Pembahasan Prak.Organik II

PENENTUAN BILANGAN ASAM, BILANGAN IOD DAN BILANGAN PEROKSIDA DARI MINYAK JELANTAH

 

            Pada praktikum ini dilakukan penentuan kualitas lemak secara kuantitatif yaitu dengan menentukan bilangan iod, bilangan peroksida dan bilangan asamnya. Minyak yang digunakan adalah minyak “SOFIA” yang baru dan minyak jelantahnya yaitu pada ke 2, 3 dan 4 penggorengan.

Percobaan ini diawali dengan penentuan bilangan iod. Dimana, bilangan iod ini menunjukkan ketidakjenuhan asam lemak yang menyusun minyak tersebut yang menunjukkan banyaknya ikatan rangkap yang terdapat dalam asam lemak. Bilangan iod ini deperoleh dengan mereaksikan 0,3 gram minyak goreng “SOFIA” dengan 10 ml larutan kloroform dan iodin bromida dalam asam asetat glasial.

Kemudian dibiarkan selama 30 menit dalam ruang gelap untuk mengcegah terjadinya  otooksidasi radikal asam lemak akibat faktor percepatan seperti cahaya yang dapat merusak asam lemak.

Minyak goreng ini ditambahkan kloroform untuk melarutkan minyak tersebut, sebab minyak haya dapat larut dalam pelarut oganik seperti kloroform karena memiliki kepolaran yag sejenis yaitu non-polar.

Selain itu penambahan iodin bromida dalam asam asetat glasial ini akan menyebabkan terjadinya pengikatan iod oleh minyak pada ikatan rangkapnya. Iodin yang tersisa kemudian dititrasi dengan natrium tiosulfat 0,1 N menggunakan indikator kanji. Dimana, kanji dengan I₂ membentuk suatu kompleks berwarna coklat kehitaman. Pada titik ahkir titrasi, iod yang terikat akan hilang bereaksi dengan Na₂S₂O₃ sehingga akan hilang. Sehingga penambahan kanji ini dilakukan saat mendekati titik  akhir titrasi yang ditandai dengan perubahan warna larutan menjadi kuning muda. Penambahan kanji ini bertujuan intuk membungkus iod sehingga iod tidak terlepas dari ikatannya dengan asam lemak tak jenuh.

Hal ini akan menyebabkan teradinya perubahan warna larutan menjadi biru sehingga dilakukan titrasi lagi sampai warna biru hilang. Dalam hal ini atom-atom karbon dari asam lemak tidak jenuh menyerap iod berdasarkan reaksi:

-CH=CH- + I₂ à -CHI-CHI-

Dari hasil percobaan, diperoleh volume Na₂S₂O₃ yang diperlukan dalam titrasi ini sebanyak 41,5 mL pada minyak goreng murni;39,1 mL pada minyak penggorengan kedua; 28,8mL pada minyak penggorengan ketiga; dan 31,3 mL pada penggorengan keempat. Sehingga diperoleh jumlah iod yang terserap didalam asam lemak sebesar 176 pada minyak goreng murni; 10 pada minyak penggorengan kedua; 54 pada minyak penggorengan ketiga; dan 43 pada penggorengan keempat.

Dari hasil diatas terlihat bahwa asam lemak yang terdapat dalam minyak goreng “SOFIA” merupakan asam lemak tak jenuh dengan banyaknya ikatan rangkap pada asam lemak tak jenuh ini ditunjukan oleh jiumlah iod yang terikat pada asam lemak tak jenuh ini. Berdasarkan hasil ini pula, dapat diketahui bahwa memakaian minyak secara berulang akan menurunkan ketidak jenuhan karena terjadi pemutusan ikan rangkap dari minyak tersebut sehingga semakin banyak pengulangan dalam penggorengan akan menurunkan kualitas minyak.

Selanjutnya, dilakukan pengujian mutu minyak dengan penentuan bilangan peroksida. Bilangan peroksida didefinisikan sebagai jumlah mg peroksida dalam setiap 1000 g minyak atau lemak. Bilangan peroksida menunjukkan derajat kerusakan pada minyak atau lemak.

Penentuan ini diawali dengan mereaksikan minyak goreng dengan asam asetat glasial dalam kloroform sehingga terbantuk larutan berwarna putih keruh.  Penambahan ini berfungsi untuk melarutkan minyak dalam larutan pelarut yaitu campuran Asam asetat glacial 60% dan kloroform 40%. Hal ini dilakukan agar lemak dapat bereaksi dengan KI jenuh yang nantinya akan dititrasi dengan natrium tiosulfat untuk dititrasi kelebihan iodnya.

 Selanjutnya Asam lemak tak jenuh dapat mengikat oksigen pada ikatan rangkapnya membentuk peroksida dan selanjutnya terbentuk aldehid hal inilah yang menyebabkan bau dan rasa tidak enak serta ketengikan minyak.

Dengan reaksi :

CH₃CH₂CHCOOH + O₂  à  CH₃CH₂COOCH₂COOH

Semakin besar nilai bilangan peroksida berarti semakin banyak peroksida yang terdapat pada asam lemak. Pada minyak baru hanya sedikit diperlukan larutan Na2S2O3 untuk menitrasi I₂ yang terbentuk.  

Dari hasil percobaan, diperoleh volume rata-rata Na₂S₂O₃ yang diperlukan dalam titrasi ini sebanyak 7 mL pada minyak goreng murni; 7,75 mL pada minyak penggorengan kedua; 14,8mL pada minyak penggorengan ketiga; dan 23,05 mL pada penggorengan keempat. Sehingga diperoleh jumlah peroksida yang terdapat didalam asam lemak sebesar 14 pada minyak goreng murni; 16 pada minyak penggorengan kedua; 29,6 pada minyak penggorengan ketiga; dan 46,1 pada penggorengan keempat.

Dari hasil tersebut terlihat bahwa terjadi peningkatan penambahan peroksida sering dengan penggunaan ulang dari minyak gorengan ini maka semakin besar kerusakan yang terjadi pada miyak tersebut jika digunakan secara terus menerus.

Selanjutnya dilakukan penentuan bilangan asam yang menyatakan banyaknya miligram KOH yang diperlukan untuk menetralkan asam-asam lemak bebas pada satu gram lemak atau minyak. Bilangan asam ini dapat digunakan untuk mengetahui kualitas minyak dilihat dari ukuran untuk hidrolisis atau ketengikan.

Pada penentuan bilangan asam ini sebanyak 2,5 gram minyak ditimbang dan dilarutkan dalam alkohol 95% kemudian ditutup dengan pendingin balik. Tujuannya adalah untuk mempercepat reaksi pelarutan minyak dalam alkohol. Larutan ini kemudian dititrasi dengan KOH dengan menggunakan indikator phenolptalein.

Dari hasil perhitungan, didapat volume rata-rata KOH yang diperlukan dalam titrasi ini sebanyak 1 mL pada minyak goreng murni; 0,9 mL pada minyak penggorengan kedua; 0,4 mL pada minyak penggorengan ketiga; dan 0,6 mL pada penggorengan keempat. Sehingga diperoleh bilangan asam sebesar 2,43 pada minyak goreng murni; 2,02 pada minyak penggorengan kedua; 0,90 pada minyak penggorengan ketiga; dan 1,34 pada penggorengan keempat.

Berdasarkan literarur, dinyatakan bahwa kualitas minyak baru lebih bagus dibandingkan minyak bekas. karena dibutuhkan KOH yang lebih sedikit untuk menetralkan asam lemak bebas pada minyak. Tingginya bilangan asam pada minyak bekas dapat disebabkan karena terjadinya interaksi dengan udara yang lebih lama dibanding minyak baru. Proses hidrolisis yang menghasilkan asam lemak bebas akan menimbulkan rasa dan bau yang tidak enak terutama bila dibiarkan lama di udara. Dalam reaksi hidrolisis, lemak dan minyak akan diubah menjadi asam lemak bebas dan gliserol yang mengakibatkan kerusakan karena terdapat sejumlah air dalam lemak atau minyak tersebut.

Saponifikasi

PEMBAHASAN

Percobaan Reaksi Saponifikasi Etil Asetat yang dilakukan ini bertujuan untuk menunjukkan bahwa reaksi yang terjadi antara etil asetat (CH₃COOC₂H₅) dengan NaOH merupakan reaksi dengan orde 2 dan berapa konstanta dan persamaan laju reaksinya.

Percobaan ini diawali dengan menstandarisasi larutan NaOH 0.02N dengan Asam oksalat serta larutan HCl 0.02N dengan NaOH hasil standarisasi. Tujuan standarisasi ini adalah untuk memperoleh larutan NaOH dan HCl yang sesuai konsentrasi yang digunakan agar tidak terdapat perbedaan konsentrasi yang mempengaruhi laju reaksi saponifikasi. Selain itu, NaOH merupakan senyawa yang bersifat higroskopis sehingga mudah mengikat air dan bereaksi dengan CO₂ di udara sehingga perlu distandarisasi.

 Dari hasil standarisasi 5mL NaOH dengan Asam Oksalat 0.02N diperoleh volume Asam Oksalat yang dibutuhkan dalam titrasi dengan perlakuan duplo, masing-masing sebanyak 5.5mL dan 5.75mL dengan volume rata-ratanya sebanyak 5.67mL. Sehingga diperoleh Konsentrasi NaOH hasil standarisasi sebesar 0.02N.

Sedangkan untuk standarisasi 5ml HCl dengan NaOH 0.02N, diperolah volume NaOH yang digunakan dalam titrasi dengan perlakuan Duplo, masing-masing sebanyak 4.8mL dan 5.9mL dengan volume rata-ratanya sebanyak 5.25mL. Sehingga  diperoleh konsentrasi HCl setelah standarisasi sebesar 0.02N.

Selanjutnya, dilakukan penentuan Konstanta reaksi dan persamaan laju reaksi orde dua pada reaksi saponifikasi etil asetat. Hal ini diawali dengan mereaksikan 100mL Etil asetat 0.02N dengan 50mL NaOH 0.02N yang diaduk agar kedua larutan bercampur sempurna dan diperoleh larutan berwarna bening. Selanjutnya, larutan di diamkan dengan variasi waktu 3,8,15,25,40,dan 65 menit.

Larutan tersebut ditutup dengan aluminium foil karena aluminium foil bersifat inert, sehingga larutan bersifat higroskopis tidak mengikat air dan bereaksi dengan CO₂ di udara dan juga agar kedua larutan tersebut tidak terkontaminasi dengan zat lain yang dapat mempengaruhi konsentrasi kedua larutan. Selain itu juga untuk mencegah menguapnya larutan etil asetat yang sifatnya mudah menguap. Kedua suhu disamakan suhunya karena suhu merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi laju reaksi. Jika suhu dinaikkan maka laju reaksi semakin besar karena kalor yang diberikan akan menambah energi kinetik partikel pereaksi, akibatnya jumlah dari energi tumbukan bertambah besar, begitu pun sebaliknya. Pencampuran pada suhu yang sama agar laju reaksi yang dihasilkan tidak mengalami perubahan besar.

Reaksi yang terjadi sebagai berikut:

CH₃COOC₂H₅(aq) + NaOH(aq) --> CH₃COOH(aq) + C₂H₅OH(aq)

Setelah didiamkan selama 3, 8, 15, 25, 40, 65 dan 2880 menit, diambil 10ml campuran tersebut dan direaksikan dengan 20mL HCl 0.02N. kemudian  ditambahkan indikator PP sebanyak 2 tetes dan segera menitrasinya dengan larutan standar NaOH 0,02 N. Penambahan HCl ini berfungsi untuk menetralkan campuran karena campuran bersifat basa akibat kelebihan NaOH (ion OH^-). Penetralan ini dapat mencegah terjadinya reaksi lebih lanjut. Adapun persamaan reaksinya adalah:

NaOH sisa _(aq) + HCl _(aq)     à       NaCl _(aq) + H₂O _(l) + HCl sisa _(aq)

HCl sisa_(aq)    + NaOH titrasi  à  NaCl + H₂O

Penambahan indikator PP untuk mengatahui titik akhir titrasi yaitu titik dimana mol NaOH sama dengan mol HCl yang ditandai dengan perubahan warna larutan dari bening menjadi merah muda.

Dari hasil titrasi diperoleh volume NaOH yang dibutuhkan untuk pencampuran 3menit sebanyak 11,8 mL;  8 menit sebanyak 12,3 mL;  15 menit sebanyak 12,9 mL;  25 menit sebanyak 13,6 mL;  40 menit sebanyak 14,6 mL; 65 menit sebanyak 15,9 mL dan 2880 menit sebanyak 18.7 mL.

Dari hasil ini, dapat dihitung jumlah mol HCl awal sebesar 0,4mmol dan jumlah mmol HCl sisa untuk waktu 3 menit sebesar 0.236; 8 menit sebesar0,246mmol;  15 menit sebesar 0,258;  25 menit sebesar 0,272mmol;  40 menit sebesar 0,292mmol; 65 menit sebesar 0,318mmol dan 2880 menit sebesar 0,374mmol. Sedangkan jumlah mmol HCl yang bereaksi (mmol NaOH sisa)   untuk waktu 3 menit sebesar 0,164; 8 menit sebesar 0,154mmol;  15 menit sebesar 0,142mmol;  25 menit sebesar 0,128mmol;  40 menit sebesar 0,108mmol; 65 menit sebesar 0,082mmol dan 2880 menit sebesar 0,026mmol. Selain itu, jumlah mmol NaOH awal adalah 2 mmol dan yang bereaksi untuk waktu 3 menit sebesar 1,836; 8 menit sebesar  1,846mmol;  15 menit sebesar 1,858mmol;  25 menit sebesar 1,872mmol;  40 menit sebesar 1,892mmol; 65 menit sebesar 1,918mmol dan 2880 menit sebesar 1,974mmol.

Selanjutnya, dengan menggunakan persamaan laju reaksi orde 2, diperoleh nilai Konstanta laju reaksi untuk 3 menit sebesar 1,847 menit^-1mmol^-1; 8 menit sebesar 0,749 menit^-1mmol^-1; 15 menit sebesar 0,432 menit^-1mmol^-1; 25 menit sebesar 0,293 menit^-1mmol^-1; 40 menit sebesar 0,218 menit^-1mmol^-1; 65 menit sebesar 0,175 menit^-1mmol^-1; dan 2880 menit sebesar 0,013 menit^-1mmol^-1.

Dari hasil perhitungan, dibuat Grafik hubungan antara1/a-x terhadap t seperti gambar di bawah ini:

Dari grafik, diperoleh persamaan regresi y=0,0107x+7,839. Dengan slope sebesar 0,0107 dan intersep sebesar 7,839. Dari grafik ini pula, diperoleh nilai R² sebesar 0.974, dimana nilai ini mendekati 1 yang menunjukan bahwa reaksi saponifikasi etil asetat ini merupakan reaksi orde dua dengan persamaan laju reaksi:

-d[CH₃COOC₂H₅]/dt = k [CH₃COOC₂H₅] [OH^-]

Atau

dx/dt= k (a-x) (b-x)

KESIMPULAN

Adapun kesimpulan dari percobaan ini, adalah sebagai berikut:

·         Secara stoikiometri reaksi saponifikasi etil asetat adalah sebagai berikut:

Ø CH₃COOC₂H₅(aq) + NaOH(aq) --> CH₃COOH(aq) + C₂H₅OH(aq)

Ø NaOH sisa _(aq) + HCl _(aq)     à       NaCl _(aq) + H₂O _(l) + HCl sisa _(aq)

Ø HCl sisa_(aq)    + NaOH titrasi  à  NaCl + H₂O

·         Nilai konstanta reaksi saponifikasi etil asetat untuk waktu 3 menit sebesar 1,847 menit^-1mmol^-1; 8 menit sebesar 0,749 menit^-1mmol^-1; 15 menit sebesar 0,432 menit^-1mmol^-1; 25 menit sebesar 0,293 menit^-1mmol^-1; 40 menit sebesar 0,218 menit^-1mmol^-1; 65 menit sebesar 0,175 menit^-1mmol^-1; dan 2880 menit sebesar 0,013 menit^-1mmol^-1.

·         Persamaan laju reaksi saponifikasi etil asetat mengikuti reaksi orde dua dengan R² sebesar 0,974. Hukum Laju reaksinya:

-d[CH₃COOC₂H₅]/dt = k [CH₃COOC₂H₅] [OH^-]

Atau

dx/dt= k (a-x) (b-x)