MAKALAH
ISOLASI KAFEIN DARI DAUN TEH
Makalah ini disusun untuk memenuhi tugas praktikum Kimia Organik
Lanjut
yang dibimbing oleh Drs. Suratmo, M.Sc
Disusun Oleh :
Noviana Kusumadewi (125090207111008)
Khoirul Haniin
(125090207111010)Mega Madha Wijaya
(125090207111018)Lucky Wardhani
(125090207111021)Jurusan Kimia
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Brawijaya
Desember 2014
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kafein merupakan alkaloid yang mengandung nitrogen dan memiliki
properti basa amina organik. Kafein dapat larut dalam pelarut
organik seperti CaCo3 dalam air. Kafein juga dapat terikat oleh
senyawa nonpolar seperti kloroform. Kloroform dapat memisahkan
kafein dari zat lain didalam teh. Teh merupakan tanaman yang biasa
tumbuh didaerah perkebunan yang dipanen secara manual dan dapat
tumbuh pada ketinggian 2000-2300 M diatas permukaan laut. Teh
mempunyai nama lain Simplisia Teha Falium. Pemisahan kafein dari
teh dilakukan dengan cara ekstraksi (Corinne, 2004). Ekstraksi
sendiri adalah pemisahan suatu zat dari campurannya dengan
pembagian sebuah zat terlarut antara dua pelarut yang tidak dapat
tercampur untuk mengambil zat terlarut tersebut dari satu pelarut
ke pelarut yang lain. Dalam melakukan ekstraksi bisa dilakukan
dengan tiga metode dasar pada ektraksi cair yaitu ekstraksi
bertahap (batch), ekstraksi kontinyu, dan ekstraksi counter
current. Kafein adalah salah satu jenis alkaloid yang banyak
terdapat dalam biji kopi, daun teh, dan biji coklat. Dalam proses
ekstraksi dilakukan ekstraksi bertahap atau batch. Kafein pada
minuman biasanya dapat menyebabkan ketergantungan, banyak yang
mempercayai setelah mengkonsumsi minuman yang mengandung kafein
maka akan lebih bersemangat dan energik. Khasiat dari teh sendiri
untuk stimulan, adstringen, diuretik dan untuk minuman penyegar.
Kafein memiliki manfaat farmakologis yang bermanfaat secara klinis
seperti stimulasi susunan syaraf pusat, relaksasi otot polos
terutama otot polos bronkus dan stimulasi otot jantung. Dengan
adanya beberapa manfaat tersebut maka diperlukan isolasi kafein
dari daun teh dengan menggunakan metode ekstraksi, kristalisasi dan
rekristalisasi untuk mendapatkan kafein murni.
1.2 Tujuan
Tujuan dari percobaan isolasi kafein dari daun teh ini adalah
dapat memahami mengenai proses isolasi dari bahan alam, melakukan
isolasi kafein dari daun teh dengan metode ekstraksi dan sublimasi,
mengidentifikasi absorbansi dan panjang gelombang maksimum
berdasarkan data dari pengukuran secara spektrofotometri UV-VIS
serta mengidentifikasi gugus fungsi berdasarkan data dari
pengukuran secara spektrofotometri IR, dan mengetahui sifat fisik
dan kimia dari kafein.1.3 Manfaat
Manfaat dari percobaan mengenai isolasi kafein dari daun teh ini
adalah praktikan dapat memahami mengenai proses isolasi senyawa
dari bahan alam, dapat melakukan isolasi kafein dari daun teh
dengan metode ekstraksi dan sublimasi, dengan harapan memperoleh
informasi tentang kadar kafein yang terdapat di dalam daun teh,
dapat mengidentifikasi absorbansi dan panjang gelombang maksimum
kafein, dapat mengidentifikasi gugus-gugus fungsi dalam kafein, dan
dapat mengetahui sifat fisik dan kimia dari kafein.BAB IITINJAUAN
PUSTAKA
2.1 Dasar Teori
Kafein merupakan jenis alkaloid yang secara alamiah terdapat
dalam biji kopi, daun teh, daun mete, biji kola, biji coklat dan
beberapa minuman penyegar. Kafein memiliki berat molekul 194,19
gram/mol dengan rumus molekul C8H10N8O2 dan pH 6,9 (larutan kafein
1% didalam air). Secara alamiah, efek langsung dari kafein terhadap
kesehatan sebetulnya tidak ada tetapi yang ada adalah efek tak
langsungnya seperti menstimulasi pernapasan, jantung serta
memberikan efek samping berupa rasa gelisah (neuroses), tidak dapat
tidur (insomnia), dan denyut jantung yang tidak beraturan
(tachycardia) (Hermanto, 2007).
Alkaloid adalah basa organik yang mengandung amina sekunder,
tersier atau siklik. Diperkirakan ada 5500 alkaloid telah
diketahui, dan alkaloid merupakan golongan senyawa metabolit
sekunder terbesar dari tanaman. Tidak ada satupun definisi yang
menjelaskan secara rinci mengenai alkaloid tetapi pada umumnya
alkaloid merupakan senyawa-senyawa yang bersifat basa yang
mengandung satu atau lebih atom nitrogen, biasanya sebagai bagian
dari sistem siklik. Secara kimia alkaloid merupakan golongan yang
sangat heterogen berkisar dari senyawa-senyawa yang sederhana
seperti coniiene sampai ke struktur pentasiklik strychnine. Banyak
alkaloid adalah terpenoid dialam dan beberapa diantaranya adalah
steroid. Lainnya adalah senyawa-senyawa aromatik contohnya
colchicine (Utami, 2008).
Ekstraksi adalah suatu pemisahan bahan satu maupun lebih dari
suatu padatan atau cairan dengan bantuan pelarut. Pemisahan terjadi
atas dasar kemampuan kelarutan yang berbeda dari komponen-komponen
dalam campuran. Pemilihan pelarut pada umunya dipengaruhi oleh
faktor-faktor selektivitas, kelarutan, kemampuan tidak saling
campur, kerapatan, reaktivitas, dan titik didih. Beberapa pelarut
yang terpenting adalah air, asam-asam organik dan anorganil,
hidrokarbon jenuh, toluen, karbon disulfit, eter, aseton,
hidrokarbon yang mengandung khlor, isopropanol dan etanol
(Bernasconi, 1995).
Kafein dapat diekstrak dari sampel bahan hasil pertanian dengan
metode ekstraksi yang beraneka ragam, seperti ekstraksi dengan air,
ekstraksi dengan karbondioksida, dan ekstraksi dengan pelarut
organik. Pelarut seperti kloroform, metil klorida, etanol dan etil
asetat sangat umum digunakan dalam ekstraksi kafein. Beberapa
metode yang bisa digunakan dalam ekstraksi ini adalah ekstraksi
soxhlet, ekstraksi ultraviolet dan ekstraksi heat refluks
(Nedunjeliyan, 2010).
Ekstraksi pada umumnya digunakan aseton dan alkohol sebagai
pelarut untuk menguapkan bahan yang akan diekstrak, namun apabila
dibandingkan dengan metode PLE (Pressurized Liquid Extraction)
hasil yang didapatkan dari soxhlet lebih rendah daripada hasil pada
PLE. PLE menghasilkan ekstrak yang lebih banyak dan cepat dalam
penggunaannya, selain itu hasil dari PLE juga mengandung sedikit
kontaminasi pelarut lain (Noorashikin, 2009).
Teh merupakan tanaman yang biasa tumbuh didaerah perkebunan yang
dipanen secara manual dan dapat tumbuh pada ketinggian 2000-2300 M
diatas permukaan laut. Teh mempunyai nama lain Simplisia Teha
Falium. Buahnya berupa kotak, berbanding tebal, pecah menurut
ruang, jika masih muda akan berwarna hijau dan setelah tua akan
berwarna coklat kehitaman. Pada bagian pucuk dan daun yang muda
digunakan untuk pembuatan minuman teh. Isi dari kandungan teh
diantaranya adalah coffeine, tehophylin, adenin tehobromin dan
xanthone. Khasiat dari teh sendiri untuk stimulan, adstringen,
diuretik dan untuk minuman penyegar (Nurchasanah, 2008).
Kafein adalah suatu senyawa organik yang mempunyai nama lain
yaitu kein atau 1,3,7-trimetilxantin. Kristal kafein dalam air
berupa jarum-jarum bercahaya bila tidak mengandung air, kafein
meleleh pada suhu 234oC-239oC dan menyublim pada suhu yang rendah.
Kafein mudah larut dalam air panas dan kloroform, tetapi sulit
larut dalam air dingin dan alkohol. Kafein bersifat basa lemah dan
hanya dapat membentuk garam dengan basa kuat (Abraham, 2010).
Pada ekstraksi pelarut berlangsung dalam 3 tahap, yaitu
(Khopkar, 2003):
1. Pembentukan kompleks tidak bermuatan yang merupakan golongan
ekstraksi
2. Distribusi dari kompleks yang terekstraksi
3. Interaksinya yang mungkin dalam fasa organik
Kafein merupakan zat stimulan ringan yang dapat menyebabkan
jantung menjadi berdebar dan menghikangkan rasa kantuk. Banyak
orang yang telah mengkonsumsi kafein menjadi semangat dan energik.
Jika terlalu banyak mengkonsumsi kafein akan menyebabkan gelisah,
sensitif, insomnia dan tremor. Kafein dapat beracun. Kafein
didapatkan dari proses isolasi daun teh, dalam daun teh tidak hanya
mengandung kafein tetapi juga mengandung substansi lain seperti
selulosa. Warna coklat larutan berasal dari pigmen flavonoid dan
klorofil. Walaupun klorofil larut dalam metilen klorida, tetapi
kebanyakan substansi lain masih terkandung dalam teh (Hermanto,
2007).
Kafein adalah salah satu jenis alkaloid yang banyak terdapat
dalam biji kopi, daun teh, dan biji coklat. Kafein memiliki efek
farmakologis yang bermanfaat secara klinis, seperti menstimulasi
susunan syaraf pusat, relaksasi otot polos terutama otot polos
bronkus dan stimulasi otot jantung. Berdasarkan efek farmakologis
tersebut, kafein ditambahkan dalam jumlah tertentu ke minuman. Efek
berlebihan mengkonsumsi kafein dapat menyebabkan gugup, gelisah,
tremor, insomnia, hipertensi, mual dan kejang. Berdasarkan FDA
(Food Drug Administration), dosis kafein yang diizinkan 100-
200mg/hari, sedangkan menurut SNI 01- 7152-2006 batas maksimum
kafein dalam makanan dan minuman adalah 150 mg/hari dan 50
mg/sajian. Kafein sebagai stimulan tingkat sedang (mild stimulant)
seringkali diduga sebagai penyebab kecanduan. Kafein hanya dapat
menimbulkan kecanduan jika dikonsumsi dalam jumlah yang banyak dan
rutin. Namun kecanduan kafein berbeda dengan kecanduan obat
psikotropika, karena gejalanya akan hilang hanya dalam satu dua
hari setelah konsumsi (Rahayu, 2007).Kafein diperoleh dengan
menyaring ekstrak teh menggunakan kertas saring. Kemudian
dipisahkan dengan corong pisah dengan penambahan kalsium karbonat
dan kloroform. Kalsium karbonat berfungsi untuk memutuskan ikatan
kafein dengan senyawa lain, sehingga kafein akan ada dalam basa
bebas. Kafein dalam basa bebas tadi akan diikat oleh kloroform,
karena kloroform merupakan pelarut pengekstraksi yang tidak
bercampur dengan pelarut semula. Kemudian dilakukan pengocokkan
sehingga terjadi kesetimbangan konsentrasi zat yang diekstraksi
pada dua lapisan yang terbentuk. Lapisan bawahnya diambil fase
kloroform dan diuapkan dengan rotary evaporator. Kloroform tersebut
akan menguap, sehingga hanya ekstrak kafein yang tertinggal,
kemudian diencerkan dalam labu takar 100 ml (Irwandi, 2014).
Kafein memiliki struktur kimia sebagai berikut (Jin, 2007):
Ekstraksi adalah metoda pemisahan yang melibatkan proses
pemindahan satu atau lebih senyawa dari satu fasa ke fasa lain dan
didasarkan kepada prinsip kelarutan (Nazaruddin, 1993).
Banyak senyawa nitrogen dalam tumbuhan mengandung atom nitrogen
basa dan karena itu dapat diekstrak dari dalam bahan tumbuhan itu
dengan asam encer. Senyawa ini disebut alkaloid yang artinya mirip
alkali. Setelah ektraksi, alkaloid bebas dapat diperoleh dengan
pengolahan lanjutan dengan basa dalam air (Khopkar, 2003).
Kesetimbangan heterogen ditandai dengan adanya beberapa fase.
Antara lain fase kesetimbangan fisika dan kesetimbangan kimia.
Kesetimbangan heterogen dapat dipelajari dengan 3 cara (Day,
1981):
a.Dengan mempelajari tetapan kesetimbangannya, cara ini
digunakan untuk kesetimbangan kimia yang berisi gas.b.Dengan hukum
distribusi Nersnt, untuk kesetimbangan suatu zat dalam 2
pelarut.
c.Dengan hukum fase, untuk kesetimbangan yang umum.
Teknik ekstraksi, tiga metode dasar pada ektraksi cair adalah
ekstraksi bertahap (batch), ekstraksi kontinyu, dan ekstraksi
counter current. Ekstraksi bertahap merupakan cara yang paing
sederhana. Caranya cukup dengan menambahkan pelarut pengektraksi
yang tidak bercampur dengan pelarut semula kemudian dilakukan
pengocokan sehingga terjadi kesetimbangan konsentrasi zat yang akan
diekstraksi pada kedua lapisan. Setelah ini tercapai, lapisan
didiamkan dan dipisahkan. Metode ini sering digunakan untuk
pemisahan analitik. Kesempurnaan ektraksi akan tergantung pada
banyaknya ektraksi yang dilakukan. Hasil yang baik diperoleh jika
jumlah ektraksi yang dilakukan berulang kali dengan jumlah pelarut
sedikit-sedikit. Ektraksi bertahap baik digunakan jika perbandingan
distribusi besar. Alat yang biasa digunakan pada ekstraksi bertahap
adalah corong pemisah (Day, 1981).
2.2 Tinjauan Bahan
2.2.1 Pb Asetat 10%
Pb asetat berbahaya jika tertelan dalam tubuh dan menyebabkan
kematian. Senyawa ini memiliki rasa manis, biasanya disebut dengan
lead sugar. Timbal asetat berbentuk padatan atau krital yang
mempunyai warna putih dengan rumus molekul Pb(CH3COO)2
(Sciencelab3, 2013).
2.2.2 Na2SO4 Anhidrat
Efek terhadap kesehatan jika kontak dengan mata akan menyebabkan
iritasi, jika terkena bahan ini segera bilas dengan air mengalir
selama 15 menit. Jika kontak dengan kulit menyebabkan iritasi untuk
penanganannya segera bilas dengan air dan sabun kemudian tutup
dengan obat pelunak. Jika terhirut segera pindahkan ke ruang yang
tidak terkontaminasi, pindahkan ke udara dan beri nafas buatan.
Sifat fisiknya berupa berbentuk padatan, memiliki berat molekul
142,06 gram/mol, berwarna putih, memiliki titik didih 100oC dan
titik leleh 888oC (Sciencelab4, 2013).
2.2.3 Kloroform
Jika kontak dengan mata maka akan menyebabkan iritasi,
penanganannya segera bilas dengan air mengalir selama 15 menit,
gunakan air dingin bila perlu. Jika kontak dengan kulit segera
bilas dengan air mengalir bungkus dengan emolient. Jika terhirup
segera pindahkan ke udara segar, beri nafas buatan atau oksigen.
Sifat fisiknya berupa berbentuk liquid, rasa manis, memiliki berat
molekul 119,38 gram/mol, tidak berwarna, memiliki titik didih 61oC,
titik lebur -63,5oC. Temperatur kritis 263,33oC, tekanan 21,1 kPa,
densitas 4,36 (Sciencelab2, 2013).
2.2.4 Aquades
Aquades merupakan air hasil penyulingan yang bebas dari mineral.
Aquades tidak berbahaya, berbentuk cairan yang tidak berwarna,
memiliki titik beku 0oC, titik didih 100oC, bersifat polar, tidak
berbau, tidak berasa, memiliki densitas sebesar 1 gram/mol
(Sciencelab1, 2013)..
2.3 Tinjauan Hasil
Kafein merupakan biji alkaloid yang memiliki berat molekul
194,19 gram/mol, memiliki rumus molekul C8H10N8O2. Kafein meleleh
pada suhu 234 oC-239 oC dan menyublim pada suhu rendah. Kafein
mudah larut dalam air panas dan kloroform, tetapi sedikit larut
dalam air dingin dan alkohol (Hermanto, 2007).
BAB III
METODOLOGI
3.1 Alat
Pada percobaan kali ini mengenai isolasi kafein dari daun teh
menggunakan beberapa alat diantaranya adalah gelas kimia,
erlenmeyer, labu buchner, pompa vakum, batang pengaduk, pipet
tetes, hot plate, neraca digital, pompa vakum, corong buchner,
gelas ukur, corong pisah, sublimator, botol semprot, botol sampel,
spektrofotometri UV-Vis, dan Spektrofotometri inframerah.
3.2 Bahan
Bahan yang digunakan pada percobaan ini diantaranya adalah
larutan Pb asetat 10%, Na2SO4 anhidrat, kloroform, aquades, teh
hijau dan teh hitam.
3.3Skema Kerja
3.3.1 Isolasi Kafein
500 ml aquadest dididihkan ke dalam gelas kimia 600 ml.
ditambahkan 50 gr daun teh. dibiarkan selama 10 menit. disaring
menggunakan corong buchner.
ditambahkan 100 mL larutan Pb asetat 10% dsambil diaduk-aduk.
disaring menggunakan penyaring buchner.
diuapkan sampai 100 mL. didinginkan. diekstraksi 3x menggunakan
kloroform 25 mL.
ditambahkan sedikit Na2SO4 Anhidrat
disaring menggunakan corong gelas dialasi kertas saring.
dipanaskan di atas hot plate hingga seluruh kloroform menguap dalam
lemari asam.
ditimbang massa kasar padatan.
dimasukkan ke dasar labu buchner.
direndam labu buchner dalam baskom berisi pasir.
dialirkan air melalui kondensor. dilakukan sublimasi di atas hot
plate hingga terbentuk kembali pada dinding sublimator.
dikerok. ditimbang kristal kafein untuk mengetahui massanya.
dihitung prosentase kafein murni.
3.3.2 Uji Kelarutan
diambil sedikit. dimasukkan ke dalam tabung reaksi. ditambahkan
kloroform. diaduk.3.3.3 Uji Spektrofotometri UV-VIS
dilarutkan ke dalam kloroform. dimasukkan dalam dua buah kuvet
yang berbeda. dibuat spektrum di daerah 200-350 nm. ditentukan
panjang gelombang maksimum. dibuat spektrum untuk kafein
standart.3.3.4 Uji Spektrofotometri IR
digerus menggunakan mortar dan alu. dimasukkan ke dalam pellet
holder untuk membuat pellet. dibaca sebagai background.
ditambah sedikit sampel kafein ditumbuk menggunakan mortar dan
alu. dimasukkan ke dalam pellet holder untuk membuat pellet.
dilakukan baseline. diukur spectrumnya menggunakan spektrofotometer
IR.3.4Gambar Alat
Gambar 1. Gelas Kimia dan Hot Plate
Gambar 2. Seperangkat Alat Penyaring Vakum beserta Corong
Buchner
Gambar 3. Ekstraksi menggunakan Corong Pisah
Gambar 4. Sublimator
BAB IV
DATA HASIL PENGAMATAN
4.1 Tabel Pengamatan
No.TanggalPerlakuanPengamatan
Teh HijauTeh Hitam
1.20-11-2014Ditimbang sampel daun teh kering Didapatkan massa
50,02 gramDidapatkan massa 50,07 gram
2.20-11-2014Dididihkan aquades sebanyak 510 ml dalam gelas kimia
600 ml dengan hot plateAquades mendidihAquades mendidih
3.20-11-2014Dimasukkan daun teh sampel yang telah ditimbang
dalam gelas kimia berisi aquades mendidihTeh berada dalam gelas
kimia. Campuran berwarna coklat mudaTeh berada dalam gelas kimia.
Campuran berwarna coklat tua
4.20-11-2014Diaduk selama 10 menitCampuran menjadi homogen dan
warna semakin keruhCampuran menjadi homogen dan warna semakin
keruh
5.20-11-2014Didiamkan sampai dinginSuhu campuran menurunSuhu
campuran menurun
6.20-11-2014Disaring menggunakan corong buchner Endapan dan
filtrat terpisah. Filtrat berwarna coklat tuaEndapan dan filtrat
terpisah. Filtrat berwarna coklat
7.20-11-2014Filtrat yang didapatkan ditambahkan dengan Pb asetat
10% sebanyak 50 ml dan diadukFiltrat berwarna kuning keruh dan
terbentuk endapan berwarna kuning Filtrat berwarna coklat susu dan
terbentuk endapan berwarna kuning tua
8.20-11-2014Disaring dengan corong buchnerEndapan dan filtrat
terpisah. Filtrat berwarna kuning cukup keruhEndapan dan filtrat
terpisah. Filtrat berwarna kuning cukup keruh
9.27-11-2014Disaring kembali untuk memisahkan endapan yang masih
tersisa (pada teh hijau)Endapan dan filtrat terpisah. Filtrat
berwarna kuning tua-
10.27-11-2014Filtrat diuapkan dengan memanaskannya pada hot
plate sampai volume mencapai 100 mlPada saat volume sudah mencapai
100 ml warna filtrat menjadi lebih pekatPada saat volume sudah
mencapai 100 ml warna filtrat menjadi lebih pekat
11.27-11-2014Dipindahkan dalam corong pisah Filtrat berada dalam
corong pisahFiltrat berada dalam corong pisah
12.27-11-2014Ditambahkan kloroform sebanyak 25 mlCampuran berada
dalam corong pisah yang tidak saling bercampurCampuran berada dalam
corong pisah yang tidak saling bercampur
13.27-11-2014Dilakukan pengocokan pada campuran dengan sesekali
kran pada corong pisah dibukaCampuran menjadi homogenCampuran
menjadi homogen
14.27-11-2014Corong pisah dikaitkan dengan klem dan statif dan
didiamkan selama beberapa menitCampuran terpisah menjadi 2 fasa
yaitu fasa organik dan fasa airCampuran terpisah menjadi 2 fasa
yaitu fasa organik dan fasa air
15.27-11-2014Dilakukan pemisahan antara fasa organik dan fasa
airCampuran terpisah. Fasa organik berada dalam gelas kimia r dan
fasa air berada dalam corong pisahCampuran terpisah. Fasa organik
berada dalam gelas kimia dan fasa air berada dalam corong pisah
16.27-11-2014Pada fasa air yang berada dalam corong pisah
ditambahkan dengan kloroform sebanyak 25 mlCampuran berada dalam
corong pisah yang tidak saling bercampurCampuran berada dalam
corong pisah yang tidak saling bercampur
17.27-11-2014Dilakukan ekstraksi kembali seperti pada perlakuan
13-15. Ekstraksi dilakukan sebanyak 3 kali Fasa organik dari 3 kali
perlakuan ekstraksi digabung dalam 1 gelas kimiaFasa organik dari 3
kali perlakuan ekstraksi digabung dalam 1 gelas kimia
18.27-11-2014Ditambahkan Na2SO4 anhidrat pada fasa organik hasil
ekstraksi sebanyak sepucuk batang pengadukCampuran berada dalam
gelas kimiaCampuran berada dalam gelas kimia
19.27-11-2014Dilakukan pengadukan pada campuranCampuran menjadi
homogenCampuran menjadi homogen
20.27-11-2014Disaring dengan corong gelasEndapan dan filtrat
terpisahEndapan dan filtrat terpisah
21.27-11-2014Filtrat dipanaskan pada hot plate dalam lemari
asamKloroform menguap dan terbentuk endapan berwarna putih didasar
gelas kimiaKloroform menguap dan terbentuk endapan berwarna putih
didasar gelas kimia
22.27-11-2014Endapan yang terbentuk pada gelas kimia diambil dan
ditimbangDidapatkan endapan putih sebagai kafein kasar sebanyak
0,26 gramDidapatkan endapan putih sebagai kafein kasar sebanyak
0,19 gram
23.4-12-2014Dirangkai set alat sublimator dengan memasukkan labu
buchner dalam ember yang berisi pasir diatas hot plate Labu berada
dalam ember berisi pasirLabu berada dalam ember berisi pasir
24.4-12-2014Dimasukkan kafein kasar dalam labu buchner yang
dihubungkan dengan pompa vakum dan ditutup dengan sublimator yang
dilengkapi dengan selang water in dan water outKafein kasar berada
dalam labu buchner dalam keadaan vakumKafein kasar berada dalam
labu buchner dalam keadaan vakum
25.4-12-2014Dinyalakan hot plate dan pompa air. Pada pompa vakum
dinyalakan selama 10 menitEndapan berubah menjadi gas kemudian
menyublim berupa endapan putih yang menempel pada kondensor
sublimatorEndapan berubah menjadi gas kemudian menyublim berupa
endapan putih yang menempel pada kondensor sublimator
26.4-12-2014Didiamkan dalam keadaan vakum sampai semua endapan
menyublim kurang lebih selama 1 jamEndapan putih menempel pada
kondensor sublimatorEndapan putih menempel pada kondensor
sublimator
27.4-12-2014Endapan yang menempel diambil atau dikerikDidapatkan
kristal putih sebagai kafein murniDidapatkan kristal putih sebagai
kafein murni
28.4-12-2014Ditimbang serbuk kristal yang didapatkanDidapatkan
massa kafein murni sebanyak 0,05 gramDidapatkan massa kafein murni
sebanyak 0,05 gram
29.4-11-2014Dilakukan uji dengan spektrofotometri UV-vis
Dilarutkan sedikit kristal dengan kloroform
Kedua kuvet diisi dengan kloroform
Dilakukan kalibrasi
Salah satu kuvet diganti dengan larutan kristal yang telah
dilarutkan dengan kloroform
Diukur absorbansinyaDidapatkan panjang gelombang maksimum =
276,1 nm dengan absorbansi sebesar = 0,677Didapatkan panjang
gelombang maksimum = 277,30 nm dengan absorbansi sebesar =
3,389
30.5-11-2014Dilakukan uji dengan spektrofotometri inframerah
Dibuat pellet KBr sebagai background
Sedikit sampel dicampur dengan KBr dan dibuat pellet
Dilakukan pengamatanDidapatkan puncak spektrum absorbansi dengan
puncak utama 3112,89; 2954,74,88; 1701,10; 1548,73; 1658,64; dan
742,54 yang menunjukkan beberapa gugus seperti C-H, C=O, alkena dan
cincin aromatis pembentuk struktur kafeinDidapatkan puncak spektrum
absorbansi dengan puncak utama 3112,89; 2923,88; 1701,10; 1548,73;
1658,67; dan 744,47 yang menunjukkan beberapa gugus seperti C-H,
C=O, alkena dan cincin aromatis pembentuk struktur kafein
4.2 Perhitungan
4.2.1 Teh Hijau
% Randemen = x 100%
= x 100%
= 0,09%
4.2.2 Teh Hitam
% Randemen= x 100%
= x 100%
= 0,019%BAB VPEMBAHASAN5.1 Analisa Prosedur
Prinsip percobaan tentang isolasi kafein dari daun teh adalah
mempunyai tujuan untuk mengetahui pengaruh air dan kloroform
sebagai pelarut terhadap kafein dalam daun teh (teh hijau dan teh
hitam) dan mengetahui kadar kafein yang terkandung di dalam teh,
baik teh hijau dan teh hitam. Dilakukan dengan cara air dan teh
dipanaskan hingga mendidih, dilakukan penyaringan dengan corong
bunchner, didapatkan kafein kasar setelah di ekstrak sebanyak 3
kali dengan pelarur kloroform, ditambahkan Na2SO4 anhidrat,
disaring kembali dan dipanaskan, pemanasan dilakukan di lemari
asam. Kafein kasar yang didapatkan dilakukan proses sublimasi,
kafein murni didapatkan setelah proses sublimasi. Dilakukan
karakterisasi pada kafein murni dengan spektrofotometri UV-Vis dan
spetrofotometri IR.
Langkah pertama yang dilakukan pada isoalasi kafein dari daun
teh ini adalah semua alat yang digunakan dicuci dengan aquades agar
terbebas dari kontaminan dan dan zat pengotor. Kemudian disiapkan
gelas kimia 600 mL, dimasukkan air sebanyak 510 mL dan dipanskan
diatas hot plate. Ditimbang teh hijau sebanyak 50,02 gram dan teh
hitam sebanyak 50,07 gram. Setelah itu teh dimasukkan dalam gelas
kimia yang berisi air dan teh dipanaskan selama 10 menit dan
diaduk. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan larutan teh yang
terlarut di dalam air panas. Penggunaan air panas bertujuan untuk
melarutkan teh, karena teh mudah larut dalam pelarut air yang panas
dari pada air dingin. Setelah itu disaring menggunakan corong
bunchner, penyaringan dilakukan untuk mendapatkan filtratnya.
Filtrate yang didapatkan ditambahkan Pb Asetat sebanyak 50 mL
sambil diaduk, penambahan Pb Asetat berfungsi untuk mengendapkan
campuran teh atau mengikat pengotor yang terdapat pada seduhan teh
yang berupa garam-garam dari kafein, seperti albumin, asam-asam
tannin, flavonol, karbohidrat, pectin dan sebagainya. Erndapan yang
didapatkan kemudian disaring dengan corong bunchner, penyaringan
dilakukan agar endapan yang terbentuk dari penambahan larutan Pb
Asetat terpisah dari filtratnya. Filtrat yang didapatkan dimasukkan
dalam gelas kimia dan diuapkan dengan memanaskan pada hot plate
sampai volume yang tersisa 100 mL, penguapan ini berfungsi untuk
menguapkan pengotor yang kemungkinan masih ada di dalam larutan.
Larutan hasil penguapan kemudian didinginkan, setelah dingin
larutan tersebut dimasukkan dalam corong pisah dan ditambahkan
kloroform 25 mL, penambahan kloroform berfungsi untuk melarutkan
kafein dalam filtrat, kafein dalam filtrat yang larut ditandai
dengan terbentuknya dua lapisan pada corong pisah, lapisan yang
merupakan fasa air mengandung sisa garam dan Pb. Lapisan bawah
merupakan fasa organik, fasa organik ini mengandung kafein dan
kloroform. Setelah keduanya terdistribusi menjadi dua lapisan,
kafein akan terdistribusi ke fasa organik (kloroform) karena
kloroform merupakan senyawa non-polar maka kafein akan terlarut
dalam kloroform. Terbentuknya dua lapisan karena berat jenis antara
dua larutan tersebut berbeda. Kemudian dilakukan ekstraksi dengan
corong pisah, ekstraksi dilakukan sebanyak tiga kali, dilakukan
ekstraksi tiga kali karena agar didapatkan kafein yang murni dan
dalam jumlah yang banyak, serta terbebas dari zat pengotornya.
Filtrat yang merupakan fasa organik diambil dari corong pisah
sebanyak tiga kali pengambilan, kemudian ditambahkan sedikit
padatan Na2SO4 anhidrat, penambahan ini berfungsi untuk menarik air
yang terdapat pada larutan. Kemudian disaring dengan corong gelas
didalam lemari asam dan ditampung dalam gelas kimia. Setelah itu
filtrat yang didapatkan dipanaskan dengan hot plate pada lemari
asam, pemanasan berfungsi untuk menghilangkan kloroform yang
mungkin masih ada dalam larutan. Dari pemanasan ini didapatkan
serbuk atau endapan putih yang menempel pada dinding gelas kimia,
endapan putih ini merupakan kafein kasar, kemudian ditimbang kafein
kasar, didapatkan massa kafein kasar dari teh hijau sebesar 0,26
gram dan pada teh hitam 0,19 gram. Kafein kasar yang didapatkan
dimasukkan dalam enlenmeyer vakum dimasukkan juga kondensor, hal
ini dilakukan untuk proses sublimasi, sublimasi merupakan proses
perubahan wujud dari apdat ke gas tanpa mencair terlebih dahulu.
Dengan proses sublimasi ini maka akan didapatkan kafein murni.
Kondensor dialiri air yang dihubungkan dengan pompa vakum, proses
sublimasi diletakkan diatas penangas air dengan media pasir,
digunakan pasir karena pasir bersifat mengumpulkan panas, sehingga
apabila dilakukan pemanasan dalam waktu yang lama tidak terjadi
pengurangan media pemanasan. Apabila media yang digunakan adalah
air maka akan habis apabila dipanaskan terlalu lama. Proses
sublimasi hanya dilakukan dalam keadaan vakum selama 10 menit,
apabila dilakukan dalam keadaan vakum secara terus menerus maka
kafein akan terhisap oleh vakum. Kemudian proses didiamkan selama
kurang lebih 1 jam sampai semua endapan menyublim, dan endapan akan
menempel pada sublimator dan didinding Erlenmeyer. Semua endapan
yang didapatkan dikerik dengan spatula dan endapan putih tersebut
merupakan kafein murni. Ditimbang hasil kafein murni yang
didapatkan, massa kafein murni dari teh hijau sebesar 0,05 gram
sedangkan kafein murni dari teh hitam sebesar 0,01 gram. Kafein
murni yang didapatkan diambil sedikit dan dilarutkan dalam
kloroform, larutan ini digunakan untuk uji spektrofotometri UV-Vis.
Diambil lagi sedikit kafein untuk digunakan uji dengan
spektrofotometri IR.
Pada uji spektrofotometer UV-Vis kafein murni diambil sedikit
dan dilarutkan dalam kloroform, kemudian dimasukkan dalam kuvet dan
dilakukan analisis dengan UV-Vis. Didapatkan hasil berupa nilai
panjang gelombang maksimum dan nilai absorbansinya. Sedangkan pada
uji dengan spektrofotometer IR, diambil sedikit kafein murni
dimasukkan dalam mortal ditambahkan KBr dan ditumbuk untuk
mempermudah dalam analisis IR. Campuran kefein dan KBr dimasukkan
dalam pellet, pellet ditekan agar terbentuk lapisan bening seperti
plastik dan dimasukkan dalam spektrofotometer IR kemudian
dianalisis gugus fungsi yang terbentuk pada kafein.
5.2 Analisa Hasil
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, massa kafein kasar
yang diperoleh dari hasil isolasi sebesar 0,26 gram dari teh hijau,
dan 0,19 gram dari teh hitam. Hasil isolasi dari teh hitam
menghasilkan massa yang cukup sedikit, karena teh hitam memiliki
luas permukaan yang lebih kecil daripada teh hijau, sehingga kafein
tidak dapat diperoleh optimum pada saat proses penyaringan.
Kafein murni yang diperoleh dari teh hijau sebesar 0,05 gram,
dan dari teh hitam sebesar 0,01 gram. Berdasarkan massa kafein yang
diperoleh tersebut, randemen untuk sampel teh hijau sebesar 0,09%,
sedangkan untuk sampel teh hitam sebesar 0,019%. Hasil yang
diperoleh berbeda dengan literatur yang menjelaskan bahwa teh hitam
mengandung lebih banyak kafein daripada teh hijau. Perbedaan ini
disebabkan jenis dan ukuran dari teh hijau dan teh hitam, serta
adanya perbedaan perlakuan pada proses penyaringan dan pemanasan.
Saat proses penguapan dengan cara pemanasan, teh hitam mengalami
letupan karena temperatur hot plate yang diatur terlalu tinggi,
sehingga dapat mempengaruhi hasil percobaan berupa kafein yang
diperoleh.
Uji kelarutan merupakan salah satu uji sifat fisik dan kimia
dari suatu senyawa. Ketika kafein dilarutkan ke dalam kloroform,
menunjukkan kelarutan yang sempurna, sehingga dapat diketahui bahwa
kafein merupakan senyawa nonpolar.
Identifikasi kafein menggunakan spektrofotometri UV-VIS,
diperoleh hasil berupa spektra absorpsi. Data tersebut dapat
digunakan untuk mengetahui panjang gelombang maksimum dan
absorbansi dari kafein pada teh hijau dan teh hitam. Panjang
gelombang maksimum dari teh hijau sebesar 318,10 nm dengan
absorbansi sebesar 0,003, serta nilai absorbansi maksimum sebesar
0,677 pada panjang gelombang 276,10 nm. Sedangkan absorbansi teh
hitam, panjang gelombang maksimum 278,80 nm, dengan absorbansi
sebesar 3,330, serta nilai absorbansi maksimum sebesar 3,330 pada
panjang gelombang 278,80 nm. Panjang gelombang maksimum yang
diperoleh berbeda dengan lliteratur, yang disebabkan masih adanya
zat pengotor pada kafein, sehingga absorbansi yang diperoleh kurang
optimal. Pada percobaan menggunakan spektrofotometer UV-VIS,
spektra yang diperoleh dari teh hijau sesuai dengan Hukum
Lambert-Beer, yaitu pada range absorbansi 0,2 - 0,8. Sedangkan pada
teh hitam, spektra tidak berada dalam range tersebut, sehingga
tidak sesuai dengan Hukum Lambert-Beer.
Identifikasi kafein menggunakan spektrofotometri IR, diperoleh
hasil berupa data spektrum. Pengamatan dilakukan pada daerah gugus
fungsi serapan kafein teh hitam dan teh hijau, yang terdapat dua
puncak, dimana teh hijau pada pada serapan 3112, 89 dan 2954,74.
Sedangkan pada teh hitam pada serapan 3112, 89 dan 2923,88.
Terdapat persamaan serapan antara teh hijau dan teh hitam yaitu
pada 3112,89 yang mengidentifikasikan terdapat gugus alkana (-CH).
Serapan dengan nilai 2923,88 dan 2954,74 mengidentifikasikan adanya
gugus fungsi C-H. Pada daerah sidik jari, terdapat beberapa puncak
dari kafein teh hijau maupun teh hitam. Puncak serapan pada teh
hijau yaitu 1701,10; 1548,73; dan 744,47, sedangkan pada teh hitam
yaitu 1701,10; 1658,67; 1548,09; dan 742,54. Persamaan puncak
antara teh hijau dan teh hitam pada serapan 1701,10
mengidentifikasikan adanya gugus fungsi asam karboksilat (C=O).
Serapan 1548,73 dari teh hijau mengidentifikasikan adanya cincin
aromatis. Serapan 1658,73 dari teh hitam mengidentifikasikan adanya
gugus alkena (C=C). Pada serapan 744,47 dari teh hijau, dan 742,54
dari teh hitam mengidentifikasikan adanya gugus amina. Berdasarkan
serapan-serapan tersebut, dapat diidentifikasi bahwa sampel yang
diperoleh berdasarkan hasil percobaan mengandung gugus keton (C=O),
C-H, amina tersier (N-R, R2, R3), alkena, dan cincin aromatis,
sehingga dapat membuktikan bahwa sampel tersebut adalah kafein
dengan rumus kimia C8H10N2O2.2H2O, dan dengan struktur sebagai
berikut.
BAB VI
PENUTUP
6.1 Kesimpulan
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan
bahwa kafein diperoleh dari isolasi daun teh, baik teh hijau maupun
teh hitam. Isolasi kafein pada teh menggunakan ekstraksi dengan
pelarut kloroform. Pada hasil isolasi didapatkan kafein kasar dan
kafein murni. Kafein murni didapatkan pada teh hijau sebanyak 0,05
gram dan pada teh hitam sebesar 0,01 gram, persen rendemen yang
didapatkan pada teh hijau sebesar 0,099% dan pada the hitam 0,019%.
Kafein merupan senyawa yang dapat larut dalam pelarut kloroform.
Pada uji spektrofotometer UV-Vis pada teh hijau diperoleh nilai
panjang gelombang maksimum 318,10 nm pada absorbansi 0,003,
sedangkan pada teh hitam diperoleh nilai panjang gelombang maksimum
278,80 nm pada absorbansi 3,330. Pada teh hijau diperoleh nila
absorbansi maksimum sebesar 0,677 pada panjang gelombang 276,10 nm,
sedangkan pada teh hitam diperoleh absorbansi maksimum sebesar
3,330 pada panjang gelombang 278.80. pada spektrofotometer IR
diperoleh gugus fungsi utama dengan pembacaan bilanagan
gelombangnya.
6.2 Saran
Pada percobaan inis ebaiknya penggunaan teh hitam dalam bentuk
daun teh hitam kering, bukan beruba serbuk teh hitam, karena hal
ini dapat mempengaruhi hasil kafein murni yang didapatkan. Pada
saat melakukan percobaan sebaiknya dilakukan dengan lebih hati-hati
dan teliti. DAFTAR PUSTAKA
Abraham, 2010, Penuntun Praktikum Kimia Organik II, UNHALU,
KendariBernasconi, 1995, Teknologi Kimia Bagian 2, Pradnya Paramita
Pustaka Teknologi dan Informasi, JakartaCorinne, B, 2004, Analysis
Of Essential Oil Of Indonesian Patchoully Using GC, Van Nostead
Rainhold, New YorkDay, R. A, dan A. L. Underwood, 1981, Analisa
Kimia Kuantitatif, Erlangga, JakartaHermanto, 2007, Kimia
Pemisahan, Remaja Rosdakarya, BandungIrwandi, D, 2014, Experiments
Of Organic Chemistry, FITK UIN Press, JakartaJin, Yinzhe dan Kyung
Ho Row, 2007, Solid-Phase Extraction Of Coffeine and Catechin
Compuonds From Green Tea by Coffeine Molecular Imprinted Polymer,
Bull Korean Chem, Soc, Vol. 28, No. 2Khopkar, S. M., 2003, Konsep
Dasar Kimia Analitik, UI Press, JakartaMohan, J, 2007, Organic
Analytical Chemistry: Alpha Science International, Erlangga,
JakartaNazaruddin dan Farry, B. P., 1993, Pembudidayaan dan
Pengolahan Teh, Penebar Swadaya, Jakarta
Nedunjeliyan, 2010, Batch Solvent Extraction Of Coffeine From
Mcbc 2, Faculty Of Chemichal and Natural Resource Engineering
University Malaysia Pahang, MalaysiaNoorashikin, 2009, Perbandingan
Bertekanan Ekstraksi Cair Dengan Ekstraksi Soxhlet Dalam Penentuan
Polyclinic Hydrocarbons Aromatic di Tanah, Vol. 3, No: 141-145,
University Technology Malaysia, JohorNurchasanah, 2008, What Is In
Your Food, Multi Trust Creative, Bandung.
Pitojo, S, 2009, Pewarna Nabati Makanan, Kanisius,
Yogyakarta.
Rahayu, Tuti dan Triastuti, 2007, Optimasi Fermentasi Cairan
Kopi dengan Inokulan Kultur Kombucha (Kombucha Coffee), Jurnal
Penelitian Sains dan Teknologi, Vol. 8, No. 1.
Sciencelab, 2013, MSDS Aquades, www.sciencelab1.com, diakses
tanggal 18 November 2014.
Sciencelab, 2013, MSDS Chloroform, www.sciencelab2.com, diakses
tanggal 18 November 2014.
Sciencelab, 2013, MSDS Lead Acetate, www.sciencelab3.com,
diakses tanggal 18 November 2014.
Sciencelab, 2013, MSDS Natrium Sulfate, www.sciencelab4.com,
diakses tanggal 18 November 2014.
Utami, 2008, Identifikasi Senyawa Alkohol dan Heksana Daun,
FMIPA UNILA: Lampung.
Endapan
Filtrat
Endapan
Filtrat
Cairan Ekstrak
Endapan
Kafein Kasar
Kafein melekat
Hasil
Kafein
Hasil
Kafein
Hasil
KBr
Hasil