Kesetimbangan Fasa Cair-Cair Sistem Yang Mengandung Eugenol, Β-Caryophyllene, Alkohol Dan Air Untuk Meningkatkan Kualitas Fine Chemical Di Indonesia.

Sucipto, Retno Kumala Hesti (2024) Kesetimbangan Fasa Cair-Cair Sistem Yang Mengandung Eugenol, Β-Caryophyllene, Alkohol Dan Air Untuk Meningkatkan Kualitas Fine Chemical Di Indonesia. Doctoral thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02211660010017-Dissertation.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 July 2026. Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Salah satu tumbuhan penghasil minyak atsiri yang banyak dibudidayakan di Indonesia adalah cengkeh. Negara Indonesia merupakan penghasil cengkeh terbesar di dunia di mana produksi minyak cengkeh Indonesia pada tahun 2007 sekitar 2.500 ton dengan perkiraan pemakaian dunia sekitar 3.500 ton/tahun (Mulyadi, 2008). Baik bunga, daun, dan batang pohon cengkeh dapat menghasilkan minyak atsiri. Kadar minyak di dalam bunga cengkeh berkisar 17-18% sedangkan pada daun sekitar 2-3% (Gunther, 1987). Dari semua bagian cengkeh tersebut yang paling ekonomis adalah ekstrak bagian daunnya. Oleh karena itu jenis minyak cengkeh yang umum diperjualbelikan adalah minyak daun cengkeh (clove leaf oil). Minyak cengkeh adalah minyak yang berasal dari tanaman cengkeh. Minyak cengkeh merupakan bahan aktif sebagai herbisida dimana efektif dalam membasmi berbagai jenis hama tanaman. Selain itu, minyak cengkeh dapat digunakan untuk obat nyamuk. Komponen terbesar dari minyak daun cengkeh adalah eugenol. Kualitas minyak daun cengkeh ditentukan oleh kandungan eugenol dimana semakin tinggi konsentrasi eugenol dalam minyak daun cengkeh maka semakin mahal harganya. Senyawa ini dipakai dalam industri parfum, penyedap, minyak atsiri, dan farmasi sebagai penyuci hama dan pembius lokal. Ia juga menjadi komponen utama dalam rokok kretek. Dalam industri, eugenol dapat dipakai untuk membuat vanilin. Untuk dapat memenuhi standar tersebut maka perlu dilakukan proses pemisahan β-caryophyllene dari minyak. Proses pemisahan tersebut dinamakan deterpenasi yaitu proses penghilangan seluruh atau sebagian senyawa hidrokarbon terpen yang bertujuan untuk menurunkan kepekatan terpen yang mempengaruhi flavor dan aroma, meningkatkan kelarutan dalam alkohol, menjaga kestabilan dan keharuman minyak tersebut (Heath, 1978). Pada penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan data kesetimbangan cair-cair sistem terner dan kuartener yang mengandung β-caryophyllene/eugenol, alkohol (etanol, tert-butanol, 1-oktanol) dan air, serta sistem terner β-caryophyllene/eugenol, dietil eter dan air diukur pada suhu 303.15 dan 323.15K. Peralatan yang digunakan adalah equilibrium cell yang dilengkapi dengan jaket pemanas. Masing-masing sampel diambil secara terpisah untuk dianalisa komposisinya sebagai komposisi kesetimbangan menggunakan Shimadzu Gas Chromatography 2010 Plus. Data kesetimbangan yang diperoleh dikorelasikan dengan model persamaan NRTL dan UNIQUAC untuk kemudian dibandingkan dengan hasil eksperimen. Kesesuaian model dalam mengkorelasikan data didasarkan pada harga root mean square deviation (RMSD). Dari hasil eksperimen untuk semua sistem terner diperoleh bahwa korelasi yang paling baik adalah menggunakan model persamaan NRTL dimana untuk semua sistem diperoleh nilai RMSD dibawah 2%, sedangkan jika menggunakan model persamaan UNIQUAC nilai RMSD lebih tinggi yaitu diatas 2%. Untuk perbandingan hasil dari pelarut tersier butanol dengan dietil eter mempunyai hasil yang sangat berbeda, meskipun keduanya adalah senyawa yang berisomer tetapi untuk kelarutan dengan eugenol lebih baik bila menggunakan tersier butanol dibandingkan dengan dietil eter, hal ini dikarenakan terdapat interaksi hidrogren antara molekul eugenol dengan tersier butanol yang mempengaruhi kemampuan eugenol terdistribusi terhadap pelarutnya. Dari hasil perhitungan koefisien distribusi untuk eugenol maupun koefisien distribusi β-caryophyllene pada fasa organik, pelaut yang mempunyai nilai koefisien distribusi tinggi adalah etanol dan tert-butanol sehingga dapat disimpulkan bahwa pelarut yang paling baik digunakan adalah etanol dan tert-butanol.
===================================================================================================================================
One of the essential oil-producing plants that is widely cultivated in Indonesia is cloves. Indonesia is the largest clove producer in the world, where Indonesian clove oil production in 2007 was around 2,500 tons with estimated world use around 3,500 tons/year (Mulyadi, 2008). Both flowers, leaves and stems of clove trees can produce essential oil. The oil content in clove flowers is around 17-18%, while in the leaves it is around 2-3% (Gunther, 1987). Of all the parts of cloves, the most economical is the leaf extract. Therefore, the type of clove oil that is commonly traded is clove leaf oil. Clove oil is oil that comes from the clove plant. Clove oil is an active ingredient as a herbicide which is effective in eradicating various types of plant pests. Apart from that, clove oil can be used as a mosquito repellent. The largest component of clove leaf oil is eugenol. The quality of clove leaf oil is determined by the eugenol content, where the higher the eugenol concentration in clove leaf oil, the more expensive it is. This compound is used in the perfume, flavoring, essential oil and pharmaceutical industries as a pest purifier and local anesthetic. It is also the main component in kretek cigarettes. In industry, eugenol can be used to make vanillin. To meet these standards, it is necessary to separate β-caryophyllene from oil. The separation process is called deterpenation, which is the process of removing all or part of the terpene hydrocarbon compounds which aims to reduce the terpene concentration which affects the flavor and aroma, increase the solubility in alcohol, and maintain the stability and fragrance of the oil (Heath, 1978). This study aims to obtain liquid-liquid equilibrium data for ternary and quaternary systems containing β-caryophyllene/eugenol, alcohol (ethanol, tertbutanol, 1-octanol) and water, as well as the ternary system β- caryophyllene/eugenol, diethyl ether and water was measured at temperatures of 303.15 and 323.15K. The equipment used is an equilibrium cell equipped with a heating jacket. Each sample was taken separately to analyze its composition as an equilibrium composition using Shimadzu Gas Chromatography 2010 Plus. The equilibrium data obtained was correlated with the NRTL and UNIQUAC equation models and then compared with experimental results. The suitability of the model in correlating data is based on the root mean square deviation (RMSD) value. From the experimental results for all ternary systems, it was found that the best correlation was using the NRTL equation model where for all systems the RMSD values obtained were below 2%, whereas if we used the UNIQUAC equation model the RMSD values were higher, namely above 2%. To compare the results of the tertiary solvent butanol with diethyl ether, the results are very different, even though both are isomeric compounds, solubility with eugenol is better when using tertiary butanol compared to diethyl ether, this is because there is a hydrogen interaction between the eugenol molecule and the tertiary butanol. which affects the ability of eugenol to distribute in the solvent. From the calculation results of the distribution coefficient for eugenol and the distribution
coefficient of β-caryophyllene in the organic phase, the sailors who have high distribution coefficient values are ethanol and tert-butanol so it can be concluded that the best solvents to use are ethanol and tert-butanol

Item Type:	Thesis (Doctoral)
Uncontrolled Keywords:	β-caryophyllene, dietil eter, etanol, eugenol, kesetimbangan caircair, 1-oktanol, tert-butanol. ; β-caryophyllene, diethyl ether, ethanol, eugenol, liquid-liquid equilibrium, 1-octanol, tert-butanol.
Subjects:	Q Science > QD Chemistry > QD63.S4 Separation (Technology)
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Chemical Engineering > 24001-(S3) PhD Thesis
Depositing User:	Retno Kumala Hesti Sucipto
Date Deposited:	18 Feb 2024 04:29
Last Modified:	18 Feb 2024 04:29
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/107309

Actions (login required)

View Item