1. BIODATA DIRINama: Muh. Ishak Jumarang, M.SiTTL: Jeneponto, 21 September 1974Alumni: Jurusan Fisika FMIPA Univ. Hasanuddin Makassar, SulselOseanografi Institut Teknologi BandungAlamat: Perum III - Jl. Bambang Ismoyo/32Kelurahan Tanjung Hulu Pontianak TimurHP: 0815 6239301Status: Menikah, anak 4

Aspek Fisika Dalam Biologi Molekuler

Terapan Hukum StokesSetiap benda yang bergerak relatif terhadap benda lain selalu mengalami gesekan (gaya gesek) Sebuah benda yang bergerak di dalam fluida juga mengalami gesekan Hal ini disebabkan oleh sifat kekentalan (viskositas) fluida tersebut Koefisien kekentalan suatu fluida (cairan) dapat diperoleh dengan menggunakan percobaaan bola jatuh di dalam fluida tersebut

Gaya gesekGaya gesek yang bekerja pada suatu benda yang bergerak relatif terhadap suatu fluida akan sebanding dengan kecepatan relatif benda terhadap fluida F = - b . v dengan : F = gaya gesek yang dialami benda.b = konstanta gesekan.v = kecepatan benda

Khusus untuk benda yang berbentuk bola dan bergerak dalam fluida yang sifat-sifatnya tetap, gaya gesek tersebut memenuhi hukum Stokes sbb:F = -6 ph r v dengan : h= viskositas fluida.r = radius bolav = kecepatan benda

Hukum Stokes di atas berlaku bila :Fluida tidak berolak (tidak terjadi turbulensi)2. Luas penampang tabung tempat fluida cukup besar dibanding ukuran bola

Gerak bola dalam fluida

Bila sebuah benda padat berbentuk bola dengan jari-jari r dimasukkan ke dalam zat cair tanpa kecepatan awal bola tersebut akan begerak ke bawah mula-mula dengan percepatan sehingga kecepatannya bertambah Dengan bertambahnya kecepatan maka gaya gesek fluida akan membesar, sehingga suatu saat bola akan bergerak dengan kecepatan tetap

Kecepatan tetap ini disebut kecepatan terminal yang terjadi pada saat gaya berat bola sama dengan jumlahan antara gaya angkat ke atas (Archimedes) dan gaya gesek Stokes

Besarnya kecepatan terminal adalah:

dengan : r = massa jenis bolar0 = massa jenis fluidar = jari-jari bola = viskositas fluidag = percepatan gravitasiVT = kecepatan terminal

Bila jarak yang ditempuh bola dengan kecepatan terminal tersebut dalam selang waktu T adalah s maka berlaku persamaan gerak lurus beraturan

Alat ukur viscositasViskositas suatu cairan merupakan sifat yang sangat penting dalam penganalisaan tingkah laku cairan dan gerakan cairan dekat batas padat Untuk mengetahui besarnya kekentalan cairan tidak dapat langsung dilakukan pengukuran, melainkan dengan menggunakan sebuah alat ukur yang akan didesaian dengan menggunakan prinsip hukum stokes

Fluida statik dan dinamisMekanika fluida dapat dibagi menjadi fluida statik dan fluida dinamik

Fluida statis mempelajari fluida pada keadaan diam sementara fluida dinamis mempelajari fluida yang bergerak

Dalam pandangan secara mekanis, sebuah fluida adalah suatu substansi yang tidak mampu menahan tekanan tangensial. Hal ini menyebabkan fluida pada keadaan diamnya berbentuk mengikuti bentuk wadahnyaFluida disusun oleh molekul-molekul yang bertabrakan satu sama lain

Persamaan Navier-StokesPersamaan Navier-Stokes (dari Claude-Louis Navier dan George Gabriel Stokes) adalah serangkaian persamaan yang menjelaskan pergerakan dari suatu fluida seperti cairan dan gas Persamaan-persamaan ini menyatakan bahwa perubahan dalam momentum (percepatan) partikel-partikel fluida bergantung hanya kepada gaya viskos internal (mirip dengan gaya friksi) dan gaya viskos tekanan eksternal yang bekerja pada fluida. Oleh karena itu, persamaan Navier-Stokes menjelaskan kesetimbangan gaya-gaya yang bekerja pada fluida

Laju pengendapanKecepatan jatuh / mengendap butiran suspensi (koloid) tergantung pada berat, bentuk, diameter butiran dan kondisi air terutama pada viscositas kinematik. Semakin berat butiran, kecepatan jatuh butiran akan semakin meningkat. Hubungan antara kecepatan jatuh, diameter butiran dan viskositas kinematik air, untuk butiran halus dirumuskan oleh hukum Stokes. Hukum Stokes berlaku untuk bilangan Reynold < 1

KromatografiMetode kromatografi dipakai untuk pemisahan analitik dan preparatif pada suatu campuran fluida Kromatografi analitik digunakan pada tahap permulaan untuk semua cuplikan (senyawa yang dipisahkan secara kelompok) Kromatografi preparatif dilakukan jika diperlukan fraksi murni dari campuran

Pemisahan secara kromatografi dilakukan dengan cara mengutak-atik langsung beberapa sifat fisika umum dari molekul. Sifat utama yang terlibat yaitu :kecenderungan molekul untuk melarut dalam cairan (kelarutan)kecenderungan molekul untuk melekat pada permukaan serbuk halus (absorpsi, penjerapan)kecenderungan molekul untuk menguap atau berubah ke keadaan uap (keatsirian)

Sistem kromatografiPada sistem kromatografi, campuran yang akan dipisahkan ditempatkan dalam keadaan sedemikian rupa sehingga komponen-komponennya harus menunjukkan dua dari tiga sifat fisik molekul tersebut di atas. Misalnya: sifat absopsi dan kelarutan molekul. Atau dapat pula satu sifat fisik tapi untuk dua lingkungan, misalnya kelarutan di dalam dua cairan yang tidak bercampur

Sifat kelarutan stratifikasi berdasarkan massa jenisnya.Sifat absorpsi dalam dua lingkungan berbeda (Cairan dan padatan), senyawa terlarut terdistribusi diantara cairan (kelarutan) dan permukaan bahan padat (absorpsi) Keatsirian senyawa terlarut akan terdistribusi dalam keadaan uap dan keadaan larut dalam cairan

Gagasan dasar dalam kromatografi ialah mengubah keadaan distribusi media senyawa menjadi sistem keseimbangan yang mengalir. Biasanya dilakukan dengan cara menggerakkan satu fase secara mekanis (fasegerak) nisbi terhadap fase lainnya (fase diam) dan tetap berada dalam kesetimbangan

Fase diam dapat berupa lapisan tipis cairan yang melekat pada penyangga atau permukaan zat padat yang berfungsi sebagai penyanggaFase gerak dapat berupa zat cair atau gas

Jika campuran yang akan dipisahkan (A dan B) dimasukkan ke dalam sistem (Gambar b), maka kedua senyawa akan terdistribusi di antara kedua fase menurut sifatnya masing-masing. Senyawa yang mempunyai afinitas lebih besar terhadap fase bergerak akan bergerak lebih cepat daripada senyawa yang memiliki sifat afinitas yang sebaliknya.Jika A dan B sifatnya sangat berbeda, maka yang salah satu senyawa akan bergerak bersama dengan fase gerak dan senyawa lain akan tetap berada pada kedudukan awal

Jika A dan B mempunyai sifat yang serupa dan keduanya bergerak maka keduanya akan terpisah berdasarkan laju perpindahannya Perbedaan laju perpndahan merupakan dasar dari semua pemisahan secara kromatografi. Yang perlu dikaji berikutnya adalah mencari penyebab terjadinya perbedaan laju perpindahan mempercepat pemisahan

Berdasarkan fase gerak (Zat cair atau gas), kromatografi dibedakan atas :Kromatografi Cair Kromatografi gas

Berdasarkan fase diam (zat cair atau zat padat), kromatografi dibedakan atas :Kromatografi partisiKromatografi jerap

Klasifikasi kromatografi. . .Dengan menggabungkan kedua konsep ini, kromatografi dibedakan atas :