Kesetimbangan Fasa

BAB I

PENDAHULUAN

• Latar Belakang

Fasa adalah bagian yang serbasama dari suatu sistem, yang dapat dipisahkan secara mekanik; serbasama dalam hal komposisi kimia dan sifat-sifat fisika. Jadi suatu sistem yang mengandung cairan dan uap masing-masing mempunyai bagian daerah yang serbasama. Dalam fasa uap kerapatannya serbasama disemua bagian pada uap tersebut. Dalam fasa cair kerapatannya serbasama disemua bagian pada cairan tersebut, tetapi nilai kerapatannya berbeda dengan di fasa uap. Sistem yang terdiri atas campuran wujud gas saja hanya ada satu fasa pada kesetimbangan sebab gas selalu bercampur secara homogen. Dalam sistem yang hanya terdiri atas wujud cairan-cairan pada kesetimbangan bisa terdapat satu fasa atau lebih, tergantung pada kelarutannya. Padatan-padatan biasanya mempunyai kelarutan yang lebih terbatas dan pada suatu sistem padat yang setimbang bisa terdapat  beberapa fasa padat yang berbeda. Jumlah komponen dalam suatu sistem merupakan  jumlah minimum dari spesi yang secara kimia independen yang diperlukan untuk menyatakan komposisi setiap fasa dalam sistem tersebut.

Cara praktis untuk menentukan  jumlah komponen adalah dengan menentukan jumlah total spesi kimia dalam sistem dikurangi dengan jumlah reaksi-reaksi kesetimbangan yang berbeda yang dapat terjadi antara zat-zat yang ada dalam sistem tersebut.

 

 

• Rumusan Masalah

1. Apa yang dimaksud dengan konsep kaidah fase?
2. Apa Pengertian fasa?
3. Bagaimana aturan fasa Gibbs?
4. Bagaimana sistem satu-komponen?

 

• Tujuan Penulisan

1. Untuk mengetahui konsep kaidah fase.
2. Untuk mengetahui Pengertian fasa.
3. Untuk mengetahui Bagaimana aturan fasa Gibbs.
4. Untuk mengetahui sistem satu-komponen.

• Manfaat Penulisan

1. Agar dapat mengetahui konsep kaidah fase..
2. Agar dapat mengetahui Pengertian fasa.
3. Agar dapat mengetahui Bagaimana aturan fasa Gibbs.
4. Agar dapat mengetahui sistem satu-komponen.

 

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Konsep Kaidah fase

Konsep kaidah fasa mencakup jumlah fasa (P), jumlah campuram dan jumlah kebebasan/varian (F) dalam sistem.

• Jumlah Fasa(P)

Jumalah fasa adalah jumlah bagian –bagian yang serbasama dalam sistem. Fasa adalah bagian dari sistem yang bersifat homogen, dan dipisahkan dari bagian sistem yang lain dengan batas yang jelas.

Jumlah Fasa (P): jumlah bagian-bagian homogen itu dalam sistem.

Contoh:

• Kesetimbangan air dan uapnya: P = 2
• Air + alkohol dan uapnya: P = 2
• Air + minyak dan uapnya: P = 3
• Santan/susu/krim pembersih muka: P = banyak

 

• Jumlah Komponen (C)

Jumlah komponen adalah jumlah terkecil zat-zat kimia yang terdiri bebas (konsentrasinya dapat diubah dengan leluasa) yang dapat digunakan untuk menyatakan komposisi dari setiap fasa dalam sistem.

Contoh:

Sistem air                                 C=1

Sistem Etanol dalam air          C=2

Sistem yang terdiri dari PCl₅, PCl₃, dan Cl­₂

Jika pada sistem PCl₅, PCl₃, dan Cl­₂ tercapai kesetimbangan dalam wadah tertutub dengan di mulai dari PCl₅

PCl₅ ↔ PCl₃ + Cl­₂

Sistem terdiri darin 1 komponen [PCl₅] : [PCl₃] : [Cl₂]

Tetapi jika dimulai dari:

PCl₃ + Cl­₂ ↔ PCl₅

Terdiri dari dua komponen (C=2) karena pencampuran PCl₃ dan Cl₂ dapat dalam berbagai konsentrasi (perbandingan)

Cara penentuan jumlah komponen dalam kesetimbangan:

Jumlah komponen dalam sistem adalah jumlah terkecil zat-zat kimia yang terdiri bebas dengan zat-zat ini komposisi dari setiap fasa yang ada dalam sistem harus dapat dinyatakan.

Cara menentukan jumlah komponen dalam kesetimbangan ada 3 yaitu :

1. Hubungan reaksi kimia
2. Kesamaan konsentrasi
3. Kesamaan jumlah muatan listrik

Sistem kesetimbangan

CaCO_3(s) ↔ CaO_(s) + CO_{2 (g)}

C = 3 – 1 = 2

NH₄Cl_(s) ↔ NH_{3 (g)} + HCl

C = 3 – (1+1) = 1

Sistem yang terdiri dari larutan jenuh NaCl dan uapnya

C = 4- (1+1) = 2

C = 2- 0 = 2

Sistem Tembaga Sulfat – air

Dalam sistem bisa terdapat

CuSO₄

CuSO₄ . H₂O                           CuSO₄ + H₂O   → CuSO₄ . H₂O

CuSO₄ . 3H₂O                         CuSO₄ +3 H₂O → CuSO₄ . 3H₂O

CuSO₄ . H₂O                           CuSO₄ + 5H₂O     → CuSO₄ . 5H₂O

H₂O

C = 5 – 3 = 2

Jumlah komponen dalam sistem

Fasa	Komposisi
	CuSO4	H2O
H2O	0	A
CuSO4	B	O
CuSO4 . H2O	C	C
CuSO4 . 3H2O	D	3d
CuSO4 . 5H2O	E	5i
Larutan	F	G
Uap	O	H

 

Jumlah komponen adalah jumlah spesi kimia minimum yang

diperlukan untuk menggambarkan keadaan sistem.

Contoh:

• Campuran air, etanol dan asam asetat: C = 3, P = 1.
• Campuran N2, H2 dan NH3 (pada keadaan setimbang): C = 2
• Campuran ini dalam keadaan belum/tidak setimbang: C = 3
• Campuran setimbang ini, yang berasal dari NH3: C = 1.
• Campuran CaCO3(s) λ CaO(s) + CO2(g) (dalam keadaan setimbang), C = 2, P = 3

Jika sistem ini belum/tidak setimbang, C = 3, P = 3

 

• Derajat kebebasan

Derajat kebebasan (degree of freedom) didefinisikan sebagai jumlah peubah thermodinamik yang dapat divariasikan secara tidak saling bergantungan tanpa mengubah jumlah fasa yang berada dalam keseimbangan.

Derajat kebebasan f (kadang-kadang disebut varians, v) dari suatu sistem setimbang merupakan jumlah variabel intensif independen yang diperlukan untuk menyatakan keadaan sistem tersebut.

Untuk menguraikan keadaan kesetimbang dari suatu sistem yang terdiri dari beberapa fasa dengan beberapa spesi kimia, kita dapat menentukan mol masing-masing spesi dalam setiap fasa serta suhu, T dan tekanan P. Akan tetapi penentuan mol tidak akan kita lakukan karena massa setiap fasa dalam sistem tidak menjadi perhatian kita. Massa atau ukuran dari setiap fasa tidak mempengaruhi posisi kesetimbangan fasa, karena kesetimbangan fasa ditentukan fasa ditentukan oleh kesamaan potensial kima, yang merupakan variabel intensif. Sebagai contoh, dalam sistem dua fasa yang terdiri dari larutan AgBr dengan padatan AgBr pada T dan P tertentu, kondisi kesetimbangan dari AgBr yang larut (dalam larutan jenuh) tidak bergantung pada massa dari masing-masing fasa, jadi tidak penting apakah terdapat sedikit atau banyak padatan AgBr atau sevolume besar larutan, asal kedua fasa ada dalam keadaan kesetimbangan dalam larutan tersebut mempunyai nilai tertentu pada T dan P tertentu. Oleh karena itu dalam membicarakan kesetimbangan fasa, kita tidak akan meninjau variabel ekstensif yang bergantung pada setiap fasa. Kita akan meninjau variabel-variabel intensif seperti suhu, tekanan dan komposisi (fraksi mol). Jumlah variabel intensif indefenden yang di perlukan untuk menyatakan keadaan suatu sistem menyatakan keadaan suatu sistem merupakan derajat kebebasan dari sistem tersebut.

Derajat kebebasan adalah jumlah besaran makroskopik yang diperlukan untuk menggambarkan keadaan sistem.

Aturan fasa Gibbs: F = C – P + 2

Komponen : adalah logam murni atau senyawa yang menyusun suatu logam paduan.

Contoh : Cu – Zn (perunggu), komponennya adalah Cu dan Zn

Fase:

Fase didefinisikan sebagai sistem yang homogen yang mempunyai sifat kimia dan sifat fisika yang seragam/uniform.

Satu fase : contohnya logam murni, padatan, cairan.

Lebih 1 fase : contohnya larutan air-gula dengan gula (larutan air-gula yang melampaui batas kelarutan).

Sistem fase tunggal homogen

Sistem 2 atau lebih fase campuran atau sistem heterogen.

• Pengertian fasa

Fasa adalah bagian yang serbasama dari suatu sistem, yang dapat dipisahkan dari ; serbasama dalam komposisi kimia dan sifat-sifat fisika. Jadi suatu sistem yang mengandung suatu cairan dan uap mempunyai dua bagian daerah yang serbasama. Dalam fasa uap kerapatannya serbasama disemua bagian pada uap tersebut. Dalam fasa cair kerabatannya serbasama disemua bagian pada cairan tersebut, tetapi nilainya berbeda dengan kerapannya di fasa uap. Contoh lainnya adalah air yang berisi pecahan-pecahan esmerupakan suatu sistem yang terdiri dari dua fasa, yaitu fasa padat (es) dan fasa cair (air). Sistem yang hanya terdiri dari gas-gas saja, hanya terdiri dari cairan-cairan, pada kesetimbangan bisa terdapat satu fasa atau lebih tergantung pada kelarutannya. Padatan-padatan biasanya mempunyai kelarutan yang lebih terbatas pada suatu sistem padat yang setimbang bisa terdapat beberapa fasa padat setimbang bila terdapat beberapa fasa padat yang berbeda.

Fasa adalah bagian sistem dengan komposisi kimia dan sifat – sifat fisik seragam, yang terpisah dari bagian sistem lain oleh suatu bidang batas. Pemahaman perilaku fasa mulai berkembang dengan adanya aturan fasa Gibbs. Untuk sistem satu komponen, persamaan Clausius dan Clausisus – Clapeyron menghubungkan perubahan tekanan kesetimbangan dengan perubahan suhu.

Kata “fasa” berasal dari bahasa Yunani yang berarti pemunculan. Fasa adalah keadaan materi yang seragam di seluruh bagiannya, bukan hanya dalam komposisi kimianya, melainkan juga dalam keadaan fisiknya. Fasa adalah bagian system yang komposisi kimia dan sifat-sifat fisiknya seragam, yang terdapat dari bagian system lainnya oleh adanya  bidang batas. Perilaku fasa yang dimiliki oleh suatu zat murni adalah sangat beragam dan sangat rumit, akan tetapi data-datanya dapat dikumpulkan dan kemudian dengan termodinamika dapat dibuat ramalanramalan.Pemahaman mengenai perilaku fasa  berkembang dengan adanya aturan fasa gibbs.

Banyaknya fasa dalam sistem diberi notasi P, gas atau campuran gas adalah fasa tunggal. Kristal adalah fasa tunggal ; dan dua cairan yang dapat campur secara total membentuk fasa tunggal. Es adalah fasa tunggal (P = 1), walaupun e situ dapat dipotong-potong menjadi bagian-bagian kecil. Campuran es dan air adalah sistem dua fasa (P = 2) walaupun sulit untuk menentukan batas antara fasa-fasanya.

Campuran dua logam adalah sistem dua fasa (P = 2) jika logam-logam itu tak dapat campur, tetapi merupakan sistem satu fasa (P = 1) jika logam-logamnya dapat campur. Contoh ini menunjukkan bahwa memutuskan apakah suatu sistem terdiri dari satu atau dua fasa, tidak selalu mudah. Larutan padatan A dalam B-campuran yang homogen dari dua komponen-bersifat- seragam pada skala molekuler. Dalam suatu larutan, atom-atom A dikelilingi oleh atom-atom A dan B, dan sembarang sampel yang dipotong dari padatan itu, bagaimanapun kecilnya, adalah contoh yang tepat dari komposisi keseluruhannya.

Banyaknya komponen dalam sistm C adalah jumlah minimum spesises bebas yang diperlukan untuk menentukan komposisi semua fasa yang ada dalam sistem. Definisi ini mudah diberlakukan jika spesies yang ada dalam sistem tidak bereaksi, sehingga kita hanya menghitung banyaknya. Misalnya, air murni adalah sistem satu-komponen (C = 1) dan campuran etanol dan air adalah sistem satu-komponen (C = 2).

Jika spesies bereaksi dan berada pada kesetimbangan kita harus memperhitungkan arti kalimat “semua fasa” dalam definisi tersebut. Jadi untuk ammonium klorida yang dalam kesetimbangan dengan uapnya,

NH₄Cl_(s) ↔ NH₃(g) + HCl_(g)

Kedua fasa mempunyai komposisi formal “NH₄Cl” dan sistem mempunai satu komponen. Jika HCl(g) berlebih ditambahkan, sistem mempunyai dua komponen karena sekarang jumlah relative HCl dan NH₃ berubah-ubah. Sebaliknya, kalsium karbonat berada dalam kesetimbangan dengan uapnya

CaCO_3(s) ↔ CaO_(s) + CO_{2 (g)}

Adalah sistem dua komponen karena “CaCO₃” tidak menggambarkan komposisi uapnya. (Karena tiga spesies dihubungkan oleh stoikiometri reaksi maka konsentrasi kalsium bukanlah variabel bebas). Dalam hal ini C = 2, apakah kita mulai dari kalsium karbonat murni, atau jumlah yang sama dari kalsium oksida dan karbon dioksida, atau jumlah yang berubah-ubah ketiganya.

Cara praktis untuk menentukan jumlah komponen adalah dengan menentukan jumlah total spesi kimia dalam sistem dikurangi dengan jumlah reaksi-reaksi kesetimbangan yang berbeda yang dapat terjadi antara zat-zat yang ada dalam sistem tersebut.

2.3 Aturan Fasa Gibbs

Kondisi fasa – fasa dalam sistem satu komponen digambarkan dalam diagram fasa yang merupakan plot kurva tekanan terhadap suhu.

2.3.1 penurunan hukum fasa gibbs

Dalam suatu komponen yang terdiri atas C komponen dan jumlah fasa yang berbeda dalam kesetimbangan adalah P, maka komposisi setiap fasa dapat ditentukan jika telah ditentukan fraksi mol atau konsentrasi dari ( C – 1 ) komponen, konsentrasi ( fraksi mol) satu komponen lagi tidak usah ditentukan karena dihitung dari hubungan:

= 1

Karena ada P fasa, maka besaran konsentrasi yang harus ditentukan untuk seluruh sistem adalah ( C – 1 ) P buah. Konsentrasi yang harus ditentukan tadi merupakan variabel-variabel lain yang dapat mempengaruhi keadaan sistem disamping temperatur dan tekanan. Dengan demikian jumlah variabel sistem menjadi ( C – 1 ) P+2. Akan tetapi dari syarat kesetimbangan, untuksetiap komponen terdapat kesamaan potensial kimianya

= = = ………. =

atau terdapat (P-1) buah persamaan. Maka untuk C komponen akan terdapat C (P-1) buah persamaan. Persamaan ini akan menyebabkan variabel-variabel konsentrasi saling bergantung satu sama lain.

Pada tahun 1876, Gibbs menurunkan hubungan sederhana antara jumlah fasa setimbang, jumlah komponen dan jumlah besaran intensif bebas yang dapat melukiskan keadaan sistem secara lengkap. Menurut Gibbs:

υ = C – P + 2

Dimana

υ = derajat kebebasan

C = jumlah komponen

P = jumlah fasa

Gambar: Perkiraan diagram fasa kesetimbangan tekanan dan suhu untuk air murni.

Titik O pada kurva menunjukkan adanya kesetimbangan antara fasa – fasa padat, cair dan gas. Titik ini disebut sebagai titik tripel. Untuk menyatakan keadaan titik tripel hanya dibutuhkan satu variabel saja yaitu suhu atau tekanan. Sehingga derajat kebebasan untuk titik tripel adalah nol. Sistem demikian disebut sebagai sistem invarian.

Contoh:

1. Untuk air pada gambar di atas, pada titik triple jumlah fasa = 3 = P (phase)

Jumlah komponen = air saja = 1 = C (component)

υ = C – P + 2

υ = 1 – 3 + 2

υ = 0 (dengan derajat kebebasan nol)

Karena tidak ada variabel (suhu maupun tekanan) yang dapat diubah dan 3 fasa tetap ada

di titik itu, maka titik triple ini disebut invariant point (titik tetap/tak berubah = invariant).

2. Pada garis batas cair dan padat P = 2, C = 1 maka:

υ = C – P + 2

υ = 1 – 2 + 2

υ = 1

Terdapat satu variabel dapat diubah bebas dan mampu mempertahankan dua fasa yang ada dalam sistem. Yang mana bila tekanan tertentu ditentukan hanya akan ada satu temperatur yang mana fasa padat dan cair ada bersamaan.

3. Bila ada titik dimana saja yang ada dalam satu fasa, maka:

P = 1, C = 1 → υ = C – P + 2

            υ = 1 – 1 + 2

υ = 2 (dua derajat kebebasan)

Artinya dua variabel suhu dan tekanan dapat bervariasi/diubah-ubah secara bebas dan sistem tetap berada dalam satu fasa.

2.4 Sistem satu-komponen

Untuk sistem satu komponen, seperti air murni,

υ = 3 – P

Karena fasa tidak mungkin = 0, maka derajad kebebasan masimum adalah 2 artinya sistem 1 komponen paling banyak memiliki 2 variabel intensif untuk menyatakan keadaan sistem yaitu P (tekanan) dan T (suhu). Diagram fasa adalah diagram yang menggambarkan keadaan sistem (komponen dan fasa) yang dinyatakan dalam 2 dimensi. Dalam diagram ini tergambar sifat- sifat zat seperti titik didih, titik leleh, titik tripel. Sebagai contoh adalah diagram fasa 1 komponen adalah diagram fasa air.

Jika hanya ada satu fasa, υ = 2 dan P dan T dapat diubah-ubah dengan bebas. Dengan kata lain, fasa tunggal diggambarkan dengan daerah pada diagram fasa. Jika dua fasa ada dalam kesetimbangan, υ = 1, yang berarti tekanan bukanlah variabel bebas jika kita sudah menentukan temperaturnya. Jadi, kesetimbangan dua fasa diggambarkan dengan garis di dalam diagram fasa. Daripada memilih temperatur, kita dapat memilih tekanan, tetapi dengan pemilihan itu, kedua fasa mencapai kesetimbangan pada temperatur tertentu. Oleh karena itu, pembekuan (atau transisi fasa yang lain) terjadi pada temperatur tertentu pada tekanan tertentu.

Jika ketiga fasa ada dalam kesetimbangan, υ = 0. Kondisi invarian yang khusus ini hanya dapat terjadi pada temperatur dan tekanan tertentu. Oleh karena itu, kesetimbangan tiga fasa itu digambarkan dengan satu titik, yaitu titik tripel, pada diagram fasa. Empat fasa tidak dapat berada pada kesetimbangan dalam sistem satu-komponen karena υ tidak dapat negatif.

Segi-segi ini digambarkan dengan diagram fasa air seperti terlihat dalam gambar di atas. Kejadian-kejadian yang berlangsung ketika sampel pada a didinginkan pada tekanan tetap. Seluruh sampel tetap berupa gas sampai temperaur mencapai b, ketika muncul cairan. Sekarang, kedua fasa dalam kesetimbangan dan υ = 1. Karena kita memutuskan untuk menentukan tekanan, sehingga kita kehilangan satu-satunya derajat kebebasan, temperatur dimana kesetimbangan ini terjadi, di luar kendali kita. Penurunan temperatur membawa sistem ke c dalam daerah cairan satu-fasa. Sekarang, temperatur dapat diubah-ubah di sekitar titik c sesuai dengan keinginkan kita, dan baru ketika es muncul di d, varian menjadi 1 lagi. Diagram di atas menggambarkan hubungan antara tekanan dan suhu pada sistem 1 komponen air. Titik tripel memperlihatkan suhu dimana air mempunyai 3 fasa yaitu padat, cair dan gas.

BAB III

PENUTUP

• Kesimpulan

• Konsep kaidah fasa mencakup jumlah fasa (P), jumlah campuram dan jumlah kebebasan/varian (F) dalam sistem.
• Fasa adalah bagian sistem yang komposisi kimia dan sifat-sifat fisiknya seragam, yang terdapat dari bagian sistem lainnya oleh adanya  bidang batas.
• Jumlah variabel suatu sistem yang terdiri atas beberapa komponen dan beberapa fasa dapat ditentukan dengan mudah berdasarkan aturan yang ditentukan oleh J.W Gibbs yang disebut sebagai aturan fasa Gibbs, yaitu:

v = C – P + 2

• Untuk sistem satu komponen, seperti air murni,

υ = 3 – P

Karena fasa tidak mungkin = 0, maka derajad kebebasan masimum adalah 2 artinya sistem 1 komponen paling banyak memiliki 2 variabel intensif untuk menyatakan keadaan sistem yaitu P (tekanan) dan T (suhu)

 

3.2 Saran

Kesetimbangan fasa merupan sistem yang komposisi kimia dan sifat-sifat fisiknya seragam, yang terdapat dari bagian sistem lainnya oleh adanya  bidang batas. Untuk lebih memahami mengenai materi kesetimbangan fasa pembaca dapat mencari literature lain. Semoga

ANIMASI FLASH LARUTAN ASAM BASA UAS PMP

Ekstraksi Kafein dari daun teh

Ekstraksi Kafein Dari Daun Teh

Percobaan bertujuan untuk mendapatkan kafein dari teh kering dan menentukan kadar kafein dari daun teh. Kafein merupakan alkaloid yang mengandung nitrogen dan memiliki property basa amina organik. Kafein dapat larut dalam pelarut organik seperti CaCO₃ dan dalam air. Kafein juga dapat terikat oleh senyawa non polar seperti kloroform. Kloroform dapat menghasilkan zat lain didalam teh. Pemisahan kafein dari teh dilakukan dengan cara ekstraksi. Ekstraksi adalah proses mengambil suatu zat terlarut dari dalam larutan air oleh suatu pelarut yang tak dapat campur dengan air sehingga dapat dipisahkan.

Percobaan dilakukan dengan menggunakan metode eksraksi bertahap (batch) dan prinsip hukum distribusi dimana zat yang diekstraksi dilarutkan dalam dua pelarut yang tidak saling larut sehingga zat yang terekstraksi akan mendistribusikan dirinya terhadap ke dua pelarut itu dan memiliki kecendrungan tertentu untuk lebih terdistribusi kedalam pelarut yang memiliki kesamaan sifat seperti sama-sama polar dan sejenisnya.

Teh merupakan minuman yang memiliki aroma harum dan rasa yang khas. Teh mengandung banyak zat yang memiliki manfaat yang berguna bagi kesehatan tubuh seperti polifenol, theofilin, flavonoid/ metilxantin, tanin, vitamin C dan E, catechin, serta seejumlah mineral seperti Zn, Se, Mo, Ge, Mg. Selain itu di dalam teh terdapat kandungan kafein yang berakibat kurang baik untuk tubuh. Kafein dapat menyebabkan insomnia, gelisah, merangsang, delirium, takikardia, ekstrasistole, pernafasan meningkat, temor otot, dan dieresis.

Kafein adalah zat yang secara ilmiah di produksi oleh dedaunan dan biji-bijian tumbuhan. Kafein juga di produksi secara artifisial dan di tambahkan ke dalam beberapa produk makanan. Kafein terdapat di dalam daun teh, biji, kopi, coklat, dan obat penghilang rasa sakit. Pada minuman ringan juga sering di tambahkan dengan kafein. Kafein merupakan alkoloid dengan nama 1,3,7-trimetil xanthina. Kafein berfungsi sebagai stimulan. Merupakan hablur yang pahit dengan warna putih mengkilat, kristal menjarum dengan titik mencair atau titik leleh 236°C, dan tidak berbau. Kafein terdapat pada teh, kopi, cola, mente, dan cokelat, selain itu kafein juga diperoleh dari sintesa kimia. Kadar kafein dalam teh lebih besar dari pada dalam kopi. Kadar kafein dalam teh berkisar antara 2-4%, sedangkan dalam kopi hanya 0,5%. Kafein dapat bereaksi dengan iodium secara adisi, sehingga kadar kafein dapat dihitung dengan menggunakan larutan iodium. Untuk reaksi adisi dengan kafein digunakan iodium berlebih. Iodium dianalisa dengan titrasi reduksi.Kafein merupakan zat stimulan ringan yang dapat menyebabkan jantung jadi berdebar dan menghilangkan rasa kantuk, banyak orang yang telah mengkonsumsi kafein menjadi lebih enerjik dan bersemangat. Terlalu banyak mengkonsumsi kafein menyebabkan gelisah, sensitif, insomnia, dan tremor. Kafein dapat bersifat racun. Kafein didapatkan dari isolasi daun teh.  Dalam daun teh tidak hanya mengandung kafein tapi juga substansi lain seperticelulose. Warna coklat dari larutan coklat berasal dari pigmen flavonoid dan klorofil. Walaupun klorofil larut dalammetilen clorida, tetapi kebanyakan substansi lain dalam teh.

Proses ekstraksi pelarut berlangsung dalam 3 tahap, yaitu :

1. Pembentukkan kompleks tidak bermuatan yang merupakan golongan ekstraksi.
2. Distribusi dari kompleks yang terekstraksi
3. Interaksinya yang mungkin dalam fase organik.

Tiga metode dasar dalam ekstraksi cair-cair adalah ekstraksi bertahap (batch) ekstraksi kontinyu dan contercurrent. Ekstraksi bertahap merupakan cara yang paling sederhana. Caranya cukup dengan menambahkan pelarut pengekstraksi yang tidak bercampur dengan pelarut semula. Kemudian dilakukan pengocokan sehingga terjadi kesetimbangan konsentrasi zat yang akan di ekstraksi pada kedua lapisan. Setelah ini tercapai, lapisan didiamkan dan dipisahkan. Metode ini sering digunakan untuk pemisahan analitik. Kesempurnaan ekstraksi tergantung pada banyaknya ekstraksi yang dilakukan. Hasil yang baik diperoleh jika jumlah ekstraksi yang dilakukan berulang kali dengan jumlah pelarut sedikit-sedikit.

 

Rumus struktur kafein

 

Alat dan Bahan

1. Alat :

• Gelas beker 100 ml
• Gelas arloji
• Bunsen
• Hotplate
• Pipet volume 25 ml
• Neraca analitik
• Kertas saring
• Asbes (kasa)
• Statif dan klem
• Separator Funnel

 

1. Bahan :

• Daun teh kering
• CaCO₃
• Kloroform
• Akuades

 

Prosedur Kerja :

1. Menimbang daun teh kering 7,5 gram yang sudah di tumbuk kering
2. Memasukkan daun teh kering ke dalam gelas beker.
3. Menambahkan 75 ml air serta menambahkan 5 gr CaCO₃ kemudian mendidihkannya.
4. Menyaring larutan dengan kertas saring
5. Memisahkan filtrat dari padatannya lalu di panaskan sampai sisa filtrat 1/3 volume.
6. Mendinginkan filtrat sampai suhu kamar dengan desikator.
7. Memasukkan larutan dalam separator funnel dan menambahkan 30 ml kloroform dan mengocoknya.
8. Memisahkan larutan bawah dan atas pada separator funnel dalam gelas beker.
9. Menambahkan 5 ml kloroform pada larutan atas yang ada di separator funnel lalu mengocoknya.
10. Memasukkan lapisan bawah pada gelas beker yang sama.
11. Menguapkan sampai kering.
12. Menutup gelas beker dengan kertas saring
13. Menimbang crude kafein.

 

 

 

 

 

Gambar alat

 

Data Hasil Pengamatan Ekstraksi Kafein dari Daun Teh

No.	Langkah percobaan	Hasil pengamatan
1. 2. 3. 4.   5.   6.   7.   8.       9.   10.   11.   12.   13. 14.	Menimbang daun teh Memasukkan ke dalam beakker glass Menambahkan aquades Menimbang CaCO3 dan mendidihkan larutan. Menyaring larutan dengan kertas saring Memisahkan filtran dari padatannya Memanaskan sampai 1/3 volume Mendinginkan sampai suhu kamar Memasukkan ke dalam seperator funel+ menambahkan kloroform dan mengocok Memisahkan kedua lapisan tersebut       Menambahkan kloroform pada lapisan atas lalu mengocok. Menampung lapisan bawah pada beakker yang sama Mengevaporasikan sampai kering Menimbang Crude kafein Memasukkan beker gelas dalam desikator selama 15 menit. Menimbang beakker glass 250 ml kosong Menimbang Crude + beker gelas Crude kafein	m = 7,5 gram   V = 75 ml m = 5 gram   Larutan berwarna coklat muda.   V awal = 25 ml V akhir = 8,33 ml Warna cokelat kehitaman V ­= 15 ml Filtrat berwarna cokelat kehitaman, terbentuk 2 lapisan. Terbentuk lapisan atas ( coklat tua ) dan lapisan bawah ( putih ). V = 5 ml, larutan berwarna coklat tua.       m= 96,8 gram       m = 97,7 gram m = 0,9 gram

 

Pembahasan

Ekstraksi kafein dari daun teh bertujuan untuk mengetahui pengaruh air dan kloroform sebagai pelarut terhadap kafein dalam teh dan mengetahui kadar kafein dalam teh. Penambahan CaCO₃ dengan tujuan untuk membantu pendesakkan kafein dalam daun teh sehingga melarut dalam air atau dengan kata lain untuk mengikat bahan-bahan yang tekandung dalam teh.

Mendidihkan larutan dimaksudkan untuk memisahkan kafein dan zat-zat lain dalam teh karena CaCO₃ larut dalam keadaan panas. CaCO₃ memiliki BM yang tinggi yaitu 100,07 gram/mol akan mengendap apabila dingin sehingga larutan perlu disaring dalam keadaan panas. Filtrat yang di dapat dari penyaringan dipanaskan hingga 1/3 volume awalnya agar kandungan yang lain dari teh tersebut hilang dan yang tersisa hanya kafein. Proses pemanasan ini sangat berperan dalam mendukung difusivitas yaitu masuknya pelarut air menembus bahan padat daun teh dan melarutkan kafein dari daun karena perbedaan konsentrasi yang besar antara pelarut dan bahan. Difusivitas ini memerlukan perbedaan temperatur dan tekanan yang signifikan yang dapat di peroleh melalui pendidihan larutan. Hasilnya adalah sari daun teh tersebut larut dengan warna larutan coklat tua dan ampas daun teh diatasnya, sedangkan CaCO₃, menjadi endapan putih di dasar larutan sehingga tidak mengganggu larutan yang di inginkan.

Pendingin pada larutan bertujuan agar pelarutan ekstrak daun teh dalam air benar-benar sempurna ( larut secara maksimal ). Jika menyaring saat larutan masih panas, mungkin saja proses pelarutan masih terjadi. Penggunaan kloroform sebagai pelarut ke dua adalah karena kloroform tidak bercampur dengan air dan mudah menguap sehingga pada akhir percobaan dapat terpisah dengan ekstrak kafein. Selain itu, kafein dan kloroform sama-sama bersifat non polar. Pada saat larutan berada di dalam corong pemisah ini terlihat bahwa air dan kloroform tidak dapat bercampur. Air berada di bagian atas, sedangkan kloroform yang kerapatannya lebih tinggi berada di bawah nya. Mulanya kafein hanya terkonsentrasi pada air. Namun setelah corong pemisah di kocok, kafein akan terdistribusi menempati kedua bagian pelarut dan mencapai kesetimbangan sebagian antara fasa bagian atas (dalam air) dan fasa yang lebih rendah (kloroform). Kafein merupakan zat organik yang dapat larut dalam pelarut organik kloroform dan memiliki gugus karbonil yang hidrofilik sehingga juga larut dalam air. Terbentuknya 2 lapisan pada larutan dimana lapisan bawah merupakan campuran kafein dan kloroform penambahan tersebut sebanyak 5 ml. Setelah menampung lapisan bawah pada gelas beker yang sama, maka di evaporasikan hingga kering dan di hasilkan crude berwarna putih.

Adapun guna pemanasan ini adalah untuk menguapkan zat tersebut yaitu kloroform yang dapat dilihat saat pengevaporasian keluar seperti uap dan bau yang menyengat. Dari perhitungan diketahui kadar kafein 12%, sedangkan pada literatur disebutkn bahwa kadar kafein dari teh hanya berkisar antara 2-4%. Kadar kafein yang diperoleh dari perhitungan mungkin belum benar-benar tepat karena daun teh yang digunakan adalah daun teh yang sudah di olah (bukan daun teh yang diambil dari pohon langsung). Mungkin juga hal ini dikarenakan daun teh yang digunakan tidak terlalu halus sehingga saat isolasi dengan CaCO₃, CaCO₃ sulit untuk mengikat kafein yang terperangkap dalam potongan daun teh sehingga larutan kurang sempurna.

Isolasi minyak atsiri

Isolasi Minyak Atsiri Dari Lengkuas Merah Dengan Cara Destilasi Uap

Bunga, daun, dan akar dari berbagai tumbuhan mengandung bahan yang mudah menguap dan berbau wangi yang disebut minyak atsiri. Minyak atsiri merupakan bahan yang mudah menguap sehingga mudah dipisahkan dari bahan-bahan lain yang terdapat pada tumbuhan. Cara yang umum digunakan untuk memisahkan minyak atsiri adalah destilasi uap. Cara ini dilakukan dengan mengalirkan uap air kedalam tumpukan jaringan tumbuhan sehingga minyak atsiri tersuling bersama-sama dengan uap air. Minyak atsiri bukan senyawa murni, akan tetapi merupakan campuran senyawa organik yang terdiri dari berbagai macam komponen yang berlainan. Minyak atsiri banyak digunakan dalam industri sebagai bahan pewangi atau penyedap (flavoring). Beberapa minyak atsiri dapat digunakan sebagai bahan antiseptik internal atau eksternal, sebagai bahan analgesik, haemolitik atau sebagai anti zymatik, sebagai sedativ, stimulatis, untuk obat sakit perut, obat cacing. Minyak atsiri mempunyai sifat membius, merangsang, atau memuakkan.

Lengkuas merah (Alpinia purpurata), termasuk ke dalam famili tumbuhan Zingiberaceae. Ia mengandung suatu zat yang bisa meningkatkan daya tahan tubuh, mengatasi ejakulasi dini dan mengobati diare serta membunuh jamur pada kulit. Tapi, bila takaran tak sesuai, bisa menjadi racun. Lengkuas merah ditemukan menyebar di seluruh dunia. Kandungan Kimia lengkuas merah yaitu : Rimpang, batang dan daun Alpinia purpurata mengandung saponin dan tanin, di samping itu rimpang dan batang mengandung flavonoida, juga rimpangnya mengandung minyak atsiri.

Destilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan atau didefinisikan juga teknik pemisahan kimia yang berdasarkan perbedaan titik didih. Dalam penyulingan, campuran zat dididihkan sehingga menguap, dan uap ini kemudian didinginkan kembali ke dalam bentuk cairan. Zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap lebih dulu. Metode ini merupakan termasuk unit operasi kimia jenis perpindahan massa. Penerapan proses ini didasarkan pada teori bahwa pada suatu larutan, masing-masing komponen akan menguap pada titik didihnya. Model ideal destilasi didasarkan pada Hukum Raoult dan Hukum Dalton.

Destilasi uap yaitu proses penyaringan suatu campuran air dan bahan yang tidak larut sempurna atau larut sebagian dengan menurunkan tekanan sistem sehingga didapatkan hasil penyulingan jauh dibawah titik didih awal. Prinsip destilasi uap yaitu, Campuran substansi yang tidak larut menunjukkan reaksi yang sangat beda dalam larutan homogen dan deskripsi sifatnya memerlukan hukum fisik yang berbeda. Dasar aturan dapat dipakai dengan mempertimbangkan akibat naiknya deviasi pada hukum raoult. Satu gejala dari deviasi positif adalah dalam diagram hubungan antara tekanan dengan temperatur. Pada batas deviasi positif besar dari hukum raoult, dua komponen dapat larut dan komponen tersebut menguap yang secara matematis memberikan tekanan total yang merupakan jumlah total dari tekanan masing-masing.

Gambar unit destilasi uap

 

Alat & Bahan

         Alat :

– Seperangkat alat destilasi uap

– Gelas beaker

– Gelas ukur

– Pengaduk gelas

– Kompor / hot plate

– Erlenmeyer

– Corong

– Corong pemisah

Bahan :

– Lengkuas merah

– Gypsum

– Aquades

– Vaseline

 

 

Gambar skema alat

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Skema Kerja

Destilasi biasa

 

 

 

Cara Kerja :

1. 3 kg lengkuas merah dibersihkan kemudian diiris tipis
2. Dandang diberi gypsum dengan tujuan untuk merekatkan tutup
3. Memasukan irisan rimpang laus merah kedalam dandang yang terdapat air dibawahnya
4. Didestilasi lengkuas merah selama 2 jam
5. Dilakukan pemanasan yang bertujuan untuk menguapkan air, sehingga uap air dapat membawa minyak atsiri yang terkandung di dalam irisan rimpang laos merah.

 

 

NNo.	Perlakuan	Hasil
1	Pendestilasian lengkuas merah selama 2 jam –          sebelum di destilasi   –    setelah di destilasi	–          berupa irisan-irisan lengkuas merah –          terdapat minyak sekitar 1mL berwarna kuning bening –          didapat residu lengkuas merah yang kandungan minyak atsirinya sudah menguap dengan adanya proses destilasi

 

 

 

Pembahasan

Prinsip dari destilasi uap didasarkan pada “Hukum Dalton” yang berbunyi, “Dua gas atau lebih atau uap yang tidak bereaksi secara kimia terhadap lainnya bercampur pada suhu yang konstan, maka tiap-tiap gas memiliki tekanan sendiri, seakan dia berada sendirian dan jumlah tekanan ini adalah sama dengan tekanan total sistem”. Dengan kata lain suatu cairan akan menguap apabila tekanan permukaan sama dengan tekanan uap lingkungan. Prinsip dari ekstraksi didasarkan pada distribusi zat terarut dengan perbandingan tertentu antara dua pelarut yang tidak saling campur.

Pada percobaan ini, dimasukkan irisan rimpang laos merah ke dalam dandang yang terdapat air di bawahnya. Pengirisan tipis pada rimpang laos merah berfungsi agar luas permukaan lebih besar sehingga dalam proses penguapan minyak atsiri yang terdapat pada tiap jaringan lebih mudah terangkat bersama dengan uap air dan tujuan dari penambahan air dimaksudkan untuk mempermudah menguapkan minyak atsiri, dimana minyak atsiri memiliki titik didih yang sangat tinggi. Sebelumnya,dandang diberi gypsum dengan tujuan untuk merekatkan tutup dandang agar tidak ada uap yang keluar dari dandang ketika proses pendestilasian.

Pada proses pendestilasian, dapat dihasilkan uap minyak atsiri dan air secara bersamaan, meskipun minyak dan air memiliki perbedaan titik didih yang tinggi. Hal tersebut terjadi karena telah berlakunya Hukum Dalton, yaitu “Dua gas atau lebih atau uap yang tidak bereaksi secara kimia terhadap lainnya bercampur pada suhu yang konstan, maka tiap-tiap gas memiliki tekanan sendiri, seakan dia berada sendirian dan jumlah tekanan ini adalah sama dengan tekanan total sistem, atau dengan kata lain suatu cairan akan menguap apabila tekanan permukaan sama dengan tekanan uap lingkungan”.

Kemudian dilakukan pemanasan yang bertujuan untuk menguapkan air, sehingga uap air dapat membawa minyak atsiri yang terkandung di dalam irisan rimpang laos merah. Selama proses pemanasan, perlu dilakukan pemantauan terhadap kondesornya. Kondensor disini bertindak sebagai pendingin uap yang terbentuk dari pemanasan agar dapat menjadi cairan kembali. Pemantauan terhadap kondensor dilakukan dengan terus mengganti air yang mengalir dalam kondensor ataupun dengan memberikan es pada air yang mengalir pada kondensor dengan alasan agar proses pendinginan uap untuk menjadi cairan kembali berjalan sempurna, karena jika kondensornya terlalu panas maka proses pendinginan uap akan terhambat sehingga, cairan yang seharusnya tertampung tidak terbentuk.

Hasil yang diperoleh dari destilasi berupa cairan yang terdiri dari air dan minyak atsiri, dimana minyak atsiri berada di atas dan air berada di bawah. Ketidak larutan antara keduanya disebabkan adanya perbedaan kepolaran, dimana air bersifat polar dan minyak bersifat non polar. Posisi minyak atsiri yang berada di atas air disebabkan karena minyak atsiri memiliki massa jenis yang cenderung lebih ringan dari pada massa jenis air, dimana massa jenis minyak atsiri sebesar 0,708 g/cm³ sedangkan air memiliki massa jenis sebesar 1g/l.

Jadi destilasi uap yaitu proses penyaringan suatu campuran air dan bahan yang tidak larut sempurna atau larut sebagian dengan menurunkan tekanan sistem sehingga didapatkan hasil penyulingan jauh dibawah titik didih awal. Destilasi uap merupakan metode yang lebih efisien dalam memperoleh minyak yang memiliki titik didih yang tinggi dan bahan yang keras, destilasi uap juga mengurangi waktu yang diperlukan untuk esktraksi minyak esensial. Selain itu biaya bahan bakar juga lebih rendah karena efisiensi suhu yang lebih tinggi.

isolasi minyak atsiri

Isolasi Minyak Atsiri Dari Lengkuas Merah Dengan Cara Destilasi Uap

Bunga, daun, dan akar dari berbagai tumbuhan mengandung bahan yang mudah menguap dan berbau wangi yang disebut minyak atsiri. Minyak atsiri merupakan bahan yang mudah menguap sehingga mudah dipisahkan dari bahan-bahan lain yang terdapat pada tumbuhan. Cara yang umum digunakan untuk memisahkan minyak atsiri adalah destilasi uap. Cara ini dilakukan dengan mengalirkan uap air kedalam tumpukan jaringan tumbuhan sehingga minyak atsiri tersuling bersama-sama dengan uap air. Minyak atsiri bukan senyawa murni, akan tetapi merupakan campuran senyawa organik yang terdiri dari berbagai macam komponen yang berlainan. Minyak atsiri banyak digunakan dalam industri sebagai bahan pewangi atau penyedap (flavoring). Beberapa minyak atsiri dapat digunakan sebagai bahan antiseptik internal atau eksternal, sebagai bahan analgesik, haemolitik atau sebagai anti zymatik, sebagai sedativ, stimulatis, untuk obat sakit perut, obat cacing. Minyak atsiri mempunyai sifat membius, merangsang, atau memuakkan.

Lengkuas merah (Alpinia purpurata), termasuk ke dalam famili tumbuhan Zingiberaceae. Ia mengandung suatu zat yang bisa meningkatkan daya tahan tubuh, mengatasi ejakulasi dini dan mengobati diare serta membunuh jamur pada kulit. Tapi, bila takaran tak sesuai, bisa menjadi racun. Lengkuas merah ditemukan menyebar di seluruh dunia. Kandungan Kimia lengkuas merah yaitu : Rimpang, batang dan daun Alpinia purpurata mengandung saponin dan tanin, di samping itu rimpang dan batang mengandung flavonoida, juga rimpangnya mengandung minyak atsiri.

Destilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan atau didefinisikan juga teknik pemisahan kimia yang berdasarkan perbedaan titik didih. Dalam penyulingan, campuran zat dididihkan sehingga menguap, dan uap ini kemudian didinginkan kembali ke dalam bentuk cairan. Zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap lebih dulu. Metode ini merupakan termasuk unit operasi kimia jenis perpindahan massa. Penerapan proses ini didasarkan pada teori bahwa pada suatu larutan, masing-masing komponen akan menguap pada titik didihnya. Model ideal destilasi didasarkan pada Hukum Raoult dan Hukum Dalton.

Destilasi uap yaitu proses penyaringan suatu campuran air dan bahan yang tidak larut sempurna atau larut sebagian dengan menurunkan tekanan sistem sehingga didapatkan hasil penyulingan jauh dibawah titik didih awal. Prinsip destilasi uap yaitu, Campuran substansi yang tidak larut menunjukkan reaksi yang sangat beda dalam larutan homogen dan deskripsi sifatnya memerlukan hukum fisik yang berbeda. Dasar aturan dapat dipakai dengan mempertimbangkan akibat naiknya deviasi pada hukum raoult. Satu gejala dari deviasi positif adalah dalam diagram hubungan antara tekanan dengan temperatur. Pada batas deviasi positif besar dari hukum raoult, dua komponen dapat larut dan komponen tersebut menguap yang secara matematis memberikan tekanan total yang merupakan jumlah total dari tekanan masing-masing.

Gambar unit destilasi uap

Alat & Bahan

Alat :

– Seperangkat alat destilasi uap

– Gelas beaker

– Gelas ukur

– Pengaduk gelas

– Kompor / hot plate

– Erlenmeyer

– Corong

– Corong pemisah

Bahan :

– Lengkuas merah

– Gypsum

– Aquades

– Vaseline

Gambar skema alat

Skema Kerja

Destilasi biasa

Cara Kerja :

1. 3 kg lengkuas merah dibersihkan kemudian diiris tipis
2. Dandang diberi gypsum dengan tujuan untuk merekatkan tutup
3. Memasukan irisan rimpang laus merah kedalam dandang yang terdapat air dibawahnya
4. Didestilasi lengkuas merah selama 2 jam
5. Dilakukan pemanasan yang bertujuan untuk menguapkan air, sehingga uap air dapat membawa minyak atsiri yang terkandung di dalam irisan rimpang laos merah.

NNo.	Perlakuan	Hasil
1	Pendestilasian lengkuas merah selama 2 jam –          sebelum di destilasi –    setelah di destilasi	–          berupa irisan-irisan lengkuas merah –          terdapat minyak sekitar 1mL berwarna kuning bening –          didapat residu lengkuas merah yang kandungan minyak atsirinya sudah menguap dengan adanya proses destilasi

Pembahasan

Prinsip dari destilasi uap didasarkan pada “Hukum Dalton” yang berbunyi, “Dua gas atau lebih atau uap yang tidak bereaksi secara kimia terhadap lainnya bercampur pada suhu yang konstan, maka tiap-tiap gas memiliki tekanan sendiri, seakan dia berada sendirian dan jumlah tekanan ini adalah sama dengan tekanan total sistem”. Dengan kata lain suatu cairan akan menguap apabila tekanan permukaan sama dengan tekanan uap lingkungan. Prinsip dari ekstraksi didasarkan pada distribusi zat terarut dengan perbandingan tertentu antara dua pelarut yang tidak saling campur.

Pada percobaan ini, dimasukkan irisan rimpang laos merah ke dalam dandang yang terdapat air di bawahnya. Pengirisan tipis pada rimpang laos merah berfungsi agar luas permukaan lebih besar sehingga dalam proses penguapan minyak atsiri yang terdapat pada tiap jaringan lebih mudah terangkat bersama dengan uap air dan tujuan dari penambahan air dimaksudkan untuk mempermudah menguapkan minyak atsiri, dimana minyak atsiri memiliki titik didih yang sangat tinggi. Sebelumnya,dandang diberi gypsum dengan tujuan untuk merekatkan tutup dandang agar tidak ada uap yang keluar dari dandang ketika proses pendestilasian.

Pada proses pendestilasian, dapat dihasilkan uap minyak atsiri dan air secara bersamaan, meskipun minyak dan air memiliki perbedaan titik didih yang tinggi. Hal tersebut terjadi karena telah berlakunya Hukum Dalton, yaitu “Dua gas atau lebih atau uap yang tidak bereaksi secara kimia terhadap lainnya bercampur pada suhu yang konstan, maka tiap-tiap gas memiliki tekanan sendiri, seakan dia berada sendirian dan jumlah tekanan ini adalah sama dengan tekanan total sistem, atau dengan kata lain suatu cairan akan menguap apabila tekanan permukaan sama dengan tekanan uap lingkungan”.

Kemudian dilakukan pemanasan yang bertujuan untuk menguapkan air, sehingga uap air dapat membawa minyak atsiri yang terkandung di dalam irisan rimpang laos merah. Selama proses pemanasan, perlu dilakukan pemantauan terhadap kondesornya. Kondensor disini bertindak sebagai pendingin uap yang terbentuk dari pemanasan agar dapat menjadi cairan kembali. Pemantauan terhadap kondensor dilakukan dengan terus mengganti air yang mengalir dalam kondensor ataupun dengan memberikan es pada air yang mengalir pada kondensor dengan alasan agar proses pendinginan uap untuk menjadi cairan kembali berjalan sempurna, karena jika kondensornya terlalu panas maka proses pendinginan uap akan terhambat sehingga, cairan yang seharusnya tertampung tidak terbentuk.

Hasil yang diperoleh dari destilasi berupa cairan yang terdiri dari air dan minyak atsiri, dimana minyak atsiri berada di atas dan air berada di bawah. Ketidak larutan antara keduanya disebabkan adanya perbedaan kepolaran, dimana air bersifat polar dan minyak bersifat non polar. Posisi minyak atsiri yang berada di atas air disebabkan karena minyak atsiri memiliki massa jenis yang cenderung lebih ringan dari pada massa jenis air, dimana massa jenis minyak atsiri sebesar 0,708 g/cm³ sedangkan air memiliki massa jenis sebesar 1g/l.

Jadi destilasi uap yaitu proses penyaringan suatu campuran air dan bahan yang tidak larut sempurna atau larut sebagian dengan menurunkan tekanan sistem sehingga didapatkan hasil penyulingan jauh dibawah titik didih awal. Destilasi uap merupakan metode yang lebih efisien dalam memperoleh minyak yang memiliki titik didih yang tinggi dan bahan yang keras, destilasi uap juga mengurangi waktu yang diperlukan untuk esktraksi minyak esensial. Selain itu biaya bahan bakar juga lebih rendah karena efisiensi suhu yang lebih tinggi.

Isolasi Minyak atsiri

Isolasi Minyak Atsiri Dari Lengkuas Merah Dengan Cara Destilasi Uap
Bunga, daun, dan akar dari berbagai tumbuhan mengandung bahan yang mudah menguap dan berbau wangi yang disebut minyak atsiri. Minyak atsiri merupakan bahan yang mudah menguap sehingga mudah dipisahkan dari bahan-bahan lain yang terdapat pada tumbuhan. Cara yang umum digunakan untuk memisahkan minyak atsiri adalah destilasi uap. Cara ini dilakukan dengan mengalirkan uap air kedalam tumpukan jaringan tumbuhan sehingga minyak atsiri tersuling bersama-sama dengan uap air. Minyak atsiri bukan senyawa murni, akan tetapi merupakan campuran senyawa organik yang terdiri dari berbagai macam komponen yang berlainan. Minyak atsiri banyak digunakan dalam industri sebagai bahan pewangi atau penyedap (flavoring). Beberapa minyak atsiri dapat digunakan sebagai bahan antiseptik internal atau eksternal, sebagai bahan analgesik, haemolitik atau sebagai anti zymatik, sebagai sedativ, stimulatis, untuk obat sakit perut, obat cacing. Minyak atsiri mempunyai sifat membius, merangsang, atau memuakkan.
Lengkuas merah (Alpinia purpurata), termasuk ke dalam famili tumbuhan Zingiberaceae. Ia mengandung suatu zat yang bisa meningkatkan daya tahan tubuh, mengatasi ejakulasi dini dan mengobati diare serta membunuh jamur pada kulit. Tapi, bila takaran tak sesuai, bisa menjadi racun. Lengkuas merah ditemukan menyebar di seluruh dunia. Kandungan Kimia lengkuas merah yaitu : Rimpang, batang dan daun Alpinia purpurata mengandung saponin dan tanin, di samping itu rimpang dan batang mengandung flavonoida, juga rimpangnya mengandung minyak atsiri.
Destilasi atau penyulingan adalah suatu metode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan atau didefinisikan juga teknik pemisahan kimia yang berdasarkan perbedaan titik didih. Dalam penyulingan, campuran zat dididihkan sehingga menguap, dan uap ini kemudian didinginkan kembali ke dalam bentuk cairan. Zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap lebih dulu. Metode ini merupakan termasuk unit operasi kimia jenis perpindahan massa. Penerapan proses ini didasarkan pada teori bahwa pada suatu larutan, masing-masing komponen akan menguap pada titik didihnya. Model ideal destilasi didasarkan pada Hukum Raoult dan Hukum Dalton.
Destilasi uap yaitu proses penyaringan suatu campuran air dan bahan yang tidak larut sempurna atau larut sebagian dengan menurunkan tekanan sistem sehingga didapatkan hasil penyulingan jauh dibawah titik didih awal. Prinsip destilasi uap yaitu, Campuran substansi yang tidak larut menunjukkan reaksi yang sangat beda dalam larutan homogen dan deskripsi sifatnya memerlukan hukum fisik yang berbeda. Dasar aturan dapat dipakai dengan mempertimbangkan akibat naiknya deviasi pada hukum raoult. Satu gejala dari deviasi positif adalah dalam diagram hubungan antara tekanan dengan temperatur. Pada batas deviasi positif besar dari hukum raoult, dua komponen dapat larut dan komponen tersebut menguap yang secara matematis memberikan tekanan total yang merupakan jumlah total dari tekanan masing-masing.
Gambar unit destilasi uap

Alat & Bahan
Alat :
– Seperangkat alat destilasi uap
– Gelas beaker
– Gelas ukur
– Pengaduk gelas
– Kompor / hot plate
– Erlenmeyer
– Corong
– Corong pemisah
Bahan :
– Lengkuas merah
– Gypsum
– Aquades
– Vaseline
Gambar skema alat

Skema Kerja
Destilasi biasa

Cara Kerja :
1. 3 kg lengkuas merah dibersihkan kemudian diiris tipis
2. Dandang diberi gypsum dengan tujuan untuk merekatkan tutup
3. Memasukan irisan rimpang laus merah kedalam dandang yang terdapat air dibawahnya
4. Didestilasi lengkuas merah selama 2 jam
5. Dilakukan pemanasan yang bertujuan untuk menguapkan air, sehingga uap air dapat membawa minyak atsiri yang terkandung di dalam irisan rimpang laos merah.
NNo. Perlakuan Hasil
1

Pendestilasian lengkuas merah selama 2 jam
– sebelum di destilasi

– setelah di destilasi

– berupa irisan-irisan lengkuas merah
– terdapat minyak sekitar 1mL berwarna kuning bening
– didapat residu lengkuas merah yang kandungan minyak atsirinya sudah menguap dengan adanya proses destilasi

Pembahasan
Prinsip dari destilasi uap didasarkan pada “Hukum Dalton” yang berbunyi, “Dua gas atau lebih atau uap yang tidak bereaksi secara kimia terhadap lainnya bercampur pada suhu yang konstan, maka tiap-tiap gas memiliki tekanan sendiri, seakan dia berada sendirian dan jumlah tekanan ini adalah sama dengan tekanan total sistem”. Dengan kata lain suatu cairan akan menguap apabila tekanan permukaan sama dengan tekanan uap lingkungan. Prinsip dari ekstraksi didasarkan pada distribusi zat terarut dengan perbandingan tertentu antara dua pelarut yang tidak saling campur.
Pada percobaan ini, dimasukkan irisan rimpang laos merah ke dalam dandang yang terdapat air di bawahnya. Pengirisan tipis pada rimpang laos merah berfungsi agar luas permukaan lebih besar sehingga dalam proses penguapan minyak atsiri yang terdapat pada tiap jaringan lebih mudah terangkat bersama dengan uap air dan tujuan dari penambahan air dimaksudkan untuk mempermudah menguapkan minyak atsiri, dimana minyak atsiri memiliki titik didih yang sangat tinggi. Sebelumnya,dandang diberi gypsum dengan tujuan untuk merekatkan tutup dandang agar tidak ada uap yang keluar dari dandang ketika proses pendestilasian.
Pada proses pendestilasian, dapat dihasilkan uap minyak atsiri dan air secara bersamaan, meskipun minyak dan air memiliki perbedaan titik didih yang tinggi. Hal tersebut terjadi karena telah berlakunya Hukum Dalton, yaitu “Dua gas atau lebih atau uap yang tidak bereaksi secara kimia terhadap lainnya bercampur pada suhu yang konstan, maka tiap-tiap gas memiliki tekanan sendiri, seakan dia berada sendirian dan jumlah tekanan ini adalah sama dengan tekanan total sistem, atau dengan kata lain suatu cairan akan menguap apabila tekanan permukaan sama dengan tekanan uap lingkungan”.
Kemudian dilakukan pemanasan yang bertujuan untuk menguapkan air, sehingga uap air dapat membawa minyak atsiri yang terkandung di dalam irisan rimpang laos merah. Selama proses pemanasan, perlu dilakukan pemantauan terhadap kondesornya. Kondensor disini bertindak sebagai pendingin uap yang terbentuk dari pemanasan agar dapat menjadi cairan kembali. Pemantauan terhadap kondensor dilakukan dengan terus mengganti air yang mengalir dalam kondensor ataupun dengan memberikan es pada air yang mengalir pada kondensor dengan alasan agar proses pendinginan uap untuk menjadi cairan kembali berjalan sempurna, karena jika kondensornya terlalu panas maka proses pendinginan uap akan terhambat sehingga, cairan yang seharusnya tertampung tidak terbentuk.
Hasil yang diperoleh dari destilasi berupa cairan yang terdiri dari air dan minyak atsiri, dimana minyak atsiri berada di atas dan air berada di bawah. Ketidak larutan antara keduanya disebabkan adanya perbedaan kepolaran, dimana air bersifat polar dan minyak bersifat non polar. Posisi minyak atsiri yang berada di atas air disebabkan karena minyak atsiri memiliki massa jenis yang cenderung lebih ringan dari pada massa jenis air, dimana massa jenis minyak atsiri sebesar 0,708 g/cm3 sedangkan air memiliki massa jenis sebesar 1g/l.
Jadi destilasi uap yaitu proses penyaringan suatu campuran air dan bahan yang tidak larut sempurna atau larut sebagian dengan menurunkan tekanan sistem sehingga didapatkan hasil penyulingan jauh dibawah titik didih awal. Destilasi uap merupakan metode yang lebih efisien dalam memperoleh minyak yang memiliki titik didih yang tinggi dan bahan yang keras, destilasi uap juga mengurangi waktu yang diperlukan untuk esktraksi minyak esensial. Selain itu biaya bahan bakar juga lebih rendah karena efisiensi suhu yang lebih tinggi.

Animasi Larutan Elektrolit PKBK

Biokimia TCA

BAB I

PENDAHULUAN

1. Latar Belakang

Daur TCA atau daur DAT (Daur Asam Trikarboksilat) berfungsi untuk mengoksidasi Asetil-KoA yang dihasilkan antara lain oleh Asam Piruvat. Senyawa terakhir ini dihasilkan oleh jalur utama (jalur glukosa-P menjadi Asam Piruvat). Baik Asam Piruvat maupun Asam Laktat masih mengandung energi yang banyak. Oleh karena itu, maka berdasarkan prinsip ekonomi sel, senyawa tersebut dapat diambil energinya dengan jalan mengubahnya menjadi CO₂ dan H₂O. Perubahan itu hanya bisa berlangsung apabila cukup tersedia Oksigen. Unsur yang terakhir ini digunakan untuk menangkap Hidrogen yang dibebaskan substrat. Dalam hal ini perlu diingat bahwa pada glikolisis dan fermentasi alkohol, Hidrogen yang dibebaskan dari substrat ditempelkan pada Asam Piruvat. Dari perhitungan jumlah energi yang dibebaskan dari Glukosa maka pembongkaran melalui jalur TCA/DAT yang aerobic ini menghasilkan energi yang jauh lebih besar apabila dibandingkan dengan pemecahan melalui jalur Glikolitik yang bersifat anaerobic itu.

Jalur yang melingkar ini disusun oleh Sir Hans Krebs, seorang ahli biokimia berkebangsaan Inggris. Karena penemuannya itu beliau mendapatkan hadiah Nobel pada tahun 1953. Jalur tersebut juga dinamakan Daur Krebs yang tahap-tahap dan reaksinya lebih lanjut akan dibahas dalam makalah ini.

 

1. Rumusan Masalah
2. Apakah yang dimaksud dengan daur TCA?
3. Bagaimanakah tahap-tahap dari daur TCA?
4. Zat-zat apa saja yang digunakan dalam daur TCA dan zat-zat apa saja yang dihasilkan?

 

1. Tujuan Penulisan
2. Agar pembaca dapat mengetahui pengertian dari daur TCA
3. Agar pembaca dapat mengetahui dan memahami tahap-tahap dari daur TCA
4. Agar pembaca dapat mengetahui zat-zat apa saja yang digunakan dalam daur TCA dan zat-zat apa saja yang dihasilkan

 

 

1. Manfaat Penulisan
2. Pembaca dapat mengetahui pengertian dari daur TCA
3. Pembaca dapat mengetahui dan memahami tahap-tahap dari daur TCA
4. Pembaca dapat mengetahui zat-zat apa saja yang digunakan dalam daur TCA dan zat-zat apa saja yang dihasilkan

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB II

PEMBAHASAN

 

1. Pengertian Daur TCA (Tri Carboksilat Acid)

Siklus Krebs adalah pemecahan asetil KoA (senyawa 2 C) menjadi CO₂ (senyawa 1 C), berlangsung di matriks mitokondria, dan terjadi secara aerob. Siklus krebs disebut siklus asam sitrat karena sennyawa pertama yang dibentuk dalam siklus krebs adalah asam sitrat. Disebut juga asam karboksilat karena dalam siklus krebs terlibat asam-asam dengan tiga gugus karboksil.

Daur TCA merupakan jalur metabolisme utama dari berbagai senyawa hasil metabolisme, yaitu :

1. Hasil katabolisme karbohidrat
2. Hasil katabolisme lemak
3. Hasil katabolisme protein

Yang berupa: Asetil koenzim-A sebagai hasil katabolisme lemak dan karbohidrat serta oksaloasetat, fumarat dan alfa ketoglutarat hasil katabolisme asam amino dan protein

Fungsi siklus krebs adalah sebagai berikut:

1. Menghasilkan karbondioksida terbanyak pada jaringan manusia.
2. Menghasilkan sejumlah koenzim tereduksi yang menggerakkan rantai pernapasan untuk produksi ATP
3. Mengkonversi sejumlah energi serta zat intermidiet yang berlebihan untuk digunakan pada sintesis asam lemak.
4. Menyediakan sebagian bahan keperluan untuk sintesis protein dan asam nukleat.
5. Melakukan pengendalian langsung berupa produk (alosterik) terhadap sistem enzim lain melalui komponen-komponen siklus.

Daur TCA Krebs dan proses-proses yang ada hubungannya merupakan bagian pusat dari metabolisme intermediet. Hal ini telah diistilahkan sebagai rangkaian jalur reaksi amfibolik, karena bukan memberikan energi dengan cara pemecahan satuan dua-karbon asetil dari asetil KoA, tetapi juga membuat metabolisme intermediet dari daur tersedia bagi keperluan-keperluan biosintetik. Karena daur TCA merupakan suatu lingkaran tertutup jika dikatakan demikian, maka tidak ada sintesa yang bersih di dalam daur. Oleh karena itu rangkaian jalur reaksi-reaksi yang lain mengisi lagi intermediet dari daur TCA untuk mengganti material yang diambil untuk keperluan lain-lain.

Setelah satu mol asetil KoA bereaksi, satu mol yang lain bereaksi dengan oksaloasetat untuk menghasilkan sitrat yang dilanjutkan dengan “berputarnya” daur. Gambar 9.5 memperlihatkan tahapan-tahapan dari daur TCA lebih terperinci.

 

 

 

1. Tahap-Tahap dari Daur TCA (Tri Carboksilat Acid)

Daur TCA (Tri Carboksilat Acid) disusun oleh Sir Hans Krebs, seorang ahli biokimia berkebangsaan Inggris. Karena penemuannya itu beliau mendapatkan Nobel pada tahun 1953. Daur TCA ini dapat disebut juga Daur Krebs yang reaksinya dapat dilihat pada gambar dibawah ini:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sebagaimana tampak pada gambar itu, jalur yang memecah asetil Ko-A menjadi CO₂ dan H₂O itu terdiri dari beberapa tahapan reaksi yang masing-masing dikatalis oleh enzim. Dari delapan reaksi tersebut, empat diantaranya merupakan reaksi oksidasi. Reaksi-reaksi di atas secara bertahap akan dijelaskan di bawah ini.

 

1. Pembentukan Sitrat (Kondensasi)

Pembentukan sitrat dilaksanakan oleh sitrat sintetase, juga dikenal sebagai enzim penyebab kondensasi sitrat atau oksalo asetat liase. Jika mekanisme sesungguhnya dari enzim tidak dipahami secara lengkap, maka kimia organik yang tersangkut adalah reaksi kondensasi antara suatu gugus karbonil dan suatu nukleofil:

Diketahui bahwa sitrat sitetase merupakan enzim pengatur yang mengawasi laju daur TCA. Misalnya ATP merupakan modulator negatif dari sitrat sintetase. Penghalangan oleh ATP mengurangi afinitas enzim untuk asetil KoA, apabila kebutuhan untuk oksidasi asetil KoA dengan daur TCA adalah rendah. Asetil KoA kemudian disimpangkan ke dalam saluran-saluran lain seperti biosintesa lipida. Walaupun hasil-hasil reaksi ini merupakan suatu molekul yang simetrik, namun reaksi enzim terjadi seakan-akan merupakan substrat yang tak simetrik.

Enzim sitrat sintetase dapat pula mengkatalis pembentukan sitrat dari monoflouro-CoA. Senyawa yang terakhir ini tidak beracun akan tetapi apabila zat itu bergabung dengan oksaloasetat dan terbentuk monoflourositrat yang akan menghambat bekerjanya enzim berikutnya (akonitase).

Pembahasan energi bebasnya (DF^o) adalah sebesar -7.700 kal/mol. Ini berarti bahwa reaksinya itu condong ke arah hasil kondensasi. Lepasnya energi yang begitu besar disebabkan karena bebasnya gugus –SKoA yang mendorong reaksi itu ke kanan.

 

2. Pembentukan Isositrat

Asam sitrat yang terbentuk pada reaksi kondensasi dapat mengalami interkonversi yang dikatalis oleh enzim akonitase. Pada peristiwa konversi ini terjadilah perubahan energi bebas sebesar + 1.590 kal/mol.

Reaksi tersebut dapat dipandang sebagai hidrasi-dehidrasi. Andaikan dimulai dari ikatan ganda dan gugus karboksil letaknya cis, maka kemungkinan penempatan H dan OH adalah sebagai berikut :

Kemungkinan pertama adalah gugus OH masuk ke atom C nomor 2 dan H ke atom C nomor 3, maka hasilnya adalah asam isositrat. Kemungkinan kedua yaitu gugus H masuk ke atom C nomor 2 sedangkan gugus OH ke atom C nomor 3, hasilnya ialah asam sitrat. Ternyata kemungkinan kedua lebih besar dari pada kemungkinan pertama. Hal itu disebabkan antara lain oleh perbedaan gugus yang terikat pada ikatan ganda yaitu H dan – CH₂COO^–. Kemungkinan yang paling besar adalah penempelan H pada atom C yang sudah mengandung H (Markovnikov).

Enzim akonitase ini memerlukan Fe²⁺. Kalau pada reaksi sebelumnya terbentuk fluorositrat maka enzim ini tidak dapat bekerja.

 

3. Dehidrogenase Isositrat

Ada dua bentuk isositrat dehidrogenase, satu bentuk memerlukan NAD⁺ dan yang lain memerlukan NADP⁺. Reaksi ini merupakan tahap pembatas laju dari daur TCA dan karenanya mengendalikan laju keseluruhan pernafasan. NAD⁺ isositrat dehidrogenase merupakan enzim pengatur yang diaktifkan oleh ADP dan NAD⁺ serta dihalang-halangi oleh ATP dan NADH. Enzim katabolic NAD⁺ “menghentikan” apabila tingkat ATP (asetil KoA) tinggi. Isositrat yang dioksidasi oleh isositrat dehidrogenase NADP⁺ menghasilkan NADPH, yang diperlukan untuk pengubahan asetil KoA menjadi asam-asam lemak dan keperluan-keperluan biosintesa yang lain.

Pada reaksi dehidrogenase dan sekaligus dekarboksilasi isositrat ini dihasilkan α ketoglutarat. Lepasnya CO₂ mendorong reaksi ini kearah pembentukan ketoglutamat.

Enzim yang mengkatalis disebut isositrat dehidrogenase yang dibantu oleh NAD⁺ atau NADP⁺ dan membutuhkan ion Mg⁺ atau Mn⁺ untuk aktivitasnya.

Dehidrogenase ini tergolong dalam enzim allosterik dan membutuhkan ADP sebagai modulator positif.

4. Dekarboksilasi Oksidasi -Ketoglutarat

Dekarboksilasi oksidatif dari – ketoglutarat menurut tata cara adalah identik dengan oksidasi piruvat oleh piruvat dehidrogenase. Seharusnya tidaklah mengherankan bahwa enzim – ketoglutamat dehidrogenase dalam struktur dan sifat-sifat adalah sama dengan piruvat dehidrogenase multienzim kompleks. Seperti halnya dengan bentuk–bentuk kompleks piruvat asetil KoA, maka -ketoglutarat dehidrogenase menuju ke pembentukan suksinil CoA :

 

5. Tiokinasi

Ikatan energi tinggi pada senyawa suksinil-KoA dapat dipindahkan ke GDP yang dengan fosfat membentuk GTP. Peristiwa ini dikenal sebagai fosforilasi tingkat substrat yang berbeda dari fosforilasi tingkat elektron-oksigen.

 

Enzim yang mengkatalis adalah suksinil-CoA tiokinase (suksinil-KoA sintasi) GTP yang terbentuk pada reaksi di atas, gugus fosfat dan energinya dapat dipindahkan ke-ADP yang selanjutnya menjadi

GTP + ADP                           GDP + ATP

 

6. Dehidrogenase Suksinat

Dehidrogenase Suksinat merupakan satu-satunya dehidrogenase dalam daur TCA yang memerlukan FAD dan sangat erat hubungannya dengan unsur-unsur pernafasan dan enzim di dalam membran mitokondria. Berbeda dengan dehidrogenase sebelumnya, enzim ini mengandung Co-enzim FAD yang terikat erat secara kovalen pada protein enzim. Suksinat dehidrogenase ini mengandung 4 atom S dan Fe tanpa heme. Atom-atom S-nya dapat direduksi dan Fe bisa mengalami perubahan valensi dari 2⁺ ke 3⁺ dan sebaliknya. Enzim ini terikat erat oleh membran mitokondria.

 

 

 

 

 

Asam Suksinat                       Asam Fumarat

Asam fumarat yang terbentuk dalam konfigurasi trans. Suksinat dehidrogenase dihambat secara kompetitif oleh asam malonat.

 

7. Pembentukan L-Malat

Hidrasi stereospesifik dari ikatan rangkap dua karbon–karbon pada fumarat menghasilkan anion asam -hidroksi dikarboksilat yaitu L-malat. Enzim yang bekerja sebagai katalisator dalam reaksi ini adalah fumarase, yang streospesifik bagi pembentukan L-malat :

 

 

 

 

Fumarat                                  L-Malat

 

8. Dehidrogenase L-Malat

L-asam malat selanjutnya mengalami dehidrogenasi menghasilkan asam oksaloasetat. Koenzim yang ikut serta dalam perubahan ini adalah NAD­­­⁺ enzimnya bernama L-malat dehidrogenase. Pada sel hewan tingkat tinggi enzim tersebut terdapat dalam mitokondria dan dalam sitoplasma ekstramitokondria.

Dengan terbentuknya asam oksaloasetat maka daur asam trikarboksilat sudah menyelesaikan tugasnya dan kembali berfungsi lagi bereaksi dengan asetil-KoA.

Reaksi jumlah LAT adalah:

Asetil –KoA yang bereaksi dengan asam oksaloasetat berasal dari karbohidrat, lemak dan protein. Karbohidrat yang menghasilkan satuan C-2 adalah asam piruvat melalui reaksi dekarboksilasi oksidatif. Mekanismenya serupa dengan dekarboksilasi oksidatif asam ketoglutarat.

 

1. Zat-zat dalam daur TCA

Asetil KoA dengan asam oksaloasetat, akan membentuk asam sitrat. Siklus Krebs disebut juga dengan siklus asam sitrat, karena menggambarkan langkah pertama dari siklus tersebut, yaitu penyatuan asetil KoA dengan asam oksaloasetat untuk membentuk asam sitrat. Pertama-tama, asetil KoA hasil dari reaksi antara (dekarboksilasi oksidatif) masuk ke dalam siklus dan bergabung dengan asam oksaloasetat membentuk asam sitrat. Setelah “mengantar” asetil masuk ke dalam siklus Krebs, KoA memisahkan diri dari asetil dan keluar dari siklus. Kemudian, asam sitrat mengalami pengurangan dan penambahan satu molekul air sehingga terbentuk asam isositrat. Lalu, asam isositrat mengalami oksidasi dengan melepas ion H⁺, yang kemudian mereduksi NAD⁺ menjadi NADH, dan melepaskan satu molekul CO₂ dan membentuk asam -ketoglutarat Setelah itu, asam -ketoglutarat kembali melepaskan satu molekul CO₂, dan teroksidasi dengan melepaskan satu ion H⁺ yang kembali mereduksi NAD⁺ menjadi NADH. Selain itu, asam -ketoglutarat mendapatkan tambahan satu KoA dan membentuk suksinil KoA. Setelah terbentuk suksinil KoA, molekul KoA kembali meninggalkan siklus, sehingga terbentuk asam suksinat. Pelepasan KoA dan perubahan suksinil KoA menjadi asam suksinat menghasilkan cukup energi untuk menggabungkan satu molekul ADP dan satu gugus fosfat anorganik menjadi satu molekul ATP. Kemudian, asam suksinat mengalami oksidasi dan melepaskan dua ion H⁺, yang kemudian diterima oleh FAD dan membentuk FADH₂, dan terbentuklah asam fumarat. Satu molekul air kemudian ditambahkan ke asam fumarat dan menyebabkan perubahan susunan (ikatan) substrat pada asam fumarat, karena itu asam fumarat berubah menjadi asam malat. Terakhir, asam malat mengalami oksidasi dan kembali melepaskan satu ion H⁺, yang kemudian diterima oleh NAD⁺ dan membentuk NADH, dan kembali terbentuk. Asam oksaloasetat ini kemudian akan kembali mengikat asetil KoA dan kembali menjalani siklus Krebs, karena selama reaksi oksidasi pada molekul glukosa hanya dihasilkan 2 molekul asetil koenzim A, maka siklus Krebs harus berlangsung sebanyak dua kali. setiap satu molekul asetil KoA (2C) yang masuk ke siklus krebs menghasilkan 3 NADH (setara 9 ATP), 1 FADH (setara 2 ATP), dan 1 ATP.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB III

PENUTUP

 

1. Kesimpulan

Berdasarkan makalah ini dapat disimpulkan bahwa:

1. Siklus Krebs adalah pemecahan asetil KoA (senyawa 2 C) menjadi CO₂ (senyawa 1 C), berlangsung di matriks mitokondria, dan terjadi secara aerob.
2. Tahap siklus Krebs ada 8 tahap yaitu pembentukan sitrat (kondensasi), pembentukan isositrat, dehidrogenase isositrat, oksidasi α-ketoglutarat, tiokinasi, dehidrogenase suksinat, pembentukan L-Malat, dehidrogenase L-Malat.
3. Zat-zat dalam Siklus Krebs/Daur TCA adalah Asetil KoA dengan asam oksaloasetat, akan membentuk asam sitrat, asam isositrat, asam α -ketoglutarat, suksinil KoA, asam suksinat, asam fumarat, asam malat, dan ATP.

 

1. Saran

Saran yang dapat diberikan adalah agar mahasiswa banyak mencari referensi tentang materi siklus Krebs/daur TCA ini. Agar mahasiswa benar-benar mengetahui dan memahami tentang pengertian, tahap-tahap serta zat-zat yang terdapat dalam siklus Krebs/daur TCA ini.

DAFTAR PUSTAKA

 

Maroharsono, Soeharsono. 2006. Biokimia 2. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.

Page, David. 1997. Prinsip-prinsip Biokimia. Surabaya: Universitas Airlangga.

Schumm, Dorothy E. 1993. Intisari Biokimia. Jakarta: Binarupa Aksara.

Solikhin. 2011. Serasi Biologi. Banjarmasin.