Makalah Kimia Analitik 2

“Metode Pemisahan Eugenol Dari Minyak 

Cengkeh Dan Penentuan Kadarnya Secara 

Kromatografi Gas”  

BAB I

PENDAHULUAN

Indonesia merupakan negara yang kaya dengan sumber daya alam, baik flora maupun fauna. Sumber daya alam ini merupakan salah satu faktor pendukung dan penggerak dalam pembangunan bangsa Indonesia. Di Indonesia dikenal beberapa flora penghasil minyak atsiri yang salah satunya adalah berasal dari tanaman cengkeh (Syzygium aromaticum L.) famili dari Myrtaceae. Minyak cengkeh merupakan minyak atsiri yang diperoleh dari tanaman cengkeh Kandungan minyak cengkeh pada bagian tanaman tersebut bervariasi jumlahnya. Bunga mengandung sekitar 20% minyak, sedangkan bagian gagang dan daun sekitar 4-6% minyak Minyak atsiri dalam bunga dan gagang cengkeh mengandung eugenol dan kariofilen, yang merupakan komponen kimia yang memberikan rasa getir dan bau pedas dari cengkeh.

Sebagai negara berkembang yang banyak menghasilkan berbagai produk parfum dan sabun melalui industri, membutuhkan banyak bahan dasar sebagai campuran dalam pembuatan produk-produk ini. Oleh karena itu untuk ketersediaan bahan dasar dalam negeri, maka perlu dicari alternatif lain dengan memanfaatkan cengkeh sebagai salah satu hasil alam Indonesia yang sangat melimpah. Salah satu jalur yang dapat ditempuh adalah memanfaatkan eugenol dari minyak cengkeh yang nantinya akan diolah lagi menjadi euginil asetat atau eugenil metil eter dan eugenil etil eter yang digunakan sebagai komposi parfum.

Eugenol merupakan persenyawaan kimia yang paling penting di dalam minyak cengkeh dan jumlahnya dapat mencapai 83-95%. Eugenol dapat diisolasi dari minyak dengan menambahkan NaOH atau KOH 3%, sehingga menghasilkan natrium atau kalium eugenolat.

Metode pemisahan dan penentuan kadar senyawa eugenol dapat diketahui secara kromatografi gas. Berdasarkan grafik yang terlihat pada sistem pengendalian data pada kromatografi gas, terlihat pemisahan komponen-komponen penyusun minyak cengkeh dan kadar tiap-tiap komponen.

Dalam makalah ini terdapat hasil penelitian kadar eugenol dalam minyak cengkeh yang dikutip dari jurnal Jance Lumanaf Manopo yang berjudul “Isolasi Eugenol dari Bunga Cengkeh dan Sintesis Eugenil Asetat” dari  http://molucasablog.blogspot.com/2008/ 10/isolasi-eugenol-dari-bunga-cengkeh.html

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. TANAMAN CENGKEH

Tanaman cengkeh (Syzygium aromaticum), termasuk dalam family Myrtaceae. Daunnya bundar telur sungsang, dan daun yang masih muda berwarna merah jambu kekuning-kuningan, buahnya berupa buni, berbentuk lonjong, dan berwarna merah tua (Gambar 1).

 

Cengkeh merupakan tanaman tropis berakar tunggang, bercabang dan kuat. Tinggi tanaman dapat mencapai 15 meter dan dapat mencapai umur sampai lebih dari 100 tahun, mempunyai daun berbentuk lonjong yang berbunga pada pucuk-pucuknya. Tangkai buah pada awalnya berwarna hijau, dan berwarna merah jika bunga sudah mekar. Cengkeh akan dipanen jika sudah mencapai panjang 1,5 - 2 cm (Anonim, 2002).Tanaman cengkeh memiliki kandungan minyak atsiri yang cukup tinggi. Setiap bagian pohon mengandung minyak, mulai dari bunga, daun, gagang hingga akar. Kandungan minyak cengkeh pada tanaman cengkeh bervariasi jumlahnya, namun yang tertinggi terdapat pada bagian bunga yaitu sekitar 14 – 21%, sedangkan pada gagang cengkeh yaitu sekitar 5 – 6% (Guenther, 1987).Semua bagian dari tanaman cengkeh mempunyai kandungan yang relatif sama, yang berbeda hanya jumlahnya saja. Di bawah ini Tabel yang menunjukkan sifat atau karakteristik dari minyak gagang cengkeh.

2.2. MINYAK CENGKEH

2.2.1. Komposisi Kimia

Minyak cengkeh merupakan minyak atsiri yang diperoleh dari tanaman cengkeh (Syzygium aromaticum). Minyak atsiri ini dapat diperoleh dari bunga, gagang, dan daun tanaman cengkeh. Kualitas minyaknya dievaluasi dari kandungan fenol, terutama eugenol. Kadar eugenol dalam minyak cengkeh dipengaruhi oleh asal minyaknya. Kadar terbanyak dan kualitas yang baik dapat dihasilkan oleh minyak yang diperoleh dari bunga dan gagang cengkeh. Kualitas minyak daun cengkeh hanya sedikit lebih rendah dibandingkan dengan minyak bunga atau gagang cengkeh (Aksan, 2007). Perbandingan kadar eugenol dalam minyak cengkeh berdasarkan asalnya, tersaji pada Tabel 3.

Kandungan minyak cengkeh pada bagian tanaman tersebut bervariasi jumlahnya. Bunga mengandung sekitar 20% minyak, sedangkan bagian gagang dan daun sekitar 4-6% minyak (Guenther, 1990). Selain itu, kandungan minyak saat ekstraksi dipengaruhi oleh lamanya proses penyulingan (Zulchi dan Aisni, 2002).Minyak atsiri dalam bunga dan gagang cengkeh mengandung eugenol dan kariofilen, yang merupakan komponen kimia yang memberikan rasa getir dan bau pedas dari cengkeh. Di bawah ini merupakan Tabel perbandingan komposisi kimia bunga dan gagang cengkeh.

Pada umumnya minyak cengkeh terdiri dari campuran berbagai persenyawaan kimia, yaitu:

a. Eugenol [CH₂=CHCH₂C₆H₃(OCH₃)OH)]

Eugenol merupakan persenyawaan kimia yang paling penting di dalam minyak cengkeh dan jumlahnya dapat mencapai 83-95%. Eugenol bersifat mudah menguap, tidak berwarna atau berwarna agak kuning dan mempunyai rasa getir (Guenther, 1990).

Eugenol dapat diisolasi dari minyak dengan menambahkan NaOH atau KOH 3%, sehingga menghasilkan natrium atau kalium eugenolat (Anonim, 2006). Gambar di bawah ini menggambarkan reaksi antara eugenol dan penambahan NaOH, sehingga menghasilkan natrium eugenolat (Gambar 2).

Eugenol digunakan sebagai bahan baku parfum, pemberi flavor, dan dalam bidang pengobatan sebagai antiseptik dan anestesi. Eugenol juga digunakan pada pembuatan isoeugenol untuk memproduksi vanilin sintetis. Saat ini, kebanyakan vanilin sintetis dibuat dari fenol atau dari lignin (Anonim, 2002).

b.Eugenol asetat [CH₃CH=CHC₆H₃(OCH₃)COOCH₃]

Eugenol asetat terdapat juga pada minyak gagang cengkeh, tetapi dalam jumlah yang sangat kecil. Eugenol asetat dapat dibuat dari eugenol dengan cara asetilasi eugenol, menggunakan asetat anhidrit.

c.Kariofilen (Caryophyllene) C₁₅H₂₄

Di dalam minyak cengkeh terdapat alpha dan betha kariofilen dengan jumlah 5-12%. Kariofilen dapat dipisahkan dari minyak dengan menambahkan larutan soda 70%, kemudian diekstraksi dengan ester. Selanjutnya, diuapkan di atas penagas air.

d.Metil n-amil keton

Senyawa dalam minyak daun cengkeh yang terdapat dalam jumlah yang sangat sedikit, dan merupakan senyawa yang menimbulkan bau khas minyak daun cengkeh.

2.2.2. Mutu Minyak Cengkeh (Clove Steam Oil)

Mutu minyak cengkeh, ditentukan oleh kadar eugenol. Kadar eugenol dalam minyak gagang cengkeh ditentukan oleh kondisi gagang sebelum disuling (dirajang atau tanpa rajang) dan metode penyulingan (Ketaren, 1985).Di Indonesia belum ada suatu standar mutu yang pasti untuk minyak gagang cengkeh. Di bawah ini Tabel standar mutu dari minyak gagang cengkeh menurut Essensial Oil Association of USA (EOA).

Faktor-faktor yang mempengaruhi mutu minyak sangat ditentukan oleh sifat dan senyawa kimia yang terkandung di dalamnya. Sifat fisik seperti bobot jenis, indeks bias, putaran optik, dan kelarutan dalam etanol 70% dapat dijadikan kriteria untuk menentukan kemurnian minyak

Apabila bobot jenis, indeks bias, dan putaran optik menunjukkan angka yang tertinggi, kemungkinan minyak cengkeh tersebut mengandung bahan-bahan lain seperti mineral dan lemak. Apabila sifat itu menunjukkan angka yang rendah, maka kemungkinan minyak tersebut mempunyai kadar eugenol yang rendah (Rusli dkk., 1979).

2.2.3. Manfaat

Minyak cengkeh ternyata punya khasiat yang cukup besar dan merupakan baku industri farmasi dan pestisida nabati. Hasil penelitian Balai Penelitian Tanaman Obat dan Rempah (BALITTRO) menunjukan bahwa, minyak cengkeh juga dapat dipakai sebagai bahan baku pembuatan balsam yang dapat menghilangkan rasa sakit, terutama reumatik. Di samping itu dapat digunakan juga sebagai obat kumur dan permen.Bukan itu saja, hasil penelitian BALITTRO juga menunjukkan eugenol yang terdapat dalam minyak cengkeh ternyata dapat mengendalikan jamur patogen pada tanaman. Contohnya, jamur Fusarium oxysporum yang menyebabkan penyakit busuk batang pada tanaman vanili dan jamur tular tanah yang umumnya menjadi penghambat produksi tanaman hortikultura dan perkebunan.

2.2. SINTESIS EUGENOL

Prinsip:

Kadar eugenol dapat diketahui dengan penambahan KOH atau NaOH dimana eugenol bereaksi dengan NaOH menjadi natrium eugenolat. Dari sisa minyak yang tak bereaksi, kadar eugenol dapat diketahui.

Prosedur kerja:

1.Mengisi labu cassia dengan KOH 4% sebanyak ± 80 ml.

2.Menambahkan ± 10 ml minyak cengkeh ke dalamnya.

3.Mengocok dengan shaker selama 30 menit.

4.Menambahkan NaOH sebanyak ± 4ml.

5.Mengocok labu, sehingga gelembung didalam labu tersebut naik.

6.Menutup dan mendiamkannya semalam.

7.Mengamati dan mencatat nilai yang terdapat pada labu.

Hasil:

Nilai yang tertera pada labu cassia yaitu 0,8 ml.

Perhitungan:

Kandungan eugenol pada minyak gagang cengkeh dihitung menggunakan rumus:

 

Keterangan:

10  = Volume minyak yang diukur.

0,8 = Nilai yang didapat dari pembacaan pada labu cassia.

Jadi, kadar eugenol minyak gagang cengkeh ini yaitu:

Pembahasan:

Uji eugenol ini bertujuan untuk menentukan kadar eugenol dalam minyak gagang cengkeh yang diuji. Dari hasil pengujian, kadar eugenol yang didapat yaitu sebesar 92%. Nilai tersebut telah sesuai dengan standar mutu yang ditetapkan EOA yaitu sebesar 89% sampai 95%. Semakin tinggi kadar eugenol dalam minyak gagang cengkeh, maka mutu minyak atsiri akan semakin baik (Ketaren, 1985).

Kesimpulan:

Kadar eugenol minyak gagang cengkeh yang didapat yaitu sebesar 92%. Berdasarkan standar mutu minyak gagang cengkeh dari EOA, nilai tersebut telah sesuai dengan standar dari EOA yaitu sebesar 89% sampai 95%.

2.2. PEENTUAN KADAR EUGENOL SECARA KROMATOGRAFI GAS

Prinsip:

Kromatografi merupakan suatu teknik pemisahan campuran berdasarkan pada distribusi zat sampel diantara dua fasa.Tujuan dari pengujian minyak atsiri menggunakan kromatografi gas ini yaitu untuk mengetahui kemurnian dari komponen-komponen minyak gagang cengkeh yang diuji secara akurat (sistem komputer).

Prosedur kerja:

1.Memasukkan sampel sebanyak 1 ml kedalam tabung

2.Meletakkan tabung tersebut pada lubang yang terdapat pada injector.

3.Mengatur variabel-variabel pengujian pada komputer.

4.Menekan tombol start pada komputer untuk memulai proses.

5.Menunggu selama 60 menit, hingga proses selesai.

6.Mengamati nilai yang tampil pada monitor.

Bagian-bagian alat kromatografi gas:

a. Gas pembawa

Gas pembawa berfungsi sebagai fasa bergerak. Umumnya helium dan nitrogen digunakan sebagai gas pembawa. Tekanan gas yang berada dalam tangki gas dengan sendirinya membantu menggerakkan gas tersebut melalui komponen-komponen kromatografi gas.

b.Sistem penyuntikan sampel (Injector)

Tujuan penyuntik sampel dalam kromatografi gas untuk memasukkan sampel ke dalam turus. Sampel disuntik melalui septum yang segera tertutup setelah jarum tersebut dicabut. Sampel yang disuntik akan masuk ke dalam liner dan dipanaskan serta hingga menguap. Sampel yang telah menguap kemudian akan digerakkan masuk ke dalam turus/kolom

c. Kolom/turus

Turus digunakan untuk memisahkan sampel dari komponen-komponennya. Turus yang digunakan untuk kromatografi gas biasanya turus kapilari dengan kebiasaannya panjang melebihi 10 meter malah ada yang mencapai 30 dan 50 meter, bergantung kepada keperluan analisis. Turus kromatografi gas dapat dibedakan berdasarkan jenis padatannya. Ada yang dari jenis polar, non polar dan intermediate. Komponen-komponen yang telah terpisah di dalam turus kapilari tersebut, akan bergerak masuk ke dalam detektor.

d. Detektor

Detektor mengukur kepekatan sesuatu komponen yang telah keluar dari turus. Detektor kemudian akan mengantarkan isyarat kepada sistem pengendalian data. Terdapat berbagai jenis detektor untuk kromatografi gas contohnya, TCD dan FID.

e. Sistem Pengendalian Data

Sistem pengendalian data berfungsi untuk menerjemahkan isyarat yang diterima dari pengesan, menjadi bentuk grafik atau data. Grafik biasanya berbentuk puncak. Data yang diperoleh biasanya tentang ketinggian puncak. Dari grafik dan data tersebut nilai-nilai seperti kepekatan sampel dan profail sampel yang dianalisis dapat diketahui. Alat perekam (chromatopac) dan komputer yang dilengkapi program penganalisis data adalah dua contoh sistem pengendalian data.

 

Hasil:

Pemrosesan ini dilakukan selama 60 menit. Setelah 60 menit, nilai kandungan eugenol yang terlihat setelah 26, 255 menit sebesar 89,23822%. Grafik hasil pengujian kromatografi gas ini terdapat pada Lampiran 7.

Pembahasan:

Kromatografi merupakan suatu teknik pemisahan campuran berdasarkan pada distribusi zat sampel diantara dua fasa. Terdapat berbagai jenis alat kromatografi, pada pengujian kromatografi ini dilakukan dengan menggunakan alat kromatografi gas. Pengujian kromatografi bertujuan untuk mengetahui kemurnian dari komponen-komponen dari minyak atsiri yang diuji. Komponen pada minyak gagang cengkeh yang paling menentukan kualitas suatu minyak cengkeh yaitu eugenol. Nilai-nilai dari komponen-komponen yang lain tidak terlalu mempengaruhi mutu. Menurut Guenther (1990), kadar eugenol pada minyak gagang cengkeh yaitu sebanyak 83 - 95%. Pada pengujian ini, didapat nilai eugenol sebesar 89,23822%. Nilai berarti telah sesuai dengan teori. Sehingga dapat diambil kesimpulan bahwa minyak gagang cengkeh tersebut cukup murni. Kesimpulan:Kadar eugenol yang didapat yaitu (89,23822%). Berdasarkan standar mutu minyak gagang cengkeh dari EOA, nilai tersebut (89,23822%) telah sesuai dengan standar mutu dari EOA yaitu 89% sampai 95%.

BAB III

KESIMPULAN

           

Minyak cengkeh merupakan minyak atsiri yang diperoleh dari tanaman cengkeh Kandungan minyak cengkeh pada bagian tanaman tersebut bervariasi jumlahnya. Bunga mengandung sekitar 20% minyak, sedangkan bagian gagang dan daun sekitar 4-6% minyak Minyak atsiri dalam bunga dan gagang cengkeh mengandung eugenol dan kariofilen, yang merupakan komponen kimia yang memberikan rasa getir dan bau pedas dari cengkeh.

Eugenol merupakan persenyawaan kimia yang paling penting di dalam minyak cengkeh dan jumlahnya dapat mencapai 83-95%. Eugenol dapat diisolasi dari minyak dengan menambahkan NaOH atau KOH 3%, sehingga menghasilkan natrium atau kalium eugenolat.

Kromatografi merupakan suatu teknik pemisahan campuran berdasarkan pada distribusi zat sampel diantara dua fasa. Terdapat berbagai jenis alat kromatografi, pada pengujian kromatografi ini dilakukan dengan menggunakan alat kromatografi gas. Pengujian kromatografi bertujuan untuk mengetahui kemurnian dari komponen-komponen dari minyak atsiri yang diuji. Komponen pada minyak gagang cengkeh yang paling menentukan kualitas suatu minyak cengkeh yaitu eugenol. Nilai-nilai dari komponen-komponen yang lain tidak terlalu mempengaruhi mutu. Menurut Guenther (1990), kadar eugenol pada minyak gagang cengkeh yaitu sebanyak 83 - 95%. Pada pengujian ini, didapat nilai eugenol sebesar 89,23822%. Nilai berarti telah sesuai dengan teori. Sehingga dapat diambil kesimpulan bahwa minyak gagang cengkeh tersebut cukup murni. Kesimpulan:Kadar eugenol yang didapat yaitu (89,23822%). Berdasarkan standar mutu minyak gagang cengkeh dari EOA, nilai tersebut (89,23822%) telah sesuai dengan standar mutu dari EOA yaitu 89% sampai 95%.

DAFTAR  PUSTAKA

Anonim, (2002), Cengkeh, BPPT, Download tanggal : 08 Mei 2009. http://www.iptek.net.id/obat.htm

Anonim,(2004),Eugenyl Acetate, Soul, Korea, Download tanggal : 08 Mei 2009
http://www.chemicalland21.com/arokorhi/specialtychem/perchem/eugenylacetate.htm

Anwar Chairil, dkk., (1996). Pengantar Praktikum Kimia Organik, Universitas Gajah Mada, Jakarta.

Fessenden dan Fessenden, (1999). Kimia Organik, Jilid 2, Edisi ke-3. Penerbit Erlangga, Jakarta

Guenther E., (1990), Minyak Atsiri Jilid IV A. Edisi I UI. Press Jakarta.

Oller D., (2004), Clove, Download tanggal 15 Nopember 2005 http://www.oller.net/ingredie.htm,

Sastrohamidjojo. H, (2002), Kimia Minyak Atsiri, Edisi I, Gajah Mada University Press, Yokyakarta.