Stoikhiometri Lactic Acid

Stoikhiometri Lactic Acid adalah senyawa kimia organik dengan formula C₃H₆O₃. Senyawa ini tergolong sebagai asam karboksilat dengan gugus hidroksil (-OH) pada atom karbon yang bersebelahan. Asam acid pertama kali menemukan oleh ahli kimia Swedia, Carl Wilhelm Scheele, pada tahun 1780 pada susu asam. Dalam bentuk alaminya, lactic laktat berbentuk cairan tak berwarna dengan rasa khas. Asam acid sering menemukan saat proses metabolisme tubuh manusia serta organisme lain, terutama saat terjadi fermentasi anaerobik.

Dalam konteks biologis, stoikhiometri lactic laktat merupakan produk sampingan dari proses glikolisis, yaitu penguraian glukosa untuk menghasilkan energi ketika suplai oksigen terbatas. Asam acid terutama menghasilkan oleh otot manusia selama aktivitas fisik intens. Keberadaan asam acid pada otot sering mengaitkan dengan rasa pegal setelah olahraga, meskipun penelitian modern menunjukkan faktor lain juga berkontribusi. Selain itu, asam acid juga menemukan di berbagai makanan fermentasi seperti yogurt, keju, kimchi maupun acar, memberikan cita rasa khas pada produk tersebut.

Berikut informasi lebih lanjut mengenai Stoikhiometri Lactic Acid.

Secara industri, lactic laktat memiliki peran penting sebagai bahan baku di berbagai aplikasi. Dalam industri makanan dan minuman, stoikhiometri lactic laktat berguna sebagai pengatur keasaman, pengawet alami serta penambah rasa. Selain itu, lactic acid juga banyak memanfaatkan bagi produksi kosmetik serta produk perawatan kulit karena sifatnya lembut serta kemampuannya untuk menghidrasi kulit maupun memperbaiki tekstur kulit. Dalam dunia farmasi, asam acid berguna sebagai komponen obat-obatan tertentu serta larutan infus.

Proses produksi stoikhiometri lactic laktat secara komersial biasanya melakukan melalui fermentasi mikroba, menggunakan sumber karbohidrat seperti jagung, gula tebu, atau pati. Mikroorganisme seperti bakteri asam laktat (Lactobacillus) berguna untuk mengubah gula menjadi senyawa ini pada kondisi anaerobik. Metode ini lebih menyukai membandingkan sintesis kimia karena lebih ramah lingkungan serta memungkinkan produksi asam acid dengan kemurnian tinggi. Produksi berbasis bioteknologi ini juga mendukung penggunaan bahan baku terbarukan.

Lactic laktat, merupakan asam karboksilat dengan satu gugus hidroksil, memainkan peran penting pada reaksi-reaksi tersebut karena sifat kimianya dapat berfungsi sebagai donor proton atau terlibat pada reaksi redoks.

1. Struktur Kimia dan Relevansi Stoikiometri

Asam acid memiliki rumus kimia 3C3H6O3, menunjukkan keberadaan tiga atom karbon, enam atom hidrogen maupun tiga atom oksigen. Gugus fungsi utama senyawa ini adalah gugus karboksilat (−COOH) dan gugus hidroksil (−OH), berperan reaktivitasnya. Dalam konteks stoikhiometri, jumlah atom pada molekul ini menjadi dasar perhitungan massa molar, yaitu sekitar 90,08 g/mol. Massa molar ini berguna untuk menghitung jumlah mol reaksi kimia melibatkan lactic laktat.

Stoikhiometri juga memanfaatkan hubungan molar antara acid lactic serta senyawa lain pada suatu reaksi. Misalnya, fermentasi glukosa, satu molekul glukosa (C6​H12​O6​) menghasilkan dua molekul lactic acid melalui jalur metabolisme anaerobik. Reaksi ini dapat menyatakan secara stoikhiometri sebagai berikut:

C6​H12​O6​→2C3​H6​O3​

Dari persamaan tersebut, dapat mengetahui bahwa perbandingan mol glukosa dengan asam laktat adalah 1:2. Ini berarti setiap mol glukosa mengonsumsi akan menghasilkan dua mol asam laktat.

2. Reaksi Stoikhiometri Proses Biologis

Dalam metabolisme tubuh, asam acid menghasilkan melalui proses glikolisis anaerobik. Ketika otot membutuhkan energi tetapi oksigen tidak tersedia secara memadai, glukosa memecah menjadi senyawa ini dan sejumlah kecil ATP (adenosin trifosfat). Reaksi ini dapat menulis sebagai berikut:

C6​H12​O6​+2ADP+2Pi​→2C3​H6​O3​+2ATP

Dalam konteks stoikhiometri, perhitungan ini menunjukkan bahwa setiap molekul glukosa menghasilkan dua molekul asam laktat ataupun dua molekul ATP. Perhitungan massa atau jumlah mol dapat melakukan berdasarkan data ini. Misalnya, jika mengetahui bahwa tubuh menghasilkan 1 gram asam laktat selama aktivitas fisik, maka jumlah mol menghasilkan adalah:

Mol asam laktat=massa molarmassa​=90,081​≈0,0111mol

Jumlah ini dapat berguna untuk menghitung jumlah mol glukosa memperlukan berdasarkan rasio stoikhiometrik 1:2.

3. Reaksi Stoikhiometri Industri

Dalam industri, stoikhiometri lactic laktat biasanya memproduksi melalui fermentasi biologis menggunakan bahan baku karbohidrat seperti glukosa atau sukrosa. Bakteri asam laktat seperti Lactobacillus berguna untuk mengubah gula menjadi lactic acid. Reaksi stoikhiometri untuk fermentasi ini biasanya melibatkan transformasi sukrosa (C12​H22​O11​) menjadi asam laktat dengan bantuan air:

C12​H22​O11​+H2​O→4C3​H6​O3​

Dari persamaan ini, dapat mengetahui bahwa satu molekul sukrosa menghasilkan empat molekul stoikhiometri lactic acid. Dalam produksi skala besar, stoikhiometri ini berguna untuk menentukan jumlah gula memperlukan untuk menghasilkan target produksi asam laktat. Misalnya, jika pabrik ingin memproduksi 10 ton asam laktat, jumlah sukrosa membutuhkan dapat menghitung dengan mempertimbangkan rasio molar dan massa molar sukrosa (342,30g/mol) serta lactic laktat.

Mol asam acid membutuhkan=90,0810×106​≈111,02×103mol

Karena rasio molar sukrosa terhadap lactic laktat adalah 1:4, mol sukrosa membutuhkan adalah:

Mol sukrosa=4111,02×103​≈27,75×103mol

Dengan massa molar sukrosa, massa total membutuhkan dapat menghitung:

Massa sukrosa=27,75×103×342,30≈9,5ton

4. Reaksi Redoks dan Peran

Asam acid juga dapat berpartisipasi reaksi redoks. Sebagai senyawa memiliki gugus hidroksil, asam laktat dapat teroksidasi menjadi asam piruvat (C3H4O3) saat proses biologis disebut oksidasi asam laktat. Reaksi ini, dikatalisis oleh enzim laktat dehidrogenase, dapat merumuskan sebagai:

C3​H6​O3​→C3​H4​O3​+2H++2e−

Reaksi ini penting dalam siklus metabolisme tubuh, khususnya regenerasi NADH menjadi NAD + untuk melanjutkan glikolisis. Secara stoikhiometri, satu molekul lactic laktat menghasilkan satu molekul asam piruvat, sehingga reaksi ini memiliki rasio molar 1:1.

5. Aplikasi Stoikhiometri Lingkungan

Stoikhiometri lactic laktat juga relevan dalam analisis dampak lingkungan, terutama produksi polimer biodegradable seperti (PLA). Produksi PLA melibatkan reaksi polimerisasi antara molekul asam laktat. Persamaan stoikhiometri sederhana untuk pembentukan PLA dapat menulis sebagai:

nC3​H6​O3​→(C3​H4​O2​)n​+nH2​O

Dalam reaksi ini, setiap molekul acid lactic menghasilkan satu unit monomer pada rantai polimer dengan pelepasan molekul air. Jumlah acid lactic membutuhkan untuk menghasilkan PLA dapat menghitung berdasarkan berat molekul target polimer.

Demikian informasi mengenai Stoikhiometri Lactic Acid, silahkan hubungi kami dibawah ini, kami akan berikan harga terbaik untuk anda!