ALKOHOL

Alkohol (atau alkanol) adalah istilah yang umum untuk senyawa organik apapun yang memiliki gugus hidroksil (-OH) yang terikat pada atom karbon, yang ia sendiri terikat pada atom hidrogen dan/atau atom karbon lain. Gugus fungsional alkohol adalah gugus hidroksil yang terikat pada karbon hibridisasi sp3. Ada tiga jenis utama alkohol - 'primer', 'sekunder, dan 'tersier'. Nama-nama ini merujuk pada jumlah karbon yang terikat pada karbon C-OH. Alkohol primer paling sederhana adalah malkohol. Alkohol sekunder yang paling sederhana adalah 2-propanol, dan alkohol tersier paling sederhana adalah 2-metil-2-propanol. Rumus kimia umum alkohol adalah CnH2n+1OH.

B.KEGUNAAN ALKOHOL1.Etanola.Minuman."Alkohol" yang terdapat dalam minuman beralkohol adalah etanol.b.Spirit (minuman keras) bermetil yang diproduksi dalam skala industry.Sebenarnya merupakan sebuah etanol yang telah ditambahkan sedikit metanol dan kemungkinan beberapa zat warna. Metanol beracun, sehingga spirit bermetil dalam skala industri tidak cocok untuk diminum. Penjualan dalam bentuk spirit dapat menghindari pajak tinggi yang dikenakan untuk minuman beralkohol (khususnya di Inggris).c.Sebagai bahan bakar.Etanol dapat dibakar untuk menghasilkan karbon dioksida dan air serta bisa digunakan sebagai bahan bakar baik sendiri maupun dicampur dengan petrol (bensin). "Gasohol" adalah sebuah petrol / campuran etanol yang mengandung sekitar 10 20% etanol.d.Sebagai pelarut.Etanol banyak digunakan sebagai sebuah pelarut. Etanol relatif aman, dan bisa digunakan untuk melarutkan berbagai senyawa organik yang tidak dapat larut dalam air. Sebagai contoh, etanol digunakan pada berbagai parfum dan kosmetik.2.Metanola.Sebagai bahan bakar.Metanol jika dibakar akan menghasilkan karbon dioksida dan air. Metanol bisa digunakan sebagai sebuah aditif petrol untuk meningkatkan pembakaran, atau kegunaannya sebagai sebuah bahan bakar independen (sekarang sementara diteliti).b.Sebagai sebuah stok industry.Kebanyakan metanol digunakan untuk membuat senyawa-senyawa lain seperti metanal (formaldehida), asam etanoat, dan metil ester dari berbagai asam. Kebanyakan dari senyawa-senyawa selanjutnya diubah menjadi produk.

3.Propan-2-olPropan-2-ol banyak digunakan pada berbagai situasi yang berbeda sebagai sebuah pelarut.

C.SKEMA PEMBUATAN ALKOHOLBahan yang telah difermentasi sudah mengalami perubahan menjadi alkohol dan air. Pemisahan alkohol dan air dilakukan dengan pemanasan pada tangki pemanasan dan pendinginan di ruang destilator. Pada destilator, pemisahan dilakukan dengan memanfaatkan perbedaan titik didihnya. Titik didih air berada pada 100C dan titik didih alkohol berada pada 80C. Pemanasan pada tangki pemanasan dilakukan pada suhu 80C (termometer dibaca pada tangki destilator). Alkohol yang masih berupa uap didinginkan pada ruang destilator, sehingga kembali menjadi cairan. Alkohol yang dihasilkan pada ruang destilator adalah alkohol dengan kandungan 90-95 %.Skema di atas berlaku pada bahan yang sudah siap difermentasi, yaitu bahan yang sudah dalam bentuk gula sederhana, contohnya: Mollases, aren, dan nira. Bahan yang masih dalam bentuk pati harus diubah dahulu menjadi bentuk gula sederhana. Pengubahan pati menjadi gula disebut dengan hidrolisis. Hidrolisis menggunakan bantuan enzym alpha amilase dan beta amilase. Enzym ini telah tersedia dalam bentuk bubuk/powder atau dalam bentuk cairan.

D.PROSES PEMBUATAN ALKOHOLSecara garis besar, langkah-langkah dalam proses pembuatan alkohol ada tiga macam, yaitu: proses fermentasi, destilasi, dan dehidrasi.

1.Fermentasi

Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan anaerobik (tanpa oksigen). Secara umum, fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi anaerobic. Namun, terdapat definisi yang lebih jelas yang mendefinisikan fermentasi sebagai respirasi dalam lingkungan anaerobik dengan tanpa akseptor elektron eksternal. (kandungan alkohol 7-9 % untuk bahan dari ubi kayu)

2.Destilasi

Destilasi merupakan proses pembuangan air dari dalam alkohol yang kadar airnya masih tinggi. Prinsip dasar dari proses destilasi adalah memisahkan dua buah campuran cairan dengan memanfaatkan perbedaan titik didih dari kedua zat cair tersebut. Alkohol yang titik didihnya lebih rendah dari air akan diuapkan dengan jalan memanaskanya. Air akan tinggal dan alkohol akan menguap. Uap alkohol ini dijadikan cairan lagi dengan cara mendinginkannya. Dalam proses destilasi ini kadar alcohol yang diperoleh sampai 96 %.

3.Dehidrasi

Dehidrasi merupkan proses untuk membuang air sampai menjadi 99,5%. Alkohol 99,5% ini yang bisa digunakan untuk menjadi bahan bakar energi alternatif. Proses dehidrasi ini ada tiga macam yaitu proses azeotropic distillation, molecular sieve dan membran pervoration.

E.REAKSI PEMBUATAN ALKOHOL1.Mereaksikan Alkil Halida (Haloalkana) dengan BasaReaksi antara alkil halida dengan basa akan menghasilkan alkohol dan garam.RX + KOH ROH + KXCara ini digunakan secara khusus untuk membuat amil alkohol dalam skala besar, yaitu dengan mereaksikan kloropentana dan KOH. Dari hasil eksperimen dapat disimpulkan bahwa alkil iodida lebih cepat reaksinya daripada alkil bromida maupun alkil klorida. Selain itu halida primer menghasilkan hasil alkohol yang lebih banyak dibandingkan dengan alkil halida sekunder maupun tersier.

2.Mereduksi Aldehida dan KetonReaksi aldehida oleh hidrogen menghasilkan alkohol primer.RCHO + H2 ROHSedangkan reaksi keton oleh hidrogen menghasilkan alkohol sekunder.ROR + H2 ROHAlkohol tersier tidak dapat dihasilkan melalui reaksi reduksi.

3.Hidrolisis Alkil HidrogensulfatPembuatan alkohol dengan cara hidrolisis alkil hidrogen sulfat banyak digunakan untuk membuat etanol perdagangan. Senyawa etil hidrogensulfat yang diperlukan dibuat dari reaksi adisi H2SO4pada etena. Contoh:CH3-CH2-SO3H + H2O CH3CH2OH + H2SO4

4.Hidrasi AlkenaAlkena jika dikenai reaksi hidrasi dengan adanya asam encer akan menghasilkan alkohol. Sebagai contoh, hidrasi etilena akan menghasilkan etil alkohol (etanol). Reaksinya adalah:CH2=CH2+ H2OCH3CH2OH

5.Hidrolisis EsterRumus ester suatu asam organik adalah RCOOR'. Bila ester tersebut dihidrolisis dapat menghasilkan alkohol dan asam karboksilat menurut persamaan reaksi:RCOOR' + H2ORCOOH + R'OHCara hidrolisis ini ditempuh saat tidak ada cara lain untuk membuat suatu alkohol yang diperlukan.

6.Menggunakan Reagen GrignardAlkohol primer, sekunder dan tersier dapat dibuat dengan reagen Grignard. Reagen Grignard adalah senyawa organometalik dengan rumus umum RMgX.Langkah 1:CH3-Mg-Cl + HCHO CH3-CH2-OMgClLangkah 2:CH3-CH2-OMgCl + H2O CH3-CH2-OH + MgCl(OH)

F.PEMBUATAN ALKOHOL DARI ALKENAEtanol dibuat dalam skala produksi dengan mereaksikan etena dengan uap. Katalis yang digunakan adalah silikon dioksida padat yang dilapisi dengan asam fosfat (V). Reaksi yang terjadi dapat balik (reversibel).Hanya 5 % dari etena yang diubah menjadi etanol pada setiap kali pemasukan ke dalam reaktor. Dengan mengeluarkan etanol dari campuran kesetimbangan dan mendaur-ulang etena, maka pengubahan etena menjadi etanol secara keseluruhan dapat mencapai 95 %. Diagram alir untuk reaksi yang terjadi dapat digambarkan sebagai berikut:

Beberapa alkohol lain (meski tidak semua) bisa dibuat dengan reaksi-reaksi yang serupa. Katalis yang digunakan dan kondisi-kondisi reaksi akan berbeda-beda dari alkohol yang satu ke alkohol yang lain. Pada pembahasan tingkat dasar ini, kondisi-kondisi yang perlu diketahui adalah kondisi-kondisi yang diberikan untuk pembuatan alkohol di atas.Alasan mengapa ada sebuah masalah yang ditemukan pada beberapa alkohol dapat ditunjukkan dalam pembuatan alkohol dari propena, CH3CH=CH2. Pada dasarnya, ada dua alkohol berbeda yang bisa terbentuk.Hasil yang diperoleh bisa berupa propan-1-ol atau propan-2-ol tergantung pada bagaimana molekul air diadisi ke ikatan rangkap. Akan tetapi, pada kenyataannya, hasil yang diperoleh adalah propan-2-ol.Jika sebuah molekul H-X diadisi ke sebuah ikatan rangkap C=C, maka atom H hampir selalu terikat pada atom karbon yang memiliki paling banyak atom hidrogen terikat padanya untuk contoh di atas atom H terikat pada CH2 bukan pada CH. Pengaruh yang ditimbulkan oleh kecenderungan ini yakni ada beberapa alkohol yang tidak mungkin dibuat dengan cara mereaksikan alkena dengan uap karena adisi akan terjadi dengan arah yang berlawanan dari yang diperkirakan.

G.PEMBUATAN ALKOHOL DENGAN FERMENTASIMetode ini hanya berlaku bagi etanol. Alkohol selain etanol tidak bisa dibuat dengan cara ini. Bahan baku untuk proses ini sangat bervariasi, tapi biasanya adalah beberapa bentuk material tanaman yang mengandung pati (starch) seperti jagung, gandum, beras atau kentang.Pati (Starch) merupakan sebuah karbohidrat kompleks, dan karbohidrat yang lain juga bisa digunakan misalnya, sukrosa (gula) biasanya digunakan untuk membuat alkohol. Dalam skala industri, sukrosa tidak mungkin bisa digunakan sebagai bahan baku. Penghalusan glukosa memerlukan waktu yang lama jika hanya untuk digunakan dalam fermentasi. Meski demikian tidak ada salahnya untuk menjadikan gula tebu asli sebagai bahan baku dalam proses fermentasi.

Tahap pertama dalam proses fermentasi adalah penguraian karbohidrat kompleks menjadi karbohidrat yang lebih sederhana. Sebagai contoh, jika bahan baku yang digunakanan adalah pati dalam biji-bijian seperti gandum atau beras, maka bahan baku ini dipanaskan dengan air panas untuk mengekstrak pati dan selanjutnya dipanaskan dengan malat. Malat adalah beras berkecambah yang mengandung enzim yang dapat menguraikan pati menjadi karbohidrat yang lebih sederhana, yang disebut sebagai maltosa, C12H22O11.Maltosa memiliki rumus molekul yang sama seperti sukrosa tetapi mengandung dua unit glukosa yang saling mengikat, sedangkan sukrosa mengandung satu unit glukosa dan satu unit fruktosa.Ragi kemudian dimasukkan dan campuran dibiarkan hangat (sekitar 35C) selama beberapa hari sampai fermentasi berlangsung sempurna. Udara tidak dibiarkan masuk ke dalam campuran untuk mencegah terjadinya oksidasi alkohol yang dihasilkan menjadi asam etanoat (asam cuka).Enzim-enzim dalam ragi pertama-tama mengubah karbohidrat seperti maltosa atau sukrosa menjadi karbohidrat yang lebih sederhana seperti glukosa dan fruktosa, serta kemudian mengubah karbohidrat sederhana tersebut menjadi alkohol dan karbon dioksida. Perubahan ini bisa ditunjukkan sebagai persamaan-persamaan reaksi kimia sederhana, meski aspek biokimia dari reaksi-reaksi ini jauh lebih rumit.Ragi dimatikan oleh alkohol dengan konsentrasi berlebih sekiar 15 %, dan ini membatasi kemurnian alkohol yang bisa dihasilkan. Alkohol dipisahkan dari campuran dengan metode distilasi fraksional untuk menghasilkan 96 % alkohol murni. Secara teori, 4% air yang terakhir tersisa tidak bisa dihilangkan dengan metode distilasi fraksional.

H.PERBANDINGAN PEMBUATAN ALKOHOL METODE FERMENTASI DENGAN HIDRASI ETENA

PerbandinganFermentasiHidrasi Etena

Jenis ProsesProses berkelompok. Semua bahan dimasukkan ke dalam sebuah wadah dan kemudian dibiarkan sampai fermentasi selesai. Kumpulan bahan ini kemudian dikeluarkan dan sebuah reaksi baru dilangsungkan. Proses ini tidak efisien.Proses aliran kontinyu. Aliran pereaksi dilewatkan secara terus menerus diatas sebuah katalis. Cara ini lebih efisien.

Laju ReaksiSangat lambat.Sangat cepat.

Kualitas ProdukMenghasilkan alkohol yang sangat tidak murni dan memerlukan pengolahan lebih lanjutMenghasilkan alkohol yang jauh lebih murni.

Kondisi-Kondisi ReaksiMenggunakan suhu dan tekanan udara yang sedang.Menggunakan suhu dan tekanan tinggi, sehingga memerlukan banyak input energi.

Penggunaan Bahan BakuMenggunakan bahan baku yang terbaharukan dari material tanaman.Menggunakan bahan baku terbatas dari minyak mentah.

Dari hasil raktikum yang telah dilakukan dapat dianalisa bahwa pada pembuatan etanol menggunakan ragiSaccharomyces cerevisiae,pada pembuatan etanol ini tahap pertama merupakan pembuatan starter,pada pembuatan starter ini alat yang digunakan harus benar benar steril karena jika tidak maka akan berdampak pada terkontaminasinya etanol yang akan dibuat.pada pembuatan starter ini juga,etanol yang harus dibuat harus benar-benar tertutup karena pada pembuatan etanol merupakan proses anaerob(tidak menggunakan oksigen)serta untuk menjaga kontaminasi yang diakibatkan oleh hewan,seperti semut karena dalam percobaan kali ini,menggunakan gula dan hal lainnya yang perlu diperhatikan yaitu ph dari larutan yang dibuat.Pada percobaan yang telah kami lakukan,pada pembuatan starter ini pertama yaitu memanaskan air untuk membuat aquadest tersebut menjadi sterill,lalu memasukkan bahan bahan kimia sepertiKNO3,NA3PO4,urea,tepung beras,serta gula pasir,tetapi untuk ragi belum dimasukkan karena jika tetap dimasukkan ketika masih dalam keadaan yang masih panas akan mengakibatkan mikroorganisme untuk fermentasi akan mati,jadi ragi dimasukkan ketika larutan telah mencapai suhu ruang.Pada percobaan yang kami lakukan,pada pembuatan starter ini terdapat jamur berwarna hijau,ini mengindikasikan bahwa alat yang digunakan pada percobaan kali ini tidak sterill.Pada tahap kedua yakni pembuatan etanol dalam skala besar dengan mengguanakan fermentor,hal yang dilakukan masih sama pada saat pembuatan starter tetapi dengan mengguanakan skala yang lebih besar.hal yang perlu diperhatikan yaitu pengaturan suhu dan kecepatan putar pada fermentor,karena jika terlalu cepat ataupun terlalu lambat maka akan mempengaruhi hasil dari etanol yang dihasilkan nanti.Pada tahap ketiga yakni destilasi,yaitu teknik pemisahan suatu zat dengan menggunakan perbedaan titik didih,dalam hal ini untuk memisahkan etanol digunakan paraffin sebagai media panas,hal yang perlu diperhatikan yaitu titik didih dari suatu zat dalam hal ini etanol agar nantinya tidak tercampur dengan air.Tahap akhir yaitu pemeriksaan nyala pada etanol,yaitu dengan membakar etanol yang didapat pada hasil destilasi.Pada percobaan yang telah kami lakukan tidak terdapat nyala pada etanol yang kami buat,ini mengindikasikan bahwa kadar alcohol yang terdapat pada etanol yang kami buat sangat sedikit sehingga tidak menghasilkan nyala.Pada pembuatan etanol dengan menggunakan nasi yang kami lakukan dirumah,setelah didestilasi walaupun sangat sedikit etanol yang dihasilkan,tetapi etanol yang dihasilkan ketika di test nyala,menghasilkan nyala berwarna berwarna biru ini berarti kadar alcohol yang terdapat padahasil destilasi kami cukup tinggi.

6.KesimpulanDari data percobaan,analisa hasil dan percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa:Pada pembuatan etanol yaitu menggunakan ragiSaccharomyces cerevisiae,dalam keadaan anaerob yaitu tidak menggunakan oksigen.Penggunaan alat pada pembuatan etanol haruslah bear-benar sterill untuk menghindari terkontaminasinya etanol yang dibuat.pH media pada pembuatan etanol haruslah bekisar pada 4,5 4,8temperature optimum untuk mikroorganisme berkembang yaitu berkisar pada 28 320ckadar gula yang digunakan pada media yaitu berkisar pada 10 -14 %Pada proses destilasi,mengunakan paraffin sebagai media panas dan titik didih etanol harus diperhatikan- See more at: http://namikazewand.blogspot.com/2012/04/pembuatan-etanol-dari-molasse-1.html#sthash.kZLQV4th.dpuf