Logam Berat

Logam berat adalah unsur-unsur kimia dengan bobot jenis lebih besar dari 5 gr/cm3, terletak di sudut kanan bawah sistem periodik, mempunyai afinitas yang tinggi terhadap unsur S dan biasanya bernomor atom 22 sampai 92 dari perioda 4 sampai 7 (Miettinen, 1977). Sebagian logam berat seperti timbal (Pb), kadmium (Cd), dan merkuri (Hg) merupakan zat pencemar yang berbahaya. Afinitas yang tinggi terhadap unsur S menyebabkan logam ini menyerang ikatan belerang dalam enzim, sehingga enzim bersangkutan menjadi tak aktif.
Logam berat juga mengendapkan senyawa fosfat biologis atau mengkatalis penguraiannya. Berdasarkan sifat kimia dan fisikanya, maka tingkat atau daya racun logam berat terhadap hewan air dapat diurutkan (dari tinggi ke rendah) sebagai berikut merkuri (Hg), kadmium (Cd), seng (Zn), timah hitam (Pb), krom (Cr), nikel (Ni), dan kobalt (Co). Dari uraian diatas tingkat toksisitas paling tinggi adalah logam merkuri (Hg).
Sedangkan menurut Kementrian Negara Kependudukan dan Lingkungan Hidup (1990) sifat toksisitas logam berat dapat dikelompokan ke dalam 3 kelompok, yaitu :
a. Bersifat toksik tinggi yang terdiri dari atas unsur-unsur Hg, Cd, Pb, Cu, dan Zn.
b. Bersifat toksik sedang terdiri dari unsur-unsur Cr, Ni, dan Co.
c. Bersifat tosik rendah terdiri atas unsur Mn dan Fe.

Logam berat memiliki sifat tahan urai yang menyebabkan logam berat semakin terakumulasi di dalam perairan. Logam berat yang berada di dalam air dapat masuk ke dalam tubuh manusia, baik secara langsung maupun tidak langsung. Logam berat di dalam air dapat masuk secara langsung ke dalam tubuh manusia apabila air yang mengandung logam berat diminum, sedangkan secara tidak langsung apabila memakan bahan makanan yang berasal dari air tersebut. Di dalam tubuh manusia, logam berat juga dapat terakumulasi dan menimbulkan berbagai bahaya terhadap kesehatan

Spektroskopi UV-Vis

Spektroskopi adalah studi mengenai interaksi cahaya dengan atom dan molekul. Radiasi cahaya atau elektromagnet dapat dianggap menyerupai gelombang. Dasar spektroskopi UV-Vis adalah serapan cahaya. Bila cahaya jatuh pada senyawa, maka sebagian dari cahaya diserap oleh molekul-molekul sesuai dengan struktur dari molekul senyawa tersebut. Serapan cahaya oleh molekul dalam daerah spektrum UV-Vis tergantung pada struktur elektronik dari molekul. Spektra UV-Vis dari senyawa-senyawa organik berkaitan erat dengan transisi-transisi diantara tingkatan-tingkatan tenaga elektronik. Oleh sebab itu, serapan radiasi UV-Vis sering dikenal sebagai spektroskopi elektronik. Keuntungan dari serapan ultraviolet yaitu gugus-gugus karakteristik dapat dikenal dalam molekul-molekul yang sangat kompleks (Hardjono Sastrohamidjojo, 1991 : 11).
Panjang gelombang cahaya UV-Vis jauh lebih pendek daripada panjang gelombang radiasi inframerah. Spektrum sinar tampak terentang dari sekitar 400 nm (ungu) sampai 750 nm (merah), sedangkan spektrum ultraviolet terentang dari 100 nm sampai 400 nm. Kuantitas energi yang diserap oleh suatu senyawa berbanding terbalik dengan panjang gelombang radiasi :
∆E = h V = hc / λ
dengan    ∆E     = energi yang diabsorpsi, dalam erg
h     = tetapan Planck, 6.6 x 1027 erg det-1
V     = frekuensi, dalam Hz
c     = kecepatan cahaya, 3 x 1010 cm/det
λ    = panjang gelombang, dalam cm
Spektrum ultraviolet adalah suatu gambar antara panjang gelombang atau frekuensi serapan lawan intensitas serapan (transmitasi atau absorbansi). Spektroskopi UV-Vis digunakan untuk menentukan gugus kromofor yang terdapat dalam sampel. Istilah kromofor digunakan untuk menyatakan gugus tak jenuh kovalen yang dapat menyerap radiasi dalam daerah-daerah UV-Vis (Hardjono Sastrohamidjojo, 2001 : 12-22).
Daerah UV yang paling banyak penggunaannya secara analitik mempunyai panjang gelombang 200 – 380 nm dan disebut sebagai UV pendek (dekat). Sedangkan panjang gelombang daerah tampak (visible) berkisar antara 380 – 780 nm (Hardjono Sastrohamidjojo, 1991 : 11).

Kromatografi Kolom Gravitasi (KKG)

Kromatografi kolom termasuk kromatografi serapan yang sering disebut kromatografi elusi, karena senyawa yang akan terpisah akan terelusi dari kolom. Kolom kromatografi dapat berupa pipa gelas yang dilengkapi dengan kran dan gelas penyaring di dalamnya. Ukuran kolom tergantung pada banyaknya zat yang akan dipisahkan. Untuk menahan penyerap yang diletakkan di dalam kolom dapat digunakan glass woll atau kapas (Hardjono S., 1985 : 6).
Kromatografi kolom dan Kromatografi Lapis Tipis (KLT) pada prinsipnya hampir sama. Apabila suatu cuplikan yang merupakan campuran dari beberapa komponen dimasukkan melalui bagian atas kolom, maka komponen yang diserap lemah oleh adsorben akan keluar lebih cepat bersama eluen, sedangkan komponen yang diserap kuat akan keluar lebih lama.
Zat-zat aktif yang digunakan sebagai penyerap dalam kromatografi kolom sering merupakan katalisator yang baik, ini merupakan bahaya yang perlu mendapat perhatian. Alumina, terutama bila bersifat alkali, sering menyebabkan perubahan kimia dan menimbulkan reaksi-reaksi, sebagai contoh dapat menyebabkan kondensasi dari aldehida-aldehida dan keton-keton, sehingga bila hal ini terjadi maka harus menggunakan alumina yang bersifat netral. Silika gel dapat menyebabkan isomerisasi dari berbagai senyawa-senyawa seperti terpen dan sterol (Hardjono S., 1985 : 10).

Kromatografi Sistem Radial (Kromatotron)

Prinsip kerja :
Kromatotron memiliki prinsip sama seperti kromatografi klasik dengan aliran fase gerak yang dipercepat oleh gaya centrifugal. Kromatografi jenis ini menggunakan rotor yang dimiringkan dan terdapat dalam ruang tertutup oleh plat kaca kuarsa, sedangkan lapisan penyerapnya berupa plat kaca  yang dilapisi oleh silika gel. Plat tersebut dipasang pada motor listrik dan diputar dengan kecepatan 800rpm. Pelarut pengelusi dimasukkan ke bagian tengah pelarut melalui pompa torak sehingga dapat mengalir dan merambat melalui lapis tipis karena gaya sentrifugal. Untuk mengetahui jalannya proses elusi dimonitor dengan lampu UV.
Gas Nitrogen dialirkan kedalam ruang plat untuk mencegah pengembunan pealrut pengelusi dan mencegah oksidasi sampel. Pemasukan sampel itu diikuti dengan pengelusian menghasilkan pita2 komponen berupa lingkaran sepusat. Pada tepi plat, pita2 akan terputr keluar dengan gaya sentrifugal dan ditampung dalam botol fraksi..cek dg KLT (HOSTETTMANN, 1995)

Cara pembuatan Fasa Diam alat Kromatotron :
– Siapkan Aq.Dest dalam wadah kaca tertutup sesuai dengan tebal pelat yg dibutuhkan dan dinginkan pada suhu ± 10oC
– Siapkan plat kaca yg bersih dan kering, beri pembatas dari plastik (selotip transparan gede) sebagai cetakan dipinggir kaca
– Pasangkan baut/besi  dipusat plat kaca yang berlubang sehingga kaca tidak bergetar atau bergoyang
– Dalam pembuatan plat, masukkan seluruh silca gel pada aq.Dest bersuhu 10OC, kocok 25-30 detik
– Tuangkan silica kepermukaaan kaca sehingga merata keseluruh permukaan kaca sambil memutar plat kaca dengan posisi tegak dan mengentakkannya perlahan
– Simpan pada suhu kamar pada suhu kamar selama 24 jam.

NB. Kloroform yg akan di gunakan dalam kromatotron harus di netralkan dengan Al2O3
Cara kerjanya Kromatografi Sisitem Radial atau Kromatotron secara teknikal adalah :
1.    pastikan plat yg digunakan sesuai dg jumlah sampelnya dan telah di cuci dg MeOH(bila plat yg digunakan adalah plat bekas)..aktifkan dalam oven suhu , 80oc selama 20 menit. Keluarkan dan pasang lagi pada alat
2.    Plat harus dibasahkan terlebih dahulu dengan Heksana hingga ada yg menetes
3.    Masukkan sampel yg telah dilarutkan dl Aceton (ideal) pada saat plat masih basah dg Heksana. Bila tidak larut dalam Aceton bisa ditambah dengan sedikit MeOH
4.    Setelah semua sampel masuk maka biarka dulu kering sampel kita itu
5.    Tambahkan eluen yg sesuai (Rf 0,3 paling tinggi n dominan) dalam volume yang sesuai.
6.    Amati pemisahannya dengan lampu UV
7.    Eluat yg keluar ditampung dan di cek dengan KLT

Kromatografi Vakum Cair (KVC)

Prinsip kerja dari Kromatografi Vakum Cair (KVC) adalah adsorpsi atau serapan, sedangkan pemisahannya didasarkan pada senyawa-senyawa yang akan dipisahkan terdistribusi di antara fasa diam dan fasa gerak dalam perbandingan yang berbeda-beda (Hardono Sastrohamidjojo, 1985 : 6-9). Prosedur kerja KVC menggunakan alat bantu yang berupa pompa vakum untuk mempercepat laju alir fasa gerak selama proses pemindahan zat terlarut.
Kolom kromatografi dikemas kering (biasanya dengan penjerap mutu KLT 10-40 µm) dalam keadaan vakum agar diperoleh kerapatan kemasan maksimum. Pompa vakum dihentikan dan pelarut yang kepolarannya rendah dituangkan ke permukaan penjerap lalu divakumkan kembali. Kolom dihisap sampai kering dan telah siap dipakai. Cuplikan dilarutkan dalam pelarut yang cocok, dimulai dengan pelarut yang kepolarannya rendah lalu kepolarannya ditingkatkan perlahan-lahan. Kolom dihisap sampai kering pada setiap pengumpulan fraksi. Oleh karena itu, kromatografi vakum cair menggunakan tekanan rendah untuk meningkatkan laju aliran fase gerak (Hostettmann K., Hostettmann M., dan Marston A., 1986: 33-34).

Pembuatan Alkohol Secara Tradisional

Di salah satu daerah di Sukoharjo, Jawa tengah terdapat suatu daerah yang sangat terkenal dengan produksi alkoholnya. pembuatan alkohol di daerah ini masih sangat sederhana dan merupakan usaha turun-temurun dari nenek moyang mereka dari masa penjajahan belanda. Pembuatan alkohol di daerah ini menggunakan prinsip destilasi uap. Pada waktu itu saya berkunjung ke daerah tersebut, mayoritas penduduknya memproduksi alkohol.Saya sangat kagum kepada masyarakat di sana. mereka memperoleh penghasilan dari proses pembuatan alkohol. saya sangat tertarik untuk mengetahui proses pembuatannya, karena saya menggeluti perkuliahan di bidang kimia. untuk itu sekilas saya akan memberi gambaran kepada teman-teman proses pembuatan alkohol di daerah tersebut .. cekidot !

Alkohol mempunyai rumus R – OH.Alkohol sangat berguna dalam berbagai bidang.Alkohol digunakan salah satunya dalam bidang kedokteran.Misalnya : untuk alat-alat operasi yaitu sebagai pembunuh kuman(mensterilkan),sebagai salah satu bahan dalam pembuatan kosmetik contohnya parfum. Alkohol dapat dibuat salah satunya dari fermentasi tebu dengan bantuan bakteri zimase. brikut adalah alat dan bahan yang digunakan untuk membuat alkohol secara tradisional :
Alat yang digunakan :
1. Drum plastic : tempat baceman atau rendaman
2. Drum pemasak : tempat untuk memasak/menyuling baceman
3. Pompa air : tempat mengalirkan air ke pendingin
4. Reservoir : untuk menambahkan bahan hasil fermentasi agar destilasi berlangsung sempurna
5. Tangki boiler : tempat bahan yang akan diproses
6. Menara isian : alat kontak fase untuk operasi perpindahan massa
7. Kondensor(pendingin) : spiral yang dimasukkan kedalam tangki air.

Bahan yang digunakan :

1. Tetes : bahan utama yang terbuat dari tebu
2. Badeg : Limbah hasil penyulingan
3. Soda api (korstik) : untuk menaikkan kadar alkohol
4. Air : mencampurkan tetes dan sebagai pendingin
5. Laru (bakteri) : bakteri zimase berfungsi dalam fermentasi.
Proses Pembuatan Alkohol

1. Memasukkan tetes 5 ember, badeg 6 ember ke dalam drum plastic dan sisanya dipenuhi air lalu diaduk sampai rata.
2. Mengambil 2 ember campuran diatas, memesukkan bakteri zimase sambil mengaduk kemudian merendam selama 1 minggu
3. Memasak campuran yang telah direndam dengan drum pemasak dengan suhu 80oC untuk baceman dan 85oC untuk grabahan
4. Uap dari pemasakan mengalir menuju pipa pendingin dan menetes menghasilkan alkohol 30% (ciu)
5. menuangkan ciu ke dalam tangki reservoir kemudian dalirkan ke tangki boiler sebanyak 25 L
6. menyalakan api sampai temperatur bawah kurang lebih 85oC
7. mengalirkan air ke dalam tangki kondensor pada saat panas mencapai menara isian
8. mengalirkan korstik sedikit demi sedikit setelah alkohol mulai menetes
9. hasil destilasi dialirkan lagi ke dalam tangki boiler unyuk didestilasi lagi dan menghasilkan alkohol berkadar 85% – 86% bahkan sampai 90% – 100%.

Dalam proses pembuatan alkohol ini melalui beberapa tahap yaitu tahap fermentasi , pemasakan, dan tahap destilasi. Alkohol yang dihasilkan berupa alkohol 30%(ciu) dan alkohol murni 90% -100% yang digunakan dalam bidang kedokteran. Dari proses pembuatan alkohol diatas kita dapatkan reaksi fermentasi alkohol yaitu
amilase                  zimase
(C6H12O6)n + n H2O ———-> nC6H12O6——–> 2C2H5OH + 2CO2
Amilum                                 glukosa                 etanol         limbah

kiranya itu penjelasan singkat dalam proses pembuatan alkohol secara tradisional. kurang lebihnya saya mohom maaf karena data tersebut saya peroleh dari wawancara dengan pemiliknya. terimakasih atas perhatiannya semoga bermanfaat. pesan saya alkohol ini bukan untuk d minum, jadi jangan lah meminum alkohol karena alkohol bersifat flameabel… bila terkena api saja dapat terbakar.. masa mau di munum ??? kurang kerjaan bgt kan ??? heheh…peace love and bubuy !!

Prinsip Ekstraksi/(Maceration)

Ekstraksi adalah suatu proses pemisahan dari bahan padat maupun cair dengan bantuan pelarut. Pelarut yang digunakan harus dapat mengekstrak substansi yang diinginkan tanpa melarutkan material lainnya. Ekstraksi padat cair atau leaching adalah transfer difusi komponen terlarut dari padatan inert ke dalam pelarutnya. Proses ini merupakan proses yang bersifat fisik karena komponen terlarut kemudian dikembalikan lagi ke keadaan semula tanpa mengalami perubahan kimiawi. Ekstraksi dari bahan padat dapat dilakukan jika bahan yang diinginkan dapat larut dalam solven pengekstraksi. Ekstraksi berkelanjutan diperlukan apabila padatan hanya sedikit larut dalam pelarut. Namun sering juga digunakan pada padatan yang larut karena efektivitasnya. (Lucas, Howard J, David Pressman. Principles and Practice In Organic Chemistry)
Ekstrak adalah sediaan pekat yang diperoleh dengan mengektraksi zat aktif dari simplisia nabati atau simplisia hewani menggunakan pelarut yang sesuai, kemudian semua atau hampir semua pelarut diuapkan dan massa atau serbuk yang tersisa diperlakukan sedemikian rupa hingga memenuhi standar baku yang ditetapkan. Proses ekstraksi bahan atau bahan obat alami dapat dilakukan berdasarkan teori tentang penyarian. Penyarian merupakan peristiwa pemindahan massa. Zat aktif yang semula berada di dalam sel, ditarik oleh cairan penyari sehingga terjadi larutan zat aktif dalam cairan penyari tersebut.

Ada tiga macam metode penyarian yang dapat digunakan, yaitu :
1. Maserasi
2. Perkolasi
3. Ekstraksi dengan menggunakan Soxhlet
4. Ekstraksi dengan menggunakan gas superkritis

Maserasi digunakan untuk penyarian simplisia yang mengandung zat aktif yang mudah larut dalam cairan penyari, tidak mengandung benzoin, stirak, dan bahan sejenis yang mudah mengembang. Cairan penyari yang Bila cairan penyari digunakan air maka untuk mencegah timbulnya kapang, dapat ditambahkan bahan pengawet yang diberikan pada awal penyarian. Metode maserasi digunakan untuk menyari simplisia yang mengandung komponen kimia yang mudah larut dalam cairan penyari, tidak mengandung benzoin, stirak dan lilin. Keuntungan cara penyarian dengan maserasi adalah cara pengerjaan yang digunakan sederhana dan mudah diusahakan. Sedangkan digunakan dapat berupa air, etanol, air-etanol, atau pelarut lain. kerugiannya adalah pengerjaannya lama dan penyariannya kurang sempurna.

Maserasi dapat dimodifikasi menjadi beberapa metode yaitu :
1. Digesti
Digesti adalah cara maserasi dengan menggunakan pemanasan lemah, yaitu pada suhu 40-50oC. Cara maserasi ini hanya dapat dilakukan untuk simplisia yang zat aktifnya tahan terhadap pemanasan.
2. Maserasi dengan mesin pengaduk
Penggunaan mesin pengaduk berputar terus-menerus waktu proses maserasi dapat dipersingkat 6-24 jam.
3. Remaserasi
Cairan penyari dibagi 2 seluruh serbuk simplisia dimaserasi dengan cairan penyari pertama, sesudah dienap-tuangkan dan diperas, ampas dimaserasi lagi dengan cairan penyari yang kedua.
4. Maserasi melingkar
Maserasi dapat diperbaiki dengan mengusahakan agar cairan penyari selalu bergerak dan menyebar. Dengan cara ini penyari selalu mengalir kembali secara berkesinambungan melalui serbuk simplisia dan melarutkan zat aktifnya.
Hal-hal yang sangat mempengaruhi lama waktu proses ekstraksi antar lain:
1. Kapasitas produk mesin
2. Jenis bahan baku herbal
3. Kandungan zat aktif bahan herbal
4. Pelarut yang dipakai yang sesuai dengan kandungan zat aktif
Hasil akhir yang diperoleh pada proses ekstraksi adalah: ekstrak kental / liquid kental yang mengandung sari / kandungan dari bahan baku tanaman tanpa adanya ampas tanaman. Hasil ekstrak / liquid kental di atas dapat dilanjutkan ke proses lebih lanjut, seperti berikut ini :
1. Dibuat ekstrak powder / kapsul ekstrak
2. Ekstrak granul instant
3. Ekstrak powder instant untuk minuman
4. Kaplet ekstrak

Prinsip maserasi penyarian zat aktif yang dilakukan dengan cara merendam serbuk simplisia dalam cairan penyari yang sesuai selama tiga hari pada temperatur kamar, terlindung dari cahaya, cairan penyari akan masuk ke dalam sel melewati dinding sel. Isi sel akan larut karena adanya perbedaan konsentrasi antara larutan di dalam sel dengan di luar sel. Larutan yang konsentrasinya tinggi akan terdesak keluar dan diganti oleh cairan penyari dengan konsentrasi rendah ( proses difusi ). Peristiwa tersebut berulang sampai terjadi keseimbangan konsentrasi antara larutan di luar sel dan di dalam sel. Selama proses maserasi dilakukan pengadukan dan penggantian cairan penyari setiap hari. Endapan yang diperoleh dipisahkan dan filtratnya dipekatkan. Maserasi merupakan cara penyarian sederhana yang dilakukan dengan cara merendam serbuk simplisia dalam cairan penyari selama beberapa hari pada temperatur kamar dan terlindung dari cahaya.

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.