2.1 DEFINISI EKSTRAKSI
Ekstraksi
adalah proses pemisahan suatu zat berdasarkan perbedaan kelarutannya terhadap
dua cairan tidak saling larut yang berbeda, biasanya air dan yang lainnya
pelarut organik. Proses ekstraksi bermula dari penggumpalan ekstrak dengan
pelarut kemudian terjadi kontak antara bahan dan pelarut sehingga pada bidang
datar antarmuka bahan ekstraksi dan pelarut terjadi pengendapan massa dengan
cara difusi. Prinsip dasar ekstraksi ialah pemisahan suatu zat berdasarkan
perbandingan distribusi zat yang terlarut (solut) dalam dua pelarut (fasa cair)
yang tidak saling bercampur/melarutkan, dinyatakan dalam hukum distribusi (atau
partisi) Nernst. Perbandingan distribusi
ini disebut koefisien distribusi (K).
Hk
Distribusi atau Partis (Walter Nernst,1891) : “ Menyatakan
hubungan zat terlarut yang terdistribusi diantara dua pelarut yang tidak saling
bercampur. “Bila suatu zat terlarut terdistribusi antara dua pelarut yang tidak
dapat campur, maka pada keadaan setimbang perbandingan konsentrasi solut
berharga tetap pada suatu temperatur yang konstan ” .
Bahan
ekstraksi yang telah tercampur dengan pelarut yang telah menembus
kapiler-kapiler dalam suatu bahan padat dan melarutkan ekstrak larutan dengan
konsentrasi lebih tinggi di bagian dalam bahan ekstraksi dan terjadi difusi
yang memacu keseimbangan konsentrasi larutan dengan larutan di luar bahan
(Sudjadi, 1988). Pelarut yang digunakan dapat berupa pelarut organic atau
anorganik. Jika zat organic yang akan dihasilkan maka pelarut yang digunakan
juga zat organic begitu pula sebaliknya untuk anorganik. Apabila pemilihan
pelarut tidak sesuai maka hasil yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak
diperoleh sama sekali karena pelarutnya tidak tepat.
Proses ekstraksi dapat
berlangsung pada:
·
Ekstraksi
parfum, untuk mendapatkan komponen dari bahan yang wangi.
·
Ekstraksi
cair-cair atau dikenal juga dengan nama ekstraksi solven.
Ekstraksi jenis ini merupakan proses yang umum digunakan dalam skala
laboratorium maupun skala industri.
·
Leaching,
adalah proses pemisahan kimia yang bertujuan untuk memisahkan suatu senyawa
kimia dari matriks padatan ke dalam cairan.
Faktor-faktor yang mempengaruhi
proses ekstraksi yaitu :
1.Ukuran Bahan
Pengecilan
ukuran bertujuan untuk memperluas permukaan bahansehingga mempercepat penetrasi
pelarut ke dalam bahan yang akan diekstrak danmempercepat waktu ekstraksi.
Sebenarnya semakin kecil ukuran bahan semakin luas pula permukaan bahan
sehingga semakin banyak oleoresinyang dapat diekstrak. Tetapi ukuran bahan yang
terlalu kecil juga menyebabkan banyak minyak volatile yang menguap selama
penghancuran.
2. Suhu Ekstraksi
Ekstraksi akan
lebih cepat dilakukan pada suhu tinggi, tetapi padaekstraksi oleoresin hal ini
dapat meningkatkan beberapa komponen yang terdapatdalam rempah akan mengalami
kerusakan
3.Pelarut
Jenis
pelarut yang digunakan merupakan faktor penting dalam ekstraksioleoresin.
Hal-hal yang perlu diperhatikan adalah : daya melarutkan oleoresin, titik
didih, toksisitas (daya atau sifat racun), mudah tidaknya terbakar dan
sifatkorosif. Dalam pemilihan pelarut harus memperhatikan beberapa faktor
diantaranya adalah pemilihan pelarut pada umumnyadipengaruhi oleh faktor-faktor
berikut ini :
1. Selektifitas
Pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang diinginkan, bukankomponen-komponen
lain dari bahan ekstraksi.
2. Kelarutan
Pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan melarutkan ekstrak yang besar
(kebutuhan pelarut lebih sedikit).
3. Kemampuan
untuk tidak saling bercampur Pada ekstraksi cair-cair, pelarut tidak boleh atau
hanya secara terbatas larutdalam bahan ekstraksi.
4. Kerapatan
Terutama pada ekstraksi cair-cair, sedapat mungkin terdapat perbedaankerapatan
yang besar antara pelarut dan bahan ekstraksi.
5. Reaktifitas
Pada umumnya pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara kimia pada
komponen-komponen bahan ekstraksi.
6. Titik
didih Karena ekstrak dan pelarut biasanya harus dipisahkan dengan cara
penguapan, destilasi atau rektifikasi, maka titik didih kedua bahan itu
tidak boleh terlalu dekat.
2.2 TUJUAN EKSTRAKSI
Untuk menarik semua komponen kimia yang
terdapat dalam simplisia. Ekstraksi ini didasarkan pada perpindahan massa
komponen zat padat ke dalam pelarut dimana perpindahan mulai terjadi pada
lapisan antar muka, kemudian berdifusi masuk ke dalam pelarut. Secara umum,
terdapat empat situasi dalam menentukan tujuan ekstraksi:
1. Senyawa kimia telah diketahui
identitasnya untuk diekstraksi dari organisme. Dalam kasus ini, prosedur yang
telah dipublikasikan dapat diikuti dan dibuat modifikasi yang sesuai untuk
mengembangkan proses atau menyesuaikan dengankebutuhanpemakai.
2.Bahan diperiksa untuk menemukan
kelompok senyawa kimia tertentu, misalnya alkaloid, flavanoid atau saponin,
meskipun struktur kimia sebetulnya dari senyawa ini bahkan keberadaannya belum
diketahui. Dalam situasi seperti ini, metode umum yang dapat digunakan untuk
senyawa kimia yang diminati dapat diperoleh dari pustaka. Hal ini diikuti
dengan uji kimia atau kromatografik yang sesuai untuk kelompok senyawa kimia
tertentu.
3. Organisme (tanaman atau hewan)
digunakan dalam pengobatan tradisional, dan biasanya dibuat dengan cara,
misalnya Tradisional Chinese medicine (TCM) seringkali membutuhkan herba yang
dididihkan dalam air dan dekok dalam air untuk diberikan sebagai obat. Proses
ini harus ditiru sedekat mungkin jika ekstrak akan melalui kajian ilmiah
biologi atau kimia lebih lanjut, khususnya jika tujuannya untuk memvalidasi
penggunaan obat tradisional.
4. Sifat senyawa yang akan diisolasi
belum ditentukan sebelumnya dengan cara apapun. Situasi ini (utamanya dalam
program skrining) dapat timbul jika tujuannya adalah untuk menguji organisme,
baik yang dipilih secara acak atau didasarkan pada penggunaan tradisional untuk
mengetahui adanya senyawa dengan aktivitas biologi khusus.
Proses pengekstraksian komponen kimia
dalam sel tanaman yaitu pelarut organik akan menembus dinding sel dan masuk ke
dalam rongga sel yang mengandung zat aktif, zat aktif akan larut dalam pelarut
organik di luar sel, maka larutan terpekat akan berdifusi keluar sel dan proses
ini akan berulang terus sampai terjadi keseimbangan antarakonsentrasi cairan zat
aktif didalam dan di luar sel.
2.3
JENIS-JENIS EKSTRAKSI
Ekstraksi
dengan pelarut dapat dilakukan dengan cara dingin dan cara panas. Jenis-jenis
ekstraksi tersebut sebagai berikut:
1.Ekstraksi
secara dingin
·
Maserasi, merupakan cara penyarian
sederhana yang dilakukan dengan cara merendam serbuk simplisia dalam cairan
penyari selama beberapa hari pada temperatur kamar dan terlindung dari cahaya.
Metode
maserasi digunakan untuk menyari simplisia yang mengandung komponen kimia yang
mudah larut dalam cairan penyari, tidak mengandung benzoin, tiraks dan lilin
(Sudjadi, 1988).
Keuntungan
dari metode ini adalah peralatannya sederhana. Sedang kerugiannya antara lain
waktu yang diperlukan untuk mengekstraksi sampel cukup lama, cairan penyari
yang digunakan lebih banyak, tidak dapat digunakan untuk bahan-bahan yang
mempunyai tekstur keras seperti benzoin, tiraks dan lilin.
Metode
maserasi dapat dilakukan dengan modifikasi sebagai berikut :
·
Modifikasi maserasi melingkar
·
Modifikasi maserasi digesti
·
Modifikasi Maserasi Melingkar Bertingkat
·
Modifikasi remaserasi
·
Modifikasi dengan mesin pengaduk
(Sudjadi, 1988).
·
Soxhletasi merupakan penyarian simplisia
secara berkesinambungan, cairan penyari dipanaskan sehingga menguap, uap cairan
penyari terkondensasi menjadi molekul-molekul air oleh pendingin balik dan
turun menyari simplisia dalam klongsong dan selanjutnya masuk kembali ke dalam
labu alas bulat setelah melewati pipa sifon (Sudjadi, 1988).
Keuntungan
metode ini adalah :
·
-Dapat digunakan untuk sampel dengan
tekstur yang lunak dan tidak tahan terhadap pemanasan secara langsung.
·
-Digunakan pelarut yang lebih sedikit
·
-Pemanasannya dapat diatur (Sudjadi,
1988).
Kerugian
dari metode ini :
·
Karena pelarut didaur ulang, ekstrak
yang terkumpul pada wadah di sebelah bawah terus-menerus dipanaskan sehingga
dapat menyebabkan reaksi peruraian oleh panas.
·
Jumlah total senyawa-senyawa yang
diekstraksi akan melampaui kelarutannya dalam pelarut tertentu sehingga dapat
mengendap dalam wadah dan membutuhkan volume pelarut yang lebih banyak untuk
melarutkannya.
·
Bila dilakukan dalam skala besar,
mungkin tidak cocok untuk menggunakan pelarut dengan titik didih yang terlalu
tinggi, seperti metanol atau air, karena seluruh alat yang berada di bawah
komdensor perlu berada pada temperatur ini untuk pergerakan uap pelarut yang
efektif (Sudjadi, 1988).
Metode
ini terbatas pada ekstraksi dengan pelarut murni atau campuran azeotropik dan
tidak dapat digunakan untuk ekstraksi dengan campuran pelarut, misalnya heksan
: diklormetan = 1 : 1, atau pelarut yang diasamkan atau dibasakan, karena
uapnya akan mempunyai komposisi yang berbeda dalam pelarut cair di dalam wadah
(Sudjadi, 1988).
·
Perkolasi adalah cara penyarian dengan
mengalirkan penyari melalui serbuk simplisia yang telah dibasahi.Keuntungan
metode ini adalah tidak memerlukan langkah tambahan yaitu sampel padat (marc)
telah terpisah dari ekstrak. Kerugiannya adalah kontak antara sampel padat
tidak merata atau terbatas dibandingkan dengan metode refluks, dan pelarut
menjadi dingin selama proses perkolasi sehingga tidak melarutkan komponen
secara efisien (Sutriani,L . 2008).
2.
Ekstraksi secara panas
·
Metode refluks
Keuntungan
dari metode ini adalah digunakan untuk mengekstraksi sampel-sampel yang
mempunyai tekstur kasar dan tahan pemanasan langsung.
Kerugiannya
adalah membutuhkan volume total pelarut yang besar dan sejumlah manipulasi dari
operator (Sutriani,L . 2008).
·
Metode destilasi uap
Destilasi
uap adalah metode yang popular untuk ekstraksi minyak-minyak menguap (esensial)
dari sampel tanaman. Metode destilasi uap air diperuntukkan untuk menyari
simplisia yang mengandung minyak menguap atau mengandung komponen kimia yang
mempunyai titik didih tinggi pada tekanan udara normal (Sutriani,L . 2008).
Pelarut
yang baik untuk ekstraksi adalah pelarut yang mempunyai daya melarutkanyang
tinggi terhadap zat yang diekstraksi. Daya melarutkan yang tinggi ini
berhubungan dengan kepolaran pelarut dan kepolaran senyawa yang diekstraksi.
Terdapat kecenderungan kuat bagi senyawa polar larut dalam pelarut polar dan
sebaliknya (Sutriani,L . 2008).
Pemilihan
pelarut pada umumnya dipengaruhi oleh:
·
Selektivitas, pelarut hanya boleh
melarutkan ekstrak yang diinginkan.
·
Kelarutan, pelarut sedapat mungkin
memiliki kemampuan melarutkan ekstrak yang besar.
·
Kemampuan tidak saling bercampur, pada
ekstraksi cair, pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi.
·
Kerapatan, sedapat mungkin terdapat
perbedaan kerapatan yang besar antara pelarut dengan bahan ekstraksi.
·
Reaktivitas, pelarut tidak boleh
menyebabkan perubahan secara kimia pada komponen bahan ekstraksi.
·
Titik didih, titik didh kedua bahan
tidak boleh terlalu dekat karena ekstrak dan pelarut dipisahkan dengan cara
penguapan, distilasi dan rektifikasi.
·
Kriteria lain, sedapat mungkin murah,
tersedia dalam jumlah besar, tidak beracun, tidak mudah terbakar, tidak
eksplosif bila bercampur udara, tidak korosif, buaka emulsifier, viskositas
rendah dan stabil secara kimia dan fisik (Sutriani,L . 2008).
·
Metode Rotavapor
Proses pemisahan ekstrak dari cairan
penyarinya dengan pemanasan yang dipercepat oleh putaran dari labu alas bulat,
cairan penyari dapat menguap 5-10º C di bawah titik didih pelarutnya disebabkan
oleh karena adanya penurunan tekanan. Dengan bantuan pompa vakum, uap larutan
penyari akan menguap naik ke kondensor dan mengalami kondensasi menjadi
molekul-molekul cairan pelarut murni yang ditampung dalam labu alas bulat
penampung.
EKSTRAKSI
BERDASARKAN CAMPURANNYA :
· Ekstraksi Cair-cair
Ekstraksi
cair(ekstraksi pelarut) adalah zat yang di ekstraksi di dalam csmpuran
berbentuk cair yang di gunakan untuk memeisahkan zat seperti iod atau logam
tertentu di dalam ait.
· Ekstraksi Padat-Cair
Ekstraksi padat cair
adalah zat yang diekstraksi di dalam campuran yang berbentuk padat. digunakan
untuk mengisolasi zat berkhasiat yang terkandung dalam bahan alam.
FAKTOR-FAKTOR
YANG MENGUNTUNGKAN DARI EKSTRAKSI :
o Kekuatan basa dari gugus penyempit (pengelat).
kestabilann kompleks sepit yang terbentuk oleh suatu ion logam tertentu,
umumnya bertambah dengan bertambahnya kekuatan basa zat penyempit sepeti di
ukur dari nilai pK -nya.
o Sifat dari atom donor(penyumbang)dalam zat
penyempit. ligan-ligan yang mengandung atom-atom dari jenis basa
lunak,membentuk kompleks-kompleks mereka yang paling stabil dengan ion-ion
logam dari grup klas(b) yang relatif sedikit itu, (yaitu:asam-asam lunak), maka
merupakan reagensia yang lebih selektif.
o Ukuran cincin. cincin sepit-terkonjugasi
yang beranggota-lima atau eman, adalah yang paling stabil, karena zatini
mempunyai regangangan yang minimum. gugus fungsional dari ligan harus terletak
sedemikian sehingga mereka memungkinkan terbentuknya sebuah cincin yang stabil.
o
Efek resonansi dan sterik. kestabialn stuktur sepit meninggkat oleh
sumbangan berupa struktur-stuktur resonansi pada cincin sepit itu.
2.4
APLIKASI EKSTRAKSI DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI
Ekstraksi
dapat diaplikasikan sebagai berikut :
a.
ekstraksi
xanthone dari kulit buah manggis dan diaplikasikan dalam bentuk sirup
b.
ekstraksi kafein
dari daun teh
c.
pewarna alami
dari bunga mawar
2.5
ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN PADA PROSES EKSTRAKSI
2. Soxhlet Extractor
3. Neraca
digital
4. Erlenmeyer
250 ml
5. Gelas
kimia 300 ml
6. Gelas
ukur 50 ml
7. Statif
dan klem
8.
CoronG
9. Mortar
dan lumpang
10.
Botol vial
11.
Pipet tetes
12.
Botol
semprot
13.
spatula
Tidak ada komentar:
Posting Komentar