ANALISA KOMPOSISI MINYAK ATSIRI BUNGA JOTANG (spilanthes paniculata) DENGAN MENGGUNAKAN SPEKTROMETER GC MS T E S I S OLEH : HASAN LUMBANTOBING 087006013/KIM PROGRAM PASCASARJANA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
ANALISA KOMPOSISI MINYAK ATSIRI BUNGA JOTANG (spilanthes paniculata) DENGAN MENGGUNAKAN SPEKTROMETER GC MS T E S I S Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Magister Sains dalam Program Studi Ilmu Kimia Pada Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam OLEH : HASAN LUMBANTOBING 087006013/KIM PROGRAM PASCASARJANA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
Judul Tesis : ANALISA KOMPOSISI MINYAK ATSIRI BUNGA JOTANG (spilanthes paniculata) DENGAN MENG GUNAKAN SPEKTROMETER GC MS Nama Mahasiswa : Hasan Lumbantobing Nomor Pokok : 087006013 Program Studi : Ilmu Kimia Menyetujui Komisi Pembimbing (Lamek Marpaung, M.Phil, Ph.D) Ketua (Dr. Mimpin Ginting, M.S) Anggota Ketua Program Studi Dekan (Prof. Basuki Wirjosentono, M.S, Ph.D) (Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc) Tanggal Lulus : 18 Mei 2010
Telah diuji pada Tanggal 18 Mei 2010 PANITIA PENGUJI TESIS Ketua : Prof. Basuki Wirjosentono, M.S, Ph.D Anggota : 1. Lamek Marpaung, M.Phil, Ph.D 2. Dr. Mimpin Ginting, M.S 3. Prof. Basuki Wirjosentono, M.S, Ph.D 4. Prof. Dr. Harry Agusnar, M.Sc, M.Phil 5. Prof. Dr. Yunazar Manjang
PERNYATAAN ANALISA KOMPOSISI MINYAK ATSIRI BUNGA JOTANG (spilanthes paniculata) DENGAN MENGGUNAKAN SPEKTROMETER GC MS T E S I S Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam Tesis ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan atau program magister disuatu perguruan tinggi dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka. Medan, Mei 2010 Penulis Hasan Lumbantobing
UCAPAN TERIMAKASIH Bersyukurlah kepada Tuhan sebab Ia baik! Bahwasannya untuk selama lamanya kasih setianya. (Mazmur 106 : 1). Sejak dari awal mengikuti perkuliahan di Program Magister Ilmu Kimia Universitas Sumatera Utara hingga selesainya tesis ini saya mendapat banyak bantuan moril maupun materil dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini dengan kerendahan hati dan setulustulusnya saya menyampaikan terimakasih kepada: - Pemerintah Provinsi Sumatera Utara yang memberikan beasiswa selama mengikuti perkuliahan di Program Magister Ilmu Kimia. - Pembimbing saya: Bapak Lamek Marpaung, M.Phil, Ph.D dan Dr. Mimpin Ginting, M.S yang telah memberikan bimbingan dengan penuh kesabaran selama saya menyelesaikan tesis ini. - Ketua Program Study dan Sekretaris Program Study Kimia di Program Magister Ilmu Kimia Bapak Prof. Basuki Wirjosentono, M.S, Ph.D dan Prof. Dr. Harry Agusnar, M.Sc, M.Phil yang banyak memberi dorongan semangat dalam penyelesaian Tesis ini. - Kepala Laboratorium Kimia Organik Bapak Drs. Adil Ginting, M.S dan Asisten Laboratorium Kimia Organik Adik saya Aspriadi dkk yang telah banyak membantu saya selama melakukan penelitian. - Rekan rekan mahasiswa Program Magister Ilmu Kimia USU Angkatan 2008 yang memberi dorongan semangat kepada saya. - Teristimewa kedua orangtua yang sangat saya hormati, istri tercinta dan anak anak yang saya kasihi: Simon, Ruth, Roy dan Claudia yang begitu luar biasa memberi semangat kepada saya untuk menyelesaikan tesis ini. - Pihak pihak yang tidak dapat saya tuliskan satu persatu tetapi begitu bnyak bantuannya selama saya mengerjakan tesis ini. Saya tidak dapat membalas segala kebaikan yang Bapak, Ibu, Saudara berikan. Tuhan kiranya yang memberi balasan dengan berkat yang melimpah sehingga Bapak,Ibu, Saudara selalu bersukacita untuk menolong orang lain. Medan, Juni 2010 Hormat saya,
Hasan Lumbantobing
DAFTAR RIWAYAT HIDUP Nama : Hasan Lumbantobing Tempat/Tgl. Lahir : Kotacane, 16 Juni 1965 Data Pendidikan 1. SD : SD Negeri 030281 Sidikalang, Tamat Tahun 1978 2. SMP : SMP Negeri 1 Sidikalang, Tamat Tahun 1981 3. SMA : SMA Negeri 1 Sidikalang, Tamat Tahun 1984 4. Sarjana : IKIP Negeri Medan, Tamat Tahun 1991 5. Magister : Medan, Lulus 18 Mei 2010
ANALISA KOMPOSISI MINYAK ATSIRI BUNGA JOTANG (spilanthes paniculata) DENGAN MENGGUNAKAN SPEKTROMETER GC-MS ABSTRAK Pada bagian kuntum bunga tumbuhan bunga Jotang (Spilantes paniculata) terdapat minyak atsiri (Esential oil) kandungan minyak atsiri bunga jotang diekstrak dengan destilasi uap menggunakan alat Stahl. Komposisi senyawa ditentukan dengan analisa GC-MS, kemudian di fragmentasi. Pada spektrum GC-MS hasil analisa sampel terdeteksi 36 jenis senyawa. Hal ini ditunjukkan dengan 36 peak (puncak) atau massa rumus senyawa dengan persentase terbesar (>5%) terdeteksi pada peak ke-5 (6,37%); peak ke-13 (7,54%); peak ke-18 (5,63%); peak ke-23 (5,56%); peak ke-26 (16,21%) dan peak ke-27 (16,26%). Senyawa Eugenol (anti bakteri) terdeteksi pada peak ke-4 dengan waktu retensi 16,664 sebanyak 0,47%. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa tumbuhan bunga jotang yang tergolong gulma mengandung minyak atsiri dan sebagian senyawanya merupakan senyawa anti bakteri. Minyak atsiri bunga jotang larut dalam air sehingga lebih baik diekstrak (diisolasi) dengan menggunakan pelarut. Kata kunci: Minyak atsiri, anti bakteri, bunga jotang, spektrum GC-MS.
ANALYSIS OF ESSENTIAL OIL COMPOSITION MADE OF JOTANG FLOWER (spilanthes paniculata) BY GC-MS SPECTROMETRIC ABSTRACT On the flower bud of Jotang (Spilantes paniculata) there is Essential Oil that extracted by vapor distilation using Stahl. The composition of compound determined by GC-MS analysis and be fregmanted. On GC-MS spectrum, the results of sample analysis indicates 36 compounds. This indicated by 36 peak or compund formula by the bigger presentage (>5%) was detected on 5 th peak (6,37%); 13 th peak (7,54%); 18 th peak (5,63%); 23 th peak (5,56%); 26 th peak (16,21%) and 27 th peak (16,26%). Eugenol compound (anti bacteri) was detected on 4 th peak in retention time 16,664 for 0,47%. The results of this research indicates that Jotang flower classified into weeds that contain esential oil and all of compound are antibacteri. Esential oil of Jotang is dissoluted in water either extracted (Isolated) using solvent. Keywords: Esential oil, anticater, jotang flower, GC-MS spectrume
ABSTRAK ABSTRACT DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL DAFTAR LAMPIRAN DAFTAR ISI Hal. i iii iv v BAB I PENDAHULUAN 1 1.1. Latar Belakang 1 1.2. Permasalahan 2 1.3. Tujuan Penelitian 2 1.4. Manfaat Penelitian 2 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Minyak Atsiri 3 2.2. Sumber Minyak Atsiri 6 2.3. Penggunaan Minyak Atsiri 8 2.4. Bunga Jotang 8 2.5. Cara-cara Memproduksi Minyak Atsiri 9 2.5.1. Cara Pengepresan 9 2.5.2. Cara Penyulingan (Destilasi) 10 2.5.3. Cara Ekstrasi 10 2.6. Spektrometri Massa dan Spektrometer Massa 11 2.6.1. Spektrometri Massa 11 2.6.2. Spektrometer Massa 13 BAB III. METODE PENELITIAN 3.1. Bahan-bahan 14
3.2. Peralatan 14 3.3. Prosedur 14 3.3.1. Pengolahan Sampel 14 3.3.2. Destilasi Bunga Jotang (Sampel) 14 3.3.3. Penentuan Komposisi 15 3.4. Bagan Penelitian 15 BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Penelitian 16 4.1.1. Penentuan Kadar Air 16 4.1.2. Penentuan Kadar Minyak Atsiri 16 4.1.3. Hasil Analisa dengan GC-MS 16 4.1.3.1. Data Spektrum GC-MS 17 4.1.3.2. Data Sepktrum FT-IR 19 4.2. Pembahasan 19 4.2.1. Analisis Data Spektrum GC-MS 22 4.2.2. Analisis Data Spektrum FT-IR 27 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan 28 5.2. Saran 28 DAFTAR PUSTAKA 29
DAFTAR GAMBAR No. Judul Hal. 2.1. Isopren dan Isopentan 4 2.2. Beberapa Stuktur Monoterpen 6 2.3. Struktur Seskui Terpen 7 2.4. Bunga Jotang 10 2.5. Contoh Spectrum Massa Methanol 14 2.6. Diagram sebuah Spectrometer Massa 16 5.1. Sepektrum GC-MS Sampel 20 5.2. Sepktrum FT-IR Minyak Atsiri Bunga Jotang 22 5.3. Sepktrum 2, 3, 5, 6 Tetrametilfenol 24 5.4. Fragmentasi 2, 3, 5, 6 Tetrametilfenol 25 5.5. Spektrum Eugenol 26 5.6. Fragmentasi Eugenol 27 5.7. Sepktrum Caryphylena 28 5.8. Fragmentasi Caryphylena 29 5.9. Spektrum BHT 30 5.10. Fragmentasi BHT 31
DAFTAR TABEL No. Judul Hal. 2.1. Klasifikasi Senyawa Terpenoid 5 2.2. Sumber-Sumber Minyak Atsiri 8 5.1. Tabel Sepctrum GC-MS 21
DAFTAR LAMPIRAN No. Judul Hal. 1. L ampiran 1 : Spektrum GC-MS Peak 1 31 2. L ampiran 2 : Spektrum GC-MS Peak 2 32 3. L ampiran 3 : Spektrum GC-MS Peak 3 33 4. L ampiran 4 : Spektrum GC-MS Peak 4 34 5. L ampiran 5 : Spektrum GC-MS Peak 5 35 6. L ampiran 6 : Spektrum GC-MS Peak 6 36 7. L ampiran 7 : Spektrum GC-MS Peak 7 37 8. L ampiran 8 : Spektrum GC-MS Peak 8 38 9. L ampiran 9 : Spektrum GC-MS Peak 9 39 10. L ampiran 10 : Spektrum GC-MS Peak 10 40 11. L ampiran 11 : Spektrum GC-MS Peak 11 41 12. L ampiran 12 : Spektrum GC-MS Peak 12 42 13. L ampiran 13 : Spektrum GC-MS Peak 13 43 14. L ampiran 14 : Spektrum GC-MS Peak 14 44 15. L ampiran 15 : Spektrum GC-MS Peak 15 45 16. L ampiran 16 : Spektrum GC-MS Peak 16 46 17. L ampiran 17 : Spektrum GC-MS Peak 17 47 18. L ampiran 18 : Spektrum GC-MS Peak 18 48
19. L ampiran 19 : Spektrum GC-MS Peak 19 49 20. L ampiran 20 : Spektrum GC-MS Peak 20 50 21. L ampiran 21 : Spektrum GC-MS Peak 21 51 22. L ampiran 22 : Spektrum GC-MS Peak 22 52 23. L ampiran 23 : Spektrum GC-MS Peak 23 53 24. L ampiran 24 : Spektrum GC-MS Peak 24 54 25. L ampiran 25 : Spektrum GC-MS Peak 25 55 26. L ampiran 26 : Spektrum GC-MS Peak 26 56 27. L ampiran 27 : Spektrum GC-MS Peak 27 57 28. L ampiran 28 : Spektrum GC-MS Peak 28 58 29. L ampiran 29 : Spektrum GC-MS Peak 29 59 30. L ampiran 30 : Spektrum GC-MS Peak 30 60 31. L ampiran 31 : Spektrum GC-MS Peak 31 61 32. L ampiran 32 : Spektrum GC-MS Peak 32 62 33. L ampiran 33 : Spektrum GC-MS Peak 33 63 34. L ampiran 34 : Spektrum GC-MS Peak 34 64 35. L ampiran 35 : Spektrum GC-MS Peak 35 65 36. L ampiran 36 : Spektrum GC-MS Peak 36 66