SINTESIS, REKRISTALISASI DAN PEMURNIAN PADATAN
SENYAWA ORGANIK (ASETIL SALISILAT/ASPIRIN)
TINJAUAN
PUSTAKA
Campuran adalah materi yang terdiri
atas dua macam zat atau lebih dan masih memiliki sifat-sifat zat asalnya.
Terdapat 2 jenis campuran yakni campuran heterogen dan campuran homogen.
Masing-masing campuran dapat dipisahkan dengan teknik pemisahan tertentu. Sifat
dari campuran atau materi inilah yang akan menentukan metode manakah yang cocok
dilakukan. Metode yang sering digunakan dalam pemisahan campuran adalah rekristalisasi
(Chang, 2010). Rekristalisasi merupakan suatu pembentukan kristal kembali dari
larutan atau leburan dari material yang ada dan merupakan kelanjutan dari
kristalisasi. Apabila hasil kristalisasi memuaskan, rekristalisasi hanya
bekerja apabila digunakan pada pelarut pada suhu kamar, namun dapat lebih larut
pada suhu yang lebih tinggi. Hal ini bertujuan supaya zat tidak murni dapat
menerobos kertas saring dan yang tertinggal hanyalah kristal murni (Fessenden,
1983). Reksristalisasi dilakukan dengan cara melarutkan zat padat dengan
menggunakan pelarut yang sesuai kemudian larutan tersebut dikristalkan kembali.
Rekristalisasi menggunakan prinsip dimana zat dapat larut dalam suatu pelarut
tertentu pada saat dipanaskan karena konsentrasi total zat dan pengotor
biasanya lebih kecil dari konsentrasi zat yang dimurnikan, bila dingin, maka
konsentrasi zat dan pengotor yang rendah tetapi dalam larutan sementara produk
yang berkonsentrasi tinggi akan mengendap (Arsyad, 2001). Kemurnian suatu zat
ditentukan oleh beberapa sifat fisiknya. Sifat fisik adalah karakteristik zat
yang bisa diamati dan diukur tanpa mengubah komposisi kimianya. Kelarutan
adalah sifat zat padat apabila berhadapan dengan zat cair yang berfungsi
sebagai pelarut. Pada temperatur tertentu jumlah zat yang bisa larut dalam
sistem pelarut tertentu adalah spesifik (Svehla, 1979). Metode rekristalisasi
mencakup lima tahapan yaitu:
1.
Pemilihan
Pelarut
Pelarut
yang terbaik adalah pelarut dimana senyawa yang dimurnikan hanya larut sedikit
pada suhu kamar tetapi sangat larut pada suhu yang lebih tinggi, misal pada
titik didih pelarut itu. Pelarut harus melarutkan secara mudah zat-zat pengotor
dan mudah menguap, sehingga dapat dipisahkan secara mudah dari materi yang
dimurnikan.
2.
Kelarutan
Senyawa Padat dalam Pelarut Panas
Padatan
yang akan dimurnikan dilarutkan dalam sejumlah minimum pelarut panas. Pada
titik didihnya, sedikit pelarut ditambahkan sampai terlihat bahwa tidak ada
tambahan materi yang terlarut kagi.
3.
Penyaringan
Larutan
Larutan
jenuh yang telah dipanaskan selanjutnya disaring menggunakan kertas saring yang
ditempatkan dalam suatu corong.
4.
Kristalisasi
Filtrat
hasil penyaringan selanjutnya dibiarkan kering. Zat padat murni akan memisah
sebagai kristal. Larutan harus dalam keadaan jenuh karena jika larutan telah
mencapai derajat saturasinya, maka di dalam zat padat akan terbentuk zat padat
kristal.
5.
Pemisahan
dan Pengeringan Kristal
Kristal
dipisahkan dari larutan induk dengan penyaringan. Kristal yang telah tersaring
dicuci dengan pelarut dingin murni untuk menghilangkan kotoran yang menempel.
Kristal kemudian dikeringkan dengan menekan kertas saring atau dioven (Keenan,
1992). Disamping itu terdapat juga pembuatan Aspirin. Sifat fisika dan kimia
yang dimiliki Aspirin (Asam Asetilsalisilat) adalah sebagai berikut:
Ø Hablur,
umumnya seperti jarum atau lempengan tersusun, berwarna putih, tidak berbau
atau berbau lemah, stabil di udara kering dan di udara lembab secara bertahap
terhidrolisa menjadi asam salisilat dan asam asetat.
Ø Sukar
larut dalam air, namun mudah larut dalam etanol. Larut juga dalam kloroform dan
eter. Memiliki
suhu lebur 141° sampai 144° (Depkes
RI, 1979; Depkes RI, 2014).
Ø Terjadi
reaksi asetilasi asam salisilat dengan anhidrida asetat Reaksi asetilasi adalah
suatu reaksi memasukkan gugus asetil ke dalam suatu substrat yang sesuai. Gugus
asetil adalah RCOO (dimana R = alkil atau aril). Sintesis aspirin merupakan
suatu proses dari esterifikasi. Esterifikasi merupakan reaksi antar asam
karboksilat dengan suatu alkohol membentuk suatu ester. Aspirin dibuat dengan
mereaksikan asam salisilat dengan anhidrida asam asetat menggunakan katalis
HSO4 sebagai zat penghidrasi. Asam salisilat adalah asam bifungsional yang
mengandung dua gugus –OH dan –COOH. Karenanya, asam salisilat ini dapat
mengalami dua jenis reaksi yang berbeda yaitu reaksi asam dan basa. Reaksi
dengan anhidrida asam asetat akan menghasilkan aspirin (Fessenden dan
Fessenden, 1986). Aspirin tidak larut dalam air. Hal ini disebabkan karena asam
salisilat sebagai bahan baku aspirin, yang merupakan senyawa turunan asam
benzoat yang merupakan asam lemah yang memiliki sifat sukar larut dalam air.
Reaksi
pembuatan aspirin menurut (Fessenden, 1986), yaitu :
1. Asam
salisilat direaksikan dengan asam asetat anhidrat. Sehingga gugus alkanol pada asam
salisilat akan bereaksi dengan gugus asetil pada asam asetat anhidrat dibantu
dengan katalis H2SO4 sebagai penghidrasi.
2. Gugus
alkanol dan gugus asetil saling bertukaran tempat.
3. Struktur
dari asam salisilat berubah (-OH menjadi CH3COO-) yang disebut sebagai Asam
Asetil Salisilat dengan nama dagang Aspirin dengan reaksi samping asam asetat.
3.
ALAT DAN BAHAN
3.1
Alat
a.
Erlenmeyer
b.
Penangas air
c.
Timbangan
d.
Gelas beaker
e.
Batang pengaduk
f.
Saringan
g.
Corong buchner
h.
Oven
i.
Ice
bath
j.
Tabung kapiler
k.
Kertas litmus
l.
Burner flame
3.2
Bahan
a.
Asam salisilat
b.
Anhidrida asetat
c.
Air
d.
Benzene
e.
FeCl3
f.
Natrium bikarbonat
g.
HCl
h.
NaOH encer
4.
PROSEDUR KERJA PRAKTIKUM
4.1 Sintesis Aspirin (Vishnoi, 1979)
1. Timbang
6,0 gram asam salisilat dan ditempatkan dalam Erlenmeyer 250 mL.
2. Tambahkan
8,5 ml anhidrida asetat, diikuti dengan 3-4 tetes asam sulfat pekat.
3. Panaskan
campuran di penangas air/water bath dengan pengadukan konstan, suhu 60°C
selama 15 menit.
4. Dinginkan
campuran.
5. Siapkan
100 mL air dingin dalam gelas beaker 500 mL.
6. Tuang
campuran ke dalam air dingin tersebut sambil diaduk.
7. Saring
presipitat/kristal kotor dari produk kasar (crude product) menggunakan
corong Buchner, cuci menggunakan air dingin (sebanyak 5 mL, masing-masing
diulangin sebanyak 3 kali), keringkan.
8. Timbang
dan hitung hasil kasarnya.
4.2 Pemurnian aspirin seecara
rekristalisasi
1. Dilarutkan
sampel dari hasil akhir sintesis dalam sejumlah kecil benzene (dapat diganti
dengan propanol atau etanol) panas dalam erlenmeyer, campuran dipanaskan dengan
penangas air.
2. Pindahkan
Erlenmeyer, dan biarkan larutan dingin pada suhu kamar, aspirin akan mulai
mengkristal (dapat juga dibantu dengan penambahan tetesan air hangat sampai
larutan menjadi sedikit keruh).
3. Kemudian
lakukan rekristalisasi dalam ice bath (sampai kritalisasi selesai). Jika
tidak terbentuk kristal aspirin, ditambahkan petroleum eter dan dinginkan
sedikit larutan dalam air es, sambil digosok dinding gelas dengan menggunakan
batang pengaduk untuk menginduksi rekristalisasi.
4. Kumpulkan
produk kristal dengan filtrasi/corong Buchner, cuci dengan sejumlah kecil air
dingin. Dikeringkan produk dalam oven (70°C 15 menit), ditimbang
massanya. Hal ini diulangin 3 kali sampai tidak terjadi perbedaan massa antar
penimbangan.
4.2.1 Cara lain rekristalisasi
1. Kristal
dimasukkan ke dalam campuran 15 mL etanol 96% dan 40 mL air
2. Dipanaskan
hingga semua kristal larut
3. Kemudian
dinginkan perlahan sampai terbentuk kristal jarum.
4.3
Pengujian Sifat Fisika, Kimia, dan Kemurnian Aspirin (Lakukan Minimal 2 atau 3
Pengujian)
1. Masukkan
kristal kedalam tabung uji yang mengandung 5 ml air (dapat dibantu dengan
pemanasan selama beberapa menit, dinginkan), tambahkan 1 atau 2 tetes besi
(III) klorida / FeCl3 1 % ke tabung dan catat warna. Pembentukan kompleks
aspirin dengan Fe (III) memberikan warna merah ungu.
2. Aduk
sejumlah kecil sampel padatan kasar kegelas beaker lalu tambahkan 2 ml larutan
natrium bikarbonat (NaHCO3) 0,5M. Amati kelarutannya. Tambahkan HCl 0,5M tetes
demi setetes sampai terjadi perubahan, catat hasil pengamatan.
3. Letakkan
sejumlah sedikit kristal pada satu lembar kertas litmus biru yang basah, catat
hasil pengamatan.
4. 2
gram sampel ditambahkan 2 mL NaOH encer dan didihkan selama 5 menit. Dinginkan,
kemudian asamkan dengan HCl encer. Endapan putih aspirin akan terbentuk, lalu
diuji titik leburnya.
5. Ambil
sejumlah kecil kristal aspirin, masukkan dalam tabung kapiler titik lebur.
Titik lebur ditentukan menggunakan peralatan pengujian titik lebur. Buatlah
ujung tabung kapiler yang satu lebih pendek dari yang lainnya. Kunci/tutup
salah satu ujung tabung dengan cara dibakar menggunakan burner flame. Sampel
diletakkan pada ujung tabung yang lebih pendek. Ketukkan tabung secara perlahan
untuk membantu pasukkan sampel ke dalam tabung (sampai tinggi serbuk kurang
lebih 1cm), panaskan perlahan. Naikkan suhu 1˚C per menit mulai dari 120˚C.
Amati tabung, suhu lebur mulai ketika kristal aspirin mulai melebur sampai suhu
ketika tidak ada kristal aspirin yang tersisa lagi.
DAFTAR
PUSTAKA
Arsyad,
M.N. 2001. Kamus Kimia Arti dan
Penjelasan Istilah. Jakarta : Gramedia.
Chang,
R. 2010. Kimia Dasar Jilid 1 Edisi 3.
Jakarta : Erlangga.
Depkes
RI. 1979. Farmakope Indonesia III.
Jakarta : Departemen Kesehatan Republik Indonesia
Depkes
RI. 2014. Farmakope Indonesia V.
Jakarta : Departemen Kesehatan Republik Indonesia Download
Fessenden,
RJ & J. Fessenden. 1983. Dasar-dasar
Kimia Organik. Jakarta : Bina Aksara.
Svehla, G,. 1979. Vogel Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro Jilid
I Edisi Kelima. Jakarta : PT. Kalman Media Pustaka.