laporan ilmiah penelitian fotokatalisis - ario guritno, harsono (isi)

26
1 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah Perawatan gigi yang ada pada saat ini marak dengan penggunaan kawat gigi, implant, gigi palsu, khususnya di kalangan remaja dan orang tua. Selain itu, angka permasalahan gigi yang cukup banyak khususnya gigi berlubang menjadikan perawatan dan restorasi gigi semakin marak. Permasalahan pada penggunaan material gigi tersebut adalah adanya aktivitas pertumbuhan plak dan koloni bakteri yang semakin meningkat (Ken, 2010). Hal ini menyebabkan terjadinya karies pada gigi. Berdasarkan hasil Survei Kesehatan Rumah Tangga (SKRT) Departemen Kesehatan RI tahun 2004, prevalensi karies gigi mencapai 90,05%. Pertumbuhan karies merupakan interaksi kompleks antara gigi dengan asam yang diproduksi koloni bakteri Streptococcus mutans dalam plak gigi. Asam laktat sebagai penyebab plak berasal dari sukrosa dalam makanan yang tertinggal (Schuster, 1983). Dengan demikian diperlukan adanya penanggulangan masalah karies pada gigi, terutama dalam penanganan penyebab karies dan pendukung penyebab karies pada gigi, dalam hal ini adalah sukrosa yang terdapat pada makanan dan tersisa pada gigi. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan suatu material gigi, pada penelitian ini digunakan kawat gigi

Upload: ahmad-faisal

Post on 01-Dec-2015

72 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

Page 1: Laporan Ilmiah Penelitian Fotokatalisis - Ario Guritno, Harsono (Isi)

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Perawatan gigi yang ada pada saat ini marak dengan penggunaan kawat

gigi, implant, gigi palsu, khususnya di kalangan remaja dan orang tua. Selain itu,

angka permasalahan gigi yang cukup banyak khususnya gigi berlubang

menjadikan perawatan dan restorasi gigi semakin marak. Permasalahan pada

penggunaan material gigi tersebut adalah adanya aktivitas pertumbuhan plak dan

koloni bakteri yang semakin meningkat (Ken, 2010). Hal ini menyebabkan

terjadinya karies pada gigi. Berdasarkan hasil Survei Kesehatan Rumah Tangga

(SKRT) Departemen Kesehatan RI tahun 2004, prevalensi karies gigi mencapai

90,05%.

Pertumbuhan karies merupakan interaksi kompleks antara gigi dengan

asam yang diproduksi koloni bakteri Streptococcus mutans dalam plak gigi. Asam

laktat sebagai penyebab plak berasal dari sukrosa dalam makanan yang tertinggal

(Schuster, 1983). Dengan demikian diperlukan adanya penanggulangan masalah

karies pada gigi, terutama dalam penanganan penyebab karies dan pendukung

penyebab karies pada gigi, dalam hal ini adalah sukrosa yang terdapat pada

makanan dan tersisa pada gigi. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan suatu

material gigi, pada penelitian ini digunakan kawat gigi yang dilapisi dengan

fotokatalis TiO2 sebagai agen degradator senyawa penyebab karies.

Fotokatalisis dengan katalis titanium dioksida (TiO2) mempunyai efek

pathogen (Slamet, 2009). Aktivitas TiO2 dapat menghasilkan radikal OH- dan

radikal O2 dengan baik pada sinar UV sehingga berpotensi mendegradasi bakteri.

Penelitian tentang aktivitas tersebut telah dilakukan untuk Escherichia coli dan

Staphylococcus epidermis secara in vitro dengan sinar UV (Sunada, 1998).

Degradasi bakteri tersebut dapat berlangsung dengan baik. Pengembangan

fenomena fotokatalisis pada dunia kesehatan masih terbuka lebar mengingat

belum banyak penelitian tentang TiO2 dan aplikasinya pada alat-alat kesehatan.

Pada penelitian ini dikembangkan material gigi berupa kawat gigi berbasis

fotokatalis TiO2 untuk mendegradasi senyawa-senyawa penyebab karies pada

Page 2: Laporan Ilmiah Penelitian Fotokatalisis - Ario Guritno, Harsono (Isi)

2

gigi, misalnya sukrosa yang terdapat pada gula, pewarna makanan, dan lain

sebagainya. Material gigi yang dikembangkan mampu diaktivasi pada cahaya

tampak.

Penelitian ini akan menghasilkan material gigi untuk degaradasi senyawa

penyebab karies pada gigi. Penelitian ini menggunakan bahan-bahan yang dapat

dengan mudah ditemukan di Indonesia, sehingga dapat dikembangkan hingga

skala industri yang juga mampu menaikkan nilai tambah bahan alam Indonesia.

Penggunaan material gigi ini diharapkan dapat membantu mendorong penelitian

serupa dengan teknologi fotokatalisis pada biomaterial dan instrumen kesehatan

lain yang belum banyak dikembangkan, sehingga dapat meningkatkan daya saing

bangsa.

B. Perumusan Masalah

Penelitian ini bertujuan mengembangkan material gigi berbasis fotokatalis

TiO2 untuk degradasi senyawa kimia dan bahan makanan sisa penyebab karies

pada gigi. Material gigi yang dimaksud adalah kawat gigi berbahan dasar stainless

steel. Senyawa yang akan didegradasi adalah sukrosa yang terdapat pada gula

pasir sebagai sumber utama penyebab plak dan juga pewarna minuman. Pada

penelitian ini juga akan dilakukan uji swabersih pada material gigi dengan

pengotor berupa susu cokelat.

C. Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Mengetahui kinerja fotokatalis TiO2 untuk degradasi senyawa kimia

penyebab karies pada gigi.

2. Mendapatkan material gigi berbasis fotokatalis TiO2 sebagai salah satu

alternatif bahan biomaterial dalam dunia kesehatan dengan kegunaan untuk

degradasi senyawa berpotensi racun pada manusia.

D. Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan yang digunakan pada makalah ini adalah sebagai

berikut:

Page 3: Laporan Ilmiah Penelitian Fotokatalisis - Ario Guritno, Harsono (Isi)

3

BAB I : PENDAHULUAN

Bagian ini menjelaskan latar belakang, perumusan masalah, tujuan

penelitian, dan sistematika penulisan.

BAB II : TINJAUAN PUSTAKA

Bagian ini menjelaskan proses fotokatalisis secara umum, fotokatalis

TiO2, material kawat gigi, dan sukrosa serta proses pembentukan

plak gigi.

BAB III : METODE PENELITIAN

Bagian ini menjelaskan peralatan penelitian, bahan penelitian, dan

prosedur penelitian.

BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN

Bagian ini menjelaskan hasil yang didapat berdasarkan penelitian

yang telah dilaksanakan, terdiri dari: uji degradasi sukrosa, uji

degradasi pewarna minuman, dan uji swarbersih.

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN

Bagian ini menjelaskan kesimpulan yang didapat berdasar penelitian

yang telah dilaksanakan dan beberapa hal yang disarankan untuk

kepentingan pengembangan penelitian selanjutnya.

Page 4: Laporan Ilmiah Penelitian Fotokatalisis - Ario Guritno, Harsono (Isi)

4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Proses Fotokatalisis

Proses fotokatalitik merupakan teknologi yang bersih dan efektif untuk

degradasi berbagai jenis polutan. Proses fotokatalisis pada permukaan

semikonduktor dapat dijelaskan melalui gambar 1 berikut.

Gambar 1. Fenomena fotoeksitasi elektron pada suatu semikonduktor

Sumber: Linsebigler, 1995

Jika semikonduktor dikenai cahaya (hv) dengan energi sesuai, elektron (e-) pita

valensi akan mengalami fotoeksitasi ke pita konduksi dan meninggalkan lubang

positif (hole+, disingkat h+) pada pita valensi. Kemungkinan yang terjadi pada h+

dan e- yang tereksitasi adalah sebagai berikut:

1. Rekombinasi antara h+ dan e- terfotoeksitasi, baik di permukaan (jalur A)

ataupun di dalam partikel semikonduktor (jalur B).

2. Pasangan e- dan h+ bertahan hingga permukaan semikonduktor, di mana h+

menginisiasi reaksi oksidasi (jalur D) dan e- menginisiasi reaksi reduksi (jalur

C) zat kimia di sekitar permukaan semikonduktor (Gunlazuardi, 2001).

Pada prinsipnya, reaksi oksidasi pada permukaan semikonduktor dapat

berlangsung melalui donasi elektron dari substrat ke h+ (menghasilkan radikal

pada substrat yang akan menginisiasi reaksi berantai). Apabila potensial oksidasi

yang dimiliki oleh h+ pada pita valensi cukup besar untuk mengoksidasi air

Page 5: Laporan Ilmiah Penelitian Fotokatalisis - Ario Guritno, Harsono (Isi)

5

dan/atau gugus OH pada permukaan partikel, maka akan dihasilkan radikal OH.

Radikal OH adalah spesi oksidator kuat yang memiliki potensial redoks sebesar

2,8 Volt (relatif terhadap eletroda hidrogen Nernst). Energi potensial sebesar ini

cukup kuat untuk mengoksidasi kebanyakan polutan organik dalam konsentrasi

rendah menjadi air, asam mineral, dan karbondioksida (Gunlazuardi, 2001).

Reaksi yang terjadi pada Gambar 2.1 dapat dijelaskan melalui persamaan-

persamaan reaksi sebagai berikut.

Jalur A: (2.1)

Jalur B: (2.2)

Jalur C: (2.3)

Jalur D: (2.4)

(2.5)

Berdasarkan kelima tahapan reaksi di atas, dihasilkan oxydizing agent, yaitu

radikal bebas hidroksil yang dapat menginisiasi proses degradasi berbagai jenis

polutan.

B. Fotokatalis TiO2

TiO2 adalah semikonduktor yang paling sering digunakan sebagai

fotokatalis dalam aplikasi reaksi fotokatalitik karena beberapa keunggulan sebagai

berikut:

1. Indeks refraksi dan transmitansi baik pada infra merah dan cahaya tampak

2. Konstanta dielektrik tinggi (sifat listrik)

3. Stabilitas kimia dan cahaya baik

4. Tidak beracun, aman bagi manusia

5. Harganya relatif terjangkau (Litter, 1996)

6. Sumber O2 di alam melimpah (Tompkins, 2005)

Untuk aplikasi dalam dunia kesehatan, dalam hal ini sebagai untuk mendegradasi

polutan udara ruang, sifat terpenting dari TiO2 adalah tidak beracun. Partikel TiO2

tidak menunjukkan asosiasi dengan risiko penyebab kanker paru-paru maupun

penyakit pernapasan kronis lainnya (Blake, 1999).

Page 6: Laporan Ilmiah Penelitian Fotokatalisis - Ario Guritno, Harsono (Isi)

6

Salah satu faktor yang mempengaruhi aktivitas TiO2 sebagai fotokatalis

adalah bentuk kristalnya. TiO2 memiliki tiga struktur kristal, yaitu rutile, anatase,

dan brookite (Slamet, 2007). Keberadaan rutile dan anatase cukup stabil dan biasa

digunakan sebagai fotokatalis, sedangkan brookite hanya ditemukan pada mineral.

Struktur rutile lebih stabil pada temperatur tinggi dan mulai terbentuk pada

temperatur 700 oC. Rutile memiliki bandgap energy (celah pita energi yang

menggambarkan energi cahaya minimum untuk mengeksitasi elektron) sebesar

3,0 eV yang lebih dekat ke sinar tampak dengan panjang gelombang maksimum

413 nm. Gambar 2 berikut memperlihatkan struktur kristal rutile TiO2.

Gambar 2. Perspektif struktur kristal rutile

Sumber: Licciuli, 2002

Sementara itu, anatase memiliki luas permukaan yang lebih besar dan

densitas permukaan aktif yang lebih tinggi untuk adsorpsi dan katalisis. Anatase

merupakan tipe paling aktif karena memiliki bandgap energy sebesar 3,2 eV yang

lebih dekat ke sinar ultraviolet dengan panjang gelombang maksimum 388 nm.

Gambar 3 di bawah ini menunjukkan struktur kristal anatase TiO2.

Gambar 3. Perspektif struktur kristal anatase

Sumber: Licciuili, 2002

Page 7: Laporan Ilmiah Penelitian Fotokatalisis - Ario Guritno, Harsono (Isi)

7

Semakin kecil band gap maka akan semakin mudah fotokatalis menyerap foton,

namun kemungkinan h+ dan e- untuk berekombinasi juga semakin besar (Slamet,

2007). Kedua aspek ini perlu dipertimbangkan dalam pemilihan fasa katalis TiO2.

C. Material Kawat Gigi

Berbagai macam bahan telah digunakan sebagai bahan kawat gigi, di

antaranya adalah stainless steel, aluminium, titania, dan logam lainnya. Material

kawat gigi yang diusulkan penggunaan pada penelitian ini adalah kawat gigi

berbahan stainless steel dengan beberapa pertimbangan sebagai berikut.

1. Stainless steel adalah material yang baik, dengan ketahanan struktural yang

tinggi terhadap panas, yang dibutuhkan untuk heat treatment TiO2.

2. Bahan ini mudah dibentuk, termasuk logam yang cukup ulet, mudah

dilakukan pelapisan atau coating.

3. Saat diberikan perlakuan panas dengan suhu tinggi (terutama kalsinasi),

senyawa penyusun utama dari stainless steel berdifusi ke daerah TiO2.

Senyawa yang dimaksud adalah ion Fe dan Cr yang meningkatkan

keefektifan proses fotokatalitik TiO2.

4. Banyak metode pelapisan atau coating untuk material stainless steel ini.

5. Mudah didapat dan murah.

D. Sukrosa

Sukrosa merupakan disakarida yang dibentuk dari monomer berupa unit

glukosa dan fruktosa dengan rumus molekul C12H22O11. Senyawa ini dikenal

sebagai sumber nutrisi yang dibentuk oleh tumbuhan dan bukan oleh organisme

lain seperti hewan. Sukrosa atau gula dapur diperoleh dari gula tebu atau gula bit.

Unit glukosa dan fruktosa diikat oleh jembatan asetal oksigen dengan orientasi

alpha. Struktur ini mudah dikenali karena mengandung enam cincin glukosa dan

lima cincin fruktosa (Wikipedia, 2011). Gambar 4 berikut menunjukkan struktur

kimia sukrosa.

Page 8: Laporan Ilmiah Penelitian Fotokatalisis - Ario Guritno, Harsono (Isi)

8

Gambar 4. Struktur molekul sukrosa

Sumber: Wikipedia, 2011

Bakteri Streptococcus mutans dalam mulut menyebabkan pembusukan

dan lubang pada gigi. Bakteri ini menghasilkan enzim glukosil transferase yang

bekerja spesifik dalam penguraian sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa. Enzim

ini selanjutnya merombak glukosa menjadi polisakarida yang disebut dextran.

Plak atau karang gigi (dental plaque) merupakan sejumlah besar dextran yang

menempel pada enamel gigi dan menjadi media pertumbuhan bagi berbagai jenis

bakteri. Pembentukan plak gigi merupakan langkah awal proses pembusukan gigi.

Hasil penguraian sukrosa berikutnya adalah fruktosa, di mana bakteri

Lactobacillus bravis mengubah fruktosa menjadi asam laktat melalui reaksi

glikolisis dan fermentasi. Terbentuknya asam laktat menyebabkan penurunan pH

pada permukaan gigi. Suasana asam ini menyebabkan  kalsium dari enamel gigi

akan rusak. Plak gigi ini menahan keberadaan bakteri. akibatnya asam laktat akan

tetap terbentuk dan akan merusak enamel gigi (Irwan, 2009). Gambar 5 berikut

menunjukkan proses pembentukan karang gigi akibat penguraian sukrosa.

Gambar 5. Mekanisme pembentukan plak gigi

Sumber: Irwan, 2009

Page 9: Laporan Ilmiah Penelitian Fotokatalisis - Ario Guritno, Harsono (Isi)

9

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Peralatan Penelitian

Peralatan yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut.

1. Kawat gigi berbahan stainless steel

2. Kaca preparat

3. Tabung reaksi

4. Rak tabung reaksi

5. Pengaduk kaca

6. Spatula besi

7. Timbangan elektronik

8. Gelas beaker

9. Gelas ukur 10 ml

10. Kaca arloji

11. Pembakar Bunsen

12. Pipet tetes

13. Sonikator

14. Magnetic stirrer

15. Plastic wrap

16. Atmozpheric furnace

17. Alat spin-coating dan dip coating

18. Alat pengering rambut

B. Bahan Penelitian

Bahan-bahan habis pakai yang digunakan pada penelitian ini adalah

sebagai berikut.

1. Degussa P25 TiO2

2. Air demin

3. TEOS 98%

4. Gula pasir (sumber sukrosa)

Page 10: Laporan Ilmiah Penelitian Fotokatalisis - Ario Guritno, Harsono (Isi)

10

5. Minuman berwarna

6. Susu cokelat

7. Korundum

8. Reagen Nelson-Somogy (CuSO4, Na2CO3, Na2SO4, K-Na-tartrat)

9. Larutan folinfenol

C. Prosedur Penelitian

Langkah-langkah prosedur penelitian yang digunakan pada penelitian ini

dibagi berdasarkan tahapan yang dilalui dalam melaksanakan aktivitas penelitian,

yaitu preparasi katalis, preparasi model material gigi, pelapisan katalis pada model

material gigi, dan pengujian degradasi bahan kimia.

1. Preparasi Katalis

a. Menambahkan 1 g TiO2 Degussa P25 ke dalam 80 ml air demin.

b. Menambahkan TEOS 98% sebanyak 1 ml ke dalam campuran.

c. Melakukan sonikasi selama 30 menit.

2. Preparasi Model Material Gigi

Model material gigi yang digunakan pada penelitian ini adalah kaca

preparat dan kawat gigi berbahan stainless steel.

a. Menggosok kawat gigi dengan menggunakan amplas, sedangkan kaca

preparat menggunakan korundum.

b. Mencuci kaca preparat dan kawat gigi dengan air hingga bersih untuk

menghilangkan pengotor.

3. Pelapisan Katalis pada Model Material Gigi

a. Memasukkan kaca preparat ke dalam alat spin coating.

b. Meneteskan campuran TiO2 ke atas kaca preparat sambil diputar perlahan

dengan kecepatan 100 rpm.

c. Menaikkan kecepatan hingga 300 rpm dan memutar kembali selama 2

menit.

d. Mengeringkan kaca preparat menggunakan alat pengering rambut.

e. Mengulangi langkah b-d sebanyak 4 kali.

f. Sementara itu, kawat gigi dimasukkan ke dalam alat dip coating.

Page 11: Laporan Ilmiah Penelitian Fotokatalisis - Ario Guritno, Harsono (Isi)

11

g. Mencelupkan kawat gigi ke dalam campuran TiO2 kemudian menaikkan

alat dengan kecepatan 2 mm/s.

h. Mengulangi prosedur f dan g sebanyak 4 kali.

i. Kaca preparat dan kawat gigi kemudian dikalsinasi dalam furnace pada

suhu 200oC selama 2 jam.

j. Memotong kaca preparat menjadi empat bagian.

4. Uji Degradasi Bahan Kimia dan Swa-Bersih

Uji degradasi bahan kimia dilakukan pada tiga jenis bahan, yaitu pada

larutan sukrosa, minuman berwarna, dan pada susu cokelat. Perlakuan pada susu

cokelat adalah untuk menguji sifat swa-bersih.

a. Uji degradasi sukrosa

a. Membuat larutan gula dalam air sebesar 0,5 M sebanyak 2 buah.

b. Memasukkan model material gigi yang dilapisi TiO2 pada satu larutan

dan material gigi yang tidak dilapisi TiO2 pada larutan yang lain.

c. Menjemur di bawah sinar matahari selama 2 jam.

d. Menambahkan Reagen Somogy sebanyak 1 ml pada masing-masing

larutan.

e. Menambahkan folinfenol sebanyak 1 ml pada masing-masing larutan.

f. Mengocok larutan hingga tercampur merata.

g. Membandingkan warna kedua larutan.

b. Uji degradasi pewarna minuman

a. Membagi minuman berwarna ke dalam 2 bagian.

b. Memasukkan model material gigi yang dilapisi TiO2 pada satu bagian

dan material gigi yang tidak dilapisi TiO2 pada bagian yang lain.

c. Menjemur di bawah sinar matahari selama 2 jam.

d. Membandingkan warna kedua bagian minuman.

c. Uji swa-bersih pada minuman cokelat

a. Memasukkan susu cokelat ke dalam wadah.

b. Memasukkan model material gigi yang dilapisi TiO2.

c. Menjemur di bawah sinar matahari selama 2 jam.

d. Mengambil material gigi dan meletakkan di bawah aliran air.

e. Melihat kemampuan swabersih material gigi yang dilapisis TiO2.

Page 12: Laporan Ilmiah Penelitian Fotokatalisis - Ario Guritno, Harsono (Isi)

12

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Uji Degradasi Sukrosa

Berdasarkan penelitian yang dilakukan didapatkan hasil sebagai berikut.

Gambar 6. Hasil uji degradasi larutan sukrosa

Warna larutan memperlihatkan jumlah sukrosa yang terdapat dalam larutan.

Semakin pekat warna biru larutan maka semakin besar sukrosa yang larut dalam

larutan gula. Dengan demikian diketahui bahwa larutan yang diberi material

dengan TiO2 memiliki konsentrasi sukrosa yang lebih sedikit dibanding larutan

dengan material tanpa TiO2.

Mekanisme proses fotokatalitik yang terjadi pada sukrosa adalah sebagai

berikut. Sukrosa mengalami oksidasi dengan radikal OH yang dibentuk dengan

persamaan berikut.

Oksidasi sukrosa dengan radikal OH membentuk senyawa asam, yaitu senyawa

dengan gugus karboksilat. Asam karboksilat ini bukan senyawa penyebab plak

atau karies pada gigi karena tidak mampu dicerna oleh bakteri Streptococcus

mutans dalam mulut.

Perbedaan warna pada penambahan reagen dan folinfenol dapat dijelaskan

sebagai berikut. Reagen Nelson Somogy yang terdiri dari Na2CO3, Na2SO4, K-Na-

Dengan TiO2 Tanpa TiO2

Page 13: Laporan Ilmiah Penelitian Fotokatalisis - Ario Guritno, Harsono (Isi)

13

tartrat kecuali CuSO4 membentuk kompleks dengan sukrosa. Kompleks sukrosa

ini mampu mereduksi Cu2+ menjadi Cu. Ion Cu+ membentuk kompleks dengan

folinfenol dan mengubha warna folinfenol yang sebelumnya kuning menjadi biru.

Warna biru ini hanya dipengaruhi pada jumlah sukrosa dan bukan pada banyaknya

penambahan reagen, sehingga warna yang muncul adalah hasil reduksi dari

sukrosa.

B. Uji Degradasi Pewarna Minuman

Berdasarkan penelitian yang dilakukan didapatkan hasil sebagai berikut.

Gambar 7. Hasil uji degradasi pewarna minuman

Hasil pengamatan menunjukkan bahwa minuman yang diberi material berlapis

TiO2 lebih gelap dibanding minuman yang diberi material tanpa TiO2. Hal ini

dikarenakan pewarna tartrazine yellow yang terdapat dalam minuman telah

terdegradasi. Minuman dengan kadar pewarna lebih rendah menunjukkan warna

yang lebih gelap dibandingkan minuman dengan pewarna dalama jumlah tinggi.

Hal ini dikarenakan pewarna minuman telah dioksidasi oleh radikal OH yang

dihasilkan oleh proses fotokatalitik seperti uji sebelumnya.

Dengan TiO2 Tanpa TiO2

Page 14: Laporan Ilmiah Penelitian Fotokatalisis - Ario Guritno, Harsono (Isi)

14

C. Uji Swabersih Lapisan TiO2

Berdasarkan penelitian yang dilakukan didapatkan hasil sebagai berikut.

Gambar 8. Kondisi awal dan setelah 1 jam material dengan TiO2

dimasukkan dalam susu cokelat

Material gigi kemudian diuji swabersih dengan diletakkan di bawah air mengalir,

sehingga didapatkan hasil sebagai berikut.

Gambar 9. Hasil uji swabersih material berlapis TiO2

Pada gambar 9 dapat dilihat dua bagian pada kaca preparat. Bagian atas adalah

bagian yang dikenai aliran air, sementara bagian bawah digunakan sebagai

pembanding. Berdasarkan hasil penelitian diketahui bahwa material gigi berlapis

TiO2 yang dikembangkan memiliki kemampuan swabersih.

Kondisi awal

Setelah 1 jam

Page 15: Laporan Ilmiah Penelitian Fotokatalisis - Ario Guritno, Harsono (Isi)

15

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

1. Degradasi senyawa organik dengan proses fotokatalitik dilakukan dengan

memanfaat radikal OH yang tebentuk.

2. Uji degradasi sukrosa menunjukkan bahwa material gigi berlapis TiO2

yang dikembangkan mampu mendegradasi dan mengurangi kadar sukrosa

dalam larutan.

3. Uji degradasi pewarna minuman menunjukkan bahwa material gigi

berlapis TiO2 yang dikembangkan mampu mendegradasi dan mengurangi

kadar pewarna minuman tartrazine yellow dalam minuman.

4. Uji swabersih menunjukkan bahwa material gigi berlapis TiO2 yang

dikembangkan memiliki kemampuan swabersih.

B. Saran

1. Penelitian selanjutnya dapat dikembangkan untuk uji disinfeksi bakteri

mulut sebagai penyebab utama pembentukan karies pada gigi.

2. Pelapisan TiO2 pada material dapat dilakukan dengan metode lain,

misalnya dengan anodisasi sehingga lapisan TiO2 dapat lebih tahan lama.

Page 16: Laporan Ilmiah Penelitian Fotokatalisis - Ario Guritno, Harsono (Isi)

16

DAFTAR PUSTAKA

Blake, D.M. et al. 1999. “Application of the photocatalytic chemistry of titanium

dioxide to disinfection and the killing of cancer cells”. Separation and

Purification Methods, Volume 28(1), pp. 1-50.

Gunlazuardi, J. 2001. “Fotokatalisis pada permukaan TiO2: Aspek fundamental

dan aplikasinya”. Prosiding Seminar Nasional Kimia Fisika II.

Irwan, S. 2009. “Pelajaran kimia di kamar mandi”

http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/biokimia/pelajaran-kimia-di-

kamar-mandi/ (Diakses tanggal 26 Mei 2011)

Linsebigler, A.L. 1995. “Photocatalysis on TiO2 surfaces: Principles, mechanism,

and selected results”. Chem. Rev., 95, pp. 735-758.

Litter, M.I. dan Navio, J.A. 1996. ”Photocatalytic properties of iron-doped titania

semiconductors”. J. of Photochem. and Photobiology A: Chemistry, 98, pp.

171–181.

Schuster, G.S. 1983. Oral Microbiology and Infectious Disease. 2nd ed. London:

Williams & Wilkins.

Slamet, Bismo, S., dan Arbianti, R., 2007. ”Modifikasi zeolit alam dan karbon

aktif dengan TiO2 serta aplikasinya sebagai bahan adsorben dan fotokatalis

untuk degradasi polutan organik”. DIKTI-Laporan Hibah Bersaing.

Slamet, Raisuli, R.F., dan Tristantini, D. 2009. “Disinfeksi bakteri E.coli secara

fotokatalitik dengan katalis komposit TiO2-karbon aktif berpenyangga batu

apung”. Seminar Nasional Teknik Kimia Indonesia-SNTKI 2009.

Sunada, K, et al. 1998. “Bactericidal and detoxification effects of TiO2 thin film

photocatalysts”. Environmental Science & Technology, Vol. 32 No.5.

Tompkins, D.T. et al. 2005. “Evaluation of photocatalysis for gas-phase air

cleaning-part 1: Process, technical, and sizing considerations”. American

Society of Heating, Refrigeration, and Air Conditioning Engineers

(ASHRAE), Volume 111, pp. 60-84.