laporan kjeldahl.docx
Post on 29-Nov-2015
464 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
LABORATORIUM INSTRUMENTASI ANALITIK
SEMESTER GENAP TAHUN AJARAN 2013
MODUL : Penentuan Kadar Nitrogen Dengan Metode
Mikro-Kjeldahl
PEMBIMBING : Agustinus Ngatin
Oleh :
Kelompok : V
Nama : 1. Izza Dwianti Ananta S. ,121424018
2. M. Iqbal Aulia A. ,121424019
3. Nabilah Hasna P. ,121424020
4. Naura Agustina ,121424021
Kelas : 1A
PROGRAM STUDI DIPLOMA IV TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIH
JURUSAN TEKNIK KIMIAPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2013
Praktikum : 8 Mei 2013
Penyerahan : 15 Mei 2013
(Laporan)
I. TUJUAN PERCOBAAN
a. Menjelaskan prinsip penentuan kadar nitogen atau protein dalam cuplikan
dengan metoda mikro kjeldahl secara benar dan jelas.
b. Menjelaskan tahapan proses penentuan kadar nitrogen dalam cuplikan dalam
cuplikan dengan metode mikro kjeldahl sesuai penjelasan pembimbing.
c. Mengoperasikan proses destruksi, destilasi mikro kjeldahl, dan dosimat sesuai
prosedur
d. Melakukan percobaan penentukan nitrogen atau protein dengan metode kjeldal
di laboratorium sesuai prosedur.
e. Menghitung kadar nitrogen total atau protein dalam cuplikan berdasarkan hasil
percobaan.
II. DASAR TEORI
Destilasi kjeldahl berfungsi untuk menentukan kadar nitrogen total yang terkandung dalam
cuplikan. Material atau bahan yang mengandung senyawa N seperti pupuk (urea, NPK, nitrat,
ZA), bahan makanan, sayuran, buah-buahan, dan lain sebagainya dapat ditetntukan kadar
nitrogennya atau kadar proteinnya.
Penentuan kadar nitrogen ini melalui tiga tahapan proses pengerjaan, yaitu destruksi,
destilasi, dan titrasi.
a) Destruksi
Destruksi merupakan suatu proses penghancuran senyawa organik diubah menjadi senyawa
anorganik. Material yang digunakan sebagai destruktor adalah asam sulfat pekat ditambah
garam kjeldhahl sebagai katalis. Pada tahap Destruksi dengan asam sulfat pekat dan
dipanaskan, reaksinya sbb :
2CH3CH2NH2COOH + H2SO4 (NH4)2SO4
Lamanya waktu destruksi bervariasi tergantung pada katalis yang digunakan (ini disesuaikan
dengan produk/cuplikan yang diselidiki).
b) Netralisasi/ Destilasi
Destilasi adalah suatu proses pemisahan senyawa berdasarkan titik didih. Pada kasus ini,
amunium sulfat ditambah larutan NaOH 30% bertujuan untuk membebaskan gas amoniak
(NH3) dan dengan pemanasan atau destilasi akan dibebaskan sebagai destilat. Destilat (gas
katalis
amoniak) yang terbentuk ditampung dalam larutan asam, misalnya asam borat (H3BO3) 2%
atau H2SO4 encer yang telah diberi indikator campuran (mixed indicator). Larutan penampung
ini berwarna merah muda (pink) dan akan berubah warna menjadi hijau muda karena terjadi
reaksi asam borat dengan gas NH3. Reaksinya sbb :
(NH3)2SO4 + 2NaOH 2NH3 + Na2SO4 + 2H2O
NH3 + H3BO3 NH4+ + H2BO3- (merah muda)
c) Titrasi
Untuk mengetahui jumlah asam borat yang bereaksi dengan gas amoniak yang terbentuk,
maka larutan ini direaksikan dengan asam klorida dengan menggunakan metode volumetric
atau titrasi. Titik ekivalen dicapai pada saat warna larutan berubah kembali menjadi merah
muda atau warna sebelum asam borat digunakan sebagai penampung destilat. Jumlah mol
Nitrogen yang bereaksi dengan asam dapat diukur dengan menitrasi asam borat yang berubah
menajdi ion H2BO3- larutan HCl, reaksinya sbb :
H2BO3- + HCl H3BO3 + Cl-
Berdasarkan tahapan proses penentuan kadar nitrogen total dalam sampel dapat dijelaskan
bahwa:
Ekivalen asam klorida ↔ Ekivalen kadar nitrogen total
Reaksi pada perobaan ini
Jumlah persen (%) nitrogen total sampel
dengan :
Va = volume asam klorida yang diperlukan untuk titrasi sampel (mL)
Vo = volume asam klorida yang diperlukan untuk titrasi blangko (tanpa sampel) (mL)
N = Konsentrasi asam klorida (N)
14 = berat molekul nitrogen
P = berat sampel dalam m gram
Kadar protein dalam sampel khususnya makanan
f adalah faktor konversi kandungan N dalam suatu bahan makanan
No Jenis Bahan Makanan Faktor Konversi (f)
1. Bir, Sirup, biji-bijian, ragi, makanan ternak,
buah-buahan, the, malt, anggur
6.25
2. Beras 5.95
3. Roti, gandum, makroni, bakmi 5.70
4. Kacang tanah 5.46
5. Kedelai 5.75
6. Kenari 5.18
7. Susu kental manis 6.38
Apabila faktor konversi tidak diketahui, faktor 6,25 dapat digunakan . Faktor ini
diperoleh dari fakta rata-rata nitrogen dalam protein adalah 16 %.
Kadar Protein (%) = %N x 100/16
= %N x 6,25
% N =
% protein = f x %N
III. ALAT DAN BAHAN
I.1 Alat
a. Seperangkat Alat Destruktor Buchi
b. Seperangkat Alat Destilasi Kjedahl
c. Dosimat
d. Neraca analitik
e. Gelas kimia 500 ml, 100 ml, masing-masing 1 buah
f. Gelas ukur 100 ml
g. Gelas kimia 50 ml
h. Hot plate
i. Magnet stirerr
j. Corong
k. Pipet volume 25 ml 1 buah
l. Bola hisap
m. Botol semprot
n. Batang pengaduk
o. Spatula
p. Erlenmeyer ber NS 100 ml 4 buah
q. Water jet vacuum
I.2 Bahan
a. Garam kjedahl ( Tembaga sulfat : Natrium sulfat = 1:9 ) 30 gram
b. Asam sulfat pekat 80 ml
c. Aquades
d. Larutan NaOH 30% 500 ml
e. Larutan HCl 0,5104 N
f. Indikator campuran ( mixed indicator )
g. Indikator MM
h. Asam borat 8 gram
i. Sampel 1 dan sampel 2( susu bubuk dancow)
j. Sampel 3 (susu kental Frisian Flag)
IV. PROSEDUR/LANGKAH KERJA
Pembuatan Asam Borat 2%
Standardisasi HCl
10 gram asam borat
500 ml aquadest
500 ml asam borat
2%
@ 100 ml
Sekitar 0,15 gram
boraks
50 ml aquadest
larutkan
+ indikator titrasi dengan HCl 0,1 N
Catat volume HCl lakukan perhitungan untuk menentukan
konsentrasi standard HCl
Lemari asam
Proses Destruksi
1 Sampel
0,5 g 1,0 g 1,5 g blanko
2
2 batu didih dan 7,5 gram
garam Kjeldahl
20 ml H2SO4 pekat3
Pindahkan ke alat pemanas dan putar tombol pada angka 8
Tunggu dan amati sampai warna berwarna hijau
Pindahkan tabung ke rak semula
Tunggu sampai dingin Matikan keran
Kocok sampai homogen 100 mL aquadest
Tunggu sampai suhu ruang dan lakukan destilasi
Proses Destilasi
Tekan ON Tunggu 10 menit
Pasang tabung destruktor pada alat destilasi
Simpan erlenmeyer berisi asam
borat 2% pada keluaran destilat
(penampung)
Mengalirkan NaOH (buka
katup A) sampai larutan pada
tabung berwarna kehitaman
Buka katup B dan C sampai
volume erlenmeyer
(penampung) 175 mL
Tutup katup
B, amati
larutan
Keluarkan tabung destruksi panas dari
alat destilasi menggunakan
penjepit dan sarung tangan
Hubungkan air keran dengan alat
destilasi
Tempat penampung
Tempat destruktor
Bilas pipa dengan aquadest dan tutup
katup C
Proses Titrasi
Titrasi larutan destilat dengan HCl yang
telah distandardisasi
Catat volume HCl yang ditambahkan
Ulangi proses Destilasi proses Titrasi dengan tabung destruktor II, III, dan
blanko
V. DATA PENGAMATAN
Perhitungan berat sampel
Berat kertas saring
kosong (gr)
Berat kertas saring
kosong + sampel
(gr)
Berat kertas saring
setelah pemindahan
sampel (gr)
Berat sampel
Murni (gr)
0,3068 0,5211 0,3224 0,1081
0,2444 0,9975 0,2539 0,4992
0,2515 1,5003 0,2549 0,9939
Standardisasi HCl
Perhitungan konsentrasi boraks
Berat Boraks 1 = 0,1574 gram, Volume = 50 mL
Berat Boraks 2 = 0,1586 gram, Volume = 50 mL
NBoraks1 = 0,1574 gram x 1000 mg /gram
381,37 mg2 mmol
x50 mL= 0,0165 N
NBoraks2 = 0,1586 gram x1000 mg /gram
381,37 mg2mmol
x50 mL= 0,0166 N
Perhitungan Konsentrasi HCl
VHCl1 . NHCl1 = VBoraks1 . NBoraks1
10 mL . NHCl1 = 50 mL . 0,0165 N
NHCl1 = 0,0825 N
VHCl2 . NHCl2 = VBoraks2 . NBoraks2
10 mL . NHCl1 = 50 mL . 0,0166 N
NHCl2 = 0,0838 N
Konsentrasi HCl = Konsentrasi HCl 1+Konsentrasi HCl 2
2
= (0,0825+0,0838)N
2
= 0,08315 N
No Berat Sampel (gr) Berat garam
Kjedahl (gr)
Volume asam
sulfat (mL)
Volume asam
HCl (mL)
1 - (Blanko) 7,5 20 1,4 mL
2 0,1081 7,5 20 4,3 mL
3 0,4992 7,5 20 -
4 0,9939 7,5 20 3,3 mL
Pengamatan Visual
No Proses Gejala/Peristiwa selama proses
1 Destruksi
Pencampuran sampel, garam kjeldahl, batu didih, dan asam sulfat pekat
Pemindahan tabung destruksi ke dalam desktruktur / pemanas, terjadi reaksi eksoterm seperti gambar diatas
Perubahan warna terjadi di tiga tabung selama proses pemanasan
Proses pemanasan dihentikan ketika warna larutan dalam tabung berubah menjadi hijau muda seperti gambar diatas. ( Kiri ke kanan : Blanko, sampel1, sampel2, dan sampel3 )
Penambahan aquades dan tabung digoyang hingga homogen
Larutan dalam tabung yang telah dilakukan destruksi, penambahan aquades, dan homogenisasi.
2 Destilasi
Asam borat 2% dibagi menjadi 4 bagian dalam erlenmeyer
Penambahan asam borat dengan mixer indicator merubah warna menjadi ungu. Setiap satu asam borat akan menjadi penampung destilat dari larutan dalam tabung destruksi.
Larutan NaOH 30% dimasukkan kedalam tangki pada bagian bawah alat distilasi.
Tabung destruktor dan larutan asam borat diletakkan pada posisi sesuai gambar diatas, lalu lakukan distilasi
Proses distilasi dihentikan ketika penampung distilat (asam borat) akan menjadi hijau bening dan larutan dalam tabung destruksi berubah menjadi hitam kecoklatan.
3 Titrasi
Larutan dalam penampung distilat lalu dititrasi dan warnanya berubah kembali menjadi ungu muda seperti warna semula sebelum dilakukannya distilasi.
VI. PENGOLAHAN DATA
Sampel = susu sapi bubuk
Faktor konversi (f) = 6,38
Untuk berat sampel = 0,1081 gram = 108,1 mgram
% N = [(Va−Vo)N x 14 x100% ]
[ p ]
% N = [ (4,3−1,4 ) x 0,08315 N x 14 x100 % ]
108,1 mgram
% N = 3,122 %
Untuk berat sampel = 0,4992 gram = 499,2 mgram
% N = [(Va−Vo)N x 14 x100% ]
[ p ]
% N = [ (0−1,4 ) x0,08315 N x14 x 100 %]
499,2 mgram
% N = -3,264% → Tidak dapat ditentukan
Untuk berat sampel = 0,9939 gram = 993,9 mgram
% N = [(Va−Vo)N x 14 x100% ]
[ p ]
% N = [ (3,3−1,4 ) x0,08315 N x14 x 100 %]
993,9 mgram
% N = 0,2225 %
Sampel Berat Sampel Volume HCl % N Faktor konversi % Protein
1 0,1081 4,3 mL 3,122 6,38 19,918
2 0,4992 - - 6,38 -
3 0,9939 3,3 mL 0,2225 6,38 1,4195
VII. PEMBAHASAN
Pada praktikum kali ini akan dilakukan penentuan kadar protein dalam bahan pangan
dengan menggunakan metode Kjeldahl. Analisis protein ini dapat menentukan tingkat
kualitas protein apabila dipandang dari sudut gizi serta menelaah protein yang merupakan
salah satu bahan kimia secara biokimia, fisiologis, reologis dan enzimatis.
Prinsip kerja dari metode Kjeldahl adalah protein dan komponen organic dalam
sampel didestruksi dengan menggunakan asam sulfat dan katalis. Hasil destruksi
dinetralkan dengan menggunakan larutan alkali dan melalui destilasi. Destilat ditampung
dalam larutan asam borat. Selanjutnya ion- ion borat yang terbentuk dititrasi dengan
menggunakan larutan HCl.
Pada praktikum ini, sampel yang digunakan adalah susu bubuk, susu bubuk yang
dimasukkan kedalam desktruktor adalah sebanyak 0,1081 gram, 0,4992 gram, dan 0,9939
gram. 1 tabung destruktor lagi sebagai blanko Kemudian kedalam labu, ditambahkan
masing-masing 20 mL H2SO4 , tujuan dari ditambahkannya asam sulfat ini adalah untuk
mengubah amonia menjadi amonium sulfat sehingga amonia dapat berubah menjadi ion
nya. Kemudian dimasukkan garam kjeldahl sebanyak 7,5 gram. Fungsi dari garam
kjeldahl ini adalah sebagai katalis
Destruksi sampel bertujuan untuk mempercepat reaksi dan hidrolisis protein menjadi
unsure C, H, O, N, S dan P. Proses destruksi akan menghasilkan karbondioksida (CO2),
air (H2O) dan ammonium sulfat (( NH4)2SO4).
Senyawa N + H2SO4 → CO2 + H2O + (NH4)2SO4
Pada saat proses destruksi, ada salah satu tabung yang tidak bereaksi membentuk larutan
berwarna hijau melainkan membentuk larutan yang berwarna hitam. Hal ini disebabkan
adanya kesalahan dalam pengoperasian alat sehingga proses destruksi berjalan tidak
sempurna.
Sampel yang sudah didestruksi, akan didinginkan yang kemudian akan berwarna hijau
bening, dilanjutkan dengan proses destilasi. Sebelumnya, sampel ditambahkan dengan
akuades agar endapan dapat larut. Destilasi merupakan suatu proses memisahkan cairan
maupun larutan yang berdasarkan pada perbedaan titik didih. Tujuan dari proses destilasi
adalah memisahkan zat yang akan dianalisa dengan cara memecah ammonium sulfat
menjadi ammonia (NH3). Pemecahan tersebut melibatkan peran NaOH 50% yang
ditambahkan kedalam sampel sebanyak 100 ml. Penambahan NaOH bertujuan untuk
mempercepat pelepasan ammonia dengan cara menciptakan suasana basa ( reaksi tidak
dapat berlangsung dalam kondisi asam ).
(NH4)2SO4 + 2NaOH → 2NH3 + Na2SO4 + 2H2O
NH3 dihasilkan dalam destilat berupa gas. Gas NH3 tersebut ditangkap oleh asam borat.
Asam borat yang ditambahkan kedalam destilat sebanyak 100 ml sudah ditambahkan 2
tetes mixer indicator
2NH3 + H3BO3 → (NH4)2BO3 +H2
Pada proses destilasi, ada salah satu larutan yang tidak berhasil sehingga destilat tidak
masuk ke dalam erlenmeyer yang berisi asam borat. Hal ini dikarenakan alat yang tidak
bekerja dengan baik sehingga menyebabkan proses destilasi menjadi terganggu.
Setelah destilat masuk ke dalam asam borat, dilakukan uji terhadap sampel yang
kemudian dilajutkan dengan titrasi HCl hingga kembali menjadi merah muda Pada
praktikum kali ini, normalitas HCl yang digunakan adalah 0,08315 N.
Setelah melakukan titrasi, dapat diketahui kadar proteinnya yang tertuang dalam bentuk
persen kadar nitrogen. Berikut adalah rumus kadar nitrogen :
% Kadar Nitrogen = [ (Va−Vo ) N x14 x100 % ]
[ p]
Dimana :
Ar Nitrogen = 14,007 atau 14
Selanjutnya, dari persen kadar nitrogen dapat diketahui kadar proteinnya dengan
menggunakan persamaan sebagai berikut:
% Kadar Protein = % Kadar Nitrogen x Fk
Kadar protein pada susu bubuk menurut literature adalah 26,03 %. Sedangkan
menurut hasil praktikum , kadar protein pada sampel 1 adalah 19,886%, dan sample 3
sebesar 1,4169% . Apabila membandingkan ketiganya, didapatkan bahwa hasil praktikum
berbeda jauh nilainya dibandingkan dengan literature. Kemungkinan perbedaan tersebut
disebabkan oleh kelemahan metode Kjeldahl yang memiliki ketelitian rendah.
VIII. SIMPULAN
Pada praktikum kali ini ditemukan kadar protein dari sampel adalah sebesar 19,918%.
Berdasarkan praktikum analisa kadar protein yang sudah dilakukan, didapatkan bahwa
metode Kjeldahl menghasilkan ketelitian yang rendah dan semua komponen lain yang
mengandung nitrogen ikut terhitung sebagai nitrogen protein. Selain itu, waktu yang
dibutuhkan untuk melakukan prosedur tersebut pun cukup lama.
IX. DAFTAR PUSTAKA
Anonim. Laporan Praktikum Penentuan Kadar Nitrogen. http://see-around-
theworld.blogspot.com/2011/11/laporan-praktikum-penentuan-kadar.html diakses
tanggal14 Mei 2013
Anonim. Kjeldahl Method. http://en.wikipedia.org/wiki/Kjeldahl_method. Diakses
tanggal 14 Mei 2013
top related