LKPD Prakarya Pengolahan Kelas 10: Pengoperasian Aparatus Laboratorium (Evaporasi, Destilasi, Filtrasi, dan Ekstraksi)

INFORMASI UMUM

TUJUAN PEMBELAJARAN

1. Murid mampu mengidentifikasi spesifikasi teknis dan prinsip kerja aparatus laboratorium untuk proses evaporasi, destilasi, filtrasi, dan ekstraksi dalam pengujian produk olahan pangan.
2. Murid mampu mengoperasikan aparatus laboratorium (minimal rotary evaporator) sesuai instruksi kerja dan prosedur keselamatan yang berlaku.

PETUNJUK UMUM

• Bacalah setiap petunjuk kegiatan dengan cermat sebelum mulai mengerjakan.
• Gunakan Alat Pelindung Diri (APD) lengkap: jas laboratorium, sarung tangan, kacamata pelindung, dan sepatu tertutup selama di laboratorium.
• Kerjakan kegiatan secara berkelompok (3-4 orang) kecuali dinyatakan lain.
• Tanyakan kepada guru jika ada langkah yang belum dipahami — jangan mengoperasikan alat tanpa memahami prosedurnya.
• Tuliskan jawaban dengan jelas dan rapi pada ruang yang disediakan.
• Pastikan area kerja bersih sebelum dan sesudah praktik. Ingat prinsip 5R (Ringkas, Rapi, Resik, Rawat, Rajin).

KEGIATAN

Kegiatan 1: Mengenal Aparatus: Siapa Melakukan Apa?

Estimasi: 25 menit

Alat & Bahan:

• Gambar/video empat aparatus (rotary evaporator, destilasi sederhana, filtrasi vakum, ekstraksi Soxhlet)
• Lembar informasi spesifikasi teknis aparatus

Petunjuk Pengerjaan:

1. Amati empat aparatus laboratorium yang ditampilkan guru (atau gambar/video): rotary evaporator, alat destilasi sederhana, perangkat filtrasi vakum, dan set alat ekstraksi Soxhlet.
2. Identifikasi bagian-bagian utama setiap aparatus dan catatlah dalam tabel.
3. Hubungkan masing-masing aparatus dengan prinsip pemisahan yang mendasarinya (perbedaan titik didih, kelarutan, ukuran partikel, atau penguapan pelarut).
4. Diskusikan dalam kelompok: pada produk olahan pangan apa saja proses-proses ini diterapkan? Tuliskan minimal satu contoh nyata per aparatus.

Pertanyaan:

1. Lengkapi tabel berikut dengan informasi setiap aparatus!

2. Jelaskan perbedaan prinsip pemisahan antara destilasi dan evaporasi. Mengapa keduanya tidak dapat saling menggantikan dalam semua kasus?

3. Pada proses filtrasi vakum, mengapa tekanan rendah diperlukan? Apa keuntungannya dibanding filtrasi gravitasi biasa?

Tabel 4 kolom: Nama Aparatus | Bagian Utama (min. 3) | Prinsip Kerja | Contoh Penerapan pada Pangan. Untuk soal uraian, sediakan 5-8 baris per pertanyaan.

Kegiatan 2: Hands-On: Mengoperasikan Rotary Evaporator

Estimasi: 40 menit

Alat & Bahan:

• Rotary evaporator (lengkap dengan water bath, kondensor, pompa vakum)
• Sampel larutan ekstrak teh/jahe encer (±100 mL)
• Labu penguap (round bottom flask) 250 mL
• Neraca analitik
• Gelas piala 100 mL
• Botol pencuci (washing bottle)
• APD: sarung tangan tahan panas, kacamata pelindung, jas lab
• Instruksi Kerja (IK) Mengoperasikan Rotary Evaporator
• Lembar Data Keselamatan Bahan (LDKB/MSDS) pelarut yang digunakan

Petunjuk Pengerjaan:

1. Baca Instruksi Kerja (IK) Mengoperasikan Aparatus Evaporasi yang disediakan guru. Pahami setiap langkah sebelum menyentuh alat.
2. Identifikasi potensi bahaya (hazard) dan tindakan pencegahan pada setiap langkah — catat dalam kolom K3 pada lembar pengamatan.
3. Lakukan langkah-langkah berikut secara bergantian dalam kelompok di bawah pengawasan guru: (a) Periksa kondisi alat dan kelengkapan (water bath, kondensor, selang air pendingin, pompa vakum). (b) Masukkan sampel larutan (ekstrak teh atau jahe encer yang telah disiapkan) ke dalam labu penguap. (c) Pasang labu pada rotary evaporator, atur suhu water bath (40-50 °C) dan kecepatan rotasi (60-80 rpm). (d) Nyalakan pompa vakum dan air pendingin, amati proses penguapan pelarut. (e) Setelah pelarut menguap signifikan, matikan pemanas, lepas vakum perlahan, lalu angkat labu. (f) Timbang residu dan catat hasilnya.
4. Dokumentasikan setiap langkah: catat waktu mulai, parameter yang di-set, pengamatan selama proses, dan waktu selesai.

Pertanyaan:

1. Isilah lembar pengamatan operasional berikut selama praktik berlangsung.

2. Mengapa kecepatan rotasi labu perlu diatur dan tidak boleh terlalu cepat? Kaitkan dengan keselamatan kerja dan kualitas hasil.

3. Gambarkan skema sederhana susunan rotary evaporator yang kalian gunakan. Beri label minimal 5 bagian utama beserta fungsinya.

Tabel pengamatan 5 kolom: No. Langkah | Parameter yang Di-set | Pengamatan | Aspek K3 | Waktu. Untuk soal uraian sediakan 6-8 baris. Untuk gambar sediakan kotak 12x10 cm.

Kegiatan 3: Analisis Komparatif: Memilih Teknik Pemisahan yang Tepat

Estimasi: 25 menit

Alat & Bahan:

• Lembar skenario (disiapkan guru)
• Kertas A4 atau buku gambar untuk peta konsep/diagram alur
• Spidol warna/pensil warna

Petunjuk Pengerjaan:

1. Perhatikan tiga skenario produk olahan pangan berikut yang diberikan guru.
2. Untuk setiap skenario, tentukan teknik pemisahan (evaporasi, destilasi, filtrasi, atau ekstraksi) yang paling tepat. Berikan alasan berbasis prinsip kerja.
3. Diskusikan jawaban kalian dengan kelompok lain (tukar-silang) dan catat masukan yang diperoleh.
4. Simpulkan kriteria pemilihan teknik pemisahan dalam bentuk peta konsep atau diagram alur sederhana.

Pertanyaan:

1. Skenario A: Seorang pengusaha UMKM ingin memperoleh minyak atsiri dari sereh wangi untuk dijual sebagai bahan baku parfum. Teknik apa yang paling sesuai? Jelaskan alasanmu.

2. Skenario B: Laboratorium perlu memekatkan 500 mL ekstrak kunyit dalam etanol menjadi 50 mL konsentrat untuk uji kadar kurkumin. Teknik apa yang tepat dan mengapa?

3. Skenario C: Pabrik tahu ingin memisahkan ampas kedelai dari sari kedelai setelah proses penggilingan. Teknik apa yang digunakan? Susun alasan dalam format poin.

4. Buatlah diagram alur (flowchart) sederhana yang menunjukkan kriteria pemilihan teknik pemisahan berdasarkan: (a) wujud target (cair volatil/konsentrat/padatan), (b) sifat bahan (tahan panas/tidak), dan (c) skala proses.

Untuk setiap skenario sediakan 6-8 baris uraian. Untuk diagram alur sediakan kotak 15x12 cm atau satu halaman terpisah.

REFLEKSI

1. Dari keempat teknik pemisahan yang dipelajari hari ini, teknik mana yang menurutmu paling sering kamu jumpai dalam kehidupan sehari-hari (misalnya di dapur, industri makanan sekitar rumah, atau apotek)? Ceritakan pengalamanmu.

2. Apa tantangan terbesar yang kamu rasakan saat mengoperasikan rotary evaporator? Langkah keselamatan apa yang menurutmu paling krusial dan mengapa?

3. Jika kamu diminta merancang usaha pengolahan pangan berbasis bahan lokal di daerahmu, teknik pemisahan apa yang akan kamu gunakan dan untuk produk apa? Jelaskan alasanmu.