhadap l-mentol dengan anhidrida asetat dan mengetahui pengaruh rasio mol l-mentol:anhidrida asetat (1:1, 2:1, 3:1, 4:1, 5:1) terhadap produk ester yang dihasilkan. Reaksi dilakukan dengan mencampurkan senyawa l-mentol, anhidrida asetat dan katalis H2SO4 98 % dalam pelarut dietil eter dalam refluks selama 1 jam. Hasil sintesis dianalisis berdasarkan penentuan sifat fisik (warna,bau) dan dikarakterisasi dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT), Spektrofotometri Infra Merah (FT-IR), Kromatografi Gas (KG), dan Kromatografi Gas-Spektrometri Massa (KG-SM). Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa hasil sintesis masih berupa campuran yaitu l-mentol dan l-mentil asetat, berupa cairan berwarna kuning dan berbau khas mint. Rasio mol l-mentol dan anhidrida asetat mempengaruhi produk l-mentil asetat. % rasio tertinggi l-mentil asetat yaitu sebesar 18,79 % pada rasio mol l-mentol:anhidrida asetat 2:1. Sedangkan rendemen tertinggi senyawa l-mentil asetat yaitu sebesar 28,28 % pada rasio mol l-mentol:anhidrida asetat 2:1.
Kata kunci: Esterifikasi, l-mentol, anhidrida asetat, rasio mol
PENDAHULUAN
Mentol merupakan komponen utama minyak atsiri tanaman Mentha (Mentha piperita, Mentha arvensis, dan sebagainya) dan juga dapat diperoleh dari hasil sintesis [1], senyawa tersebut berupa kristal yang mempunyai aroma seperti mint [3], memberikan sensasi dingin dan menyegarkan [2]. Secara struktur senyawa tersebut termasuk senyawa alkohol 276
KIMIA.STUDENTJOURNAL, Vol. 1, No. 2, pp. 276-282, UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG
Received 25 April 2014, Accepted 28 April 2014, Published online 28 April 2014
monoterpen siklik, berupa alkohol sekunder dan mempunyai 8 stereoisomer [2]. Mentol alami mempunyai sifat optis aktif yaitu konfigurasi l-mentol [3] yang disebut levomentol, dan berdasarkan sistem IUPAC 2-isopropil-5-metil-sikloheksanol dengan berat molekul 156,27 g/mol dan mempunyai rumus molekul (C10H20O) [4].
Anhidrida asetat dengan rumus molekul (CH3CO)2O mempunyai bau yang tajam dengan berat molekul 102,09 g/mol, titik didih (760 mmHg) 138,6 oC, dan titik lebur -73 oC. Reaksi anhidrida asetat dengan alkohol menghasilkan senyawa ester, senyawa tersebut digunakan sebagai pereaksi dalam reaksi esterifikasi karena merupakan turunan asam karboksilat paling reaktif setelah asil halida. Kegunaan anhidrida asetat pada umumnya sebagai pereaksi dalam pembuatan ester asetat, asetilasi pada obat-obatan dan pereaksi lainnya [5].
Ester dapat disintesis melalui reaksi esterifikasi, antara lain esterifikasi Fischer, esterifikasi dengan asil halida, dan esterifikasi menggunakan asam karboksilat dengan diena terkonjugasi [6]. Faktor-faktor yang mempengaruhi reaksi esterifikasi antara lain waktu reaksi, pengadukan, katalisator, temperatur reaksi, dan perbandingan reaktan [7]. Katalis yang dapat digunakan yaitu asam sulfat dan asam klorida. Ester merupakan senyawa berbau harum dan sering digunakan dalam pemberi aroma pada makanan maupun parfum [8].
Senyawa mentol dapat dibuat menjadi mentil asetat dengan reaksi esterifikasi Fischer menggunakan katalis asam. Menurut penelitian Roji (2001) diperoleh rendemen (-)-mentil asetat sebesar 29,57 % dari (+)-mentol:anhidrida asetat 4:1 pada temperatur 30 oC selama 48 jam [9] tapi belum diperoleh informasi pengaruh rasio mol l-mentol dan anhidrida asetat, sehingga dalam penelitian ini dilakukan reaksi esterifikasi Fischer l-mentol dan anhidrida asetat pada berbagai mol rasio dalam refluks dengan temperatur 60 oC selama 1 jam.
METODE PENELITIAN
Bahan dan Alat
Bahan kimia yang digunakan berderajat p.a produk Merck kecuali disebutkan lain meliputi plat KLT silika GF254, anhidrida asetat, dietil eter, asam sulfat 98 %, natrium bikarbonat, magnesium sulfat heptahidrat, etil asetat, n-heksana, metanol, akuades (teknis), l-mentol (teknis) merk RRT Xinjing, dan gas nitrogen (teknis).
Peralatan gelas yang digunakan adalah seperangkat alat refluks dilengkapi dengan corong tetes (kapasitas 100 mL), gelas arloji, vial, corong gelas, corong pisah (kapasitas 125 mL), gelas kimia (kapasitas 50 mL,100 mL), pipet tetes, pengaduk gelas, labu takar (kapasitas 277
100 mL). Selain itu juga termometer, mortar, cawan porselen, neraca analitik (Precision Advanced) dan pipet mikro (Acura Manual 825) dengan volume 0,5 – 10 μL. Sedangkan instrumentasi yang digunakan adalah FT-IR (Shimadzu-8400 Series), KG (Agilent J&W HP-5) dilengkapi kolom HP-5 berisi fasa diam 5 % fenil / 95 % metilpolisiloksan (nonpolar), panjang kolom 30 m, dan diameter kolom 0,320 mm, serta KG-SM (Shimadzu QP-2010 Series) dilengkapi kolom Restek Rtx-5MS berisi fasa diam 5 % fenil / 95 % metilpolisiloksan (nonpolar), panjang kolom 30 m, dan diameter kolom 0,320 mm.
Prosedur
Esterifikasi l-Mentol
Esterifikasi l-mentol:anhidrida asetat pada variasi rasio mol 1:1 (E1); 2:1 (E2); 3:1 (E3); 4:1 (E4); dan 5:1 (E5) dilakukan dengan ditimbang sebanyak 3,90 g (0,025 mol); 7,82 g (0,050 mol); 11,72 g (0,075 mol); 15,63 g (0,10 mol) dan 19,53 g (0,125 mol), kemudian masing-masing dimasukkan ke dalam labu leher 3, ditambah pelarut dietil eter, dan anhidrida asetat masing-masing sebanyak 2,36 mL (0,025 mol). Selanjutnya 0,12 g (0,001 mol) katalis asam sulfat 98 % ditambahkan ke dalam campuran tersebut dan direfluks selama 1 jam pada temperatur 60 oC. Campuran hasil sintesis ditambah larutan NaHCO3 5 % hingga mencapai pH akuades, selanjutnya 2 lapisan yang terbentuk yaitu fasa organik dan fasa air dipisahkan. Fasa organik ditambah MgSO4 anhidrat sebanyak 0,013 mol pada E1; 0,019 mol pada E2; 0,015 mol pada E3; 0,011 mol pada E4; dan 0,015 mol pada E5. Selanjutnya fasa organik dimasukkan dalam vial dan diuapkan pelarutnya dengan pengaliran gas nitrogen sampai berat konstan. Selanjutnya disimpan dalam vial tertutup di lemari pendingin untuk dilakukan analisis selanjutnya.
Karakterisasi Senyawa l-mentol dan Campuran Hasil Sintesis
Karakterisasi senyawa l-mentol dan campuran hasil sintesis dilakukan berdasarkan penentuan sifat fisik (warna, bau) dan dianalisis dengan KLT, FT-IR, KG, dan KG-SM. Monitoring reaksi esterifikasi dilakukan pada plat silika GF254 yang telah diaktivasi dalam oven selama 5 menit pada temperatur 110 oC dengan eluen n-heksana:etil asetat 9:1, dan penampak noda larutan H2SO4 5% dalam metanol. Kromatogram yang diperoleh berupa noda dihitung nilai Retardation factor (Rf) nya.
Analisis gugus fungsi senyawa l-mentol dan campuran hasi sintesis dikarakterisasi dengan spektrofotometer FT-IR menggunakan metode lapisan tipis. Sampel dilapiskan pada lempeng NaCl. Selanjutnya lempeng NaCl diletakkan diantara dua celah cell holder yang 278
dilewati berkas sinar dan dibuat spektrum IR-nya pada rentang bilangan gelombang 4000 – 400 cm-1.
Analisis menggunakan KG dilakukan dengan cara menyuntikkan campuran hasil sintesis sebanyak 0,5 μL dengan kecepatan aliran gas 14 mL/menit, detektor FID (Flame Ionized Detector) dengan temperatur 250 oC, temperatur injektor 250 oC, dan temperatur kolom 50 oC. Data yang diperoleh berupa kromatogram. % area puncak digunakan untuk menentukan rasio senyawa penyusun hasil sintesis.
% rasio senyawa l-mentil asetat dalam senyawa penyusun hasil sintesis diperoleh dengan menggunakan persamaan 1 sebagai berikut.
% Rasio = ..................... (1)
Sedangkan massa l-mentil asetat hasil penelitian diperoleh dengan menggunakan persamaan 2 sebagai berikut.
Massa l-mentil asetat = x massa campuran hasil sintesis (g) ..................... (2)
Selanjutnya, rendemen senyawa l-mentil asetat hasil penelitian diperoleh dengan menggunakan persamaan 3 sebagai berikut.
Rendemen = ...................... (3)
Analisis menggunakan KG-SM dilakukan dengan cara menyuntikkan senyawa l-mentol sebanyak 0,5 μL dengan kondisi operasional yaitu temperatur kolom 50 oC, temperatur injektor 225 oC, tekanan gas 10,9 kpa, kecepatan aliran gas 20,9 mL/menit, Split ratio 33, dan gas pembawa He. Sedangkan analisis terhadap campuran hasil sintesis dilakukan dengan menyuntikkan campuran tersebut sebanyak 0,5 μL dengan kondisi operasional yaitu temperatur kolom 70 oC, temperatur injektor 310 oC, tekanan gas 10,9 kpa, kecepatan aliran gas 179,4 mL/menit, Split ratio 158, dan gas pembawa He. Data yang diperoleh berupa TIC dan spektrum massa. Data TIC hasil analisis KG-SM terhadap l-mentol digunakan untuk mengetahui kemurniannya dan spektrum massa dari puncak TIC l-mentol yang diperoleh digunakan untuk mengetahui pola fragmentasi senyawa l-mentol untuk dibandingkan dengan spektrum massa senyawa l-mentol pada pustaka WILEY7.LIB. Sedangkan data TIC hasil analisis KG-SM terhadap campuran hasil sintesis digunakan untuk mengetahui profil komponen senyawa penyusun hasil sintesis dan komposisinya.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil esterifikasi diperoleh senyawa berupa cairan berwarna kuning dan berbau khas mint. Karakterisasi senyawa l-mentol dan senyawa penyususn hasil sintesis dilakukan dengan KLT, FT-IR, KG, dan KG-SM. Analisis senyawa hasil sintesis dengan KLT diperoleh kromatogram berupa 2 noda berwarna kuning kecoklatan dengan Rf noda I = 0,38, menurut Poltor (2000) harga Rf senyawa l-mentol dalam ekstrak daun Peppermint dan daun Spearmint dengan eluen n-heksana:etil asetat 9:1 [10]. Sedangkan Rf noda II = 0,80 diduga adalah Rf produk esternya.
Data spektrum IR menunjukkan adanya gugus ester yaitu adanya vibrasi ulur C=O pada bilangan gelombang 1737,74 cm-1, vibrasi ulur C–O pada bilangan gelombang 1245,93 cm-1. Selain itu adanya vibrasi ulur O-H pada bilangan gelombang 3353,98 cm-1 dan vibrasi ulur C−O alkohol sekunder pada bilangan gelombang 1024,13cm-1 menunjukkan bahwa hasil esterifikasi masih mengandung l-mentol.
Analisis dengan KG dan KG-SM menunjukkan telah terbentuk senyawa l-mentil asetat dengan area dan TIC yang berbeda dari puncak awalnya. Analisis kromatogram campuran hasil sintesis dengan KG diperoleh 2 puncak, puncak I dengan waktu retensi (tR) = 7,434 menit diduga adalah l-mentol sedangkan puncak II dengan tR = 9,467 menit diduga adalah l-mentil asetat, senyawa tersebut mempunyai tR lebih lama dibanding l-mentol dikarenakan sifatnya yang nonpolar sehingga lebih tertahan pada kolom.
Analisis TIC dari KG-SM terhadap senyawa l-mentol diperoleh TIC dengan 1 puncak pada tR = 17,029 menit disajikan pada Gambar 1. Sedangkan analisis TIC dari KG-SM terhadap campuran hasil sintesis diperoleh TIC dengan 2 puncak disajikan pada Gambar 2.
Gambar 1. TIC l-mentol (Kolom Restex Rtx-5)
Gambar 2. TIC campuran hasil sintesis (Kolom Restex Rtx-5)
TIC pada Gambar 2. menghasilkan 2 puncak yang mengindikasikan adanya 2 komponen, komponen hasil sintesis puncak I dengan tR = 8,948 menit menghasilkan spektrum
Respon Detektor
Waktu Retensi (menit)
Respon Detektor
Waktu Retensi (menit)
massa dengan puncak m/z = 155, 138, 123, 95, 81,71, 67, dan 41 dimana puncak tersebut mempunyai kemiripan 97 % dengan puncak m/z dari fragmentasi senyawa l-mentol pada pustaka WILEY7.LIB. Sedangkan komponen hasil sintesis puncak II dengan tR = 10,880 menit menghasilkan spektrum massa dengan puncak m/z = 138, 123, 109, 95, 81, 67, 55, 43, dan 41 dimana puncak tersebut mempunyai kemiripan 97 % dengan puncak m/z dari fragmentasi l-mentil asetat pada pustaka WILEY7.LIB.
Hasil analisis KG-SM terhadap senyawa l-mentol dan campuran hasil sintesis menunjukkan perbedaan tR l-mentol sebelum dan sesudah disintesis. Hal ini diduga adanya perbedaan kondisi operasional analisis. Rasio mol mempengaruhi rendemen l-mentil asetat yang diperoleh dari reaksi esterifikasi. Berikut disajikan data analisis dengan KG terhadap senyawa penyusun hasil sintesis seperti pada Tabel 1.
Tabel 1. Data % rasio dan rendemen senyawa l-mentil asetat hasil reaksi esterifikasi
Rasio mol l-mentol: anhidrida asetat
Puncak I (%)
Puncak II (%)
Rasio l-mentil asetat (%)
Rendemen l-mentil asetat (%)
E1
31,16
16,90
16,90
7,67
E2
21,21
18,79
18,79
28,28
E3
42,14
8,69
8,69
11,51
E4
50,73
3,46
3,46
8,28
E5
42,30
6,30
6,30
16,76
Berdasarkan Tabel 1. diperoleh % rasio tertinggi l-mentil asetat menggunakan persamaan 1 yaitu sebesar 18,79 % pada reaksi esterifikasi dengan rasio mol l-mentol:anhidrida asetat 2:1 (E2), sedangkan % rasio terendah l-mentil asetat yaitu sebesar 3,46 % pada reaksi esterifikasi dengan rasio mol l-mentol:anhidrida asetat 4:1 (E4). Selain itu juga diperoleh rendemen l-mentil asetat tertinggi menggunakan persamaan 3 yaitu sebesar 28,28 % pada reaksi esterifikasi dengan rasio mol l-mentol:anhidrida asetat 2:1 (E2), sedangkan rendemen l-mentil asetat terendah diperoleh yaitu sebesar 7,67 % pada reaksi esterifikasi dengan rasio mol l-mentol:anhidrida asetat 1:1 (E1).
KESIMPULAN
Esterifikasi l-mentol dan anhidrida asetat dengan katalis H2SO4 98 % menghasilkan produk campuran yaitu l-mentol dan l-mentil asetat, berupa cairan berwarna kuning dan berbau khas mint. Rasio mol l-mentol dan anhidrida asetat mempengaruhi produk l-mentil asetat. % rasio tertinggi l-mentil asetat yaitu sebesar 18,79 % diperoleh dari reaksi esterifikasi 281
pada rasio mol l-mentol:anhidrida asetat 2:1. Sedangkan rendemen l-mentil asetat tertinggi yaitu sebesar 28,28 % diperoleh dari reaksi esterifikasi pada rasio mol l-mentol:anhidrida asetat 2:1.
DAFTAR PUSTAKA
1 Farco, J.A. and O. Grudmann, 2013, Mini-Review in Medical chemistry, Vol.13, No.1, pp.124-131.
2 Shimada, Y., Y. Hiroto, T. Baba, S. Kato, A.. Sugihara, S. Moriyama, Y. Tominaga and T. Terai, 1999, Enzymatic Synthesis of l-menthol Esters in Organic Solvent-Free System, Journal AOAC, Vol. 76, pp.1139-1142.
3 Nuraini Usawatun Chasana, Rurini Retnowati*, Suratmo,KIMIA.STUDENTJOURNAL, Vol. 1, No. 2, pp. 276-282, UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG
ABSTRAK
Ester merupakan senyawa berbau harum, yang dapat diperoleh dari reaksi antara alkohol dan asam karboksilat. Senyawa tersebut banyak digunakan dalam industri parfum, kosmetik, dan makanan. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan esterifikasi terhadap l-mentol dengan anhidrida asetat dan mengetahui pengaruh rasio mol l-mentol:anhidrida asetat (1:1, 2:1, 3:1, 4:1, 5:1) terhadap produk ester yang dihasilkan. Reaksi dilakukan dengan mencampurkan senyawa l-mentol, anhidrida asetat dan katalis H2SO4 98 % dalam pelarut dietil eter dalam refluks selama 1 jam. Hasil sintesis dianalisis berdasarkan penentuan sifat fisik (warna,bau) dan dikarakterisasi dengan Kromatografi Lapis Tipis (KLT), Spektrofotometri Infra Merah (FT-IR), Kromatografi Gas (KG), dan Kromatografi Gas-Spektrometri Massa (KG-SM). Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa hasil sintesis masih berupa campuran yaitu l-mentol dan l-mentil asetat, berupa cairan berwarna kuning dan berbau khas mint. Rasio mol l-mentol dan anhidrida asetat mempengaruhi produk l-mentil asetat. % rasio tertinggi l-mentil asetat yaitu sebesar 18,79 % pada rasio mol l-mentol:anhidrida asetat 2:1. Sedangkan rendemen tertinggi senyawa l-mentil asetat yaitu sebesar 28,28 % pada rasio mol l-mentol:anhidrida asetat 2:1.
Kata kunci: Esterifikasi, l-mentol, anhidrida asetat, rasio mol
PENDAHULUAN
Mentol merupakan komponen utama minyak atsiri tanaman Mentha (Mentha piperita, Mentha arvensis, dan sebagainya) dan juga dapat diperoleh dari hasil sintesis [1], senyawa tersebut berupa kristal yang mempunyai aroma seperti mint [3], memberikan sensasi dingin dan menyegarkan [2]. Secara struktur senyawa tersebut termasuk senyawa alkohol 276
KIMIA.STUDENTJOURNAL, Vol. 1, No. 2, pp. 276-282, UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG
Received 25 April 2014, Accepted 28 April 2014, Published online 28 April 2014
monoterpen siklik, berupa alkohol sekunder dan mempunyai 8 stereoisomer [2]. Mentol alami mempunyai sifat optis aktif yaitu konfigurasi l-mentol [3] yang disebut levomentol, dan berdasarkan sistem IUPAC 2-isopropil-5-metil-sikloheksanol dengan berat molekul 156,27 g/mol dan mempunyai rumus molekul (C10H20O) [4].
Anhidrida asetat dengan rumus molekul (CH3CO)2O mempunyai bau yang tajam dengan berat molekul 102,09 g/mol, titik didih (760 mmHg) 138,6 oC, dan titik lebur -73 oC. Reaksi anhidrida asetat dengan alkohol menghasilkan senyawa ester, senyawa tersebut digunakan sebagai pereaksi dalam reaksi esterifikasi karena merupakan turunan asam karboksilat paling reaktif setelah asil halida. Kegunaan anhidrida asetat pada umumnya sebagai pereaksi dalam pembuatan ester asetat, asetilasi pada obat-obatan dan pereaksi lainnya [5].
Ester dapat disintesis melalui reaksi esterifikasi, antara lain esterifikasi Fischer, esterifikasi dengan asil halida, dan esterifikasi menggunakan asam karboksilat dengan diena terkonjugasi [6]. Faktor-faktor yang mempengaruhi reaksi esterifikasi antara lain waktu reaksi, pengadukan, katalisator, temperatur reaksi, dan perbandingan reaktan [7]. Katalis yang dapat digunakan yaitu asam sulfat dan asam klorida. Ester merupakan senyawa berbau harum dan sering digunakan dalam pemberi aroma pada makanan maupun parfum [8].
Senyawa mentol dapat dibuat menjadi mentil asetat dengan reaksi esterifikasi Fischer menggunakan katalis asam. Menurut penelitian Roji (2001) diperoleh rendemen (-)-mentil asetat sebesar 29,57 % dari (+)-mentol:anhidrida asetat 4:1 pada temperatur 30 oC selama 48 jam [9] tapi belum diperoleh informasi pengaruh rasio mol l-mentol dan anhidrida asetat, sehingga dalam penelitian ini dilakukan reaksi esterifikasi Fischer l-mentol dan anhidrida asetat pada berbagai mol rasio dalam refluks dengan temperatur 60 oC selama 1 jam.
METODE PENELITIAN
Bahan dan Alat
Bahan kimia yang digunakan berderajat p.a produk Merck kecuali disebutkan lain meliputi plat KLT silika GF254, anhidrida asetat, dietil eter, asam sulfat 98 %, natrium bikarbonat, magnesium sulfat heptahidrat, etil asetat, n-heksana, metanol, akuades (teknis), l-mentol (teknis) merk RRT Xinjing, dan gas nitrogen (teknis).
Peralatan gelas yang digunakan adalah seperangkat alat refluks dilengkapi dengan corong tetes (kapasitas 100 mL), gelas arloji, vial, corong gelas, corong pisah (kapasitas 125 mL), gelas kimia (kapasitas 50 mL,100 mL), pipet tetes, pengaduk gelas, labu takar (kapasitas 277
100 mL). Selain itu juga termometer, mortar, cawan porselen, neraca analitik (Precision Advanced) dan pipet mikro (Acura Manual 825) dengan volume 0,5 – 10 μL. Sedangkan instrumentasi yang digunakan adalah FT-IR (Shimadzu-8400 Series), KG (Agilent J&W HP-5) dilengkapi kolom HP-5 berisi fasa diam 5 % fenil / 95 % metilpolisiloksan (nonpolar), panjang kolom 30 m, dan diameter kolom 0,320 mm, serta KG-SM (Shimadzu QP-2010 Series) dilengkapi kolom Restek Rtx-5MS berisi fasa diam 5 % fenil / 95 % metilpolisiloksan (nonpolar), panjang kolom 30 m, dan diameter kolom 0,320 mm.
Prosedur
Esterifikasi l-Mentol
Esterifikasi l-mentol:anhidrida asetat pada variasi rasio mol 1:1 (E1); 2:1 (E2); 3:1 (E3); 4:1 (E4); dan 5:1 (E5) dilakukan dengan ditimbang sebanyak 3,90 g (0,025 mol); 7,82 g (0,050 mol); 11,72 g (0,075 mol); 15,63 g (0,10 mol) dan 19,53 g (0,125 mol), kemudian masing-masing dimasukkan ke dalam labu leher 3, ditambah pelarut dietil eter, dan anhidrida asetat masing-masing sebanyak 2,36 mL (0,025 mol). Selanjutnya 0,12 g (0,001 mol) katalis asam sulfat 98 % ditambahkan ke dalam campuran tersebut dan direfluks selama 1 jam pada temperatur 60 oC. Campuran hasil sintesis ditambah larutan NaHCO3 5 % hingga mencapai pH akuades, selanjutnya 2 lapisan yang terbentuk yaitu fasa organik dan fasa air dipisahkan. Fasa organik ditambah MgSO4 anhidrat sebanyak 0,013 mol pada E1; 0,019 mol pada E2; 0,015 mol pada E3; 0,011 mol pada E4; dan 0,015 mol pada E5. Selanjutnya fasa organik dimasukkan dalam vial dan diuapkan pelarutnya dengan pengaliran gas nitrogen sampai berat konstan. Selanjutnya disimpan dalam vial tertutup di lemari pendingin untuk dilakukan analisis selanjutnya.
Karakterisasi Senyawa l-mentol dan Campuran Hasil Sintesis
Karakterisasi senyawa l-mentol dan campuran hasil sintesis dilakukan berdasarkan penentuan sifat fisik (warna, bau) dan dianalisis dengan KLT, FT-IR, KG, dan KG-SM. Monitoring reaksi esterifikasi dilakukan pada plat silika GF254 yang telah diaktivasi dalam oven selama 5 menit pada temperatur 110 oC dengan eluen n-heksana:etil asetat 9:1, dan penampak noda larutan H2SO4 5% dalam metanol. Kromatogram yang diperoleh berupa noda dihitung nilai Retardation factor (Rf) nya.
Analisis gugus fungsi senyawa l-mentol dan campuran hasi sintesis dikarakterisasi dengan spektrofotometer FT-IR menggunakan metode lapisan tipis. Sampel dilapiskan pada lempeng NaCl. Selanjutnya lempeng NaCl diletakkan diantara dua celah cell holder yang 278
dilewati berkas sinar dan dibuat spektrum IR-nya pada rentang bilangan gelombang 4000 – 400 cm-1.
Analisis menggunakan KG dilakukan dengan cara menyuntikkan campuran hasil sintesis sebanyak 0,5 μL dengan kecepatan aliran gas 14 mL/menit, detektor FID (Flame Ionized Detector) dengan temperatur 250 oC, temperatur injektor 250 oC, dan temperatur kolom 50 oC. Data yang diperoleh berupa kromatogram. % area puncak digunakan untuk menentukan rasio senyawa penyusun hasil sintesis.
% rasio senyawa l-mentil asetat dalam senyawa penyusun hasil sintesis diperoleh dengan menggunakan persamaan 1 sebagai berikut.
% Rasio = ..................... (1)
Sedangkan massa l-mentil asetat hasil penelitian diperoleh dengan menggunakan persamaan 2 sebagai berikut.
Massa l-mentil asetat = x massa campuran hasil sintesis (g) ..................... (2)
Selanjutnya, rendemen senyawa l-mentil asetat hasil penelitian diperoleh dengan menggunakan persamaan 3 sebagai berikut.
Rendemen = ...................... (3)
Analisis menggunakan KG-SM dilakukan dengan cara menyuntikkan senyawa l-mentol sebanyak 0,5 μL dengan kondisi operasional yaitu temperatur kolom 50 oC, temperatur injektor 225 oC, tekanan gas 10,9 kpa, kecepatan aliran gas 20,9 mL/menit, Split ratio 33, dan gas pembawa He. Sedangkan analisis terhadap campuran hasil sintesis dilakukan dengan menyuntikkan campuran tersebut sebanyak 0,5 μL dengan kondisi operasional yaitu temperatur kolom 70 oC, temperatur injektor 310 oC, tekanan gas 10,9 kpa, kecepatan aliran gas 179,4 mL/menit, Split ratio 158, dan gas pembawa He. Data yang diperoleh berupa TIC dan spektrum massa. Data TIC hasil analisis KG-SM terhadap l-mentol digunakan untuk mengetahui kemurniannya dan spektrum massa dari puncak TIC l-mentol yang diperoleh digunakan untuk mengetahui pola fragmentasi senyawa l-mentol untuk dibandingkan dengan spektrum massa senyawa l-mentol pada pustaka WILEY7.LIB. Sedangkan data TIC hasil analisis KG-SM terhadap campuran hasil sintesis digunakan untuk mengetahui profil komponen senyawa penyusun hasil sintesis dan komposisinya.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil esterifikasi diperoleh senyawa berupa cairan berwarna kuning dan berbau khas mint. Karakterisasi senyawa l-mentol dan senyawa penyususn hasil sintesis dilakukan dengan KLT, FT-IR, KG, dan KG-SM. Analisis senyawa hasil sintesis dengan KLT diperoleh kromatogram berupa 2 noda berwarna kuning kecoklatan dengan Rf noda I = 0,38, menurut Poltor (2000) harga Rf senyawa l-mentol dalam ekstrak daun Peppermint dan daun Spearmint dengan eluen n-heksana:etil asetat 9:1 [10]. Sedangkan Rf noda II = 0,80 diduga adalah Rf produk esternya.
Data spektrum IR menunjukkan adanya gugus ester yaitu adanya vibrasi ulur C=O pada bilangan gelombang 1737,74 cm-1, vibrasi ulur C–O pada bilangan gelombang 1245,93 cm-1. Selain itu adanya vibrasi ulur O-H pada bilangan gelombang 3353,98 cm-1 dan vibrasi ulur C−O alkohol sekunder pada bilangan gelombang 1024,13cm-1 menunjukkan bahwa hasil esterifikasi masih mengandung l-mentol.
Analisis dengan KG dan KG-SM menunjukkan telah terbentuk senyawa l-mentil asetat dengan area dan TIC yang berbeda dari puncak awalnya. Analisis kromatogram campuran hasil sintesis dengan KG diperoleh 2 puncak, puncak I dengan waktu retensi (tR) = 7,434 menit diduga adalah l-mentol sedangkan puncak II dengan tR = 9,467 menit diduga adalah l-mentil asetat, senyawa tersebut mempunyai tR lebih lama dibanding l-mentol dikarenakan sifatnya yang nonpolar sehingga lebih tertahan pada kolom.
Analisis TIC dari KG-SM terhadap senyawa l-mentol diperoleh TIC dengan 1 puncak pada tR = 17,029 menit disajikan pada Gambar 1. Sedangkan analisis TIC dari KG-SM terhadap campuran hasil sintesis diperoleh TIC dengan 2 puncak disajikan pada Gambar 2.
Gambar 1. TIC l-mentol (Kolom Restex Rtx-5)
Gambar 2. TIC campuran hasil sintesis (Kolom Restex Rtx-5)
TIC pada Gambar 2. menghasilkan 2 puncak yang mengindikasikan adanya 2 komponen, komponen hasil sintesis puncak I dengan tR = 8,948 menit menghasilkan spektrum
Respon Detektor
Waktu Retensi (menit)
Respon Detektor
Waktu Retensi (menit)
massa dengan puncak m/z = 155, 138, 123, 95, 81,71, 67, dan 41 dimana puncak tersebut mempunyai kemiripan 97 % dengan puncak m/z dari fragmentasi senyawa l-mentol pada pustaka WILEY7.LIB. Sedangkan komponen hasil sintesis puncak II dengan tR = 10,880 menit menghasilkan spektrum massa dengan puncak m/z = 138, 123, 109, 95, 81, 67, 55, 43, dan 41 dimana puncak tersebut mempunyai kemiripan 97 % dengan puncak m/z dari fragmentasi l-mentil asetat pada pustaka WILEY7.LIB.
Hasil analisis KG-SM terhadap senyawa l-mentol dan campuran hasil sintesis menunjukkan perbedaan tR l-mentol sebelum dan sesudah disintesis. Hal ini diduga adanya perbedaan kondisi operasional analisis. Rasio mol mempengaruhi rendemen l-mentil asetat yang diperoleh dari reaksi esterifikasi. Berikut disajikan data analisis dengan KG terhadap senyawa penyusun hasil sintesis seperti pada Tabel 1.
Tabel 1. Data % rasio dan rendemen senyawa l-mentil asetat hasil reaksi esterifikasi
Rasio mol l-mentol: anhidrida asetat
Puncak I (%)
Puncak II (%)
Rasio l-mentil asetat (%)
Rendemen l-mentil asetat (%)
E1
31,16
16,90
16,90
7,67
E2
21,21
18,79
18,79
28,28
E3
42,14
8,69
8,69
11,51
E4
50,73
3,46
3,46
8,28
E5
42,30
6,30
6,30
16,76
Berdasarkan Tabel 1. diperoleh % rasio tertinggi l-mentil asetat menggunakan persamaan 1 yaitu sebesar 18,79 % pada reaksi esterifikasi dengan rasio mol l-mentol:anhidrida asetat 2:1 (E2), sedangkan % rasio terendah l-mentil asetat yaitu sebesar 3,46 % pada reaksi esterifikasi dengan rasio mol l-mentol:anhidrida asetat 4:1 (E4). Selain itu juga diperoleh rendemen l-mentil asetat tertinggi menggunakan persamaan 3 yaitu sebesar 28,28 % pada reaksi esterifikasi dengan rasio mol l-mentol:anhidrida asetat 2:1 (E2), sedangkan rendemen l-mentil asetat terendah diperoleh yaitu sebesar 7,67 % pada reaksi esterifikasi dengan rasio mol l-mentol:anhidrida asetat 1:1 (E1).
KESIMPULAN
Esterifikasi l-mentol dan anhidrida asetat dengan katalis H2SO4 98 % menghasilkan produk campuran yaitu l-mentol dan l-mentil asetat, berupa cairan berwarna kuning dan berbau khas mint. Rasio mol l-mentol dan anhidrida asetat mempengaruhi produk l-mentil asetat. % rasio tertinggi l-mentil asetat yaitu sebesar 18,79 % diperoleh dari reaksi esterifikasi 281
pada rasio mol l-mentol:anhidrida asetat 2:1. Sedangkan rendemen l-mentil asetat tertinggi yaitu sebesar 28,28 % diperoleh dari reaksi esterifikasi pada rasio mol l-mentol:anhidrida asetat 2:1.
DAFTAR PUSTAKA
1 Farco, J.A. and O. Grudmann, 2013, Mini-Review in Medical chemistry, Vol.13, No.1, pp.124-131.
2 Shimada, Y., Y. Hiroto, T. Baba, S. Kato, A.. Sugihara, S. Moriyama, Y. Tominaga and T. Terai, 1999, Enzymatic Synthesis of l-menthol Esters in Organic Solvent-Free System, Journal AOAC, Vol. 76, pp.1139-1142.
3 Nuraini Usawatun Chasana, Rurini Retnowati*, Suratmo,KIMIA.STUDENTJOURNAL, Vol. 1, No. 2, pp. 276-282, UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG
Langganan:
Postingan (Atom)