LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA ORGANIKALKOHOL ABSOLUT
Laboratorium Kimia OrganikFakultas Farmasi Universitas
Surabaya2013
Daftar Pustaka
Furniss, B.S., Hannaford , A.J., Smith, P.W.GRogers, V.Tatchell,
A.R.1989. Vogels Textbook of Practical Organic Chemistry, Fifth
edition.The English Language Book Society and Longman, John Willey
and Sons Inc, Newyork. page 400-401.Mc Murry J. 2000.
OrganicChemistry , 5thedition. Brooks/ Cole Publishing Company
Pasific Grove, USA. page 654-656.
Prosedur Ethanol of a high degree of purity is frequently
required in preparative organic chemistry. For some purposes
ethanol of c.99,5 per cent purity is satisfactory; this grade may
be purchased (the absolute alcohol of commerce), or it may be
conveniently prepared by the dehydration of rectified spirit with
calcium oxide. Rectified spirit is the constant boiling point
mixture which ethanol forms with water, and usually contains 95,6
per cent of ethanol by weight. Whenever the term rectified spirit
is used in this book, approximately 95 per cent ethanol is to be
understood. Ethanol which has been denatured by the incorporation
of certain toxin additives, notably methanol, to render it unfit
for consumption, constitutes the industrial spirit (IMS) of
commerce; it is frequently a suitable solvent for
recrystallisations.Dehydration of rectified spirit by calcium
oxide. Pour the contents of a Winchester bottle of rectified spirit
(2-2,5 litres) into a 3-litre round-bottomed flask and add 500 g of
calcium oxide which has been freshly ignited in a muffle furnance
and allowed to cool in desiccator. Fit the flask with a double
surface codenser carrying a calcium chloride guard-tube, reflux the
mixture gently for 6 hours (preferably using a heating mantle) and
allow to stand overnight. Reassamble the condenser for donward
distillation via a splash head adapter to prevent carry-over of the
calcium oxide in the vapour stream. Attach a receiver adapter which
is protected by means of a calcium chloride guard-tube. Distill the
ethanol gently discarding the first 20 ml of distillate. Preserve
the absolute ethanol (99,5 percent) in a bottle with a well fitting
stopper.
(Furniss, B.S., Hannaford , A.J., Smith, P.W.GRogers,
V.Tatchell, A.R.1989. Vogels Textbook of Practical Organic
Chemistry, Fifth edition.The English Language Book Society and
Longman, John Willey and Sons Inc, Newyork. page 400-401.)Dasar
TeoriAlkohol absolutAlkohol murni (absolut) dihasilkan pertama kali
pada tahun 1796 oleh Johan Tobias Lowitz yaitu dengan cara
menyaring alkohol hasil distilasi melalui arang. Alkohol absolut
merupakan cairan tidak berwarna, jernih, mudah menguap, mudah
bergerak, bau khas, rasa panas, mudah terbakar dengan memberikan
nyala biru tidak berasap, mudah larut dalam air, kloroform pekat
dan eter pekat. Alkohol absolut bersifat tidak stabil, senyawa ini
cenderung membentuk campuran azeotrop bila kontak dengan udara.
Alkohol absolut tidak mengandung air dan mempunyai gravitas
spesifik 0.7938 pada suhu 15.55oC. Alkohol absolut dapat melarutkan
iodin, bromin, sedikit fosfor dan sulfur, senyawa alkali dan
alkalin, klorida, iodida dan nitrat dari logam, banyak asam organik
dan hampir semua alkaloid, resin, minyak menguap dan kamfer.
Alkohol absolut juga dapat mengendapkan larutan gum, starch,
albumin, gelatin dan banyak zat lain. Alkohol absolut tidak
dimaksudkan untuk konsumsi manusia,melainkan digunakan sebagai
pelarut untuk laboratorium dan aplikasi industri, dimana air akan
beraksi dengan bahan kimia lainnya.Alkohol absolut merupakan hasil
destilasi dari etanol 95%. Etanol 95% merupakan campuran azeotrop
dengan air yang memberikan titik didih minimum pada 78.15oC. Untuk
menghilangkan 5% air dapat dilakukan dengan beberapa cara antara
lain dengan menambah CaO sehingga bereaksi dengan air membentuk
Ca(OH)2, sehingga etanol absolut dapat diperoleh melalui destilasi
sederhana.
Cara mendeteksi air dalam alkohol absolutUntuk mendeteksi
kuantitas air yang sangat kecil dalam alkohol absolut, Debrunner
mengemukakan kristalisasi permangat pada potassium. Dimana alkohol
yang mengandung air 0.5% tidak larut dalam alkohol anhidrat dengan
memberi warna merah. Sementara menurut Casoria, alkohol absolut
dapat dideteksi dengan menambahkan sedikit tembaga sulfat yang
kering yang akan memberikan warna biru jika alkohol absolut
mengandung air.
AzeotropCampuran azeotrop adalah suatu campuran yang mempunyai
sifat fisis menyerupai suatu cairan yang murni. Komposisi campuran
cair akan selalu sama dengan komposisi uapnya, sehingga campuran
ini tidak bisa dipisahkan dengan cara destilasi fraksi menjadi
komponen penyusunnya. (Pavia et al,1995). Campuran azeotrop ini
sering disebut juga constant boiling mixture karena komposisinya
yang senantiasa tetap jikacampuran tersebut dididihkan.Campuran
azeotrop merupakan penyimpangan dari hukum Raoult. Secara garis
besar destilasi digunakan dalam memisahkan campuran azeotrop
(campuran campuran dua atau lebih komponen yang sulit di pisahkan),
biasanya dalamprosesnya digunakan senyawa lain yang dapat memecah
ikatan azeotrop tersebut atau dengan menggunakan tekanan
tinggi.Tiap azeotrop memiliki titik didih yang khas. Titik didih
pada senyawa azeotrop lebih rendah dari titik didih konstituennya
(azeotrop positif) atau lebih besar dari pada titik didih
konstituennya (azeotrop negatif).1. Azeotrop positif Jika titik
didih campuran azeotrop lebih rendah dari titik didih salah satu
larutan konstituennya. Contoh: 95,63 etanol dan 4,37 % air (dalam
bobot). Etanol mendidih pada suhu 78,4oC sedangkan air mendidih
pada suhu 100oC , tetapi campurannya/azeotropnya mendidih pada suhu
78,2oC yang mana lebih rendah daripada konstituennya. Azeotrop
positif juga disebut dengan titik didih minimum atau tekanan
maksimum. 2. Azeotrop Negatif Jika titik didih campuran azeotrop
lebih tinggi dari titik didih salah satu larutan konstituennya.
Contoh: campuran asam klorida pada konsentrasi 20,2 % dan 79,8 %
air. Asam klorida (murni) mendidih pada suhu -84oC tetapi campuran
azeotropnya memiliki titik didih 110oC.
Keterangan gambar : azeotrop positif (kiri) dan azeotrop negatif
(kanan)Azeotrop Homogen dan Azeotrop HeterogenJika konstituen
campuran tidak campur sempurna akan terdapat miscibility gap pada
azeotrop. Tipe azeotrop ini disebut azeotrop heterogen. Jika
komposisi azeotrop diluar miscibility gap atau konstituen campuran
campur sempurna, tipe ini disebut azeotrop homogen.
Jumlah konstituenAzeotrop yang mengandung dua konstituen disebut
azeotrop biner sementara azeotrop yang mengandung tiga konstituen
disebut azeotrop tersier.
Metode Pemisahan Komponen AzeotropBanyak metode yang bisa
digunakan untuk menghilangkan titik azeotrop pada campuran
heterogen. Contoh campuran heterogen yang mengandung titik azeotrop
yang paling populer adalah campuran ethanol-air. Agar dapat
dipisahkan campuran azeotrop perlu diubah komposisi cairnya dengan
cara : a. Menambah cairan ketiga Misalnya alkohol 95.6% (suatu
campuran azeotrop) ditambahkan benzena. Jika campuran ini kemudian
di destilasi fraksi maka akan diperoleh fraksi sebagai berikut :
Fraksi I dengan titik didih 65.85oC yang terdiri dari 7.4% air,
18.5% alkohol, 74.1 % benzena (suatu campuran azeotrop terner).
Fraksi II dengan titik didih 68.25 oC yang merupakan campuran
azeotrop 67.6% alkohol dan 32.4 % benzena. Fraksi III merupakan
alkohol absolut.b. Menambahkan pereaksi yang hanya bereaksi dengan
salah satu cairan. Misalnya menambahkan CaO ke dalam alkohol 95.6%
.c. Menambahkan adsorben yang dapat mengadsorbsi salah satu
komponen. Biasanya digunakan norit atau silica gel.d. Diekstraksi
dengan pelarut ke 3 dimana masing-masing komponen akan terekstraksi
dalam jumlah yang berbeda.
Metode popular lainnya yang bisa digunakan adalah Pressure Swing
Distillation.Prinsip yang digunakan pada metode ini yaitu pada
tekanan yang berbeda, komposisi azeotrop. suatu campuran akan
berbeda pula. Azeotrop bukan jarak konsentrasi yang mana tidak
dapat didestilasi, tapi titik dimana koefisien aktivitas destilat
menyeberangi dari koefisien yang satu ke koefisien lainnya. Jika
azeotrop dapat dilompati destilat akan berlanjut, tetapi air akan
menguap dan menyisakan etanol.Berdasarkan prinsip tersebut,
distilasi dilakukan bertahap menggunakan dua kolom distilasi yang
beroperasi pada tekanan yang berbeda. Kolom distilasi pertama
memiliki tekanan operasi yang lebih tinggi dari kolom distilasi
kedua. Produk yang dihasilkan terbagi menjadi produk atas dan
produk bawah. Produk atas kolom pertama tersebut kemudian
didistilasi kembali pada kolom yang bertekanan lebih rendah (kolom
kedua).
KOMPONEN PEMBENTUK ALKOHOL ABSOLUTAlkohol absolut diperoleh
dengan cara menghilangkan kandungan air pada etanol 95%. Adapun
senyawa-senyawa yang terlibat dalam pemurnian alkohol ini antara
lain: Etanol
Etanol, disebut juga etil alkohol atau alkohol saja, adalah
sejenis cairan yang mudah menguap, mudah terbakar, tak berwarna,
dan merupakan alkohol yang paling sering digunakan dalam kehidupan
sehari-hari. Senyawa ini merupakan obat psikoaktif dan dapat
ditemukan pada minuman beralkohol dan termometer modern. Etanol
termasuk ke dalam alkohol rantai tunggal, dengan rumus kimia C2H5OH
dan rumus empiris C2H6O. Etanol memiliki massa relatif 46,07 g/mol,
densitas 0,789 g/cm3, titik leleh 114,3 oC, titik didih 78,4oC,pKa
15,9. Ia merupakan isomer konstitusional dari dimetil eter. Etanol
sering disingkat menjadi EtOH, dengan "Et" merupakan singkatan dari
gugus etil (C2H5). Sifat-sifat fisika etanol utamanya dipengaruhi
oleh keberadaan gugus hidroksil dan pendeknya rantai karbon etanol.
Gugus hidroksil dapat berpartisipasi ke dalam ikatan hidrogen,
sehingga membuatnya cair dan lebih sulit menguap dari pada senyawa
organik lainnya dengan massa molekul yang sama.
Gugus fungsional alkohol adalah gugus hidroksil yang terikat
pada karbon hibridisasi sp3. Ada tiga jenis utama alkohol -
'primer', 'sekunder, dan 'tersier'. Nama-nama ini merujuk pada
jumlah karbon yang terikat pada karbon C-OH. Etanol termasuk dalam
alkohol primer, yang berarti bahwa karbon yang berikatan dengan
gugus hidroksil paling tidak memiliki dua hidrogen atom yang
terikat dengannya juga. Reaksi kimia yang dijalankan oleh etanol
kebanyakan berkutat pada gugus hidroksilnya.Etanol pertama kali
dibuat secara sintetik pada tahun 1826 secara terpisah oleh Henry
Hennel dari Britania Raya dan S.G. Srullas dari Perancis. Pada
tahun 1828, Michael Faraday berhasil membuat etanol dari hidrasi
etilena yang dikatalisis oleh asam. Proses ini mirip dengan proses
sintesis etanol industri modern.
Campuran etanol dan air akan membentuk azeotrop dengan
perbandingkan kira-kira 89 mol% etanol dan 11 mol% air.
Perbandingan ini juga dapat dinyatakan sebagai 96% volume etanol
dan 4% volume air pada tekanan normal dan T = 351 K. Komposisi
azeotropik ini sangat tergantung pada suhu dan tekanan. Ia akan
menghilang pada temperatur di bawah 303 K.
KelarutanSifat gugus hidroksil yang polar menyebabkannya dapat
larut dalam banyak senyawa ion, utamanya natrium hidroksida, kalium
hidroksida, magnesium klorida, kalsium klorida, amonium klorida,
amonium bromida, dan natrium bromida. Natrium klorida dan kalium
klorida sedikit larut dalam etanol. Oleh karena etanol juga
memiliki rantai karbon nonpolar, ia juga larut dalam senyawa
nonpolar, meliputi kebanyakan minyak atsiri dan banyak perasa,
pewarna, dan obat. Indeks refraksi Indeks refraksi etanol adalah
1,36242 (pada =589,3nm dan 18,35 C).
CaO
Kalsium oksida (CaO), dikenal sebagai kapurIt is a white,
caustic and alkaline crystalline solid at room temperature..
Kalsium oksida berwarna putih, pedas dan memadat membentuk basa
kristal padat pada suhu kamar. As a commercial product, lime often
also contains magnesium oxide, silicon oxide and smaller amounts of
aluminium oxide and iron oxide. Sebagai produk komersial, kapur
sering juga mengandung magnesium oksida, silikon oksida dan jumlah
yang lebih kecil aluminium oksida dan besi oksida. The name lime
(native lime) refers to a very rare mineral of the CaO composition.
[ citation needed ]Kalsium oksida memiliki pKa 12,5, massa relatif
56,077 g/mol, kepadatan 3,35 g / cm 3 , titik lebur 2572 C dan
titik didih 2850 C. Kalsium oksida larut dalam asam, gliserol,
larutan gula, metanol, dietil eter, n-octanol. Kalsium oksida
biasanya dibuat oleh dekomposisi termal bahan-bahan seperti batu
kapur, yang mengandung kalsium karbonat (CaCO3; mineral kalsit)
dalam tempat pembakaran kapur. This is accomplished by heating the
material to above 825 C , [ 1 ] a process called calcination or
lime-burning , to liberate a molecule of carbon dioxide (CO 2 );
leaving CaO. Hal ini dilakukan dengan memanaskan material di atas
825 C, suatu proses yang disebut proses mengapur untuk membebaskan
sebuah molekul karbon dioksida (CO 2); meninggalkan CaO. This
process is reversible, since once the quicklime product has cooled,
it immediately begins to absorb carbon dioxide from the air, until,
after enough time, it is completely converted back to calcium
carbonate.Proses ini bersifat reversibel, karena setelah produk
kapur telah didinginkan, segera mulai untuk menyerap karbon
dioksida dari udara, sampai, setelah waktu yang cukup, itu
benar-benar diubah kembali ke kalsium karbonat.Substansi yang
relatif murah ini,CaO menghasilkan panas energi pada pembentukan
hidratnya,kalsium hidroksida Ca(OH)2.Seperti pada persamaan
berikut:
CaO (s) + H 2 O (l) Ca(OH) 2 (aq) (H r = 63.7 kJ/mol of CaO) Ca
(OH) 2 (aq) (H r = -63,7 kJ / mol CaO) Yang hidrat dapat dikonversi
kembali menjadi bentuk anhidratnya dengan cara membalik
reaksinya.
CaCl2Sifat fisik dari kalsium klorida ialah tak berwarna, agak
transparan, keras dan gembur massa, sangat deliquescent, tidak
berbau, memiliki panas, dan netral atau agak basa reaksi. Solution
in 1.5 parts of water and in 8 parts of alcohol at 15 C. (59 F.);
very soluble in boiling water , and soluble in 1.5 parts of boiling
alcohol At a low red heat the salt fuses to an oily liquid which,
on cooling, solidifies to a mass of the original appearance,
entirely soluble in water.Larut dalam 1,5 bagian air dan dalam 8
bagian alkohol pada 15 C. (59 F.); sangat larut dalam air mendidih,
dan larut dalam 1,5 bagian mendidih alkohol Pada panas yang rendah
garam merah sekering ke cairan berminyak yang, pada pendinginan,
membeku ke massa penampilan asli, seluruhnya larut dalam air.
Proses-proses yang terlibat dalam pemurnian alkohol 1.
RefluksRefluks ialah peristiwa dimana uap yang mengkondensasi
dikembalikan ke labu. (Samhoedi,1976). Refluk merupakan suatu
proses pencampuran senyawa-senyawa yang dilakukan dengan pemanasan
dalam suatu labu alas bulat pada tabung refluk yang dilengkapi
dengan pendingin. Pemanasan berfungsi agar terjadi percampuran
senyawa yang sempurna sehingga mempercepat reaksi. Prinsip kerja
refluk adalah pada saat memanaskan sempurna maka akan menghasilkan
uap dan uap tersebut akan melewati tabung refluk. Tabung refluk
yang telah dilengkapi dengan pendingin akan mengakibatkan uap
tersebut mengembun kembali. Sehingga reaksi berjalan dengan
sempurna karena meminimalis senyawa yang hilang dan diperoleh hasil
yang maksimal. Biasanya refluk digunakan untuk mereaksikan senyawa
yang dapat bereaksi di atas suhu ruang.
Pada proses pemurnian alkohol ini menggunakan dua macam
pendingin.yaitu pendingin balik dan pendingin Liebig Pendingin
Balik / Ball coolerPendingin ini dihubungkan dengan labu alas bulat
yang digunakan untuk refluks (menguap dan terkondensasi kembali).
Biasanya digunakan untuk merefluks pelarut yang harganya mahal,
beracun dan mudah terbakar. Bola-bola pada pendingin ini berguna
untuk memperluas pekerjaan pendinginan, supaya pendinginan
sempurna. Pendinginnya harus dipasang tegak agar kondensatnya tidak
tertahan di dalam bola. Batas pemakaian pendingin bola:
JUMLAH BOLAPANJANG EFEKTIFSUHU(OC)CONTOH
4 (four bulb condensor) 20 cm60-80Metanol,Etanol
6 (six bulb condensor)30 cm50-80Aseton, etil bromide
8 (eight bulb condensor)40 cm50Eter,CS2
Pendingin LiebigBeda dengan pendingin balik di atas, pendingin
Liebig ini digunakan pada proses destilasi. Gunanya untuk
mengkondensasikan etanol pada fase uap sehingga menjadi fase
cairnya kembali. Batas pemakaian pendindin ini:PANJANG EFEKTIFUAP
YANG DIDAPAT
80 cm
