SINTESIS, REKRISTALISASI DAN PEMURNIAN PADATAN SENYAWA ORGANIK (ASETIL SALISILAT/ASPIRIN)

 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.