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