Laporan Praktikum Reaksi Maillard dan Hidrolosis Enzimatis

Tujuan Percobaan

• Mengetahui pengaruh waktu pemanasan terhadap reaksi pencoklatan non enzimatis.
• Menentukan pengaruh nilai absorbansi terhadap waktu pemanasan pada reaksi pencoklatan non enzimatis
• Menentukan pengaruh kelarutan dalam larutan yang mengandung gugus amina pada sistem padatan dalam reaksi pencoklatan non enzimatis
• Menentukan pengaruh kelarutan dalam larutan yang mengandung gugus amina pada sistem cairan dalam reaksi pencoklatan non enzimatis
• Menentukan pengaruh asam askorbat dan natrium sulfit terhadap reaksi pencoklatan enzimatis

Dasar Teori

Reaksi pencoklatan pada bahan pangan dapat dibagi menjadi dua reaksi utama yaitu pencoklatan enzimatis dan non-enzimatis. Reaksi pencoklatan enzimatis adalah proses kimia yang terjadi pada bahan pangan terutama sayuran dan buah-buahan yang menghasilkan pigmen warna coklat (melanin). Pencoklatan enzimatis dipicu oleh enzim oksidase dan oksigen (1,2 benzenediol; oxygen oxidoreductase, EC 1.10.3.1) yang dikenal sebagai phenoloxidase, phenolase, monophenol oxidase, diphenol oxidase dan tyrosinase. Reaksi ini dapat terjadi bila jaringan tanaman terpotong, terkupas dan karena kerusakan secara mekanis yang dapat menyebabkan kerusakan integritas jaringan tanaman. Hal ini menyebabkan enzim dapat kontak dengan substrat yang biasanya merupakan asam amino tirosin dan komponen fenolik seperti katekin, asam kafeat, dan asam klorogena sehingga substrat fenolik pada tanaman akan dihidroksilasi menjadi 3,4-dihidroksifenilalanin (dopa) dan dioksidasi menjadi kuinon oleh enzim phenolase. Reaksi ini banyak terjadi pada buah-buahan atau sayuran yang banyak mengandung substrat senyawa fenolik seperti catechin dan turunannya, yaitu: tirosin, asam kafeat, asam klorogenat serta leukoantosianin.

Pencoklatan enzimatis pada bahan pangan memiliki dampak menguntungkan dan juga dampak yang merugikan. Reaksi pencoklatan enzimatis bertanggung jawab pada warna dan flavor yang terbentuk. Dampak yang menguntungkan, misalnya enzim polifenol oksidase bertanggung jawab terhadap karakteristik warna coklat keemasan pada buah-buahan yang telah dikeringkan seperti kismis, buah prem dan buah ara. Dampak merugikannya adalah mengurangi kualitas produk bahan pangan segar sehingga dapat menurunkan nilai ekonomisnya. Sebagai contoh, ketika memotong buah apel atau pisang. Selang beberapa saat, bagian yang dipotong tersebut akan berubah warna menjadi coklat. Perubahan warna ini tidak hanya mengurangi kualitas visual tetapi juga menghasilkan perubahan rasa serta hilangnya nutrisi. Reaksi pencoklatan ini dapat menyebabkan kerugian perubahan dalam penampilan dan sifat organoleptik dari makanan serta nilai pasar dari produk tersebut.

Kecepatan perubahan pencoklatan enzimatis pada bahan pangan dapat dihambat melalui beberapa metode berdasarkan prinsip inaktivasi enzim, penghambatan reaksi substrat dengan enzim, penggunaan chelating agents, oksidator maupun inhibitor enzimatis. Adapun cara konvensional yang biasa dilakukan adalah perlakuan perendaman bahan pangan dalam air, larutan asam sitrat maupun larutan sulfit.

Selain secara enzimatis, terdapat pula reaksi pencoklatan non-enzimatis yang terdiri atas reaksi Maillard dan karamelisasi (pemanasan gula sukrosa menjadi karamel). Reaksi Maillard adalah reaksi antara karbohidrat khususnya gula pereduksi dengan gugus amina primer pada bahan pangan yang menghasilkan produk berwarna cokelat yang dikehendaki pada pengolahan bahan pangan, misalnya: pemanggangan daging atau roti maupun proses penggorengan ubi jalar, singkong dan lain sebagainya. Reaksi Maillard berlangsung melalui tahap berikut:

• Aldosa (gula pereduksi) bereaksi dengan asam amino atau dengan gugus amino dari protein sehingga dihasilkan basa Schiff.
• Perubahan terjadi menurut reaksi amadori sehingga menjadi amino ketosa.
• Hasil reaksi amadori mengalami dehidrasi membentuk furfural dehida dari pentosa atau hidroksil metil furfural dari heksosa.
• Proses dehidrasi selanjutnya menghasilkan produk antara berupa metil-dikarbonil yang diikuti penguraian menghasilkan reduktor dan dikarboksil seperti metilglioksal, asetot dan diasetil.
• Aldehida-aldehida aktif dari produk tahap ke-3 dan 4 terpolimerisasi tanpa mengikutsertakan gugus amino (disebut kondensasi aldol) atau dengan gugusan amino membentuk senyawa berwarna cokelat yang disebut melanoidin.

Reaksi Maillard telah memberikan perubahan besar pada industri makanan, sebab reaksi ini berpengaruh pada aroma, rasa dan warna, diantaranya: industri pemanggangan kopi dan biji kokoa, proses pengembangan roti dan kue dan pembakaran sereal dan pemasakan daging. Lebih jauh lagi, produk dari reaksi Maillard ini dapat menyebabkan penurunan nilai gizi secara signifikan. Penurunan kandungan gizi yang penting ini terjadi akibat pembentukan senyawa toksik dan mutagenik. Polimer akhir yang dihasilkan telah diketahui sifat-sifat fisik dan kimianya, antara lain: berwarna coklat, memiliki berat molekul besar, mengandung cincin furan dan polimer nitrogen (karbonil, karboksil amina, amida, pirol, indol, azometih, ester, anhidrida, eter, metil dan atau grup hidroksil). Reaksi ini dapat terjadi misalnya saat memanaskan makanan seperti produk roti yang biasanya mengandung 10% total lisin yang akan berubah menjadi pyralin. Susu bubuk dapat mengandung 50% lisin dapat membentuk produk amidori yaitu laktulosalysin.

Alat dan Bahan

No.	Alat	Jumlah	Bahan	Jumlah
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12	Tabung reaksi Spektrofotometer Hotplate Oven Rak Tabung Gelas kimia 250mL Corong Buchner Kertas saring Lumping dan alu Kuvet Pipe tetes Spatula	4 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 4 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah	Aquades Minyak goreng Larutan glukosa Asam amino Adonan Larutan glisin Buah apel Asam askorbat Natrium sulfit Dipotasium sulfat Urea 1% Larutan lisin	Secukupnya Secukupnya 12,5 mL – 40 gram 12,5 mL 120 gram 0,01 gram 0,01 gram 0,12 gram 60 mL –

Cara Kerja

1. Pencoklatan sistem cairan

Sebanyak 2 mL glukoa dimasukkan ke dalam masing-masing enam tabung reaksi yang diberi label 0 menit, 10 menit, 20 menit, 40 menit, 80 menit, dan 100 menit. Kemudian ke dalam masing-masing tabung reaksi ditambahkan dengan 2 mL larutan glisin dan dipanaskan sesuai waktu yang telah terlabel di tabung. Kemudin didiamkan selama 2 menit. Terakhir, diku dengan spektrofotometer Uv-Vis dengan panjang gelombang 450 nm untuk menentukan nilai absorbansinya.

2. Pencoklatan sistem padatan

Buah kertas saring diberi dua buah tanda dengan jarak 2 cm dan diberi label tanda tersebut dengan simbol (x) dan (.). Kemudian tanda tersebut ditetesi dengan larutan glukosa untuk simbol (x) dan glisin untuk simbo (.). Kemudian, lingkaran cairan tersebut dibiarkan hingga tumpang tindih. Terakhir, kertas saring tersebut digoreng dan diamati hasilya.

3. Pencoklatan adonan

Disiapkan terlebih dahulu 10 gram adonan sebanyak 4 buah yang kemudin dipipihkan dengan bentuk bulat. Setelah itu, adonan ditetesi dengan larutan glukosa, glisin, campuran glisin dan glukosa, dan adonan yang tidak diberi larutan pada masing-masing adonan. Kemudian dipanaskan dalam oven selama 10 menit pada suhu 150^oC. Terakhir, pada menit ke-6, adonan diamati hasilnya.

4. Pencoklatan enzimatis

Disiapkan terlebih dahulu 2 buah apel merah. Kmduin diimbang sebanyak 30 gram untuk satu pelarut. Jadi diperlukan 4 kali penimbangan dengan bobot 30 gram karena pelarut yang digunakan sebanyak 4 pelarut. Kemudian dilarutkan dengan 60 mL pelarut aquades, 60 mL pelarut urea, 60 mL pelarut asam askorbat, dan 60 mL pelarut asam sulfit pada masig-masing tabung reaksi. Setelah itu dibiarkan selama 3 menit dan kemudian pelarut diganti dengan pelarut K₂PO₄ sebanyak 60 mL. Setelah itu dibiarkan selama 30 menit dan dihomogenkan. Kemudian digerus dan disaring untuk diambil filtratnya. Kemudian filtrate tersebut diuji dengan spektrofotometer Uv-Vis untuk dicek nilai absorbansinya.

Hasil pengamatan

• Reaksi pencoklatan non enzimatis sistem cairan
  

  Interval waktu	Absorbansi	Warna	Aroma
  0 menit	0.012	Larutan tak berwarna	–
  10 menit	0.014	Larutan tak berwarna	Harum caramel (+)
  20 menit	0.028	Larutan tak berwarna	Harum karamel (++)
  40 menit	0.097	Larutan coklat (- – – -)	Harum karamel (+++)
  80 menit	0.090	Larutan coklat	Harum karamel (++++)

• Reaksi Pencoklatan non enzimtis sistem padatan
  

  Tetesan	Urutan pencokltan	Warna	Aroma
  Glukosa	Ketiga	Coklat (+)	Harum (+)
  Glisin	Kedua	Coklat (++)	Harum (++)
  Glukosa + glisin	Pertama	Coklat (+++)	Harum (+++)

• Reaksi Pencoklatan non enzmatis sistem adonan
  

  Tetesan	Urutan pencolatan	Warna	Aroma
  Glukosa	Ketiga	Coklat (+)	Harum (+)
  Glisin	Kedua	Coklat (++)	Harum (++)
  Glukosa  + glisin	Pertama	Coklat (+++)	Harum (+++)
  Kosong	Keempat	Kuning	–

• Reaksi pencoklatan enzimatis
  

  Tabug ke	Larutan	Absorbansi	Warna
  1	Aquades	1.067	Coklat (+)
  2	Urea	1.218	Coklat (++)
  3	Aquades + asam askorbat	0.920	Coklat
  4	Aquades + natrium sulfit	0.581	Coklat (-)

Pembahasan

Pencoklatan (browning) merupakan proses pembentukkan pigmen berwarna kuning yang akan segera berubah menjadi coklat gelap. Pencolatan yang diinginkan terdapat pada kopi, sirup, bir, dan roti bakar. Sedangkan pncoklatan yang tidak diinginkan yaitu apel, kentang, dan jus. Reaksi pencoklatan terdiri dari reaksi pencoklatan enzimatis dan non enzimatis

1. Reaksi pencolatan non enzimatis

Reaksi pencoklatan non enzimatis tidak melibatkan peran enzim, biasanya terjadi saat pengolahan berlangsung. Raksi pencoklatan ini merupakan perubahan warna karena pengolahan akibat panas. Ada dua macam reaksi yang terjadi yaitu reaksi Maillar dan karamelisasi. Untuk menganalisis beberapa perlakuan terhadap reaksi pencoklatan dilakukan dalam beberapa sistem atau kondisi yaitu sistem cairan, padatan, dan adonan. Dalam praktikum ini, ketiga sistem tersebut dilakukan semuanya. Reaksi Marillard merupakan raksi yang terjadi Antara gugus karbonil yang reaktif dari senyawa gula bereaksi dengan gugus amino nukleofilik, hasilnya berupa campuran kompleks molekul yan bertanggung jawab untuk membentuk bau atau aroma dan rasa. Proses ini dakan dipercepat dalam suasana basa. Reaksi ini terjadi antara gula reduksi dengan senyawa amina. Reaksi ni membutuhkan panas. Raksi ini sangat bermanfaat dalam penyiapn industri makann seerti industri roti, hasil reaksi dari reaksi Maillard adalah produk roti denan aom dan warna kuning keemasan di permukaannya. Contoh warna coklat yang dikehendaki yaitu pemanganan dagin, roti, menggoreng uji jalar, singkong. Sedangkan warna coklat yang tidak dikehendaki dapat menurunkan kualitas produk. Raksi Maillard juga dapat menyebabkan kehilangan ketersediaan asam amino, kehilanan nilai gizi, pembentukkan antinutrisi, pembentukkan komponen toksik dan komponen mutagenic proses yang terjdi pada reaksi Marillar yaitu a) gugus karbonil dari gula berasi dengan ugus amino menghasilkan N-glikosamin dan air. B) gugus glikosasmin yan tidak stabil mengalami pengaturan kembali membentuk ketosamin. c) selanjutnya ketosamin mengalami proses lebih lanjut yaitu memproduksi air, membentuk diasetil, aspirin, piruvaldehid, dan bentuk ikatan hidrolitik rantai pendek lainnya serta membentuk polimer nitrogen berwarna colat (meladoidin).

Karamelisasi merupakan proses pencoklatan non enzimatis yang disebabkan oleh pemanasan gula yang mlampaui titik leburnya,mil pada suhu di atas 170oC dihasilkan gula berwarna coklat. Jika gula dipanaskan sampai suhu yang lebih tinggi, gula tersebut akan berubah menjadi airan bening. Jika dipanaskan terus, lama-kelamaan gula tersebut menjadi warn kuning, kemudian kecoklatan, hingga dengan cepat berubah warna menjadi benar-benar colat. Proses yang disebut dengan karamelisasi. Hasilnya memiliki aroma dan rasa yang khas yang serikg disebut sebagai karamel. Reaksi yang terjdi bila gula mulai hancur atau terpecah-pecah, tidak diketahui pasti, tetapi paling sedikit melalui tahap-tahap sebagai berikut: Mula-mual setiap molekul sukrosa dipecah menjadi sebuah molekul gluko dan fruktosan (fruktosa yang kekurangan satu molekul air). Suhu yang tingi mampu mengeluarkan sebuah molekul air dari setiap molekul gula sehingga terjadilan glukosan. Proses pemecahan dan dehidrasi diikuti dengan polimerisasi dan beberapa jenis asam timbul dalam campuran tersebut.

• Pencoklatan sistem cairan

Larutan gula yang merupakan larutan yak berwarna dimasukkan ke dalam tabung raksi untuk dilakukan proses reaksi. Gula tersebut dimasukkan ke dalam enam tabung reaksi.kemudian pada masing-masing tabung ditetesi 2 mL glisin untuk berlangsungnya reaksi maillar. Kemudian masing-masing tabung dipanaskan sesuai dengan waktu yang telah ditentukan yaitu tabung 1: 0 menit, tabung 2: 10 menit, tabung 3: 20 menit, tabung 4: 40 menit, tabung 5: 80 menit, dan tabung 6: 100 menit. Pemanasan berlangsung supaya reaksi Mallard berlangsung. Dari perlakuan ini, semakin lama waktu pemanasan, larutan semakin coklat dan aroma yang dihasilkan semakin menunjukkan karamel. Dengan demikian, dalam masing-masing tabung reaksi, terbentuk polimer nitrogen berwarna coklat atau meladonin. Setelah dilakukan pengecekkan denga spektrofotometer uv-Vis bahwa semakin lama waktu pemanasan semakin besar pula nklai absorbansi dalam sistem tersebut. Dengan demikian, semakin lama waktu pemansan, semakin banyak pula molekul meladonn yang terabsorbsi.

• Pencolatan sistem padatan

Kertas saring diberi dua tanda dengan jarak 2 cm, masing-masing tanda untuk glukosa (X) dan glisi (.). kemudian kertas saring tersebut dibiarkan supaya terjadi interaksi Antara dua molekul glukosa dan glisin. Setelah terjadi tumpang tindih antra kedua larutan yang artinya kedua molekul tersebut sudah beraksi, kemudian digoreng. Pada tanda (X) yang merupakan glukosa, terjadi proses karamelisasi, dimana terjadi perubahan glukosa menjadi glukosan sehingga dihasilkan warna coklat. Penggorengan ini juga trjadi ada suhu tinggi, jadi glukosa menjadi reaksi pencoklatan pertama dibandingkan dengan glisin karena merupakan protein yang menandung gugus amina. Aroma yang dihasilkan lebih karamal glukosa dibandingkan denga glisim. Sementar itu, untuk molekul yang berinteraksi terjadi reaksi Maillard sehingga dihasilkan warna colat dan bau karemel setelah dilakukan penggorengan, akan tetapi pencolatannya lebih baik dari glukoa dan glisin.

• Pencoklatan adonan

Dalam percobaan ini dilakukan terlebih dahulu pengadonan dari tepung terigu adonan tersebut merupakan media bagi glukosa dan glisin dan juga campuran kedua senyawa tersebut. Adonan yang telah jari ditetesi dengan glukosa, glisin, campuran glukosa dan glisin, dan adonan yang tidak dilakukan penetesan kedua senyawa tersebut. Kemudian dilakukan pemanasan dalam oven pada suhu 150oC selama 10 menit. Pada adonan yang ditetesi glukosa, terjadi perubahan warna coklat dan aroma karamel. Hail ii dikarenakan glukasa yang ditetesi pada adonan terjadi proses karamelisasi pada suhu tinggi (105oC) sehingga dihasilkan warna colat dan beraroma karamel. Hal yang sama juga terjadi pada adonan yang ditetesi dengan glisin, namun warna yang dihasilkan lebih baik adonan glukosa. Pada adona yang ditetsi dengan campuran glukosa dan glisin terjadi reaksi Maillard pada proses pemanasan sehingga dihasilka warna coklat dan bau karamel yang merupakan terbentuknya molekul-molekul meladonin. Pada adonan yang tidak ditetsi denga larutan apapun tidak terjadi perubahan warna ataupun aroma. Hal ini diakibatkan tidak terjadi reaksi, baik reaksi Maillard maupun karamelisasi pada pemanasan adonan tersebut.

2.  Reaksi pencolatan enzimatis

Reaksi pencoklatan enzimatis merupakan gejala terbentuknya warna oklat pada bahan panga secar alami akibat suatu proses. Pencoklatan enzimatis ini terjadi pada buah-buahan atau sayuran yang tersusun atas enzim fenolase. Contohnya adalah apel. Pencoklatan enzimatis dapat terjadi karena adanya jaringan-jarinan tanam yan menalami perlakuan sepert pada bagian-bagian yang digigit atau bagian yang mengalami pengupasan. Pada pencoklatan enzimatis terjadi pada buah yang telah dikupas, disebabkan oleh pengaruh ktivia enzim polifenol oksidase (PPO) yang dengan bantuan oksigen akan mengubah gugus monofenol menjadi o-hidkroksiphenol, yang selanjutnya diubah menjadi o-kuinon. Gugus o-kuinon inilah yang membentuk warna coklat. Pencegahan pencoklatan enzimatis yaitu sebagai berikut.

1. Pengurangan osigen atau penggunaan antiosidan mialnya vitamin C ataupun sulfit

Antioksidan dapat mencegah oksidasi komponen-komponen fenolat menjadi kuinon berwarna gelap. Sulfit dapat menghambat enzim fenolase pada konsentrasi 1 ppm secara langsung atau mereduksi hasil oksidasi kuinon menjadi bentuk fenolat sebelumnya. Penggunaan vitamin 9dapat mereduksi kembali kuinon berwarna hasil oksidasi o-kuinon0 menjadi senyawa fenolat (o-difenol) tak berwarna.

2. Pemanasan untuk menginaktivasi enzim-enzim

Enzim umumnya bereaksi optimum padasuhu 30-40oC. Pada suhu 45oC enzim mulai terdenaturasi dan pada suhu 60oC mengalami dekomposisi. Enzim yang terdenaturasi akan kehilangan kemampuan katalisnya.

Pada perlakuan ini, buah yan igunakan adalah apel. Apel yang akan diuji dilarutkan pada masing-masing empat pelarut yaitu air, urea, aam askorbat, dan natrium sulfit, apel tersebut dibiarkan selama tiga menit supaya terjadi proses pencoklatan enzimatis dengan masing-masing pelarut yang digunakan. Kemudian dinetalkan dengan kalium posfat dan dibarkan selama 30 menit. Kemudian dihaluskan dengan cara digerus supaya bia dilakukan poses penyaringan dan dilakukan pengecekkan denga spektrofotometer Uv-Vis. Pada apel yang dilarutkan dalam awuades dan urea mengalami perubahan warna coklat yang pekat. Hal ini dikarenakan terbentuk senyawa o-kuinon yang menyebabkan warna coklat. Sementara itu untuk apel yang dilarutkan dalam asam askorbat dan natrium sulfit tidak menimbulkan perubahan warna coklat. Hal ini disebabkan karena asam askorbat mereduksi o-kuinon menjadi fenolat sehingga menjadi tidak berwarna. Sementara ion sulfit dapat menghambat enzim fenolasi secara langsun atau meeduksi kuonon menjadi bentuk sehelumnya sehingga pencoklatan terceah. Pengecekkan dengan spektrofotometer uv-Vis bertujuan untuk megnetahui banyaknya molekul o-kuinon yang terbentuk sehingga terdeteksi oleh spektrofotometr dengan nilai absorbansi. Dari hasil ini, apel yang dilarutkan dalam aquades dan urea memiliki nilai absorbansi yang besar. Dengan demikian, nilai absorbansi yang besar menunjukkan bahwa banyak molekul o-kuinon yang terbentuk.

Kesimpulan

Dari percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa.

• Semakin lama waktu pemanasan, reaksi pencolatan non enzimatis semakin baik pada sistem model cairan.
• Nilai absorbansi semakin besar pada sistem cairan jika pemanasan semakin lama.
• Pada sistem padatan, larutan glukosa mengalami reaksi pencoklatan enzimatis yang baik dibandingkan dengan glisin dan campuran glisin dan glukosa.
• Pada sistem adonan, campuran glukosa dan glisin mengalami pencoklatan pertama, kemudian glisin, dan terakhir glukosa.
• Aam askorbat dan natrium sulfit dapat mencegah reaksi pencoklatan enzimatis.

DAFTAR PUSTAKA

• 1990. “The Principles of Biochemistry” USA: McGrawhill
• James, E.1994. “Kimia universitas edisi ke-5” Jakarta: Erlangga
• 1982. “Dasar-dasar Biokimia jilid 1” Jakarta: Erlangga
• Ngili, Yohanis. 2010. “Biokimia Dasar”. Bandung: Rekayasa Sains
• Poeadji, Anna. 2005. “Dasar-dasar Biokimia” Depok: UI Press

Uji Molisch

Prinsip dari uji Molisch yaitu untuk mengidentifikasi adanya karbohidrat dalam suatu sampel. Karbohidrat akan mengalami  reaksi dehidrasi oleh asam sulfat membentuk cincin furfural dan ketika beraksi dengan α-naftol akan terbentuk seyawa kompleks berwarna ungu pada permukaan larutan.

Mekanisme yang terjadi yaitu karbohidrat akan dihidrolisis menjadi monosakarida. Kemudian, monosakarida akan mengalami dehidrasi menjadi furfural atau hidroksimetil  furfural. Furfural merupakan hasil dehidrasi dari golongan pentosa, sementara hidroksimetil merupakan dehidrasi dari golongan heksosa. Reagen Molisch yang di dalamnya mengandung α-naftol dalam alkohol akan bereaksi dengan furfural tersebut membentuk suatu senyawa kompleks berwarna ungu. Monosakarida akan cepat bereaksi dengan reagen Molisch dibandingkan dengan disakarida. Hal ini disebabkan monosakarida langsung mengalami dehidrasi dengan asam sulfat untuk membentuk suatu furfural. Namun untuk untuk disakarida dan polisakarida harus diubah terlebih dahulu menjadi monosakarida yang kemudian baru bisa dihidrolisis dengan asam sulfat membentuk furfural.

Monosakarida  +  H₂SO₄    —->    Furfural/hidroksimetil furfural   +  α-naftol    —->    Kompleks ungu

 

Langkah Kerja:

1. Masukkan 1 mL sampel ke dalam tabung reaksi.
2. Tambahkan dengan 2 tetes reagen Molisch.
3. Tambahkan dengan 1 mL H₂SO₄.

Karakteristik Fenol

Fenol berasal dari kata Fenil Alkohol. Senyawa ini tersusun atas gugus hidroksil yang terikat pada cincin aromatik (cincin fenil). Ia mempunyai rumus kimia C₅H₆OH. Fenol yang mempunyai nama lain yaitu asam karbolat dan benzenol merupakan kristal tak berwarna yang memiliki bau khas. Senyawa ini memiliki turunan yang terdapat sebagai flavonoid alkaloid dan senyawa fenolat lainnya. Contohnya adalah eugenol yang merupakan minyak pada cengkeh

Karakteristik

Aseton yang memiliki nama lain propanon, dimetil keton, 2-propanon, propan-2-on, dimetilformaldehida, dan β-ketopropana, merupakan senyawa yang berbentuk cairan yang tidak berwarna dan mudah terbakar. Aseton merupkana keton yang paling sederhana. Aseton larut dalam berbagai perbandingan dengan air, etanol, dietil eter, dll. Aseton sendiri juga merupakan pelarut yang penting di laboratorium. Ia sering digunakan sebagai bahan untuk pembuatan plastik, serat, obat-obatan, serta senyawa-senyawa lainnya. Ia juga ditemukan secara alami dalam tubuh namun dengan kandungan yang sangat sedikit.

 

Aseton dapat disentesis secara langsung dari propena yang secara umum melalui proses kumena. Benzena dialkilasi dengan propena, kemudian produk proses kumena (isospropilbenzena) dioksidasi menghasilkan fenol dan aseton.

C₆H₅CH(CH₃)₂  +  O₂    —->    C₆H₅OH  +  OC(CH₃)₂

Sebelum terbentuk fenol dan aseton, terjadi pembentukan zat antara yaitu kumena hidroperoksida (C₆H₅(OOH)(CH₃)₂.

Aseton juga bisa disintesis melalui propena yang dioksidasi langsung dengan menggunakan katalis Pd(II) atau Cu(II). Zaman dahulu, aseton diproduksi melalui proses distilasi kering senyawa asetat misalnya kalsium asetat. Pada perang dunia I, aseton diproduksi melalui proses fermentasi bakteri yang menghasilkan aseton butanol. Namun, produk yang dihasilkan sangat sedikit sehingga proses ini tidak digunakan kembali. Pencetus dari metode fermentasi bakteri ini ialah Chaim Weizmann yang merupakan seorang berkebngsaan Britania. Ia membuat teknik ini untuk membantu negaranya selama perang dunia I.

Penggunaan

• Cairan Pembersih

Aseton merupakan komponen utama dari cairan pelepas cat kuku. Biasanya sering digunakan etil asetat sebagai pelarut organik lainnya. Aseton juga digunakan sebagai cairan pelepas lem super. Ia juga dapat digunakan untuk mengencerkan dan membersihkan resin kaca serat dan epoksi. Ia juga dapat melarutkan berbagai macam plastik dan serat sintetis.

• Pelarut

Aseton dapat melarutkan berbagai macam plastik, termsuk botol Nalgene yang dibuat dari polistirena, polikarbonat, dan beberap jenis poliprolilena. Di laboratorium, aseton sering digunakan sebagai pelarut aportik polar dalam kebanyakan reaksi organik. Ia sering digunakan untuk melarutkan berbagai senyawa Karena polaritasnya yang menengah. Ia disimpan dalam botol cuci yang nantinya digunakan untuk membilas peralatan gelas laboratorium.

Walaupun sifatnya yang mudah terbakar, aseton digunakan secara ekstensif pada proses penyimpanan dan transpor asetilena dalam industri pertambangan. Bejana yang mengandung bahan berpori diisi dengan aseton kemudian asetilena. Asetilena akan larut dalam aseton.

• Stok Umpan

Dalam dunia industri, aseton direaksikan dengan fenol untuk menghasilkan bisfenol A. Bisfenol A merupakan komponen penting dalam berbagai polimer, misalnya polikarbonat, poliuretana, dan resin epoksi.

Manfaat Kloroform

Kloroform atau yang disebut sebagai triklorometana(CHCl₃) merupakan senyawa dalam bentuk cairan tak berwarna, beraroma khas, dan mudah menguap. Senyawa ini sering digunakan sebagai anestesi umum. Namun sekarang ini telah jarang digunakan karena sudah terbukti dapat merusak organ hati dan ginjal. Untuk saat ini, kloroform lebih sering digunakan dalam proses industri seperti pembuatan plastik, pendingin, dan pelarut.

Badan Perlindungan Lingkungan (EPA) telah mengklasifikasikan baha klorofom merupakan senyawa yang dapat menyebabkan kemungkinan karsinogen pda manusia. Kloroform disimpan dalam botol kecap gelap karena supaya terhindar dari cahaya.  Bila terkena cahaya, kloroform akan bereaksi dengan oksigen di udara menghasilkan gas beracun, fosgen.  Gas beracun ini (fosgen) digunakan sebagai senjata kimia yang digunakan selama Perang Dunia I

Sintesis

Kloroform dapat disintesis dengan mereaksikan etil alkohol dan kalsium hipoklorit. Kalsium hipolkorit berperan sebagai pendonor atom klor. Etil alkohol bisa juga direaksikan dengan pemutih karena di dalam pemutih tersebut terkandung senyawa aktif yaitu asam hipoklorit. Pertama, etil alkohol dipanaskan kemudian dicampurkan dengan kalsium hipoklorit. Pada intinya, terdapat tiga reaksi yang berlangsung di dalamnya.

• Reaksi Oksidasi

CH₃-CH₂OH  +  Cl₂    —->    CH₃-CHO  +  HCl

• Reaksi klorinasi

CH₃-CH₂OH  +  3Cl₂    —->   CCl₃-CHO  +  HCl

• Reaksi Hidrolisis

2CCl₃-CHO  +  Ca(OH)₂    —->    2CHCl₃  +(HCOOH)₂Ca

 

Selain dengan etil alkohol, bisa juga digunakan aseton sebagai penggantinya. Kloroform bisa diperoleh juga dari metana melalui proses distilasi bertingkat. Reaksi ini merupakan reaksi klorinasi dengan suhu 400^oC. Proses ini paling banyak digunakan dalam dunia industri.

 

Penggunaan

• Kloroform digunakan untuk mengekstraksi komponen yang tidak larut dalam air. Misalnya dalam proses isolasi DNA, dimana lipid tidak larut dalam air. Isolasi DNA menggunakan campuran fenol, kloroform, dan isoamilalkohol sehingg akan dihasilkan suspensi DNA. Pada lapisan bawah merupakan zat pengotor mengendap di bagian bawah tabung.  Lapisan atas akan diproses lebih lanjut untuk uji DNA sementara zat pengotor dibuang.
• Kloroform digunakan pada metode Metylene Blue Active Subtance yaitu untuk menentukan konsentrasi detergen anionik seperti sodium dodesil sulfat. Lapisan bagian kloroform diambil dan dilakukan pengujian menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 652 nm.
• Kloroform digunakan untuk mengkuantifikasi kandungan lipid dalam suatu sampel secara kasar. Biasanya sering ditambahkan pelarut organic lainnya seperti metanol untuk menarik zat pengotor seperti protein. Lapisan kloroform kemudian dimbil dan diuapkan sehingga tersisa lipid.
• Kloroform digunakan untuk mengekstraksi kafein dalam minuman. Untuk menarik zat pengotornya digunakan diklorometana. Larutan kloroform diambil kemudian diuji dengan spektrofotometer UV.

 

Siklus Asam Sulfat di Planet Venus

Asam sulfat di planet venus diproduksi pada bagian atas asmofer dengan mereaksikan karbon dioksida, sulfur dioksida, dan uap air secara fotokimia oleh sinar matahari. Sinar ultraviolet yang dihasilkan dari sinar matahari mempunyai panjang gelombang kurang dari 169 nm. Dengan panjang gelombang tersebut, sinar ultraviolet dapat mengakibatkan fotodisosiasi karbon dioksida menjadi karbon monoksida dan oksigan (dalam bentuk atomik).

Oksigen atomik yang dihasilkan merupakan molekul yang sangat reaktif, sehingga ia dapat dengan mudah bereaksi dengan sulfur dioksida yang merupakan bagian dari atmosfer venus. Reaksi ini menghasilkan sulfur trioksida yang seketika langsung bereaksi dengan uap air menghasilkan asam sulfat.

CO₂     —->  CO  +  O

SO₂ + O    —->   SO₃

SO₃  +  H₂O  —-> H₂SO₄

Di bagian atmosfer venus yang lebih dingin, asam sulfat berada dalam keadaan cair. Awan asam sulfat yang tebal menghalangi pemandangan permukaan venus yang dipandang dari atas. Awan asam sulfat di venus ini menghasilkan hujan asam sulfat pekat. Peristiwa ini sebagaimana terjadi di atmosfer bumi yang menghasilkan air hujan.

Di bagian atmosfer venus, asam sulfat mengalami siklus. Tetesan air hujan asam sulfat akan mengenai lapisan atmosfer venus yang panas, kemudian mengalami pemanasan yang menghasilkan uap air dan konsentrasi asam pekat akan lebih pekat. Ketika asam sulfat ini mencapai suhu 300^oC, asam sulfat akan terdekomposisi menjadi gas sulfur trioksida. Gas sulfur trioksida yang dihasilkan bersifat reaktif yang dapat mengalmi disosiasi menjadi sulfur dioksida dan oksigen atomik. Oksigen atomik ini akan mengoksidasi karbon monoksida menjadi karbon dioksida.

Sulfur dioksida dan uap air yang dihasilkan akan naik dari lapisan tengah menuju lapisan atas atmosfer secara konveksi. Keduanya akan diubah kembali menjadi asam sulfat dan siklus ini akan terus terjadi secara berulang-ulang.

Karakteristik Asam Nitrat

Asam Nitrat (HNO₃) pertama kali ditemukan oleh alkimiawan Muslim Jabir ibnu Hayyan yang juga merupakan penemu distilasi modern dan proses kimia dasar lainnya yang masih digunakan sampai saat ini. Senyawa asam nitrat adalah sejenis cairan korosif tak berwarna. Asam ini juga beracun hingga mnyebabkan luka bakar. Asam nitrat dengan konsentrasi lebih dari 86% disebut sebagai asam nitrat berasap, dan dapat dibagi menjadi dua jenis asam yaitu asam nitrat berasap putih dan asam nitrat berasap merah.

Asam Nitrat merupakan asam kuat yang memiliki nilai pKa 2. Jika dilarutkan dalam air, akan terdisosiasi menjadi ion-ionnya, yaitu ion nitat NO₃^– dan ion hydronium H₃O⁺. Dalam bentuk garamnya disebut garam nitrat seperti kalsium nitrat atau barium nitrat. Pada suhu ruangan, asam nitrat berbentuk  uap berwarna merah atau kuning.

Asam nitrat memilik titik beku -42^oC dimana jika berada dalam suhu tersebut akan membentuk Kristal-kristal putih. Ia mendidih pada suhu 83^oC . Asam Nitrat akan mengalami dekomposisi jika mendidih dalam suhu ruang kamar dengan membentuk nitrogen dioksida. Jadi untuk menghindari penguraian, sebaiknya asam nitrat anhidrat sebaiknya disimpan di bawah suhu 0^oC. Nitrogen Dioksida (NO₂) tetap larut dalam asam nitrat yang berarna kuning atau merah pada suhu yang lebih tinggi. Ketika asam murni mengeluarkan asap putih dalam keadaan terpapar ke udara, asam yang mengandung NO₂ tetap larut dengan mengeluarkan uap berwarna cokelat kemerah-merahan. Maka dari itu ia dijuluki sebagai asam berasap merah. Pada konsentrasi 16 molar, disebut juga asam nitrat berasap karena bentuknya yang paling pekat pada temperature dan tekanan standar.

Asam nitrat bercampur dalam air dalam berbagai proporsi dan distilasi menghasilkan azeotrop dengan konsentrasi HNO₃ 68% dan titik didih 120,5^oC pada 1 atm. Nitrogen oksida larut dalam asam nitrat dan sifat inilah yang mempengaruhi semua sifat fisiknya dimana bergantung pada konsentrasi oksida.

Asam nitrat bereaksi dengan alkali, oksida basa, dan karbonat untuk mmbentuk garam seperti garam ammonium nitrat.

Sifat-sifat oksidasi

 

Reaksi dengan logam

Asam nitrat memiliki sifat sebagai oksidator sehingga menyebabkannya dapt bereaksi dengan bahan-bahan anorganic yang reaksinya bersifat eksplosif. Produk yang dihasilkan bervariasi tergantung pada konsentrasi asam suhu, serta reduktor. Reaksi dapat terjadi dengan semua logam kecuali dengan logam mulia dan aloi tertentu. Dengan sifat yang dimilikinya itu, membuatnya sering digunakan dalam uji asam. Bila asam nitrat yang digunakan konsentrasiny pekat, maka akan terjai pembentukkan nitrogen dioksida:

Cu  + 4H⁺ + 2NO₃^–  –>  Cu²⁺ + 2NO₂ + 2H₂O

Namun bila konsentrasi asam nitrat encer, sifat-sifat asam akan mendominasi yang diikuti dengan pembentukkan nitrogen oksida(NO):

3Cu + 8HNO₃  –>  3Cu(NO₃)₂ + 2NO +4H₂O

Karena Asam nitrtat merupakan oksidator, H₂ jarang terbentuk. Hanya dengan beberapa logam saja H₂ dapat terbentuk yaitu logam Magnesium, Mangan, dan Kalsium. Konsntrasi asam yang digunakan harus encer dan dingin:

Mg + 2HNO₃ –>  Mg(NO₃)₂ + H₂

Asam nitrat mampu melarutkan semua logam dalam system periodic unsur kecuali emas dan platina.

Pemasifan

Logam kromium, besi, dan alumunium akan terlarut dalam asam nitrat yang encer. Namun lain halnya dengan asam nitrat yang pekat. Asam pekat akan membentuk sebuah lapisan oksida sehingga mencegah logam dari oksidasi lebih lanjut. Hal inilah yang disebut dengan pemasifan.

Reaksi dengan non-logam

Asam nitrat dapat bereaksi dengan berbagai unsur non-logam terkecuali untuk silicon dan hydrogen. Asam nitrat akan mengoksidasi non-logam ke keadaan oksidasi tertinggi dimana asam nitrat menjadi nitrogen dioksida (NO2) untuk asam pekat dan nitrogen monoksida (NO) untuk asam encer:

C + 4HNO₃  –>  CO₂ + 4NO₂ + 2H₂O      untuk asam pekat.

3C + 4HNO₃  –>  3CO₂ +4NO + 2H₂O     untuk asam encer.

 

Sintesis

Asam nitrat bisa dibuat dengan mereaksikan nitrogen dioksida (NO2) dengan air. Biasanya melibatkan proses distilasi dengan asam sulfat yang menghasilkan azeotrop dan air dengan komposisi 68% asam nitrat dn 32% air. Untuk asam nitrat komersial, konsentrasi asam nitrat berkisar antara 5%-68% yang dibuat dengan proses Ostwald.

Untuk asam nitrat komersial dapat disintesis dengn mereaksikan 200 gra kalium nitrat 9KNO3) ke dalam larutan 106 H2SO4 98%, kemudian mendestilasi campuran ini pada titik didih asam nitrat (83o) sampai hanya tersisa kistal putih dan dihasilkan KHSO4 pada tabung reaksi.

 

Penggunaan

Biasanya asam nitrat digunakan sebagai reagen di laboratorium. Larutan asam nitrat digunakan untuk memproduksi bahan peledak seperti nitrogliserim, trinitrotoluene (TNT), dan siklotrimetilenatrinitrium(RDX).

Asam nitrat yang dicampurkan dengan asam klorida (HCl) akan membentuk aqua regia . Aqua regia ini merupakan satu dari sedikit reagen yang dapat melarutkan emas dan platinum. Asam nitrat juga merupakan komponen dari hujan asam.

Manfaat Soda Api atau NaOH

Natrium Hidroksida (NaOH) atau yang lebih dikenal sebagai soda api adalah sejenis basa logam kaustik. Natrium Hidroksida terbentuk dari Natrium Oksida yang dilarutkan dalam air. Pada proses pelarutan dalam air tersbut menghasilkan larutan alkalin yang kuat.

Beberapa Karakteristik dan Fungsi HCL

Asam klorida merupakan salah satu asam kuat yang merupakan komponen utama dari asam lambung. Asam klorida yang dilarutkan ke dalam air menghasilkan larutan tak berwarna. Pada saat dilarutkan dalam air, Asam klorida terionisasi melepaskan ion Hidrogen (satu proton tunggal) karena ia merupakan suatu asam monoprotik. Asam klorida juga sering digunakan diberbagai dunia penindustrikan. Namun karena sifatnya yang korosif, senyawa ini diharuskan mendapat penanganan yang tepat supaya tidak membahayakan.