Ekstraksi pelarut atau ekstraksi airebook.repo.mercubuana-yogya.ac.id/Kuliah/materi_20152_doc/09... · Sering disebut ekstraksi pelarut, memisahkan iod atau logam tertentu dalam air

Ekstraksi pelarut atau ekstraksi air:

Metode pemisahan atau

pengambilan zat terlarut dalam

larutan (biasanya dalam air) atau

menggunakan pelarut lain

(biasanya organik)

Tidak memerlukan alat khusus atau

canggih

Sederhana, bersih, cepat dan

mudah

1. Ekstraksi padat-cair

Zat yang diekstraksi terdapat dalam campuran

yang berbentuk padatan

Banyak dilakukan dalam usaha mengisolasi zat

berkhasiat yang terkandung dalam bahan alam

(steroid, hormon, antibiotik, lipida pada biji-bijian)

2. Ekstraksi cair-cair

Zat yang diekstraksi terdapat dalam campuran

yang berbentuk cair

Sering disebut ekstraksi pelarut, memisahkan iod

atau logam tertentu dalam air

Preparasi bahan yang akan

diekstrak

Ekstraksi dengan pelarut

air

1. Ekstraksi kontinyu (Continues extraction)

pelarut yang sama digunakan secara berulang-ulang sampai proses ekstraksi selesai

Digunakan alat soxhlet atau Craig Countercurent

2. Ekstraksi bertahap (batch)

Setiap kali ekstraksi selalu digunakan pelarut yang baru sampai proses ekstraksi selesai

Digunakan corong pisah

Jika solut dilarutkan sekaligus ke dalam dua pelarut yang tidak saling bercampur, maka solut akan terdistribusi diantara kedua pelarut

Pada keadaan setimbang perbandingan konsentrasi solut berharga tetap pada suhu tetap

Secara matematis hubungan konsentrasi solut dalam dua pelarut adalah :

Kd adalah suatu tetapan koefisien distribusi atau partisi

Harga Kd tidak tergantung pada konsentrasi total solut

pada kedua fase,tetapi bergantung pada suhu, jenis

kedua pelarut dan solut

Kd diganti D (perbandingan distribusi)

D dipakai dengan memperhitungkan konsentrasi total

zat di dalam kedua fase

Jika keadaan ideal yaitu zat terlarut tidak mengalami

asosiasi, disosiasi atau polimerisasi, maka harga Kd sama

dengan D

Zat terlarut Pelarut

Organik (O) Air (A)

Iodium CCl4 air 85

Iodium CS2 air 414

Iodium CHCl3 air 131

Asam

suksinat (C2H5)O air 0,125

Brom CCl4 air 30

Koefisien distribusi solut pada 25 0C

Pada metode ekstraksi cair-cair, dilakukan dengan cara bertahap (batch) atau dengan cara kontinyu

CARA BERTAHAP Digunakan jika perbandingan distribusinya besar

Paling sederhana dan banyak dilakukan

Caranya :

menambahkan pelarut pengekstrak yang tidak bercampur dengan pelarut pertama melalui corong pisah

dilakukan pengocokan sampai terjadi kesetimbangan konsentrasi solut pada kedua pelarut

didiamkan beberapa saat akan terbentuk dua lapisan, lapisan yang berada di bawah kerapatannya lebih besar sehingga dapat dipisahkan

Untuk mengambil larutan iod dalam air dapat ditambahkan pelarut organik (karbon tetra klorida = CCl4)

Air dan CCl4 tidak dapat bercampur, tetapi iod dapat larut dalam keduanya

Iod dan kedua pelarut dikocok bersama-sama dengan bantuan corong pisah, maka iod akan terbagi diantara CCl4 dan air

Iod lebih larut dalam CCl4 daripada air (D lebih besar dari 1)

Iod dalam CCl4 dapat dipisahkan dengan memutar kran pada bagian bawah corong pisah

Pada saat sistem berada dalam kesetimbangan :

I2 (air) I2 (CCl4)

dan dapat ditulis sebagai :

Pada 25 0C, D mempunyai nilai 85

Distribusi I2 dalam air dan CCl4

Untuk zat terlarut yang tidak mengalami

asosiasi dengan pelarut, banyaknya zat

terlarut yang terekstrak dalam fase

organik dapat dihitung

Jika Va ml larutan (fase air)

mengandung W g zat terlarut diekstraksi

dengan Vo ml pelarut lain (fase organik),

maka akan diperoleh Wo g zat terlarut

yang terambil (terekstrak) pada fase

organik

Zat terlarut yang tersisa (tidak terekstrak)

pada fase air menjadi W – Wo g

Perbandingan distribusinya (D) :

Dari persamaan ini diperoleh zat terlarut yang terekstrak :

Hubungannya dapat dituliskan sebagai berikut :

Sedangkan zat terlarut yang tersisa (X0) pada fase air dapat dituliskan :

Faktor yang mempengaruhi ekstraksi :

Yang paling baik dilakukan berulang kali dengan jumlah pelarut sedikit-sedikit daripada menggunakan seluruh jumlah pelarut dalam satu kali ekstraksi

Setiap kali dilakukan ekstraksi, jumlah zat terlarut dalam fase air akan selalu berkurang sehingga yang tertinggal sedikit, meskipun secara teoritis tidak dapat menjadi nol

Ekstraksi yang dilakukan secara bertahap atau berulang akan diperoleh zat terekstrak maksimal

Untuk n kali ekstraksi, banyaknya zat

terlarut yang tersisa (Xn) dirumuskan :

Ekstraksi cair-cair dengan corong pisah

Ekstraksi sempurna jika Vo kecil dan n besar

CARA KONTINYU

Digunakan jika perbandingan distribusinya kecil

Caranya :

Menggunakan aliran kontinyu pelarut melalui larutan yang mengandung zat terlarut yang akan diekstrak

Pelarut yang mudah menguap di daur ulang (recycle) dengan penyulingan dan kondensasi lalu didispersikan kembali ke fase air

Peralatan tersedia meskipun relatif mahal dan sukar

Persen ekstraksi adalah banyaknya zat

yang terekstrak

Berhubungan dengan koefisien distribusi

zat terlarut diantara dua pelarut yang

bersangkutan

Jika harga D dan perbandingan volume

pada ke dua fase diketahui, maka

persen ekstraksi yang dilakukan untuk

sekali ekstraksi dapat ditentukan

Hubungannya mengikuti persamaan :

atau

E = persen ekstraksi untuk sekali ekstraksi Vw = volume fase air Vo = volume fase organik

Persentase ekstraksi berubah-ubah menurut perbandingan

volume

kedua fase dan koefisien distribusi

Bila volume fase air dan fase organik sama (Vw = Vo),

persamaan menjadi : atau

Ekstraksi dianggap ideal secara kuantitatif bila E = 100 %, berarti :

DI LABORATORIUM

digunakan untuk mengambil zat-zat terlarut

dalam air dengan menggunakan pelarut

organik yang tidak bercampur dengan fase

air: eter, kloroform (CHCl3), karbon tetra

klorida (CCl4), karbon disulfida (CS2) dan

benzena

digunakan untuk memekatkan suatu zat

yang dalam air terlalu encer untuk dianalisis

DALAM INDUSTRI

Ekstraksi karoten dalam Pembuatan sari wortel

instan

Produksi kopi instan

melalui ekstraksi

Solvent Extraction (continues)

Minyak makan

1. Kelarutannya rendah dalam fase air

2. Viskositasnya cukup rendah dan mempunyai perbedaan rapatan yang cukup besar dari fase airnya, untuk mencegah terbentuknya emulsi

3. Tingkat toksisitas yang rendah dan tidak mudah terbakar

4. Mempunyai harga Kd yang besar untuk zat-zat terlarut sedangkan untuk zat-zat pengotor yang tidak diingini Kd nya kecil

5. Mudah mengambil kembali zat terlarut dari pelarut tersebut untuk proses analisa berikutnya. Perlu diperhatikan titik didih pelarut atau kemungkinan penggunaan pelarut campuran

adalah pengambilan kembali zat terlarut yang telah

diekstraksi dari fase organik untuk digunakan dalam

analisis lebih lanjut

Zat terlarut yang telah diekstrak dapat diukur

absorbansinya menggunakan kolorimeter untuk

mengetahui konsentrasinya

Bila fase organik mudah menguap (dietil eter)

dapat ditambah sedikit air kemudian diuapkan di

atas penangas air untuk mendapatkan zat

terlarutnya

Bila pelarut pengekstrak tidak mudah menguap,

zat terlarut dipisahkan dari pelarut dengan cara

kimia, yaitu dengan mencampur larutan asam

atau reagensia lain dengan pengocokan