## STUDI KINETIKA PENGARUH SUHU TERHADAP EKSTRAKSI MINYAK ATSIRI DARI KULIT JERUK NIPIS DENGAN PELARUT ETANOL

## KINETIC STUDY OF TEMPERATURE EFFECT ON LIME PEEL BASED ATSIRI OIL USING ETHANOL AS SOLVENT
Reza Critian Yuda*, Irdiansyah, Indah Prihatiningtyas Prodi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Mulawarman Jl. Sambaliung No. 9 Kampus Gunung Kelua, Samarinda 75119 *email : reza.war22@yahoo.com

## ABSTRAK
Volatile  oil ,  atau  biasa  juga  dikenal  sebagai essential  oil ,  merupakan  cairan  pekat  yang  tidak  larut  dalam  air, yang  mengandung  senyawa-senyawa  aromatik,  salah  satu  sumber  minyak  atsiri  adalah  kulit  jeruk.  Ekstraksi minyak  atsiri  dilakukan  dengan  mula-mula  mengeringkan  kulit  jeruk  sebanyak  75,2  gr  lalu  dihaluskan, kemudian  dilakukan    metode  pemanasan    memakai  pelarut  etanol  95  %  sebanyak  200  ml  dengan  variasi temperatur  60 o C,  65 o C,  75 o C,  tujuannya  untuk  mengetahui  kandungan  lemonene  dan  menghitung kesetimbangan reaksi.  Lemonene yang terlarut didalam pelarut etanol diketahui dengan menggunakan analisis GC.
Kata kunci: minyak atsiri, kulit jeruk, kinetika reaksi

## ABSTRACT
Volatile  oil,  or  also  known  as  essential  oil,isa  concentrated  liquid  that  is  insoluble  in  water,and  containing aromatic compounds, one source of essential oil is orange peel. Essential oil extraction is done by draining as much as 75,2 gram of orange peel and crushed, then carried out the heating method using ethanol 95 % with temperature  variations  60 o C,  65 o C,  75 o C,  in  order  to  determine  the  content  of  limonene  and  calculate  the equilibrium reaction. Limonene were dissolved in ethanol, known by GC analysis.
Keywords: Atsiri oil, orange peel, kinetic of reactions

## 1. PENDAHULUAN

## Minyak Atsiri
Indonesia mempunyai sumber daya alam hayati yang sangat  banyak  dan  beragam  yang  sampai  saat  ini masih  belum  bisa  dimanfaatkan  secara  optimal. Diantara  keanekaragaman  hayati  itu  terdapat tanaman  penghasil  minyak  atsiri  yang  sampai sekarang belum dapat dimanfaatkan secara maksimal.  Indonesia  menghasilkan  40–50  jenis tanaman  penghasil  minyak  atsiri  dari  80  jenis minyak atsiri yang diperdagangkan di dunia dan baru sebagian  dari  jenis  minyak  atsiri  tersebut  yang memasuki  pasar  dunia,  diantaranya  nilam,  sereh wangi, gaharu, cengkeh, melati, kenanga, kayu putih, cendana,  dan  akar  wangi.  Meskipun  Indonesia
merupakan  salah  satu  pemasok  minyak  atsiri  dunia, tetapi kenyataannya ada sejumlah minyak atsiri yang juga  diimpor.  Padahal  minyak  atsiri  yang  diimpor tersebut  dapat  diproduksi  oleh  Indonesia  sebagai contoh,  bergamot,  orange,  lemon,  lime,  citrus, geranium,  jasmine,  lavender,  peppermint,  cornmint, dan vetiver (BPS,2006).
Salah  satu  sumber  minyak  atsiri  adalah  kulit  jeruk, dalam  kehidupan  sehari-hari,  buah  jeruk  umumnya hanya  dimanfaatkan  bagian  daging  buah  untuk kepentingan  konsumsi.  Sisanya,  diantaranya  kulit buah, dibuang sebagai sampah yang saat ini menjadi salah  satu  masalah  di  kota-kota  besar.  Jenis  minyak atsiri  jeruk  dibedakan  berdasarkan  varietasnya (Kardiman, 2005).
Kulit  jeruk  mengandung  minyak  atsiri,  atau  dikenal juga  sebagai  minyak  eteris  ( aetheric  oil )  banyak dimanfaatkan oleh industri kimia parfum, menambah aroma  jeruk  pada  minuman  dan  makanan,  serta  di bidang  kesehatan  digunakan  sebagai  anti  oksidan dan  anti  kanker.  Dalam  kurun  waktu  tersebut teknologi  yang  digunakan  telah  berkembang  dari semula  penyulingan  dilakukan  dengan  alat  yang sederhana  dari  drum  biasa  sekarang  ini  sudah  ada yang  menggunakan  ketel  yang  terbuat  dari stainless steel .  Bahkan,  teknologi  tersebut  dikembangkan dengan  menggunakan microwave dimana  dapat menjadi  alternatif  pengganti  teknik  penyulingan yang konvensional sehingga lebih efektif dan efisien (Chemat dan Luchessi, 2008).
Citrus aurantifolia biasa dikenal dengan nama Jeruk nipis, banyak tumbuh di Asia bagian selatan, Jepang, dan  Indonesia.  Tanaman  ini  tumbuh  dengan  baik pada  lingkungan  beriklim  tropis.  Tanaman  ini memiliki  bunga  yang  berwarna  putih.  Buah  yang dihasilkan  memiliki  rasa  yang  sangat  asam.  Kulit buahnya  tipis  dan  berwarna  hijau  atau  kuning. Komposisi  kimia  minyak  atsiri  yang  dihasilkan tanaman Citrus  aurantifolia yang  berasal  dari Kamerun  antara  lain  limonen  (53,92%),  α-pinen (0,33%),  mirsen  (1,58%),  β-pinen  (0,97%),  sabinen (2,06%),  dan  isokamfen  (0,56%)  yang  termasuk golongan hidrokarbon monoterpen; geraniol (1,33%),  linalool  (1,20%),  neral  (9,88%),  nerol (1,38%),  geranial  (12,26%),  geranil  asetat  (2,03%), α-terpineol  (0,42%),  sitronelol  (0,67%),  dan  neril asetat (4,56%) yang termasuk golongan monoterpene teroksigenasi;  serta  β-kariofilen  (0,61%)  yang termasuk golongan hidrokarbon siskuiterpen (Dongmo dkk.,2009).

## Laju reaksi
Reaksi  kimia  adalah  proses  berubahnya  pereaksi menjadi  hasil reaksi.  Reaksi  kimia  ada  yang berlangsung  lambat  dan  ada  yang  cepat. Pada umumnya,  reaksi-reaksi  yang  terjadi  pada  senyawa anorganik  biasanya  berlangsung  secara  cepat sehingga  sulit  dipelajari  mekanisme  reaksi  yang terjadi.  Sedangkan  reaksi-reaksi  pada  senyawa organik  berlangsung  lambat.  Pembahasan  tentang kecepatan  (laju)  reaksi  disebut  kinetika  kimia (Dongmo dkk.,2009).
Laju  atau  kecepatan  reaksi  adalah  perubahan konsentrasi  pereaksi  ataupun  produk  dalan  suatu satuan  waktu.  Laju  suatu  eaksi  dapat  dinyatakan
sebagai laju berkurangnya kondentrasi suatu pereaksi;  atau  laju  bertambahnya  konsentrasi  suatu produk. Konsentrasi biasanya dinyatakan dalam mol per liter, tetapi untuk reaksi fasa gas, satuan tekanan atmosfer,  milimeter  merkuri,  atau  pascal,  dapat digunakan sebagai ganti konsentrasi.

## Penetapan  hukum-hukum  laju  reaksi  atau persamaan laju reaksi
Bagaimana  laju  reaksi  dipengaruhi  oleh  perubahan konsentrasi  pereaksi,  tak  dapat  diramalkan  dari persamaan  reaksi  keseluruhan.  Hal  itu  haruslah ditentukan  secara  eksperimental.  Suatu  persamaaan yang  memberikan  hubungan  antara  laju  reaksi  dan konsentrasi  pereaksi  disebut  persamaan  laju  atau hukum  laju.  Tetapan  kestabilan  k  dirujuk  sebagai tetapan  laju  untuk  suatu  reaksi  tertentu.  Karena konsentrasi pereaksi berkurang dengan berlangsungnya reaksi, laju makin berkurang. Tetapi tetapan laju k tetap tak berubah sepanjang perjalanan reaksi.  Jadi,  laju  reaksi  memberikan  suatu  ukuran yang  memudahkan  bagi  kecepatan  reaksi.  Makin cepat  reaksi  makin  besar  harga  k,  makin  lambat reaksi, makin kecil harga k itu.

## Orde suatu reaksi kimia
Orde  suatu  reaksi  ialah  jumlah  semua  eksponen (dari)  konsentrasi  dalam  persamaan  laju.  Jika  laju suatu reaksi kimia berbanding lurus dengan pangkat satu konsentrasi dari hanya satu pereaksi
Laju= k[A]
Maka  reaksi  itu  dikatakan  sebagai  reaksi  orde pertama.  Jika  orde  itu  berbanding  lurus  dengan pangkat dua suatu pereaksi:
Laju= k[A] 2
Atau  berbanding  lurus  dengan  pangkat  satu konsentrasi dari dua pereaksi,
Laju= k[A][B]
Maka  reaksi  itu  disebut  reaksi  orde  dua.  Dapat  juga disebut  orde  terhadap  masing-masing  pereaksi. Misalnya,  dalam  persamaan  terakhir  itu,  laju  reaksi itu  adalah  orde  pertama  dalam  A  dan  orde  pertama dalam B, atau orde dua secara keseluruhan.
Suatu  reaksi  dapat  tak  bergantung  pada  konsentrasi suatu  pereaksi.  Perhatikan  reaksi  umum  A+B  AB, yang  ternyata  berorde  pertama  dalam  A.  Jika kenaikan konsentrasi B tidak  menaikkan laju reaksi, maka reaksi itu disebut orde nol terhadap B. Ini bisa diungkapkan sebagai :
Laju= k[A][B] 0 = k[A]
Orde  suatu  pereaksi  tak  dapat  diperoleh  dari koefisien pereaksi dalam persamaan berimbang.
Penentuan  k  untuk  reaksi  orde  pertama . Persamaan  laju  untuk  reaksi  oerde  pertama, laju=k[A],  dimana  [A]  ialah  konsentrasi  zat  yang bereaksi  dalam  nol  perliter,  dapat  juga  dinyatakan dalam bentuk:
2,303
Atau
Perhitungan k untuk reaksi orde dua . Untuk  kasus  2A  produk,  bentuk  integrasi  dapat ditulis sebagai:
Untuk  kasus  A  +  B  produk,  dalam  mana konsentrasi  awalnya  sama,  yakni  [A] 0 =[B] 0 . Persamaan ini juga berlaku (Keenan, 1989).

## 2. METODE PENELITIAN

## 2.1 Alat dan Bahan
Dalam penelitian yang dilakukan digunakan alat dan bahan sebagai berikut :
Alat  yang  digunakan  adalah  Pisau,  Telenan, Screening, Labu  Leher  Tiga, Klem dan Statif, Pendingin  Balik,  Termometer, Erlenmayer, Gelas Beker,  Botol  Sample, Hot  Plate, Pipet  volume, Batang  pengaduk  dan Oven .  Bahan  yang  digunakan adalah  Etanol 95 %, Akuades dan Kulit Jeruk Nipis.

## 2.2 Cara Kerja
Penelitian  ini  dilakukan  dengan  metode  pemanasan, bahan  baku  yang  digunakan  serbuk  kulit  jeruk  nipis sebanyak  75  gr  dengan  menggunakan  pelarut  etanol sebanyak 200 ml  lalu diukur densitas sampel setiap 15  menit  sampai  densitas  yang  didapatkan  hampir konstan.  Kemudian  kandungan  minyak  atsiri  yang terlarut  didalam  pelarut  etanol  diketahui  dengan menggunakan  analisis  GC.  Kecepatan  reaksi  dapat dihitung dengan mengukur konsentrasi minyak atsiri yang  terlarut  didalam  pelarut  dan  berdasar  periode waktu pemanasan
masing-masing
lalu
menghitungnya dengan persamaan laju reaksi.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Perbandingan Suhu terhadap Waktu
Pada  ekstraksi  minyak  kulit  jeruk  nipis  dengan pelarut etanol, didapatkan hasil dengan perbandingan suhu 60 o C, 65 o C dan 75 o C dapat dilihat pada grafik dibawah
Grafik  1.  Hubungan  perbandingan  antara  waktu dengan densitas.
Pada grafik diatas diketahui bahwa pada pemanasan dengan  temperature  60 o C  didapat  densitas  bernilai konstan  pada  menit  ke-150,  dibandingkan  dengan temperature  65 o C  didapat  densitas  bernilai  konstan pada  menit  ke-90  sedangkan  pada  suhu  75 o C didapatkan  densitas  yang  bernilai  konstan  pada menit  ke-60,  hal  ini  menunjukkan  bahwa  semakin tinggi  temperatur  yang  digunakan  maka  semakin sedikit  waktu  yang  dibutuhkan  untuk  mendapatkan ekstrak minyak (Desneli dan Fanani, 2009).

## 3.2 Hasil Uji GC (Gas Chromatografi)
Analisa  Gas  Kromatografi  (GC)  dilakukan  untuk mengetahui  adanya  minyak  atsiri  yang  terekstraksi. Lemonene  merupakan  senyawa  dalam  minyak  atsiri yang  terkandung  dalam  kulit  jeruk.  Grafik  2 menunjukkan  analisa  Gas  Kromatografi  pada  hasil ektraksi kulit jeruk pada temperatur 60 o C menit ke- 150. Adanya limonene ditunjukan dengan terdapatnya gambar puncak pada grafik di menit ke- 8.
Grafik 2. Hasil Uji GC (T = 60 o C, t = 150 menit)
Pada temperatur 65 o C dengan waktu 150 menit juga menunjukkan  adanya  kandungan  lemonene.  Hal  ini dapat dilihat pada grafik 3.
Grafik 3. Hasil Uji GC (T = 65 o C, t = 150 menit)
Pada  temperatur  75 o C  dengan  waktu  60  menit  juga sama menunjukkan adanya kandungan minyak atsiri. Hal ini dilihat pada grafik 4.
Grafik 4. Hasil Uji GC (T = 75 o C, t = 60 menit)
Dari  data  hasil  uji  kromatogram  pada  setiap  sample menunjukkan  bahwa  temperatur  tinggi  dapat mengekstrak  kandungan  minyak  atsiri  lebih  cepat. Hal  ini  dapat  dilihat  perbedaannya  pada  grafik  2, grafik  3  dan  grafik  4.  Pada  grafik  2  dan  3,  dilihat bahwa  perbedaan  temperatur  60 o C    dan  65 o C    di menit  yang  sama  yaitu  150  menit  menunjukkan masing-masing  luas  persen  area  sebesar  0,33  % dan 0,43  %.  Sedangkan  pada  temperatur  75 o C  pada waktu  60  menit  dengan  luas  persen  area  0.46  % (dapat dilihat pada grafik 4) saja sudah mendapatkan hasil ekstraksi lebih banyak dan hanya memerlukkan waktu  yang  tidak  banyak.  Sehingga  semakin  tinggi temperatur yang digunakan, maka semakin cepat dan banyak kandungan minyak atsiri yang diperoleh.[6]

## 3.3 Kinetika Reaksi Lemonene (T = 60 o C)
Penentuan  kinetika  reaksi  terhadap  Lemonene digunakan  metode integrasi dalam  menentukan orde reaksinya,  baik  itu  termasuk  orde  0,  orde  1  ataupun orde 2.
Untuk  menentukan  konstanta  laju  reaksi  (k)  pada limonene dibuat grafik kinetika reaksi orde nol yaitu grafik  hubungan  Ca  (luas  %  area  GC)  terhadap waktu (menit). Kinetika orde 1yaitu grafik hubungan ln  Ca  (luas  %  area  GC)  terhadap  waktu  (menit), kinetika  orde  2  yaitu  grafik  hubungan  1/Ca  (luas  % area  GC)  terhadap  waktu  (menit),  sebagaimana ditunjukkan pada gambar 1, 2 dan 3.
Gambar  1.  Orde  reaksi  Nol,  hubungan  %  Area  GC terhadap waktu. y = 0.0009x + 0.2217, R 2 = 0.7339
Gambar  2.  Orde  Reaksi  1  ,  hubungan  %  Area  GC terhadap waktu. y = 0.0031x -1.495, R 2 = 0.7683
Gambar  3.  Orde  Reaksi  2,  hubungan  %  Area  GC terhdap waktu. y = -0.0112x + 4.421, R 2 = 0.7974
Tabel  penentuan  harga  konstanta  dan  orde  reaksi limonene suhu (T = 60 o C):
ORDE REAKSI Signifikansi (R 2 ) KONSTANTA 0 0.7339 0.0009 1 0.7683 0.0031 2 0.7974 0.0112
Orde  reaksi  ditentukan  berdasarkan  pendekatan hubungan  garis  linier  yakni  nilai  R 2 mendekati  1. Sehingga  dari  table  diatas  dapat  disimpulkan  bahwa orde  reaksi  limonene  pada  T  =  60 o C    merupakan orde ke-2.[6]

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  ini,  dapat  disimpulkan bahwa :
1. Semakin  tinggi  temperatur  yang  digunakan maka  semakin  sedikit  pula  waktu  yang dibutuhkan  untuk  mendapatkan  ekstrak minyak, dapat dilihat pada hasil analisis GC yakni pada temperatur 60 o C dan 65 o C di
menit ke-150 didapatkan konsentrasi limonene sebanyak 0.33 % dan 0.43 % area, sedangkan  pada  temperatur  75 o C dimenit ke-60  didapatkan  konsentrasi  limonene sebanyak 0.46 % area.
2. Reaksi oksidasi Lemonene pada temperatur 60 merupakan reaksi orde 2, ini ditunjukkan bahwa  orde  dua  memberikan  hubungan yang  lebih  linier  (nilai  mendekati  1) dibanding orde lain.

## DAFTAR PUSTAKA
Statistik Perdagangan Luar Negeri Indonesia. Impor.  Vol.  I, Biro  Pusat  Statistik,  Jakarta (2006).
Kardinan,  2005 ,  Tanaman  Penghasil  Minyak Atsiri  Komoditas  Wangi  Penuh  Potensi , Penerbit Agro Media Pustaka, Jakarta.
F. Chemat dan M. E. Lucchesi, “ Microwave- Assisted  Extraction  of  Essential  Oils,”  in Microwaves  in  Organic  Synthesis ,  A.  Loupy, Ed.Weinheim, Germany: Wiley-VCH (2008).
Dongmo,  P.  M.  J.,  Tatsadjieu,  L.  N.,  Sonwa, E.  T.,  Kuate,  J.,  Zollo,  P.  H.  A.,  Menut,  C.,
2009. Essential oil of Citrus aurantifolia from Cameroon  and  their Antifungal  Activity
against  Phaeoramularia angolensis .  African Journal of Agricultural Research, 4, 354-358.
Keenan, dkk. 1989. Kimia Untuk Universitas. Erlangga: Jakarta.
Desnelli  dan  Fanani  Z.,  2009. “Kinetika Reaksi  Oksidasi  Asam  Miristat,  Stearat,  dan Oleat dalam Medium Minyak Kelapa, Minyak Kelapa  Sawit,  serta  Tanpa  Medium”. Jurnal Penelitian Sains, Volume 12-12107.