LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ORGANIK I

PERCOBAAN X

PENENTUAN KADAR AIR

MENGGUNAKAN METODE DEAN STARK

OLEH :

NAMA : CHICHI FAUZIYAH

NIM : F1F1 12 028

KELOMPOK : IV (EMPAT)

KELAS : A

ASISTEN : MUH. JEFRIYANTO B.

LABORATORIUM FARMASI

JURUSAN FARMASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HALU OLEO

KENDARI

2013

PERCOBAAN X

PENENTUAN KADAR AIR

MENGGUNAKAN METODE DEAN STARK

A. TUJUAN

Tujuan dalam percobaan ini adalah untuk mempelajari proses

penentuan kadar air suatu sampel dengan menggunakan metode

Dean Stark.

B. LANDASAN TEORI

Pada metode Dean Stark, gas CO2 dapat keluar dari sistem,

sementara itu H2O dapat dihilangkan dengan penambahan toluen

untuk membentuk sistem azeotrop toluen-air. Sehingga arah reaksi

dapat dengan lancar berjalan ke arah pembentukan produk. Oleh

karena itu, pada umumnya pada reaksi sintesis suatu senyawa

diperlukan rangkaian alat Dean-Stark trap yang berperan penting

dalam proses distilasi azeotrop (Handayani et al., 2010).

Molekul air merupakan molekul yang bersifat polar dan antar

molekulnya terjadi interaksi berupa ikatan hidrogen yang sangat kuat.

Molekul-molekulnya akan saling tarik menarik dengan adanya ikatan

hidrogen yaitu antar atom hidrogen dari satu ikatan O-H dan atom

oksigen dari molekul air yang lainnya. Hal ini akan menyebabkan

struktur permukaan air menjadi kaku yang ditunjukkan oleh besarnya

tegangan permukaan air. Besarnya tegangan permukaan cairan

tergantung dari kekuatan gaya tarik antara molekul-molekulnya

(Tang dan Veinardi, 2011).

Keuntungan pengeringan bahan bahwa bahan menjadi lebih

awet, untuk mengurangi kadar air pada bahan sampai pada batas

tertentu dimana perkembangan mikroorganisme seperti bakteri,

khamir atau kapang yang dapat menyebabkan pembusukan dapat

dihentikan sehingga bahan dapat disimpan lebih lama. Sementara

volume bahan menjadi lebih kecil sehingga mempermudah dan

menghemat ruang pengangkutan dan pengepakan, berat bahan

menjadi berkurang sehingga mempermudah transport, dengan

demikian diharapkan biaya produksi lebih murah. Disamping

keuntungan-keuntungannya, pengeringan juga mempunyai beberapa

kerugian yaitu karena sifat asal bahan yang dikeringkan dapat

berubah, yaitu bentuk, sifat fisik dan kimianya, penurunan mutu, dan

sebagainya (Martunis, 2012).

Toluena merupakan senyawa aromatik (turunan benzena) yang

digunakan sebagai bahan bakar pesawat terbang dan juga pelarut

cat, dengan sifat karsinogenik dan mutagenik. Toluena dapat

ditemukan dalam kehidupan manusia seperti pada produk parfum,

pewarna, plastik, dan obat-obatan (Kalensun et al., 2012).

Toluen dan benzen bersifat nonpolar juga hidrofobik, sedikit larut

dalam air yang bersifat polar. Gugus metil senyawa toluen dapat

meningkatkan sifat kepolaranya dan ukuran molekul dari solut

tersebut, yang akan menurunkan kelarutan dan difusivitas dalam air

dibandingkan benzen (Suhartono, 2010).

Buah tomat (Solanum lycopersicum L.) merupakan tanaman

yang berasal dari keluarga Solanaceae, memiliki kandungan vitamin A

dan C serta senyawa antioksidan yang baik untuk kesehatan

terutama likopen. Aktivitas antioksidan dari ekstrak metanol buah

tomat memiliki nilai IC50 sebesar 44,06 μg/ml lebih besar dari vitamin

C yaitu 3,63 μg/ml. Likopen adalah zat warna merah yang paling

banyak terdapat pada buah tomat, yang dapat menyerang radikal

bebas pemicu kanker (Fitricia et al., 2012).

Buah tomat merupakan produk hortikultura yang mudah

diperoleh di Indonesia. Tomat memiliki komponen gizi yang cukup

lengkap dan kandungan vitamin A dan C-nya cukup tinggi. Walaupun

memiliki berbagai kelebihan, tomat mudah rusak karena pengaruh

mekanis. Selain itu kandungan air yang tinggi pada tomat dapat

memacu aktivitas enzim dan mikroba. Oleh karena itu diperlukan

pengolahan lebih lanjut untuk meningkatkan daya simpannya

(Kamsiati, 2006).

C. ALAT DAN BAHAN

1. Alat

Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah sebagai

berikut.

- Pemanas

- Rangkaian alat Dean Stark

- Pendingin

2. Bahan

Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah :

- Buah tomat

- Toluena

- Air

D. PROSEDUR KERJA

1. Rangkaian Alat Dean Stark

2. Penentuan Kadar Air

- Ditimbang 213 gr

- Dihaluskan menggunakan blender

- Dimasukkan ke dalam labu dasar bulat

- Ditambahkan dengan toluena 30 ml

- Dipanaskan pada suhu 100oC

- Ditunggu hingga air habis

- Dihitung kadar airnya

Hasil pengamatan = …?

Buah Tomat

E. HASIL PENGAMATAN

1. Tabel Pengamatan

No. Perlakuan Hasil Pengamatan

1. Rangkaian alat

Dean Stark

2. Sampel tomat

ditimbang 213 gr,

diblender,

dicampur toluena

30 ml, dipanaskan

100oC.

Terbentuk 2 lapisan : Toluena 31

ml dan air 30 ml

2. Perhitungan

Dik :

Massa tomat = 213 gram

V teluena = 30 ml

V air = 30 ml

Massa jenis air = 1 gram/mL

Massa air = 30 ml x 1 gram/ml

= 30 gr

Dit : % kadar air =…?

Pey:

% kadar air =

= 14,08 %

F. PEMBAHASAN

Alat Dean Stark merupakan alat yang digunakan untuk

menampung destilat yang terdiri dari dua lapisan yang tidak

bercampur satu sama lain. Alat ini biasa digunakan pada destilasi

yang menghasilkan air, jika sampel yang akan dihitung kadar airnya

dapat bercampur pada suhu tinggi dan tidak bercampur pada suhu

rendah. Kandungan air dalam suatu bahan sering menyebabkan

masalah, diantaranya adalah sampel mudah berjamur, dalam reaksi

kimia yang tidak melibatkan air, adanya air akan mempengaruhi hasil

reaksi, dalam ekstrasi menggunakan pelarut absolut, air akan

menurunkan efesiensi. Untuk menghindari masalah tersebut,

kandungan air perlu diketahui. Penentuan kadar air biasanya

dilakukan dengan metode dean stark. Metode dean stark dilakukan

dengan cara memanaskan sampel dengan pelarut senyawa organik

yang mana senyawa organik yang digunakan adalah teluena.

Penentuan kadar air bertujuan untuk mengetahui kadar air

yang ada di dalam suatu sampel, baik dari sampel hayati maupun

nabati. Perlunya diketahui kadar air karena kandungan air dalam

suatu bahan sering menyebabkan masalah seperti berpengaruh

terhadap reaksi kimia, dalam ekstraksi menggunakan pelarut absolut,

atau air dapat menurunkan efisiensi ekstraksi. Karena hal-hal inilah,

maka perlu dilakukan penentuan kadar air dalam sampel buah tomat

dimana buah tomat merupakan jenis buah yang banyak mengandung

air.

Alat Dean Stark memiliki beberapa bagian seperti tempat

masuk dan keluarnya air, kondensor yang berfungsi sebagai

pendingin, labu alas bulat sebagai tempat penyimpanan sampel dan

pelarut. Metode Dean Stark dilakukan dengan cara memanaskan

sampel dalam pelarut senyawa aromatik, biasa digunakan toluena

atau benzena. Namun pada percobaan ini digunakan senyawa

aromatik yaitu toluena.

Tomat yang merupakan sampel pada percobaan ditimbang dan

dihaluskan kemudian dimasukkan ke dalam sebuah labu dasar bulat

yang kemudian dicampur dengan toluena sebanyak 30 ml dan

dipanaskan pada suhu 100oC. Sebelumnya, telah dirangkai alat Dean

Stark. Penentuan kadar air dengan menggunakan metode Dean Stark

yaitu dengan menggunakan pelarut senyawa aromatis. Dalam

percobaan ini digunakan toluena sebagai pelarutnya. Toluena yang

merupakan senyawa non polar digunakan karena mempunyai titik

didih yang hampir mendekati titik didih air yaitu 115oC. Saat

pemanasan, air dan toluena yang terabsorpsi ke dalam sampel akan

menguap bersama-sama. Adapun kandungan lain yang terdapat

dalam sampel juga ikut menguap namun akan berikatan dengan

toluena yang bersifat nonpolar. Air yang bersifat polar dalam keadaan

panas akan bercampur dengan toluena yang bersifat nonpolar. Ini

disebabkan karena pada saat panas (mendidih), toluena menjadi

tidak stabil dan terjadi reaksi adisi yaitu pemutusan ikatan rangkap

dan membentuk ikatan hidrogen dengan air sehingga kepolaran

toluena akan meningkat dan larut dalam air.

Uap pelarut dengan air dari hasil pemanasan akan mengalir ke

kondersor kemudian terjadi peristiwa kondensasi atau dengan kata

lain dapat berfungsi sebagai pendingin. Peristiwa kondensasi atau

pendinginan ini menyebabkan terjadinya pengembunan uap menjadi

cair yang kemudian ditampung pada salah satu bagian dari alat Dean

Stark ini. Pada saat dingin pelarut dan air akan terpisah karena

disebabkan perbedaan kepolaran. Lapisan air terletak dibagian bawah

sedangkan toluena terletak dibagian atas. Hal tersebut terjadi karena

adanya perbedaan massa jenis dimana massa jenis air lebih besar

dibandingkan massa jenis toluena. Air yang berada dibagian bawah

akan langsung terukur volumenya pada alat Dean Stark. Namun,

terdapat kelemahan dari metode Dean Stark yaitu kita tidak dapat

mengetahui dengan pasti kandungan air dalam sampel sudah benar-

benar menguap seluruhnya atau belum.

Hasil yang diperoleh yaitu, terbentuk 2 lapisan cairan yaitu

lapisan toluena yang berada di atas dan lapisan air yang berada di

bawah. Toluena berada di atas karena mempunyai massa jenis yang

lebih ringan daripada air sehingga air berada di lapisan terbawah.

Toluena yang merupakan senyawa non polar akan mengikat zat-zat

pengotor yang bersifat non polar dari uap yang dihasilkan dari

pemanasan sehingga betul-betul murni diperoleh air dari sampel

tomat tersebut. Volume air yang diperoleh yaitu sebanyak 30 ml.

setelah mengetahui volume air yang diperoleh, maka dapat dihitung

kadar airnya dari sampel tomat tersebut, yaitu sebesar 14,08%. Jadi,

dari 213 gr tomat terdapat air sebanyak 14,08 %.

G. KESIMPULAN

Kesimpulan yang diperoleh dari percobaan ini adalah penentuan

kadar air dengan menggunakan metode Dean Stark dilakukan dengan

cara pemanasan sampel yaitu buah tomat yang telah dilarutkan

dengan pelarut toluena. Kemudian diperoleh kadar air dalam sampel

tomat yaitu 14,08 % dari 213 gr sampel tomat.

DAFTAR PUSTAKA

Fitricia, I., Dwi W., dan I.B. Rai Pidada, 2012, “Pengaruh Pemberian Tomat (Solanum Lycopersicum L.) Terhadap Histologi Kelenjar Mammae Mencit Yang Diinduksi 7,12-Dimetilbenz(Α)Antrasena (Dmba)”, Jurnal Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Volume 15 Nomor 2.

Handayani, Nurrahmi, Buchari, Deana W., dan Muhamad A. Z., 2010, “Sintesis dan Karakterisasi Poli(eter-sulfon) dan Poli(eter-sulfon) ternitrasi sebagai Material Membran untuk Imobilisasi Lipase”, Jurnal Kimia Indonesia, Volume 5 Nomor 1.

Kalensun, A. G., Audy D. W., dan Vanda S. K., 2012, “Isoterm Adsorpsi Toluena pada Arang Aktif Strobilus Pinus”, Jurnal Ilmiah Sains, Volume 12 Nomor 2.

Kamsiati, E., 2006, “Pembuatan Bubuk Sari Buah Tomat (Licoperscon esculentum Mill.) dengan Metode “Foam-Mat Drying”, Jurnal Teknologi Pertanian, Volume 7 Nomor 2.

Martunis, 2012, “Pengaruh Suhu dan Lama Pengeringan terhadap Kuantitas dan Kualitas Pati Kentang Varietas Granola”, Jurnal Teknologi dan Industri Pertanian Indonesia, Volume 4 Nomor 3.

Suhartono, Herri S., Dwiwahju S., dan Azis T., 2010, “Pengukuran Konstanta Henry Toluen dan Benzen dalam Minyak dan Air dengan Kolom Gelembung”, Jurnal Teknik Kimia Indonesia, Volume 9 Nomor 2.

Tang, M. dan Veinardi S., “Pengaruh Penambahan Pelarut Organik Terhadap Tegangan Permukaan Larutan Sabun”, Prosiding Simposium Nasional Inovasi Pembelajaran dan Sains 2011 (SNIPS 2011).