2.1 Karbohidrat

Karbohidrat adalah senyawa yang mengandung unsur-unsur: C, H dan O, terutama
terdapat didalam tumbuh-tumbuhan yaitu kira-kira 75%. Dinamakan karbohidrat
karena senyawa-senyawa ini sebagai hidrat dari karbon; dalam senyawa tersebut
perbandingan antara H dan O sering 2 berbanding 1 seperti air. Jadi C6H12O6 dapat
ditulis C6(H2O)6, C12H22O11 sebagai C12 (H2O)11 dan seterusnya, dan perumusan
empiris ditulis sebagai CnH2nOn atau Cn (H2O)n (Sastrohamidjojo, H., 2005).
2.1.1 Klasifikasi Karbohidrat dan Penamaan
Karbohidrat dibagi menjadi beberapa klas atau golongan sesuai dengan sifat-sifatnya
terhadap zat-zat penghidrolisis. Karbohidrat atau gula dibagi menjadi empat klas
pokok:
1. Gula yang sederhana atau monosakarida, kebanyakan adalah senyawasenyawa
yang mengandung lima dan enam atom karbon. Karbohidrat yang
mengandung 6 karbon disebut heksosa. Gula yang mengandung 5 karbon
disebut pentosa. Kebanyakan gula sederhana adalah merupakan polihidroksi
aldehida yang disebut aldosa dan polihidroksi keton disebut ketosa.
2. Oligosakarida, senyawa berisi dua atau lebih gula sederhana yang
dihubungkan oleh pembentukan asetal antara gugus aldehida dan gugus keton
dengan gugus hidroksil. Bila dua gula digabungkan diperoleh disakarida, bila
tiga diperoleh trisakarida dan seerusnya ikatan penggabungan bersama-sama
gula ini disebut ikatan glikosida.
Universitas Sumatera Utara
3. Polisakarida, di mana di dalamnya terikat lebih dari satu gula sederhana yang
dihubungkan dalam ikatan glikosida. Polisakarida meliputi pati, sellulosa dan
dekstrin.
4. Glikosida, dibedakan dari oligo dan polisakarida yaitu oleh kenyataan bahwa
mereka mengandung molekul bukan gula yang dihubungkan dengan gula oleh
ikatan glikosida (Sastrohamidjojo, H., 2005).
2.2 Glukosa
Glukosa merupakan salah satu tipe monosakarida dengan rumus molekul C6H12O6;
padatan kristal berwarna putih, berasa manis [75% dari kemanisan gula pasir (sukrosa)
tetapi nilai kalornya sama]. Merupakan gula yang banyak ditemukan di alam terutama
dalam buah anggur (karenanya disebut gula anggur). Glukosa juga disebut dekstrosa
karena strukturnya sebagian besar berada dalam bentuk D- yakni D-glukosa. Glukosa
merupakan monomer yang ditemukan di alam sebagai dimer sampai polimer.
Karbohidrat yang dikonsumsi tubuh umumnya diubah menjadi glukosa dan
mengalami sirkulasi dalam tubuh (dalam darah mengandung ± 0,08% sedangkan
dalam urine 0,2% glukosa). Dalam perdagangan, glukosa dibuat dari hidrolisa amilum
(Mulyono, 2006).
Glukosa biasanya tersedia dalam bentuk zat berwarna putih atau kristal padat.
Glukosa diproduksi secara komersil melalui hidrolisis pati dengan bantuan enzim.
Glukosa dapat di reduksi menjadi sorbitol, yang biasanya dikenal sebagai glusitol.
Dimana gugus aldehida pada glukosa diganti menjadi gugus alkohol dengan adanya
penambahan gas hidrogen (http://en.wapedia.org/wiki/glucose).
Glukosa mudah teroksidasi oleh perak atau ion tembaga. Bila ditambahkan
dengan larutan perak nitrat amoniak akan terjadi cermin perak. Mereduksi larutanlarutan
Fehling yaitu dengan timbulnya endapan kupro oksida. Larutan Fehling terdiri
atas larutan Fehling A: larutan CuSO4, dan larutan Fehling B: larutan dari Na-K-tartrat
(Sastrohamidjojo, H., 2005).
Universitas Sumatera Utara
2.3 Reaksi-Reaksi Glukosa
2.3.1 Oksidasi Glukosa
Suatu gugus aldehida sangat mudah dioksidasi menjadi suatu gugus karboksil. Uji
kimiawi untuk aldehida tergantung pada mudahnya oksidasi ini. Gula yang dapat
dioksidasi oleh zat pengoksidasi lembut seperti reagensia Tollens, suatu larutan basa
dan Ag(NH3)2
+, disebut gula pereduksi (karena zat pengoksidasi anorganik direduksi
dalam reaksi itu) (Fessenden et al, 1986).
a. Asam Aldonat
Produk oksidasi dari gugus aldehida suatu aldosa adalah suatu asam polihidroksi
karboksilat, yang disebut asam aldonat (aldonic acid). Meskipun reagensia Tollens
dapat mengakibatkan perubahan ini, suatu reagensia yang lebih mudah dan murah
untuk reaksi sintetik ialah larutan brom yang dibuffer (disangga).
CHO CO2H
| |
H – C – OH H – C – OH
| Br2 + H2O |
HO – C – H HO – C – H
| pH 5-6 |
H – C – OH H – C – OH
| |
H – C – OH H – C – OH
| |
CH2OH CH2OH
D-glukosa asam D-glukonat (suatu asam aldonat)
(Fessenden et al, 1986).
b Asam Aldarat
Zat pengoksidasi kuat mengoksidasi gugus aldehida dan juga gugus hidroksil ujung
(suatu alkohol primer) dari suatu monosakarida. Produknya adalah asam polihidroksi
dikarboksilat, yang disebut asam aldarat (aldaric acid).
Universitas Sumatera Utara
CHO CO2H
| |
H – C – OH H – C – OH
| HNO3 |
HO – C – H HO – C – H
| kalor |
H – C – OH H – C – OH
| |
H – C – OH H – C – OH
| |
CH2OH CH2OH
D-glukosa Asam D-glukarat (suatu asam aldarat)
(Fessenden et al, 1986).
c Asam Uronat
Meskipun tidak mudah dilakukan dilaboratorium, dalam sistem biologis gugus
CH2OH ujung dapat dioksidasi dengan enzime tanpa teroksidasinya gugus aldehida.
Produknya disebut asam uronat (uronic acid).
[O]
enzime
D-glukosa asam D-glukuronat(suatu asam uronat)
(Fessenden et al, 1986).
d Oksidasi Asam Periodat
Oksidasi asam periodat merupakan uji untuk 1,2-diol dan untuk 1,2- atau α- hidroksi
dari aldehida maupun keton. Suatu senyawa yang mengandung gugusan semacam itu
dioksidasi dan dipaksapisah oleh asam periodat (HIO4). Dalam hal ini 1,2-diol
sederhana, produknya adalah dua aldehida atau keton (Fessenden et al, 1986).
Universitas Sumatera Utara
2.3.2 Reduksi Monosakarida
Baik aldosa maupun ketosa dapat direduksi oleh zat pereduksi karbonil, seperti
hidrogen dan katalis atau suatu hidrida logam, menjadi polialkohol yang disebut
alditol. Akhiran untuk nama dari salah satu polialkohol ini ialah –itol. Produk reduksi
D-glukosa disebut D-glusitol (D-glucitol) atau sarbitol.
O
║
C – H CH2OH
| |
H – C – OH H – C – OH
| H2 |
HO – C – H HO – C – H
| katalis Ni |
H – C – OH H – C – OH
| |
H – C – OH H – C – OH
| |
CH2OH CH2OH
Glukosa Glusitol (sorbitol)
(Fessenden et al, 1986).
Beberapa reaksi hidrogenasi yang pernah dilakukan antara lain:
1. Hidrogenasi glukosa dalam pelarut air melalui dua tahap reaksi. Reaksi tahap
pertama reduksi air menjadi gas hidrogen dan oksigen oleh katalis bentonit
terpilar TiO2. Reaksi tahap kedua, hidrogen yang dihasilkan digunakan untuk
mereduksi glukosa menjadi sorbitol dengan logam nikel sebagai katalis selama
30 hari dibawah sinar UV matahari, dengan kadar sorbitol sebesar 66.8%
(Rosida. M., 2009).
O
║
C – H CH2OH
| |
H – C – OH H – C – OH
| H2 |
H2O HO – C – H HO – C – H
| katalis Ni |
H – C – OH H – C – OH
| |
H – C – OH H – C – OH
| |
CH2OH CH2OH
Glukosa Glusitol (sorbitol)
Universitas Sumatera Utara
2. Hidrogenasi glukosa menggunakan katalis Pd/γ-Al2O3 pada tekanan 150 Psi
(10,20 atm) dalam pelarut air dan dipanaskan pada suhu 1000C menghasilkan
sorbitol 65.09% (Sari, H. P., 2009).
C H
C
O
OH
C
H
C
HO H
OH
C OH
H
H
CH2OH
Glukosa rantai terbuka
Pd/γ−Αl2Ο3
100 ºC,
150 Psi H2 ( 10,20 atm )
C C
C
C O
C
CH2OH
H
H
OH
H
OH
H OH
OH H
Glukosa (siklik)
H2O
CH2OH
C OH
C
H
C
HO H
OH
C OH
H
H
CH2OH
Glusitol(Sorbitol)
3. Hidrogenasi glukosa menjadi sorbitol menggunakan katalis nikel dalam
reaktor berpengaduk dan bertekanan tinggi, mengasilkan sorbitol sebasar
0,2963 g dari berat awal 30g (Tjatoer, W., 2007).
O
║
C – H CH2OH
| |
H – C – OH H – C – OH
| H2 |
HO – C – H HO – C – H
| katalis Ni |
H – C – OH 60 bar H – C – OH
| 1100C |
H – C – OH H – C – OH
| |
CH2OH CH2OH
Glukosa Glusitol (sorbitol)
4. Hidrogenasi glukosa menggunakan katalis Ru/Al2O3 C, Ru/Al2O4, Ru/Al2O5,
Ru/TiO2 dan Ni/SiO2 pada tekanan 120 bar dan suhu 1200C (Schimpf, S.1997).
O
║
C – H CH2OH
| |
H – C – OH H – C – OH
| H2 |
HO – C – H HO – C – H
| katalis |
H – C – OH 120 bar H – C – OH
| 1200C |
H – C – OH H – C – OH
| |
CH2OH CH2OH
Glukosa Glusitol (sorbitol)
Universitas Sumatera Utara
Katalis
Katalis Persiapan Pendukung Kandungan logam
Ru3Ap Mempercepat Al2O3 C 2,75
Ru1Ap Mempercepat Al2O3 C 1,04
Ru1Ai Seluruhnya Al2O3 C 0,95
Ru09Ai Seluruhnya Al2O3 0,97
Ru08Ai Seluruhnya Al2O4 0,84
Ru05Ai Seluruhnya Al2O5 0,47
Ru03Ti Seluruhnya TiO2 P25 0,27
Ru01TiAi Seluruhnya TiO2 P25 0,11
Ru1Ti Seluruhnya TiO2 1,01
Ni68T Mempercepat SiO2 68
5. Hidrogenasi glukosa menggunakan katalis Ni/SiO2 ditambah etilendiamina
pada tekanan 120 bar dan suhu 120 0C (Claus, P., 2006).
O
║
C – H CH2OH
| |
H – C – OH H – C – OH
| H2 |
HO – C – H HO – C – H
| katalis Ni/SiO2 |
H – C – OH H – C – OH
| |
H – C – OH H – C – OH
| |
CH2OH CH2OH
Glukosa Glusitol (sorbitol)
6. Hidrogenasi glukosa menggunakan katalis RuCl3 dengan kelebihan KBH4
(5:1) dalam pelarut air dengan tekanan 4,0 MPa dan suhu 800C (Luo. H. S,
2002).
O
║
C – H CH2OH
| |
H – C – OH H – C – OH
| H2 |
HO – C – H HO – C – H
| katalis RuCl3 |
H – C – OH H – C – OH
| |
H – C – OH H – C – OH
| |
CH2OH CH2OH
Glukosa Glusitol (sorbitol)
Universitas Sumatera Utara
2.4 Sorbitol
Bahan pemanis ini dikenal sebagai D-sorbitol, D-glucitol, L-gulitol, sorbit atau sorbol
adalah monosakarida poliol mempunyai berat molekul 182,17 dengan rumus kimia
C6H14O6. Kemanisannya hanya 0,5 kali gula tebu. Sorbitol larut dalam pelarut polar
seperti air dan alkohol. Sorbitol secara komersial dibuat dari glukosa dengan
hidrogenasi dalam tekanan tinggi maupun reduksi elektrolit.
Sorbitol berupa senyawa yang berbentuk granul atau kristal dan berwarna
putih dengan titik leleh berkisar antara 89-101°C, higroskopis dan berasa manis.
Penggunaannya pada suhu tinggi tidak ikut berperan dalam reaksi pencoklatan
(Maillard).
Kristal sorbitol mengandung 0,5 atau 1 molekul H2O. Kandungan kalorinya
3,994 K. Kalori setiap gram sama dengan kalori gula tebu, yaitu 3,940 K. Tujuh puluh
persen dari jumlah sorbitol yang masuk kedalam tubuh akan diubah menjadi CO2
tanpa menunjukan adanya kenaikan glukosa dalam darah sehingga sangat baik untuk
penderita diabetes (Cahyadi. W., 2006).
2.4.1 Penggunaan Sorbitol
Sorbitol memiliki beberapa keunggulan dibanding gula lainnya. Rasanya cukup manis
namun tidak merusak gigi. Poliol pada umumnya dan sorbitol khususnya, resisten
terhadap metabolisme bakteri oral yang melepaskan asam dari reaksi penguraian gula
dan pati. Asam ini dapat mengerosi email / enamel gigi.
Selain itu juga sorbitol dapat mempertahankan kelembaban bahan makanan
merupakan contoh kelebihan sorbitol dibanding sukrosa. Sorbitol cukup stabil, tidak
reaktif, dan mampu bertahan dalam suhu tinggi. Sorbitol juga tidak rusak apabila
dicampur dengan gula lain, gel, protein, dan minyak sayur. Karena itu sorbitol cukup
banyak dipakai dalam industri makanan. Produk yang mengandung sorbitol antara lain
permen bebas gula, permen karet (biasanya rasa mint), industri gula-gula konfeksi,
pemanis roti dan cokelat, serta pemanis makanan beku. Penggunaan lain dari sorbitol
Universitas Sumatera Utara
adalah sebagai pencegah kristalisasi dalam produk makanan, karena sifatnya yang
mampu mempertahankan kelembaban makanan yang cenderung mengering dan
mengeras; agar bahan makanan tersebut tetap segar. Sorbitol juga sering dipakai
sebagai bahan tambahan untuk obat kumur, sirup obat batuk dan pasta gigi.
Sorbitol juga cukup aman dipakai sebagai gula pengganti pada penderita
diabetes melitus, karena penyerapannya lebih lambat daripada glukosa. Penyerapan
yang lambat ini otomatis akan mengurangi derajat drastisnya peningkatan glukosa
darah dan respons insulin. Kalori yang rendah juga sesuai dengan target pengendalian
berat badan pada pasien diabetes melitus. Untuk tujuan ini sorbitol banyak digunakan
untuk membuat produk makanan rendah kalori.
Di luar urusan makanan, sorbitol yang dicampur dengan kalium nitrat dapat
digunakan untuk bahan bakar roket amatir. Dengan proses reduksi, sorbitol dapat
dijadikan bahan bakar biomassa (http://www.caloriecontrol.org/sorbitol.html).
2.4.2 Efek Samping Penggunaan Sorbitol
Sorbitol cukup aman dan jarang menimbulkan efek samping. Walaupun demikian
ADI (acceptable daily intake) untuk sorbitol belum ditentukan sampai sekarang.
Kelebihan konsumsi sorbitol dapat menimbulkan diare osmotik. Hal ini terjadi apabila
sorbitol terdapat dalam saluran pencernaan dalam jumlah besar (lebih dari 50 gram per
hari), sehingga tekanan osmosis dalam lumen usus lebih tinggi daripada sekitarnya.
Hal ini menyebabkan sejumlah besar cairan yang ada di interstisial terdorong ke
lumen usus, dan terjadilah diare. Efek samping lainnya adalah sakit perut dan
kembung (http://www.caloriecontrol.org/sorbitol.html).
2.5 Katalis
Reaksi yang berlangsung lambat dapat dipercepat dengan memberikan zat lain tanpa
menambah konsentrasi atau suhu. Zat itu disebut katalis. Istilah ini mula-mula dipakai
oleh Berzelius pada tahun 1835. Katalis biasanya ikut bereaksi sementara dan
Universitas Sumatera Utara
kemudian terbentuk kembali sebagai zat bebas. Selanjutnya bereaksi lagi dengan
pereaksi mempercepat reaksi dan bebas kembali. Demikian seterusnya berulang kali
sehingga reaksi selesai.
Suatu reaksi yang menggunakan katalis disebut reaksi katalis dan prosesnya
disebut katalisme (Syukri, 1999).
2.5.1 Pembagian Katalis
2.5.1.1 Katalis Homogen
Katalis homogen adalah katalis yang mempunyai fase sama dengan pereaksi (Hiskia,
2001). Katalis homogen umumnya bereaksi dengan satu atau lebih pereaksi untuk
membentuk suatu zat antara yang selanjutnya bereaksi membentuk produk akhir
reaksi. Contoh reaksi yang menggunakan katalis homogen adalah hidrolisis ester
dengan katalis asam (Parker, 1982).
CH3COOC2H5(aq) + H2O(l) CH3COOH(aq) + C2H5 H OH(aq) +
Cara kerja katalis homogen umumnya melibatkan pembentukan senyawasenyawa
kompleks antara yang bersifat tidak stabil dalam tahap-tahap reaksi. Katalis
dengan reaktan membentuk kompleks antara yang mengakibatkan reaktan dalam
kompleks menjadi aktif membentuk produk baru dengan disertai pelepasan kembali
katalisatornya. Oleh karena itu, unsur-unsur transisi sangat berperan dalam reaksi
katalitik karena sifatnya mudah membentuk senyawa kompleks.
Berikut ini dikemukakan beberapa contoh reaksi organik katalitik:
1. Pada reaksi hidrokarbonilasi alkena menjadi aldehida (artinya pengikatan
hidrogen dan karbonil, CO) dipakai katalisator Co(I) atau Rh(I):
Co(I) atau O
RHC = CH2 + H2 + CO RH2C – CH2 – C
Rh(I) H
Reaksi ini, walaupun kurang tepat, sering juga disebut sebagai reaksi
hidroformilasi yang mengacu pada terikatnya formaldehid pada alkena.
Universitas Sumatera Utara
Katalisator Co(I) dalam bentuk konpleks hidrokarbonil diduga mengalami
perubahan sebagai berikut:
HCo(CO)4  HCo(CO)3 + CO
2. Pada reaksi oksidasi etena menjadi metanal (proses Wacker) dipakai
katalisator Pd(II) dan Cu(II):
Pd(II) + Cu(II) O
H2C = CH2 + O2 CH3 – C
H
Pada proses ini dipakai katalisator PdCl2 yang pada awalnya diduga terjadi
reaksi dengan etena:
C2H4 + PdCl2 + H2O → CH3CHO + Pd + 2HCl
Oksidasi Pd kembali menjadi Pd(II) dipercepat dengan penambahan katalisator
Cu(II):
Pd + 2Cu2+ → Pd2+ + 2Cu+,
Dan Cu+ mudah teroksidasi oleh udara kembali menjadi Cu2+:
4Cu+ + O2 + 4H+ → 4Cu2+ + 2H2O (Kristian et al, 2010).
Keuntungan dari katalisis homogen adalah kespesifikannya dan tidak
membutuhkan suhu dan tekanan yang tinggi dalam reaksi. Kerugiannya dari katalisis
homogen adalah kesulitan dalam pemisahan katalis dari produk, degradasi dari katalis
dan harganya yang mahal (Leach. B, 1983).
2.5.1.2 Katalis Heterogen
Katalis heterogen adalah katalis yang mempunyai fasa yang tidak sama dengan fasa
pereaksi. Pada umumnya katalis adalah padatan sedangkan pereaksi terbanyak adalah
gas dan adakalanya cairan.
Contoh:
1. Proses Haber dalam pembuatan amoniak
Fe
N2 + 3H2 2NH3
Promotor NO
Universitas Sumatera Utara
2. Proses kontak pada pembuatan H2SO4
Pt
2SO2 + O2 2SO3
3. Oksidasi amoniak pada pembuatan asam nitrat
Fe2O3
4NH3 + 5O2 4NO + 6 H2O
BiO2
4. Hidrogenasi hidrokarbon
Ni
X – CH = CH – Y + H2 X – CH2 – CH2Y
Minyak tak jenuh lemak jenuh
5. Pembuatan asam klorida
arang
H2 + Cl2 2HCl
(Hiskia, 2001).
2.5.2 Reaksi-reaksi yang Dikatalisis oleh Palladium
Telah lama diketahui bahwa senyawaan etilena dari palladium, misalnya,
[C2H4PdCl2]2 cepat terdekomposisi dalam larutan air membentuk asetal dehida dan
logam Pd. Konversi reaksi stoikiometri ini kedalam suatu siklus (proses Wacker)
membutuhkan kaitan bersama dari masing-masing reaksi yang diketahui:
C2H4 + PdCl2 + H2O → CH3CHO + Pd + 2HCl
Pd + 2CuCl2 → PdCl2 + 2CuCl
2CuCl + 2HCl + ½O2 → 2CuCl2 + H2O
C2H4 + ½O2 → CH3CHO
Oksidasi etilena oleh larutan palladium(II)-tembaga(II) klorida adalah benarbenar
kuantitatif dan hanya dibutuhkan konsentrasi Pd yang rendah; ini dapat
berlangsung baik dalam satu atau dua tahapan; dalam yang terakhir, oksidasi kembali
oleh O2 terjadi secara terpisah.
Universitas Sumatera Utara
Karena reaksi berlangsung dalam larutan PdII dengan konsentrasi ion klorida >
0,2M, logamnya paling mungkin ada sebagai [PdCl4]2-. Reaksi berikut kemudian
terjadi:
[PdCl4]2- + C2H4  [PdCl3(C2H4)]- + Cl-
[PdCl3(C2H4)]- + H2O  [PdCl2(H2O)(C2H4)] + Cl-
[PdCl2(H2O)C2H4] + H2O  [PdCl2(OH)(C2H4)]- + H3O+
Mekanisme bagi oksidasi logam Pd oleh kompleks kloro CuII tidak diketahui
dengan baik, namun pemindahan elektron melalui jembatan halida mungkin terlibat.
Oksidasi di udara yang sangat cepat dari kompleks kloro CuI diketahui lebih baik dan
mungkin berlangsung melalui suatu kompleks awal oksigen:
CuCl2
- + O2  ClCuO2 + Cl-
Diikuti oleh pembentukkan radikal seperti O2
-, OH, atau H2O
Kereaktifan kompleks palladium dalam sistem lain telah dikaji secara luas, dan
sekarang terdapat banyak reaksi katalitik yang menyangkut alkena, arena, CO,
asetilena, dan sejenisnya. Perluasan proses Wacker menggunakan media selain air,
dikenal; jadi dalam asam asetat, diperoleh vinil asetat sedangkan dalam alkohol,
diperoleh vinil eter. Juga dengan alkena selain etilena, dapat diperoleh keton. Sebagai
contoh, propene menghasilkan aseton. (Cotton et al, 1989)
2.5.3 Reaksi-reaksi yang Dikatalisis oleh Palladium Karbon
Katalis palladium karbon terdiri dari 3 komposisi palladium. Dimana tiap-tiap
komposisi mempunyai aplikasi fungsi yang berbeda dalam reaksi kimia.
Komposisi dari katalis palladium karbon antara lain:
1. Sebanyak 5% palladium didalam katalis palladium karbon.
2. Sebanyak 10% palladium didalam katalis palladium karbon.
3. Sebanyak 0,5% palladium didalam katalis palladium karbon.
Universitas Sumatera Utara
1. Sebanyak 5% palladium didalam katalis palladium karbon
Mempunyai aplikasi penggunaan dalam reaksi kimia antara lain sebagai
berikut:
a. Hidrogenasi alkena dan alkuna
b. Hidrogenasi aromatik aldehid menjadi alkohol
c. Hidrogenasi untuk Aldehida Aromatik Hidrokarbon
d. Hidrogenasi Senyawa Anilin
e. Reduksi untuk Senyawa Alkil dari Haloanilines
2. Sebanyak 10% palladium didalam katalis palladium karbon
Mempunyai aplikasi penggunaan dalam reaksi kimia antara lain sebagai
berikut:
Universitas Sumatera Utara
a. Pengurangan Alkilasi
b. Dehidrohalogenasi dari Alifatik dan Campuran Aromatik
c. Hidrogenasi Piridin menjadi Pipiridin
d. Sintesis Hidrosilamin
3. Sebanyak 0,5% palladium didalam katalis palladium karbon
Digunakan untuk hidrogenasi hydroxybenzaldehyde β-(4-CBA) untuk asam β-
toluen dalam menghasilkan Terephthalic Acid (PTA). Yang pengotor dipisahkan oleh
kristal.
(http://www.kaida.co.uk/palladium-1-3.html)
Universitas Sumatera Utara
2.6 Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (KCKT)
Kromatografi Cair Kinerja Tinggi atau KCKT atau biasa juga disebut dengan HPLC
(High Performance Liquid Chromatography) dikembangkan pada akhir tahun 1960-an
dan awal tahun 1970-an. Saat ini, KCKT merupakan teknik pemisahan yang diterima
secara luas untuk analisis dan pemurnian senyawa tertentu dalam suatu sampel pada
sejumlah bidang, antara lain: farmasi, lingkungan, bioteknologi, polimer, dan industriindustri
makanan. Beberapa perkembangan KCKT terbaru antara lain: miniaturisasi
sistem KCKT, penggunaan KCKT untuk analisis asam-asam nukleat, analisis protein,
analisis karbohidrat, dan analisis senyawa-senyawa kiral.
Kegunaan umum KCKT adalah untuk: pemisahan sejumlah senyawa organik,
anorganik, maupun senyawa biologis; analisis ketidakmurnian (impurities); analisis
senyawa-senyawa tidak mudah menguap (non-volatil); penentuan molekul-molekul
total, ionik, maupun zwitter ion; isolasi dan pemurnian senyawa; pemisahan senyawasenyawa
yang strukturnya hampir sama;pemisahan senyawa-senyawa dalam jumlah
sekelumit (trace elements), dalam jumlah banyak, dan dalam skala proses industri.
KCKT merupakan metode yang tidak destruktif dan dapat digunakan baik untuk
analisis kualitatif maupun kuantitatif.
KCKT paling sering digunakan untuk: menetapkan kadar senyawa-senyawa
tertentu seperti asam-asam amino, asam-asam nukleat, dan protein-protein dalam
cairan fisiologis; menentukan kadar senyawa-senyawa aktif obat, produk hasil
sampingan proses sintetis, atau produk-produk degradasi dalam sedian farmasi;
memonitor sampel-sampel yang berasal dari lingkungan; memurnikan senyawa dalam
suatu campuran; memisahkan polimer dan menentukan distribusi berat molekulnya
dalam suatu campuran; kontrol kualitas; dan mengikuti jalannya reaksi sintetis.
Keterbatasan metode KCKT adalah untuk identifikasi senyawa, kecuali jika
KCKT dihubungkan dengan spektrometer massa (MS). Keterbatasan lainnya adalah
jika sampelnya sangat kompleks, maka resolusi yang baik sulit diperoleh.
Universitas Sumatera Utara
Kromatografi merupakan teknik yang mana solut atau zat-zat terlarut terpisah
oleh perbedaan kecepatan elusi, dikarenakan solut-solut ini melewati suatu kolom
kromatografi. Pemisahan solut-solut ini diatur oleh distribusi solut dalam fase gerak
dan fase diam. Penggunaan kromatografi cair secara sukses terhadap suatu masalah
yang dihadapi membutuhkan penggabungan secara tepat dari berbagai macam kondisi
operasional seperti jenis kolom, fase gerak, panjang dan diameter kolom, kecepatan
alir fase gerak, suhu kolom, dan ukuran sampel. Untuk tujuan memilih kombinasi
kondisi kromatografi yang baik, maka dibutuhkan pemahaman yang mendasar tentang
berbagai macam faktor yang mempengaruhi pemisahan pada kromatografi cair.
Instrumentasi KCKT pada dasarnya terdiri atas delapan komponen pokok yaitu
(1) wadah fase gerak, (2) sistem penghantaran fase gerak, alat untuk memasukkan
sampel, (4) kolom, (5) detektor, (6) wadah penampungan buangan fase gerak, (7)
tabung penghubung dan (8) suatu komputer atau integrator atau perekam. Diagram
blok untuk sistem KCKT ditunjukkan oleh gambar. (Ibnu Golib et al, 2007).
Pada beberapa tulisan, ”HP” pada HPLC diartikan ”tekanan tinggi” (high pressure)
dan beberapa yang lainnya menghubungkan dengan masalah biaya bisa berpikir
bahwa ”HP” adalah singkatan dari ”biaya yang tinggi” (high price) tetapi kebanyakan
”HP” itu berarti ”penampilan yang tinggi” (high performance) (Day et al, 2002).
Kromatografi Cair Kinerja Tinggi memisahkan komponen campuran senyawa
kimia terlarut dengan sistem adsorpsi pada fase diam padat atau sistem partisi di
antara fase diam cair yang terikat pada panyangga padat, dan fase gerak cair.
Universitas Sumatera Utara
Kromatografi Cair Kinerja Tinggi dapat memisahkan makromolekul, ion,
bahan alam yang tidak stabil, polimer dan berbagai gugus polifungsi dengan berat
molekul tinggi. Berbeda dengan kromatografi gas, pemisahan pada KCKT adalah
hasil antaraksi spesifik antaramolekul senyawa dengan fase diam dan fase gerak.
Kinerja kolom. Beberapa perangkat kondisi eksperimen dapat digunakan untuk
mendapatkan pemisahan yang diinginkan dari komponen sampel dan ada perangkat
yang lebih praktis daripada yang lainnya, sehingga perlu mencari optimasi.
Pertama-tama harus dipilih sistem KCKT yang tepat, karena itu semua
parameter dalam persamaan yang tergantung kepada sistem atau kepada sifat fase
diam dan fase gerak ditentukan dan tidak dapat dirubah.
Parameter tersebut adalah retensi relatif α, koefisian partisi dari senyawa yang
paling lama ditahan k’ (rasio partisi), dan bilangan pelat. Senyawa yang dianalisis
biasanya memerlukan waktu dua sampai sepuluh kali lebih lama untuk melewati
kolom, dibandingkan dengan senyawa yang tidak diretensi tM. Perlu diperhatikan juga
viskositas fase gerak dan koefisien difusi senyawa dalam fase gerak. Selain itu tipe
dan karakteristik pengisi kolom (terutama porositas, rentang sempit ukuran partikel,
prosedur pengisian kolom yang baik dan pengisi kolom berkualitas tinggi),
mempengaruhi panjang kolom dan ukuran partikelnya.
Karena proses pemisahan dalam kolom kromatografi dan identifikasinya
dalam instrumen analisis berlangsung dalam kurun waktu yang sangat singkat, tidak
dapat dilakukan secara manual, tetapi memerlukan koordinasi program kondisi dan
operasional yang didapat dari jasa layanan komputer (Kosasih et al, 2004).
Universitas Sumatera Utara