BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Metode pemisahan merupakan aspek penting dalam bidang kimia karena

kebanyakan materi yang terdapat di alam berupa campuran. Untuk memperoleh

materi murni dari suatu campuran, kita harus melakukan pemisahan. Berbagai

teknik pemisahan dapat diterapkan untuk memisahkan campuran. Perusahaan air

minum, memperoleh air jernih dari air sungai melalui penyaringan pasir dan

arang.

Pembahasan pada bab ini akan difokuskan pada teknik pemisahan ekstraksi.

Ekstraksi pelarut pada umumnya digunakan untuk memisahkan sejumlah gugus

yang diinginkan. Teknik pengerjaan meliputi penambahan pelarut organik pada

larutan air yang mengandung gugus yang bersangkutan. Dalam pemilihan pelarut

organik diusahakan agar kedua jenis pelarut (dalam hal ini pelarut organik dan air)

tidak saling tercampur satu sama lain. Selanjutnya proses pemisahan dilakukan

dalamcorong pemisah dengan jalan pengocokan beberapa kali. Partisi zat-zat

terlarut antara dua cairan yang tidak dapat campur (immiscible).

Diantara berbagai jenis metode pemisahan, ekstraksi pelarut atau  disebut

juga ekstraksi air merupakan metode pemisahan yang paling baik dan popular.

Alasan utamanya adalah bahwa pemisahan ini dapat dilakukan baik dalam tingkat

makro ataupun mikro. Seseorang tidak memerlukan alat yang khusus atau canggih

kecuali corong pemisah. Prinsip metode ini didasarkan pada distribusi zat terlarut

dengan perbandingan tertentu antara dua pelarut yang tidak saling bercampur

seperti benzene, karbon tetraklorida atau kloroform. Batasannya adalah zat terlarut

dapat ditransfer pada jumlah yang berbeda dalam kedua fase pelarut. Teknik ini

dapat digunakan untuk preparative dan pemurnian. Mula-mula metode ini dikenal

dalam kimia analisis.

1.2 Rumusan Masalah

1. Pengertian Ekstraksi Cair-Cair?

2. Prinsip Dasar dari Ekstraksi Cair-Cair?

3. Metode dari Ekstraksi Cair-Cair?

4. Koefisien Distribusi?

5. Kesempurnaan Hasil Ekstraksi?

1.3 Tujuan

Tujuan dari pembuatan makalah agar mahasiswa dapat mengetahui:

1. Pengertian Ekstraksi Cair-Cair.

2. Prinsip Dasar dari Ekstraksi Cair-Cair.

3. Metode dari Ekstraksi Cair-Cair.

4. Koefisien Distribusi.

5. Kesempurnaan Hasil Ekstraksi.

BAB II

PEMBAHASAN

Ekstraksi dapat dibagi menjadi dua, yaitu:

1. Ekstraksi Padat-Cair

Pada ekstraksi padat-cair, satu atau beberapa komponen yang dapat larut

dipisahkan dari bahan padat dengan bantuan pelarut. Pada ekstraksi, yaitu

ketika bahan ekstraksi dicampur dengan pelarut, maka pelarut menembus

kapiler-kapiler dalam bahan padat dan melarutkan ekstrak. Larutan ekstrak

dengan konsentrasi yang tinggi terbentuk di bagian dalam bahan ekstraksi.

Dengan cara difusi akan terjadi kesetimbangan konsentrasi antara larutan

tersebut dengan larutan di luar bahan padat.

Syarat-syarat yang harus dipenuhi untuk mencapai unjuk kerja ekstraksi atau

kecepatan ekstraksi yang tinggi pada ekstraksi padat-cair, yaitu:

a) Karena perpindahan massa berlangsung pada bidang kontak antara fase

padat dan fase cair, maka bahan itu perlu sekali memiliki permukaan yang

seluas mungkin.

b) Kecepatan alir pelarut sedapat mungkin besar dibandingkan dengan laju

alir bahan ekstraksi.

c) Suhu yang lebih tinggi (viskositas pelarut lebih rendah, kelarutan ekstrak

lebih besar) pada umumnya menguntungkan unjuk kerja ekstraksi.

2. Ekstraksi Cair-Cair

2.1 Pengertian Ekstraksi Cair-Cair

Ekstraksi cair - cair adalah suatu metode ekstraksi yang menggunakan corong

pisah sehingga biasa juga disebut dengan ekstraksi corong pisah. Ekstraksi cair-

cair merupakan suatu teknik di mana suatu larutan (biasanya dalam air) dibuat

bersentuhan dengan suatu pelarut kedua (biasanya organik) yang pada hakekatya

tidak tercampurkan. Pemisahan yang dapat dilakukan, bersifat sederhana, bersih,

cepat dan mudah. Dalam banyak kasus, pemisahan dapat dilakukan dengan

mengocok-ngocok dalam sebuah corong pemisah selama beberapa menit. Teknik

ini sama dapat diterapkan untuk bahan-bahan dari tingkat jumlah maupun yang

berjumlah banyak.

Pada ekstraksi cair-cair, satu komponen bahan atau lebih dari suatu

campuran dipisahkan dengan bantuan pelarut. Proses ini digunakan secara

teknis dalam skala besar misalnya untuk memperoleh vitamin, antibiotika,

bahan-bahan penyedap, produk-produk minyak bumi dan garam-garam.

logam. Proses inipun digunakan untuk membersihkan air limbah dan larutan

ekstrak hasil ekstraksi padat cair. Ekstraksi cair-cair terutama digunakan, bila

pemisahan campuran dengan cara destilasi tidak mungkin dilakukan (misalnya

karena pembentukan aseotrop atau karena kepekaannya terhadap panas) atau

tidak ekonomis. Seperti halnya pada proses ekstraksi padat-cair, ekstraksi cair-

cair selalu terdiri atas sedikitnya dua tahap, yaitu pencampuran secara intensif

bahan ekstraksi dengan pelarut, dan pemisahan kedua fasa cair itu sesempurna

mungkin.

Ekstraksi cair-cair (liquid extraction, solvent extraction): solute dipisahkan

dari cairan pembawa (diluen) menggunakan solven (pelarut) cair. Campuran

diluen dan solven ini adalah heterogen ( immiscible, tidak saling campur),  jika

dipisahkan terdapat 2 fase, yaitu fase diluen (rafinat) dan fase solven (ekstrak).

Perbedaan konsentrasi solute (zat terlarut) di dalam suatu fasa dengan konsentrasi

pada keadaan setimbang merupakan pendorong terjadinya pelarutan

(pelepasan) solute dari larutan yang ada. Gaya dorong (driving force) yang

menyebabkan terjadinya proses ekstraksi dapat ditentukan dengan mengukur

jarak system dari kondisi setimbang.

Fase rafinat = fase residu, berisi diluen dan sisa solut.

Fase ekstrak = fase yang berisi solut dan solven.

Pada saat pencampuran terjadi perpindahan massa, yaitu ekstrak

meninggalkan pelarut yang pertarna (media pembawa) dan masuk ke dalam

pelarut kedua (media ekstraksi). Sebagai syarat ekstraksi ini, bahan

ekstraksi dan pelarut tidak. saling melarut (atau hanyadalam daerah yang

sempit). Agar terjadi perpindahan masa yang baik yang berarti performansi

ekstraksi yang besar haruslah diusahakan agar terjadi bidang kontak yang

seluas mungkin diantara kedua cairan tersebut. Untuk itu salah satu cairan

distribusikan menjadi tetes-tetes kecil (misalnya dengan bantuan perkakas

pengaduk). Tentu saja pendistribusian ini tidak boleh terlalu jauh, karena akan

menyebabkan terbentuknya emulsi yang tidak dapat lagiatau sukar sekali

dipisah. Turbulensi pada saat mencampur tidak perlu terlalu besar. Yang

penting perbedaan konsentrasi sebagai gaya penggerak pada bidang batas

tetap ada. Hal ini berarti bahwa bahan yang telah terlarutkan sedapat

mungkin segera disingkirkan dari bidang batas. Pada saat pemisahan, cairan

yang telah terdistribusi menjadi tetes-tetes hanis menyatu kembali menjadi

sebuah fasa homogen dan berdasarkan perbedaan kerapatan yang cukup besar

dapat dipisahkan dari cairan yang lain. Kecepatan pembentukan fasa

homogen yang diikuti dengan menentukan output sebuah ekstraktor cair-cair.

Kuantitas pemisahan persatuan waktu dalam hal ini semakin besar jika

permukaan lapisan antar fasa di dalam alat semakin luas.

Dalam hal yang paling sederhana, bahan ekstraksi yang cair dicampur

berulang kali dengan pelarut segar dalam sebuah tangki pengaduk (sebaiknya

dengan saluran keluar di bagian bawah). Larutan ekstrak yang dihasilkan setiap

Gambar: Proses ekstraksi cair-cair

kali dipisahkan dengan cara penjernihan (pengaruh gaya berat).

Yang konstruksinya lebih menguntungkan bagi proses pencampuran

dan pernisahan adalah tangki yang bagian bawahnya runcing (yang

dilengkapi dengan perkakas pengaduk, penyalur bawah, maupun kaca

Intip yang tersebar pada seluruh ketinggiannya). Alat tak kontinu yang

sederhana seperti itu digunakan misalnya untuk mengolah bahan dalam

jurnlah kecil,atau bila hanya sekali-sekali dilakukan ekstraksi.

Untuk mencapai proses ekstraksi cair-cair yang baik, pelarut yang

digunakan harus memenuhi kriteria sebagai berikut (Martunus & Helwani,

2004;2005):

1. Kemampuan tinggi melarutkan komponen zat terlarut di dalam campuran.

2. Kemampuan tinggi untuk diambil kembali.

3. Perbedaan berat jenis antara ekstrk dan rafinat lebih besar.

4. Pelarut dan larutan yang akan diekstraksi harus tidak mudah campur.

5. Tidak mudah bereaksi dengan zat yang akan diekstraksi.

6. Tidak merusak alat secara korosi.

7. Tidak mudah terbakar, tidak beracun dan harganya relatif murah.

2.2 Prinsip Dasar dari Ekstraksi Cair-Cair

Prinsip metode ini didasarkan pada zat terlarut dengan perbandingan tertentu

antar dua pelarut yang tidak saling bercampur seperti eter, kloroform, karbontetra

klorida, dan karbon disulfida.

Ekstraksi cair-cair  dilakukan dengan cara pemisahan komponen kimia

diantara 2 fase pelarut yang tidak saling bercampur. Dimana sebagian komponen

larut pada fase pertama, dan sebagian larut pada fase kedua. Lalu kedua fase yang

mengandung zat terdispersi dikocok, dan didiamkan sampai terjadi pemisahan

sempurna dan terbentuk dua lapisan. Yakni fase cair dan komponen kimia yang

terpisah.

2.3 Metode Ekstraksi Cair-Cair

Tiga metode dasar pada ekstraksi cair-cair adalah ekstraksi bertahap (bath),

ekstraksi kontinyu dan ekstraksi counter current.

Ekstraski bertahap merupakan cara yang paling sederhana. Caranya yaitu

cukup dengan menambahkan pelarut pengekstraksi yang tidak bercampur dengan

pelarut semula kemudian dilakukan pengocokan sehingga terjadi kesetimbangan

konsentrasi zat yang akan diekstraksi pada kedua lapisan, setelah itu tercapai

lapisan didiamkan dan dipisahkan, metode ini sering digunakan untuk pemisahan

analitik. Kesempurnaan ekstraksi tergantung pada banyaknya ekstraksi yang

dilakukan.

Ekstraksi Kontinyu (ekstraksi samapi habis) digunakan bila perbandingan

distribusi relatif kecil sehingga untuk pemisahan yang kuantitatif diperlukan

beberapa tahap ekstraksi. Efesiensi yang tinggi pada ekstraksi tergantung pada

viskositas fase dan factor-faktor lain yang mempengaruhi kecepatan tercapainya

suatu kesetimbangan, salah satu diantaranya adalah dengan menggunakan luas

kontak yang besar. Pada ekstraksi jenis ini, pelarut terus menerus mengalami

kontak dengan bahan induk. Pelarut dapat digunakan lagi untuk ekstraksi tetapi

dalam proses pendaurulangan pelarut dibutuhkan panas. Oleh karena itu, dapat

dilakukan ekstraksi habis-habisan tanpa membutuhkan banyak pelarut. Tetapi

ekstraksi ini tidak dapat dilakukan bila senyawa-senyawa yang akan diekstraksi

bersifat thermolabil atau mudah menguap.

Ekstraksi Arah Berlawanan (counter current extraction), fase cair

pengekstraksi dialirkan dengan arah yang berlawanan dengan larutan yang

mengandung zat yang akan diekstraksi. Biasanya digunakan untuk pemisahan zat,

isolasi atau pemurnian. Sangat penting untuk fraksionasi senyawa organik tetapi

kurang bermanfaat untuk senyawa-senyawa an-organik. Metode ekstraksi ini

dikenal dengan metode ekstraksi Craig. Metode ini merupakan salah satu dari

berbagai cara untuk memisahkan dua zat atau lebih, apabila perbandingan

distribusi (D) dari zat-zat tersebut perbedaannya kecil sekali. Ekstraksi campuran-

campuran merupakan suatu teknik dimana suatu larutan (biasanya dalam air)

dibuat bersentuhan dengan suatu pelarut kedua (biasanya organik), yang pada

hakikatnya tidak tercampurkan dengan yang pertama, dan menimbulkan

perpindahan satu atau lebih zat terlarut (solut) ke dalam pelarut kedua itu. Untuk

suatu zat terlarut A yang didistribusikan antara dua fasa tidak tercampurkan a dan

b, hukum distribusi (atau partisi) Nernst menyatakan bahwa asal keadaan

molekulnya sama dalam kedua cairan dan temperatur adalah konstan : Dimana

KD adalah sebuah tetapan, yang dikenal sebagai koefisien distribusi (atau

koefisien partisi).

2.4 Koefisien Distribusi

Agar solut A terdistribusi antara dua fasa atau pelarut 1 (organik) dan 2 (air),

yang saling tidak bercampur satu sama lain, harus berlaku hukum distribusi

Nernst sebagai berikut:

Solut1 = [ A]1solut 2

= K[A]2……………………..(1)

Kd dinamakan koefisien distribusi atau koefisien partisi. Hukum ini hanya

dapat diterapkan terhadap larutan sangat encer, karena dalam larutan encer

perbandingan keaktifan mendekati satu. Hukum ini juga tidak berlaku apabila

spesies yang terdistribusi mengalami disosiasi, asosiasi ataupun pengkompleksan

dalam masing-masing pelarut. Karena dalam masing-masing pelarut selalu ada

kemungkinan terjadinya disosiasi, asosiasi ataupun pengkompleksan, koefisien

distribusi ini tidak dapat dipakai dengan sempurna. Lebih baik jika dipakai

pembanding distribusi, D, berupa angka bandig konsentrasi analitik solut atau

konstituen dalam kedua pelarut yang saling tidak bercampursatu sama lain. Untuk

sistem sederhana tidak ada perbedaan antara koefisien distribusi ataupun

pembanding distribusi, karena hanya ada sebuah spesies.

Jika misalnya yang diekstraksi adalah asam lemah dari larutannya dalam air

kedalam pelarut organik, maka harus dipakai pembanding sebagai berikut:

D = CHA (org )CHA (air)

dimana [CHA] menggambarkan konsentrasi analitik HA baik

dalam larutan maupun pelarut organik. Perlu diketahui bahwa didalam air:

CHA = [HA(aq)] + [A-(Aq)] sedangkan dalam pelarut organik, HA tidak

mengalami penguraian berarti sehingga C(org) = [HA(org)]. Berdasarkan penjelasan

ini dapat dituliskan:

D = [HA (org)]

[HA (air ) ]+[A (air)] …………………………………..(2)

Dimana [A] adalah hasil penguraian HA dalam air, yang dapat diganti dengan

[A] = Ka [HA]/[H3O+]…………………………………(3)

Sehingga rumus D diatas disusun ulang menjadi,

D = [HA (org)]

[HA (air ) ]+Ka [HA (air ) ]/¿¿

={Kax ¿¿} = C(org)C (air)

Persamaan terakhir ini dapat dipakai untuk menghitung pembanding

distribusi dan kuantitas HA terekstraksi dari larutan air dengan harga pH berbeda-

beda.

2.5 Kesempurnaan Hasil Ekstraksi

Ekstraksi dapat dilakukan cukup satu kali saja, atau dapat juga dilakukan

berulang kali. Jika misalnya dalam V0 mL larutan air terdapat A0 mmol HA yang

diekstraksi kemudian memakai V0 mL pelarut organik, maka dalam keadaan

kesetimbangan sisa mmol HA dalam air adalah A1 sedangkan (A0-A1) mmol HA

terdistribusi kedalam pelarut organik. Konsentrasi analitik HA dalam tiap lapisan

pelarut adalah,

C0 = (A0 – A1) / V0 dan Ca = A1 – V0

Berdasarkan hubungan D = C0/Ca didapat:

A1 = A0 x Va

DV 0+Va……………………………………(4)

Jika ekstraksi dilakukan satu kali lagi memakai volum pelarut organik yang

sama jumlahnya dengan yang dipakai pertama kali, akan di dapat,

A2 = A0 x | Va

DV 0+Va |2…………………………………(5)

Persamaan 5 diatas adalah sisa mmol HA yang tertinggal dalam air setelah

ekstraksi dua kali. Secara umum jika dilakukan ekstraksi n kali, setiap kali

memakai jumlah V0 yang sama dapat diturnkan bahwa siasa HA tertinggal dalam

air adalah,

An = A0 x | Va

DVa+Va |n……………………………….(6)

Dengan memakai konsentrasi analitik awal dan akhir HA dalam air, rumus

terakhir diatas dapat disusun ulang menjadi,

(Ca)n = (Ca)0 x | Va

DVa+Va | .…………………………...(7)

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Ekstraksi cair - cair adalah suatu metode ekstraksi yang menggunakan corong

pisah sehingga biasa juga disebut dengan ekstraksi corong pisah. Ekstraksi cair-

cair merupakan suatu teknik di mana suatu larutan (biasanya dalam air) dibuat

bersentuhan dengan suatu pelarut kedua (biasanya organik) yang pada hakekatya

tidak tercampurkan.

Pada ekstraksi cair-cair, satu komponen bahan atau lebih dari suatu

campuran dipisahkan dengan bantuan pelarut. Proses ini digunakan secara teknis

dalam skala besar misalnya untuk memperoleh vitamin, antibiotika, bahan-bahan

penyedap, produk-produk minyak bumi dan garam-garam. logam. Proses

inipun digunakan untuk membersihkan air limbah dan larutan ekstrak hasil

ekstraksi padat cair.

Prinsip metode ini didasarkan pada zat terlarut dengan perbandingan tertentu

antar dua pelarut yang tidak saling bercampur seperti eter, kloroform, karbontetra

klorida, dan karbon disulfida.

Ekstraksi cair-cair  dilakukan dengan cara pemisahan komponen kimia

diantara 2 fase pelarut yang tidak saling bercampur. Dimana sebagian komponen

larut pada fase pertama, dan sebagian larut pada fase kedua. Lalu kedua fase yang

mengandung zat terdispersi dikocok, dan didiamkan sampai terjadi pemisahan

sempurna dan terbentuk dua lapisan. Yakni fase cair dan komponen kimia yang

terpisah. Tiga metode dasar pada ekstraksi cair-cair adalah ekstraksi bertahap

(bath), ekstraksi kontinyu dan ekstraksi counter current.

3.2 Saran

Penulis menyadari dalam penyusunan makalah ini masih memiliki banyak

kekurangan dan kesalahan, maka dari itu kami sangat mengharapkan bantuan dari

dosen pembimbing agar kiranya memberikan kritikan maupun saran yang sifatnya

membangun demi kelengkapan materi tugas kali ini.

DAFTAR PUSTAKA

http://myblognursyayati.blogspot.com/2014/05/laporan-partisi-cair-cair-fitokimia.html

http://wahidblank09.blogspot.com/2013/10/ekstraksi-cair-cair.html

https://www.academia.edu/7179806/Ekstraksi_Pelarut_Cair-Cair

http://phantasii.blogspot.com/2013/10/ekstraksi.html