Pemisahan Zat Warna Secara Kromatografi

PEMISAHAN ZAT WARNA SECARA KROMATOGRAFI

1. Tujuan

Memisahkan zat-zat warna pada daun tumbuhan.

2. Tinjauan Pustaka

Fotosintesis adalah suatu proses biokimia yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis bakteri untuk memproduksi energi terpakai (nutrisi) dengan memanfaatkan energi cahaya. Hampir semua makhluk hidup bergantung dari energi yang dihasilkan dalam fotosintesis. Organisme yang menghasilkan energi melalui fotosintesis (photos berarti cahaya) disebut sebagai fototrof. Fotosintesis merupakan salah satu cara asimilasi karbon karena dalam fotosintesis karbon bebas dari CO2 diikat (difiksasi) menjadi gula sebagai molekul penyimpan energi.

Tumbuhan menangkap cahaya menggunakan pigmen yang disebut klorofil. Klorofil merupakan katalisator fotosintesis yang sangat penting dalam semua jaringan tumbuhan berfotosintesis. Selain klorofil, di dalam tumbuhan juga terdapat pigmen warna lain yang disebut karotenoid. Selain sebagai pigmen warna, karotenoid juga membantu dalam fotosintesis. Terdapat lebih dari 300 jenis karotenoid, tetapi yang terdapat dalam tumbuhan tinggi hanya sedikit, umumnya berupa karoten. Salah satu turunan karotenoid, yaitu hidrokarbon tak jenuh turunan likopen atau turunan likopen teroksigenesi dikenal sebagai xantofil. Xantofil yang umum terdapat berupa monohidroksikaroten (ketrin dan rubixantin), dihdroksi-karoten (zeakantin) atau dihidroksi-epoksikaroten (violaxantin).

Untuk memisahkan zat-zat warna yang terdapat pada suatu tumbuhan dapat dilakukan dengan berbagai cara, tetapi teknik kromatografi merupakan teknik yang banyak digunakan. Kromatografi pertama kali diberikan oleh Michael Tswett, seorang ahli botani Rusia, pada tahun 1906. Kromatografi merupakan metode pemisahan yang sederhana.

Kromatografi mencakup berbagai proses yang berdasarkan pada perbedaan distribusi dari penyusunan cuplikan antara dua fasa, salah satu diantaranya bergerak secara berkesinambungan dalam arah tertentu dan di dalamnya zat-zat itu menunjukkan perbedaan mobilitas disebabkan adanya perbedaan dalam absorpsi, partisi, kelarutan, tekanan uap, ukuran molekul atau kerapatan muatan ion dinamakan kromatografi sehingga masing-masing zat dapat diidentifikasi atau ditetapkan dengan metode analitik.

Ada beberapa macam kromatografi, yaitu:

a.       Kromatografi Lapis Tipis

Yaitu kromatografi yang menggunakan lempeng gelas atau alumunium yang dilapisi dengan lapisan tipis alumina, silika gel, atau bahan serbuk lainnya. Kromatografi lapis tipis pada umumnya dijadikan metode pilihan pertama pada pemisahan dengan kromatografi.

b.      Kromatografi Penukar Ion

Merupakan bidang khusus kromatografi cairan-cairan. Seperti namanya, system ini khusus digunakan untuk spesies ion. Penemuan resin sintetik dengan sifat penukar ion sebelum perang Dunia II telah dapat mengatasi pemisahan rumit dari logam tanah jarang dan asam amino.

c.       Kromatografi Penyaringan Gel

Merupakan proses pemisahan dengan gel yang terdiri dari modifikasi dekstran-molekul polisakarida linier yang mempunyai ikatan silang. Bahan ini dapat menyerap air dan membentuk susunan seperti saringan yang dapat memisahkan molekul-molekul berdasarkan ukurannya. Molekul dengan berat antara 100 sampai beberapa juta dapat dipekatkan dan dipisahkan. Kromatografi permeasi gel merupakan teknik serupa yang menggunakan polistirena yang berguna untuk pemisahan polimer.

d.      Elektoforesis

Merupakan kromatografi yang diberi medan listrik disisinya dan tegak lurus aliran fasa gerak. Senyawa bermuatan positif akan menuju ke katode dan anion menuju ke anoda. Sedangkan kecepatan gerak tergantung pada besarnya muatan.

e.       Kromatografi Kertas

Merupakan kromatografi cairan-cairan dimana sebagai fasa diam adalah lapisan tipis air yang diserap dari lembab udara oleh kertas jenis fasa cair lainnya dapat digunakan. Teknik ini sangat sederhana.

Prinsip dasar kromatografi kertas adalah partisi multiplikatif suatu senyawa antara dua cairan yang saling tidak bercampur. Jadi partisi suatu senyawa terjadi antara kompleks selulosa-air dan fasa mobil yang melewatinya berupa pelarut organik yang sudah dijenuhkan dengan air atau campuran pelarut.

Cara melakukannya, ciplikan yang mengandung campuran yang akan dipisahkan diteteskan/diletakkan pada daerah yang diberi tanda di atas sepotong kertas saring dimana ia akan meluas membentuk noda yang bulat. Bila noda telah kering, kertas dimasukkan dalam bejana tertutup yang sesuai dengan satu ujung, dimana tetesan cuplikan ditempatkan, tercelup dalam pelarut yang dipilih sebagai fasa bergerak (jangan sampai noda tercelup karena berarti senyawa yang akan dipisahkan akan terlarut dari kertas).

Pelarut bergerak melalui serat dari kertas oleh gaya kapiler dan menggerakkan komponen dari campuran cuplikan pada perbedaan jarak dalam arah aliran pelarut. Bila permukaan pelarut telah bergerak sampai jarak yang cukup jauhnya atau setelah waktu yang telah ditentukan, kertas diambil dari bejana dan kedudukan dari permukaan pelarut diberi tanda dan lembaran kertas dibiarkan kering. Jika senyawa-senyawa berwarna maka mereka akan terlihat sebagai pita atau noda yang terpisah.

C.    Alat dan Bahan

1.      Alat

a.       Tabung kultur

b.      Gelas kimia

c.       Kertas saring Watman No. 93

d.      Siring

2.      Bahan

a.       Larutan Aseton+Pemoleum eter dengan perbandingan 1 : 9 ml

b.      Ekstrak daun singkong yang sudah dicampur aseton

D.    Langkah Kerja

1.      Membuat ekstraksi daun singkong (Manihot esculenta).

2.      Buat satu titik dengan siring pada kertas saring, lakukan terus menerus hingga mendapat satu titik  tang tebal. Jika berhasil akan membentuk spektrum warna.

3.      Celupkan ujung lancip kedalam botol kultur.

4.      Amati perubahan warna yang terjadi pada kertas kromatografi. Foto hasil pengamatan!

5. Hasil Pengamatan

A	B

Gambar A menunjukkan langkah saat kertas dicelupkan ke dalam botol kultur yang berisi Aseton+Pemoleum eter. Gambar B menunjukkan hasil setelah kertas dicelupkan dalam larutan Aseton+Pemoleum eter.

6. Hasil Pengamatan

Dari hasil pengamatan terlihat bahwa titik tebal berwarna hijau pada kertas bergerak naik ke atas. Hal ini karena adanya perbedaan distribusi dari komponen-komponen campuran tersebut diantara dua fase, yaitu fase diam (padat atau cair) dan fase gerak. Fase gerak mengalir melalui fase diam dan membawa komponen-komponen dari campuran bersama-sama. Komponen-komponen yang berbeda akan bergerak pada laju yang berbeda pula. Dalam kromatografi kertas, fase diam adalah kertas serap sedangkan fase gerak adalah pelarut atau campuran pelarut yang sesuai.

Pigmen warna yang muncul hanya dua warna yakni Klorofil b dan Xantofil. Yang pertama naik adalah warna kuning (Xantofil) kemudian disusul pigmen warna hijau muda (Klorofil b). Hal ini karena berat molekul Xantofil lebih kecil daripada Klorofil b.

Seharusnya pigmen warna yang muncul ada 4, yakni Xantofil, Klorofil b, Klorofil a dan Karoten. Namun, hasil pengamatan kami tidak sesuai dengan teori tersebut. Adapun ketidakcocokan hasil pengamatan dengan teori dapat disebabkan oleh human eror baik pada waktu pengamatan yang kurang lama ataupun pigmen sebenarnya belum terhenti benar sehingga hasil pengamatan tidak sesuai dengan fakta yang ada.

7. Simpulan

Berdasarkan hasil pengamatan dapat disimpulkan bahwa:

1.      Pemiasahan zat-zat warna pada daun dapat dilakukan dengan cara Kromatografi.

2.      Pigmen warna yang terdapat pada daun singkong (Manihot esculenta) adalah Klorofil a, Klorofil b, Xantofil dan Karoten.

H.    Pertanyaan

1.      Apakah fungsi dari pigmen-pigmen tersebut?

2.      Apakah funsi dari aseton dan eter dalam praktikum ini?

3.      Bagaimana rumus kimia dari Klorofil a, Klorofil b, Xantofil dan Karoten?

I.       Jawaban

1.      Fungsi dari setiap pigmen tersebut adalah:

a.       Klorofil a berperan secara langsung dalam reaksi terang fotosintesis, yang mengubah energi matahari menjadi energi kimiawi.

b.      Klorofil b merupakan pigmen lain dalam membrane tilakoid yang dapat menterap cahaya dan mentransfer energinya ke klorofil a, yang kemudian mengawali reaksi terang.

c.       Xantofil adalah suatu pigmen yang membantu dalam penerimaan sinar.

d.      Karoten adalah pigmen fotosintesis berwarna oranye yang penting untuk fotosintesis. Zat ini membentuk warna oranye dalam wortel dan banyak buah dan sayur lainnya. Dia berperan dalam fotosintesis dengan menyalurkan energi cahaya yang dia serap ke klorofil dan memperluas spectrum dari warna-warna yang dapat menggerakkan fotosintesis.

2.      Fungsi aseton dan eter adalah sebagai pelarut klorofil.

3.      Rumus kimia untuk setiap pigmen:

Pigmen warna	Rumus kimia
Klorofil a	C55 H72 O5 N4 Mg
Klorofil b	C55 H70 O6 N4 Mg
Xantofil	C40H54(OH)2
Karoten	C40H56

10. Daftar Pustaka

Anonim. (2011). Kromatografi. [Online] Tersedia: dnabio71kromatografi.blogspot.com/ [30 November 2011]

Salisbury, B. Frank dan Cleon W. Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid I. Bandung: ITB

Wikipedia. (2010). Kromatografi. [Online]. Tersedia: id.wikipedia.org/wiki/Kromatografi  [30 November 2011]