studi perbandingan penggunaan kain kasa dan kertas …

STUDI PERBANDINGAN PENGGUNAAN KAIN KASA DAN

KERTAS SARING SETELAH DILAPISI KITOSAN

UNTUK UJI ANTIBAKTERI DAN PENYERAPAN

LOGAM NIKEL (Ni) DAN KROM (Cr)

SKRIPSI

TRY JULYANA PUTRI

140802083

PROGRAM STUDI S1 KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2018






SKRIPSI

DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI TUGAS DAN MEMENUHI SYARAT

MENCAPAI GELAR SARJANA SAINS

TRY JULYANA PUTRI

140802083

PROGRAM STUDI S1 KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM


MEDAN

2018


i

PERNYATAAN





SKRIPSI

Saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa

kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Juli 2018

Try Julyana Putri

140802083


ii

PENGESAHAN SKRIPSI

Judul : Studi Perbandingan Penggunaan Kain Kasa

Dan Kertas Saring Setelah Dilapisi Kitosan

Untuk Uji Antibakteri Dan Penyerapan Logam

Nikel (Ni) Dan Krom (Cr)

Kategori : Skripsi

Nama : Try Julyana Putri

Nomor Induk Mahasiswa : 140802083

Program Studi : Sarjana (S1) Kimia

Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Sumatera Utara

Disetujui di

Medan, Juli 2018

Ketua Program Studi Pembimbing,

Dr. Cut Fatimah Zuhra, M.Si Prof. Dr. Harry Agusnar, M.Sc

NIP. 197404051999032001 NIP. 195308171983031002


iii





ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian tentang pengaruh pelapisan kitosan pada kain kasa

dan kertas saring menggunakan kitosan komersil terhadap aktivitas antibakteri,

analisa SEM, dan penyerapan logam Ni dan Cr. Proses pelapisan kitosan pada kain

kasa dan kertas saring dilakukan dengan metode perendaman dengan teknik

pengeringan pada temperatur 600C. Uji aktivitas antibakteri kain kasa dan kertas

saring terhadap bakteri Escherichia coli dan bakteri Staphylococcus aureus

dilakukan dengan metode sumur. Hasil penelitian menunjukkan adanya pengaruh

pelapisan kitosan terhadap zona hambat antibakterinya. Dari kedua bakteri yaitu

Escherichia coli dan Staphylococcus aureus diperoleh nilai yang optimum pada

kertas saring yang terlapis kitosan. Dari hasil foto SEM terlihat adanya pengaruh

pelapisan kitosan terhadap kain kasa dan kertas saring. Pada proses adsorpsi

diperoleh persentase penyerapan logam Ni 47,99%; 55,89% dan Cr 39,53%; 72,86%

pada konsentrasi optimum 3 ppm.

Kata kunci : antibakteri, kitosan, logam Cr, logam Ni, proses pelapisan.


iv

COMPARATIVE STUDY OF THE USE OF GAUZE AND FILTER PAPER

AFTER COATED WITH CHITOSAN FOR ANTIBACTERIAL

AND ABSORPTION TESTS NICKEL (Ni)

AND CHROME (Cr) METALS

ABSTRAC

A research has been conducted to determine the effect of chitosan coating on

gauze and filter paper using commercial chitosan against antibacterial activity, SEM

analysis, and absorption of Ni and Cr somethod with drying technique at

temperature 600C. Test of antibacterial activity of gauze and filter paper against

Escherichia coli and Staphylococcus aureus bacteria was done by well method. The

results showed the effect of chitosan coating on the antibacterial inhibition zone. Of

both bacteria Escherichia coli and Staphylococcus aureus obtained the optimum

value on filtered paper chitosan. From the results of SEM images seen the influence

of coating of chitosan against gauze and filter paper. In the adsorption process

obtained percentage decrease of metal absorption of Ni 47,99%; 55,89% dan Cr

39,53%; 72,86% at optimum concentration of 3 ppm.

Keywords: Antibacterial, chitosan, Cr metal, Ni metal, coating process.


v

PENGHARGAAN

Bismillahirrahmanirrahim,

Puji dan syukur senantiasa penulis ucapkan kepada Allah SWT karena berkat rahmat

dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. Dalam

kesempatan ini penulis ingin menyampaikan terimakasih yang tak terhingga kepada

kedua orang tua tercinta Bapak Muhammad Iskandar dan Ibu Sri Hidayati, dan kedua

kakak penulis Briptu Eka Afrillina Iskandar, SH dan Arie Dwi Putra, Amd yang

dengan tulus mendoakan, menyayangi, menyemangati, dan memberikan dukungan

baik moril maupun materil terhadap penulis.

Terima kasih penulis sampaikan kepada Bapak Prof.Dr. Harry Agusnar, M.Sc

selaku dosen Pembimbing yang telah memberi topik skripsi dan memotivasi penulis,

terima kasih juga kepada Ibu Dr. Cut Fatimah Zuhra, M.Si dan Ibu Dr. Sovia Lenny,

M.Si selaku ketua dan sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU. Terima kasih juga

kepada Bapak dan Ibu dosen yang telah memberikan ilmu yang sangat bermanfaat

selama masa perkuliahan. Terima kasih teruntuk Nimrod Irwan Tinambunan,

S.Tr.Pel, yang selalu sabar, menyemangati, menyayangi, memberikan motivasi dan

dukungan moril kepada penulis hingga terselesaikannya skripsi ini. Untuk Anisah,

khairunnisa, isma, yanita, dian dan teman-teman Kimia stambuk 2014 serta sahabat-

sahabat terbaik penulis terima kasih atas motivasi, semangat arahan, bantuan dan

telah menjadi keluarga penulis selama ini.

Semoga Allah melindungi dan mengabulkan doa kita dan membalas kebaikan

kalian kepada penulis, Aamiin Ya Rabbal’ Alamin.

Medan, Juli 2018

Try Julyana Putri


vi

DAFTAR ISI

Halaman

PENGESAHAN SKRIPSI i

ABSTRAK ii

ABSTRACT iii

PENGHARGAAN iv

DAFTAR ISI v

DAFTAR TABEL viii

DAFTAR GAMBAR ix

DAFTAR LAMPIRAN x

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Permasalahan 3

1.3 Pembatasan Masalah 3

1.4 Tujuan Penelitian 3

1.5 Manfaat Penelitian 4

1.6 Metodologi Penelitian 4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kitosan 6

2.1.1 Sumber dan Mutu Kitosan 7

2.1.2 Sifat-Sifat Kitosan 8

2.1.3 Kegunaan Kitosan 9

2.2 Antibakteri 11

2.3 Logam 12

2.3.1 Nikel 12

2.3.2 Krom 12

2.4 Adsorpsi 13

2.5 Karakterisasi 13

2.5.1 Uji Antibakteri 14

2.5.2 Transmision Electron Microscopy (SEM) 14

2.5.3 Spektrofotometri Serapan Atom 15

2.5.4 Instrumentasi Spektrofotometri Serapan Atom 16

BAB 3 METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat 18

3.2 Alat dan Bahan 18

3.2.1 Alat 18

3.2.2 Bahan 19

3.3 Prosedur Penelitian 19

3.3.1 Pembuatan Larutan Pereaksi 19

3.3.1.1 Pembuatan Larutan Asam Asetat 1% 19


vii

3.3.1.2 Pembuatan Larutan Kitosan 2% 19

3.3.2 Pelapisan Kitosan 19

3.3.2.1 Pelapisan Kitosan Pada Kain Kasa 19

3.3.2.2 Pelapisan Kitosan Pada Kertas Saring 19

3.3.3 Pembuatan Larutan Media 20

3.3.3.1 Sterilisasi Alat 20

3.3.3.2 Pembuatan Media Mueller Hinton Agar 20

3.3.3.3 Pembuatan Media Nutrient Agar 20

3.3.3.4 Pembuatan Media Agar Miring Dan Stok Kultur

Bakteri 20

3.3.3.5 Penyiapan Inokulum Bakteri 20

3.3.4 Uji Aktivitas Antibakteri 21

3.3.4.1 Uji Aktivitas Antibakteri Kain Kasa 21

3.3.4.2 Uji Aktivitas Antibakteri Kertas Saring 21

3.3.5 Analisa Permukaan Dengan SEM 21

3.3.6 Penentuan Kadar Logam Nikel (Ni) dengan 22

Spektrofotometri Serapan Atom (SSA)

3.3.6.1 Pembuatan Larutan Standar 22

Nikel (Ni) 100 ppm

3.3.6.2 Pembuatan Larutan Standar

Nikel (Ni) 10 ppm 22

3.3.6.3 Pembuatan Larutan Seri Standar

Nikel (Ni) 1 ; 3 ; dan 5 ppm

3.3.6.4 Pembuatan Kurva Standar Nikel (Ni) 22

3.3.7 Penentuan Kadar Logam Krom (Cr) 22

dengan Spektrofotometri Serapan Atom (SSA)


Krom (Cr) 100 ppm 22


Krom (Cr) 10 ppm 22

3.3.7.3 Pembuatan Larutan Seri Standar

Krom (Cr) 1 ; 3 ; dan 5 ppm 23

3.3.7.4 Pembuatan Kurva Standar Krom (Cr) 23

3.4 Bagan Penelitian 24

3.4.1 Pembuatan Larutan Kitosan 2% 24

3.4.2 Perendaman Kitosan 25

3.4.3 Penentuan Konsentrasi Optimum Pada

Pelapisan Kitosan 25

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian 27


4.1.2 Hasil Analisa SEM 29

4.1.3 Logam Nikel (Ni) 30

4.1.4 Pengolahan Data Logam Nikel (Ni) 32

4.1.4.1 Penurunan Persamaan Garis Regresi dengan 32

Metode Least Square

4.1.4.2 Penentuan Koefisien Korelasi 32

4.1.5 Logam Krom (Cr) 33


viii

4.1.6 Pengolahan Data Logam Krom (Cr) 34

4.1.6.1 Penurunan Persamaan Garis Regresi dengan 35

Metode Least Square

4.1.6.2 Penentuan Koefisien Korelasi 35

4.1.7 Data Persentase Penurunan Konsentrasi Logam pada 35

Kain Kasa dan Kertas Saring Sebelum dan

Sesudah Penyerapan (Penentuan Persen Adsorpsi)

4.2 Pembahasan


4.2.2 Analisa SEM 39

4.2.3 Penentuan Konsentrasi Optimum dengan Menggunakan 39

Kain Kasa dan Kertas Saring yang Terlapis Kitosan

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan 41

5.2 Saran 41

DAFTAR PUSTAKA 42

LAMPIRAN 46


ix

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

Tabel

4.1 Data Uji Aktivitas Antibakteri 28

4.2 Kondisi Alat Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) 31

Shimadzu AA- 7000 Pada Pengukuran Konsentrasi

Logam Nikel (Ni)

4.3 Data Absorbansi Larutan Seri Standar Logam Nikel (Ni) 31

4.4 Penurunan Persamaan Garis Regresi Untuk Penentuan 32

Konsentrasi Logam Nikel (Ni) Berdasarkan Pengukuran

Absorbansi Larutan Seri Standar Logam Nikel (Ni)

4.5 Kondisi Alat Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) 34

Shimadzu AA- 7000 Pada Pengukuran Konsentrasi

Logam Krom (Cr)

4.6 Data Absorbansi Larutan Seri Standar Logam Krom (Cr) 34

4.7 Penurunan Persamaan Garis Regresi Untuk Penentuan 35

Konsentrasi Logam Krom (Cr) Berdasarkan Pengukuran

Absorbansi Larutan Seri Standar Krom (Cr)

4.8 Data Penurunan Konsentrasi Logam Pada Kain Kasa 37

Sebelum Dan Sesudah Penyerapan 1 ppm





4.11 Data Penurunan Konsentrasi Logam Pada Kertas Saring 38







x

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman

Gambar

2.1 Struktur Kitosan 6

2.2 Komponen Penting Yang Membentuk Spektrofotometer 16

Serapan Atom

4.1 Uji Aktivitas Antibakteri Pada Kertas Saring Dan Kain Kasa

Dengan Bakteri E.coli 28

4.2 Uji Aktivitas Antibakteri Pada Kertas Saring Dan Kain Kasa

Dengan Bakteri S.aureus 29

4.3 Hasil Foto SEM Dari Kain Kasa 29

4.4 Hasil Foto SEM Dari Kertas Saring 30

4.5 Kurva Kalibrasi Larutan Seri Standar Logam Nikel (Ni) 32

4.6 Kurva Kalibrasi Larutan Seri Standar Logam Krom (Cr) 35


xi

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Judul Halaman

Lampiran

1. Foto Kitosan Komersial 48

2. Spektrofotometer Serapan Atom Merk Shimadzu 48

Tipe AA-7000

3. Botol Sampel 49

4. Oven 49

5. Hot Plate 50

6. Larutan Standar Ni dan Larutan Standar Cr 50


xii

DAFTAR SINGKATAN

CH3COOH = Asam Asetat

Cr = Krom

MHA = Mueller Hinton Agar

NA = Nutrient Agar

Ni = Nikel

SEM = Scanning Electron Microscope

SSA = Spektrofotometer Serapan Atom


BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kitosan merupakan salah satu alternatif bahan makanan antibakteri yang

bersifat ramah lingkungan karena dapat terdegradasi secara alami (biodegradable),

tingkat toksisitasnya rendah, dan proses produksinya tidak memerlukan biaya yang

besar. Kitosan diperoleh dari deasetilasi kitin yang terdiri dari glukosamin (2-amino-

2-deoksi-D-glukosa, 75-85%) dan N-asetilglukosamin (2-asetamido-2-deoksi-D-

glukosa, 15-25%) yang bersifat polikationik dan membawa muatan positif pada

rentang pH dibawah 6,5. Sifat kationik ini yang menyebabkan kitosan dapat bereaksi

dengan material negatif, diantaranya membrane sel luar mikroba (Sandford.1990).

Kitosan sangat potensial sebagai antibakteri karena senyawa ini polimer

alami hasil senyawa turunan kitin sehingga diharapkan aman bagi manusia. Hingga

saat ini aktivitas antibakteri oligomer kitosan dalam berbagai bidang dengan model

inovasinya masih menjadi hal baru untuk diteliti. Sifat patogen pada beberapa bakteri

dapat menyebabkan penyakit pada manusia. Keuntungan lain penggunaan kitosan

sebagai bahan antibakteri adalah jumlah kitosan yang sangat melimpah di alam, yang

dapat diperoleh dari limbah cangkang kepiting (crustacea) yang banyak dihasilkan

dari sektor industri pangan di Indonesia. Selain itu, pemanfaatan limbah cangkang

kepiting tersebut dapat membantu mengatasi masalah pengelolaan limbah yang dapat

mengakibatkan pencemaran lingkungan.

Limbah cair industri pelapisan kitosan logam umumnya mengandung logam

berat. Logam berat ialah unsur logam dengan berat molekul yang tinggi. Dalam

kadar rendah logam berat pada umumnya sudah beracun bagi tumbuhan dan hewan,

termasuk manusia. Logam berat yang sering mencemari habitat adalah Hg, Cr, Cd,

As, dan Pb (Notohadiprawiro, 1993). Logam berat jika sudah terserap kedalam tubuh

maka tidak dapat dihancurkan tetapi akan tetap tinggal didalamnya hingga nantinya

dibuang melalui proses ekskresi (Putra dan Putra, 2000).

Banyak metode yang digunakan untuk menghilangkan ion-ion logam berat

seperti pengendapan secara kimia, pertukaran ion, adsorpsi, filtrasi membran,


2

teknologi elektro kimia, dan sebagainya. Adsorpsi adalah salah satu metode

perlakuan fisikokimia yang terbukti efektif dalam menghilangkan logam berat dari

larutan berair. Menurut Bailey (1978), adsorben dapat diartikan sebagai bahan yang

terdapat melimpah di alam dan bernilai rendah yang membutuhkan sedikit

pemrosesan yang merupakan hasil samping atau buangan. Metode adsorpsi

umunmya berdasarkan pada interaksi ion-ion logam berat dengan gugus fungsi yang

terdapat pada permukaan adsorben melalui interaksi dan pembentukan kompleks

yang biasanya terjadi pada permukaan padat yang memiliki banyak gugus fungsi

seperti –OH, -NH, -SH, dan –COOH (Stumm, 1996).

Permatasari (2012) telah melakukan penelitian mengenai kajian aktivitas

antibakteri pada kain tercelup komposit kitosan-silika dimana semakin banyak

pencelupan bahan antibakteri yang dilapiskan pada kain katun maka semakin besar

pula persentase aktivitas antibakteri yang dihasilkan.

Waty (2012) telah melakukan penelitian mengenai modifikasi kitosan pada

aplikasi plester luka berbasis kitosan (chitoplast) sebagai transdermal patch

antibakteri menghasilkan kitosan yang diuji memiliki daya hambat yang tergolong

kuat, yakni sebesar 13 mm terhadap bakteri S.aureus, P.aeruginosa, dan E.coli pada

Chitoplast dengan konsentrasi 1,5%.

Kitosan dapat digunakan sebagai penyerap logam Cu, Pb, Ni, Hg, Cd, Cr

(Gao dan Filho, 2000). Menurut Sirait (2002) penggunaan kitosan kulit udang dapat

menurunkan kadar Cr dan Ni dari limbah cair industri pelapisan logam dengan

menggunakan jartest sebesar 82%. Manurung (2005) telah meneliti kitosan manic

dengan metode Morita untuk digunakan sebagai adsorben dalam menurunkan ion

logam Ni sebesar 99,73% dengan menggunakan kolom kromatografi.

Berdasarkan penjelasan diatas, penulis tertarik untuk melakukan penelitian

dengan judul studi perbandingan penggunaan kain kasa dan kertas saring setelah

dilapisi kitosan untuk uji aktivitas antibakteri serta untuk menyerap logam Nikel (Ni)

dan Krom (Cr).

1.2 Permasalahan

Berdasarkan uraian latar belakang masalah sebelumnya, adapun beberapa hal

yang menjadi masalah dalam penelitian ini adalah :


3

1. Bagaimana perbandingan antibakteri kitosan pada kain kasa dan kertas

saring

2. Bagaimana karakteristik kitosan sebagai bahan pelapis pada kain kasa dan

kertas saring untuk analisa permukaan dengan menggunakan SEM

3. Bagaimana proses pengadsorpsian logam Ni dan Cr pada kain kasa dan

kertas saring yang telah dilapisi kitosan

1.3 Pembatasan Masalah

Adapun batasan masalah dalam penelitian ini adalah :

1. Kitosan yang digunakan merupakan kitosan laboratorium penelitian FMIPA

USU

2. Penelitian ini merupakan penelitian skala laboratorium

3. Uji aktivitas antibakteri dengan menggunakan metode sumur

4. Bakteri-bakteri yang diuji dibatasi dengan 2 jenis bakteri yaitu bakteri E.coli

dan S.aureus

5. Penelitian dilakukan hanya dengan melapiskan larutan kitosan pada kain kasa

dan kertas saring

6. Logam-logam yang diteliti dibatasi pada penentuan logam Nikel (Ni) dan

Krom (Cr)

7. Proses uji dan penentuan konsentrasi dilakukan dengan metode

Spektrofotometri Serapan Atom (SSA)

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan dalam penelitian ini adalah :

1. Untuk mengetahui perbandingan antibakteri kitosan pada kain kasa dan kertas

saring

2. Untuk mengetahui karakteristik kitosan sebagai bahan pelapis pada kain kasa

dan kertas saring untuk analisa permukaan menggunakan SEM

3. Untuk mengetahui proses pengadsorpsian logam Ni dan Cr pada kain kasa

dan kertas saring yang telah dilapisi kitosan


4

1.5 Manfaat Penelitian

Hasil yang diperoleh dari penelitian ini diharapkan dapat menjadi salah satu

informasi ilmiah bahwa kitosan memiliki sifat antibakteri yang ramah lingkungan.

Selain itu juga sebagai informasi bagi pelaksanaan penelitian yang berkaitan dengan

pemanfaatan kitosan dalam penyerapan logam-logam berat.

1.6 Metodologi Penelitian

1. Penelitian ini dilakukan secara eksperimen laboratorium

2. Pembuatan larutan kitosan dilakukan dengan cara melarutkan 2 gram kitosan

dengan asam asam asetat 1%, distrirrer hingga homogen.

3. Kain kasa dan kertas saring dilapisi kitosan dengan cara perendaman, dioven

selama 30 menit.

4. Uji aktivitas Antibakteri dilakukan dengan menggunakan metode sumur

5. Uji kuantitatif untuk penentuan kandungan Logam Ni sebelum dan sesudah

penyerapan dilakukan dengan metode SSA dengan λspesifik = 232,0 nm

6. Uji kuantitatif untuk penentuan kandungan Logam Cr sebelum dan sesudah

penyerapan dilakukan dengan metode SSA dengan λspesifik = 357,9 nm

Adapun variabel yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

1. Variabel terikat meliputi :

a) Metode penyerapan dengan menggunakan alat kolom berdasarkan

perendaman variasi konsentrasi

b) Uji aktivitas antibakteri dengan metode sumur

2. Variabel tetap meliputi :

a) Waktu perendaman kain kasa dan kertas saring dalam larutan kitosan

adalah 2 menit

b) Waktu yang digunakan pada proses penyerapan adalah 10 menit

c) Suhu pengeringan 600C

3. Variabel bebas meliputi :

a) Konsentrasi pada proses penyerapan 1, 3 dan 5 ppm


BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kitosan

Kitosan adalah poli-(2-amino-deoksi-β(1-4)-D-glukopiranosa) dengan rumus

molekul (C6H11NO4)n yang diperoleh dari deasetilasi kitin. Kitosan juga dijumpai

secara alamiah di beberapa organisme. Struktur polimer kitosan dapat dilihat pada

gambar 2.1 dibawah ini :

Gambar 2.1 Struktur kimia kitosan

Sumber: (Teng 2012)

Kitosan sebagian besar diperoleh dari bahan baku cangkang krustasea,

kapang, cumi-cumi dan lain-lain, melalui proses demineralisasi menggunakan HCl

1:7 (v/v), dilanjutkan dengan proses deprotonasi menggunakan NaOH 1:10 (v/b), dan

deasetilasi menggunakan NaOH 50%. Masing-masing proses memiliki tujuan yang

berbeda. Proses demineralisasi bertujuan untuk menghilangkan kandungan mineral

dalam cangkang, deprotonasi bertujuan untuk menghilangkan protein yang terdapat

pada cangkang, sedangkan proses deasetilasi bertujuan untuk menghilangkan gugus

asetil. Proses ini dilakukan untuk mengetahui efektivitas fungsi dari kitosan (Angka

dan Suhartono. 2000).

Proses deasetilasi kitosan dapat dilakukan dengan cara kimiawi maupun

enzimatik. Proses kimiawi menggunakan basa misalnya NaOH dan dapat

menghasilkan kitosan dengan derajat deasetilasi yang tinggi, yaitu mencapai 85-93%

(Tsigos et al., 2000). Namun proses kimiawi menghasilkan kitosan dengan bobot


6

molekul yang beragam dan deasetilasi juga sangat acak (Martinou et al.,

1995), sehingga sifat fisik dan kimia kitosan tidak seragam. Selain itu proses kimiawi

juga dapat menimbulkan pencemaran lingkungan, sulit dikendalikan, dan melibatkan

banyak reaksi samping yang dapat menurunkan rendemen (Chang et al., 1997).

Proses enzimatik dapat menutupi kekurangan proses kimiawi. Pada dasarnya

deasetilasi secara enzimatik bersifat selektif dan tidak merusak struktur rantai

kitosan, sehingga menghasilkan kitosan dengan karakteristik yang lebih seragam

agar dapat memperluas bidang aplikasinya. (Tokuyasu et al., 1997).

2.1.1 Sumber Dan Mutu Kitosan

Kitosan merupakan polimer karbohidrat alami yang dapat ditemukan dalam

kerangka dari kristasea, seperti kepiting, udang dan lobster, serta dalam eksoskeleton

zooplankton laut, termasuk karang dan jellyfish. Selain terdapat pada hewan laut kitin

juga ditemukan pada serangga, seperti kupu-kupu dan kepik yang juga memiliki

kandungan kitin di sayap mereka, serta terdapat di dinding sel ragi dan jamur

(Shahidi dan Abuzaytoun, 2005).

Mutu kitosan dapat ditentukan berdasarkan parameter fisika dan kimia,

parameter fisis diantaranya penampakan, ukuran (meshsize) dan viskositas,

sedangkan parameter kimia yaitu nilai proksimat dan derajat deasetilasi (DD).

Semakin baik mutu kitosan semakin tinggi nilai derajat deasetilasinya dan semakin

banyak fungsinya dalam aplikasinya. Adapun standar spesifikasi mutu kitosan dapat

dilihat pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1 Spesifikasi mutu kitosan

Spesifikasi Kitosan (Farmasi)

Penampakan Serpihan/Bubuk Putih/Kekuningan

Kadar air (% berat kering) ≤ 10 %

Kadar abu (% berat kering) ≤ 2 %

Kadar N (% berat kering) > 5 %

Derajat Deasetilasi ≥ 70 %


7

Produksi kitosan dapat dilakukan secara kimia dan enzimatis. Produksi

kitosan secara termokimia menggunakan alkali kuat seperti NaOH pada suhu tinggi,

namun proses ini menghasilkan mutu kitosan yang beragam dan menghasilkan

limbah dan produk samping yang berpotensi toksikan bagi lingkungan. Produksi

kitosan secara enzimatis, yakni deasetilasi enzimatis dengan kitin deasetilasi (CDA)

dalam bentuk larutan kitosan akan berlangsung lebih mudah, reaksinya lebih

homogen disetiap bagian larutan. Menurut hasil penelitian Kolodziesjska et al.

(2000), deasetilasi enzimatis terhadap kitin/kitosan dalam bentuk larutan dapat

mencapai derajat deasetilasi 88-99%. Proses pembuatan kitosan secara enzimatis

lebih mudah dikendalikan, spesifik dan meminimalkan produk samping

(Tsigosetal.2000). Produk samping yang dapat diminimalkan untuk menjadi produk

zerowaste diantaranya adalah protein dan beberapa produk turunan lainnya.

2.1.2 Sifat-Sifat Kitosan

Kitosan merupakan padatan amorf yang berwarna putih kekuningan dengan

rotasi spesifik [α]D11

– 3 hingga 10ο (pada konsentrasi asetat 2%). Kitosan

kebanyakan larut dalam asam organik pada kisaran pH 4,00 namun tidak larut dalam

pH lebih besar dari 6,5 juga tidak larut larut dalam pelarut air, alkohol, dan aseton.

Dalam asam mineral pekat seperti HCl dan HNO3, kitosan larut dalam konsentrasi

0,15-1,1%, tetapi tidak larut pada berbagai konsentrasi 10%. Kitosan larut dalam

pelarut organik, HCl encer, HNO3 encer, H3PO4 0,5% dan CH3COOH 1%, tetapi

tidak larut dalam basa kuat dan H2SO4.

Kitosan memiliki sifat unik yang dapat digunakan dalam berbagai cara serta

memiliki kegunaan yang beragam, antara lain sebagai bahan perekat, aditif untuk

kertas dan tekstil, penjernih air minum, serta untuk mempercepat penyembuhan luka,

dan memperbaiki sifat pengikatan warna. Kitosan merupakan pengkhelat yang kuat

untuk ion logam transisi.

Menurut Robert, (1992), kitosan mudah mengalami degradasi secara biologis,

tidak beracun dan baik sebagai flokulan dan koagulan serta mudah membentuk

membran atau film. Kitosan merupakan suatu biopolimer alam yang reaktif yang

dapat melakukan perubahan – perubahan kimia. Karena ini banyak turunan kitosan

dapat dibuat dengan mudah.


8

2.1.3 Kegunaan Kitosan

Kitosan telah dimanfaatkan dalam berbagai bidang biokimia, obat-obatan,

farmakologi, pertanian, pangan dan gizi, mikrobiologi, penanganan air limbah serta

keperluan industri seperti industri kertas dan tekstil sebagai zat aditif, industri

pembungkus makanan berupa film khusus, industri cat sebagai koagulan,

pensuspensi, dan flokulasi, serta industri makanan sebagai aditif dan penghasil

protein tunggal (Suptijah,dkk.1992).

Dibidang industri, kitosan berperan antara lain sebagai koagulan polielektrolit

pengolahan limbah cair, pengikat dan penyerap ion logam, mikroorganisme,

mikroalga, pewarna, residu pestisida, lemak, tanin, PCB (Poliklorinasi Bifenil),

mineral dan asam organik, media kromatografi afinitas gel dan pertukaran ion,

penyalut berbagai serat alami dan sintetik, pembentuk film dan membrane mudah

terurai, meningkatkan kualitas kertas, pulp dan produk tekstil. Sementara dibidang

pertanian dan pangan, kitin dan kitosan digunakan antara lain untuk pencampur

ransum pakan ternak, antimikroba dan antijamur juga diterapkan dibidang

kedokteran. Dalam penggunaannya kitosan tidak beracun dan mampu menurunkan

kadar kolesterol dalam darah. Kitin dan kitosan dapat mencegah pertumbuhan

Candida albicans dan Staphylococcus aureus. Selain itu, biopolymer tersebut juga

berguna sebagai antikoagulan, antitumor, antivirus, penambahan dalam obat

pembuluh darah, kulit dan ginjal sintetik, bahan pembuat lensa kontak, aditif

kosmetik, membrane dialisis, bahan sampo, dan kondisioner rambut, penstabil

liposome, bahan ortopedik, pembalut luka dan benang bedah yang mudah diserap,

serta mempertinggi daya kekebalan, dan antiinfeksi (Sugita,2009).

2.1.3.1 Kitosan Sebagai Zat Antibakteri

Kitosan dapat digunakan sebagai antibakteri dengan mekanisme kitosan dapat

berikatan dengan protein membran sel, diantaranya glutamate yang merupakan

komponen membrane sel. Menurut Simpson (1997), hal ini dapat ditunjukkan pada

Staphylococus aureus dan Enterobacteri aeruginosa. Selain berikatan dengan protein

membran, terutama phosphatidil colin (PC) sehingga menyebabkan permeabilitas

inner membran (IM) menjadi meningkat dan dengan meningkatnya permeabilitas IM

memberi jalan yang mudah untuk keluarnya cairan sel, khususnya pada Eschericia


9

coli setelah 60 menit komponen enzim β-galaktosidase dapat terlepas. Hal ini

menunjukkan bahwa cairan sel dapat keluar dari sitoplasma dengan membawa

komponen metabolit lain dan menyebabkan terjadi lisis. Adanya peningkatan lisis ini

menyebabkan terhentinya pembelahan sel (regenerasi) dan menyebabkan bakteri

mati.

Tsai dan Su (1999) juga melaporkan bahwa kitosan dapat menghambat

pertumbuhan E.coli. Adanya penghambatan ini disebabkan oleh adanya

keelektromagnetifan permukaan sel E.coli. Aktivitas antibakrti oligomer kitosan

beragam tergantung jenis bakteri uji. Bakteri gram positif Lactobacillus

monocytogenes, bacillus cereus, dan S.aureus lebih dihambat oleh kitosan

dibandingkan oligomernya, sedangkan bakteri gram negatif seperti Pseudomonas

aeruginosa, Salmonella typhimurium dan E.coli lebih dihambat oleh bentuk

oligomernya dengan DP1-8 menggunakan selulase.

Hasil penelitian Tsai dan Su (1999) menunjukkan adanya peningkatan

aktivitas antibakteri pada suhu yang tinggi (25C dan 37C) dan pH yang lebih asam.

Hal ini disebabkan karena pada suhu tinggi terjadi perubahan struktur permukaan sel

yaitu penurunan jumlah permukaan sisi yang terikat (keelektronegtifan) terhadap

kitosan. Sementara itu peningkatan aktivitas antibakteri pada pH asam disebabkan

karena grup amin pada posisi C2 (posisi glukosamin) akan diprotonasi, kondisi ini

akan menghasilkan interaksi yang disukai dengan residu negatif pada permukaan sel.

Adanya ion Na+ pada kitosan dapat menurunkan aktivitas antibakteri, hal ini

disebabkan karena terjadinya komplek antara ion dengan kitosan sehingga

menurunkan peningkatan kitosan terhadap permukaan sel. Kitosan mengikat secara

kuat berbagai logam kation, seperti Cu2+

, yang mana ini melibatkan kelompok –OH

dan NH2 pada residu glukosamin sebagai ligan grup NH2 merupakan sisi yang kritis

untuk pengikatan kitosan dengan sel, maka komplek kitosan dengan Na menyebabkan

komplek tersebut tidak dapat berikatan dengan permukaan sel. Keberadan ion divalent

seperti Ba2+

, Ca2+

, dan Mg2+

juga menurunkan aktivitas anti bakteri. Mekanisme yang

terjadi hampir sama dengan keberadaan ion Na+ (Tsai dan Su, 1999).


10

2.1.3.2 Kitosan Sebagai Pengadsorpsi Logam

Kitosan mempunyai kemampuan untuk mengadsorpsi logam dan membentuk

seperti pengolahan limbah dari industri koagulasi karet dan untuk memisahkan

protein dari limbah dan padatan dimanfaatkan sebagai sumber protein dalam

makanan lemak (Robert, 1992).

2.2 Antibakteri

Antibakteri adalah senyawa yang digunakan untuk mengendalikan

pertumbuhan bakteri yang bersifat merugikan. Pengendalian pertumbuhan

mikroorganisme bertujuan untuk mencegah penyebaran penyakit dan infeksi,

membasmi mikroorganisme pada inang yang terinfeksi, dan mencegah pembusukan

serta perusakan bahan oleh mikroorganisme (Sulistiyo, 1971). Antimikroba meliputi

golongan antibakteri, antimikotik, dan antiviral (Ganiswara, 1995).

Mekanisme penghambatan antibakteri dapat dikelompokkan menjadi lima,

yaitu menghambat sintesis dinding sel mikrobia, merusak keutuhan dinding sel

mikroba, menghambat sintesis protein sel mikrobia, menghambat sintesis asam

nukleat, dan merusak asam nukleat sel mikroba (Sulistiyo, 1971).

Escherichia coli merupakan bakteri gram negatif, berbentuk batang lurus dan

pendek dan bergerak dengan flagel peritik atau tidak dapat bergerak. Ukuran sel

umumnya berdiameter 0,5 μm dan panjang 1-3 μm (Salle, 1961).

E. coli merupakan flora normal yang terdapat dalam usus (Jawetz et al.,

2005). E. coli adalah penyebab yang paling lazim dari infeksi saluran kemih dan

merupakan penyebab infeksi saluran kemih pertama wanita muda. Selain itu, dapat

menyebabkan infeksi saluran empedu, hati, cystitis, meningitis dan penyakit infeksi

lainnya (Jawetz et al., 1980).

Staphylococcus aureus adalah bakteri gram positif yang berbentuk bola

dengan diameter 1 μm tersusun dalam kelompok-kelompok yang tidak teratur. Pada

media cair terlihat tunggal, berpasangan dan membentuk rantai. S. aureus biasanya

membentuk koloni abu-abu hingga kuning emas. Bakteri ini tumbuh dengan cepat

pada temperatur 370C. sebagian besar galur S. aureus mempunyai koagulase atau


11

factor penggumpalan dinding sel dan ikatan koagulase secara non enzimatik pada

fibrinogen (Jawetz et al., 2005). S. aureus bersifat invasif, penyebab hemolisis,

membentuk enterotoksin yang bias menyebabkan keracunan makanan

(Syahrurachman dkk., 1994).

2.3 Logam

Dalam kehidupan sehari-hari, manusia tidak terpisahkan dari benda-benda

yang berasal dari logam. Pesatnya pembangunan dan penggunaan berbagai bahan

baku logam bias berdampak negatif, yaitu munculnya kasus pencemaran yang

melebihi batas sehingga mengakibatkan kerugian dan meresahkan masyarakat yang

tinggal disekitar daerah pengindustrian maupun masyarakat pengguna produk

industry tersebut. Hal ini terjadi karena sangat besarnya resiko terpapar logam berat

maupun logam transisi yang bersifat toksik dalam dosis atau konsentrasi tertentu

(Widowati, 2008).

2.3.1 Logam Nikel (Ni)

Nikel merupakan salah satu logam berat yang sering dipergunakan didalam

proses industri. Biasanya logam nikel digunakan untuk proses pelapisan logam.

Limbah industri elektroplating yang tidak diolah dapat mencemari lingkungan.

Keracunan dapat terjadi lewat pernafasan atau terserap lewat kulit dan yang diserang

adalah syaraf. Akumulasi Ni dalam tubuh dalam jumlah berlebih dapat menimbulkan

kerusakan hati dan ginjal dan anemia atau gangguan kecerdasan pada keturunan

(Darwono, 1995).

2.3.2 Logam Krom (Cr)

Logam krom merupakan logam berat yang berbahaya dan beracun dengan

konsentrasi yang tinggi akan membahayakan lingkungan. Sumber utama limbah krom

adalah industri pelapisan logam, penyamakan kulit dan industri kimia (Darwono,

1995).

Krom valensi tiga dalam jumlah tertentu merupakan unsur yang esensial bagi

manusia dan hewan untuk mempertahankan proses metabolisme glukosa. Pemasukan

krom secara oral dalam jumlah berlebih dapat menimbulkan kerusakan hati dan ginjal

(Darwono, 1995).


12

2.4 Adsorpsi

Adsorpsi merupakan peristiwa penyerapan suatu zat pada permukaan zat lain.

Zat yang terserap disebut fase terserap sedangkan zat yang menyerap disebut

adsorben. Adsorpsi dapat terjadi antara zat padat dan zat cair, zat padat dan gas, zat

cair dan zat cair, atau gas dengan zat cair.

Proses adsorpsi meliputi tiga tahap mekanisme, yaitu :

a. Pergerakan molekul adsorbat menuju permukaan adsorben

b. Penyebaran molekul-molekul adsorbat kedalam rongga-rongga

adsorben

c. Penarikan molekul-molekul adsorbat oleh permukaan aktif membentuk

ikatan, yang berlangsung sangat cepat (Metcalf, 1979).

2.5 Karakterisasi

2.5.1 Uji Antibakteri

Antibakteri adalah zat yang membunuh atau menekan pertumbuhan atau

reproduksi bakteri. Suatu zat antibakteri yang ideal harus memiliki sifat toksisitas

selektif, artinya bahwa suatu obat berbahaya terhadap parasit tetapi tidak

membahayakan tuan rumah (hopses). Zat antibakteri dibagi menjadi dua kelompok,

yaitu antibakteri yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri (bakteriostatik) dan

antibakteri yang dapat membunuh bakteri (bakteriosid) (Talaro, 2008). Berdasarkan

daya menghambat atau membunuhnya, antibakteri dibedakan menjadi dua kelompok,

yaitu berspektrum sempit (narrow spectrum) dan berspektrum luas (broad spectrum).

Antibakteri yang berspektrum sempit yaitu antibakteri yang hanya dapat bekerja

terhadap bakteri tertentu saja, misalnya hanya terhadap bakteri gram positif saja atau

gram negatif saja. Antibakteri yang berspektrum luas dapat bekerja baik pada bakteri

gram negatif maupun bakteri gram positif (Talaro, 2008).

Uji aktivitas antibakteri dapat dilakukan dengan metode difusi dan metode

pengenceran. Disc diffusion test atau uji difusi disk dilakukan dengan mengukur

diameter zona bening (clear zone) yang merupakan petunjuk adanya respon

penghambatan bakteri oleh suatu senyawa antibakteri dalam ekstrak (Hermawan

dkk., 2007).


13

Metode difusi merupakan salah satu metode yang sering digunakan. Metode

difusi dapat dilakukan dengan 3 cara yaitu metode silinder, metode lubang/sumuran

dan metode cakram kertas. Metode lubang/sumuran yaitu membuat lubang pada agar

padat yang telah diinokulasi dengan bakteri. Jumlah dan letak lubang disesuaikan

dengan tujuan penelitian, kemudian lubang diinjeksikan dengan ekstrak yang akan

diuji. Setelah dilakukan inkubasi, pertumbuhan bakteri diamati untuk melihat ada

tidaknya daerah hambatan disekeliling lubang (Kusmayati dan Agustini, 2007).

2.5.2 Transmision Electron Microscopy (SEM)

Konsep awal yang melibatkan teori pemindahan mikroskop elektron pertama

kali diperkenalkan di Jerman (1935) oleh M. Knoll. Konsep standar dari SEM

moderen dibangun oleh Von Ardenne pada tahun 1938 yang menambahkan

kumparan scan untuk mikroskop elektron transmisi. Desain SEM telah diubah cukup

dengan Zworyskin et al pada tahun 1942 saat bekerja untuk RCA laboratorium di

Amerika Serikat. Desain itu lagi kembali di rancang oleh CW Oatley pada tahun

1948 seorang profesor di Universitas Camberidge. Sejak itu ada banyak kontribusi

penting lainnya yang telah sangat ditingkatkan dan dioptimalkan kerja dari scanning

mikroskop elektron modern. Cara kerja SEM yaitu dengan memindai sinar halus

fokus elektron ke sampel. Elektron berinteraksi dengan komposisi molekul sampel.

Energi dari elektron berinteraksi ke sampel secara langsung sebanding dengan jenis

interaksi elektron yang dihasilkan dari sampel. Serangkain energi elektron yang

terukur dapat dianalisis oleh microprocessor canggih yang menciptakan pseudo

gambar tiga dimensi atau spektrum elemen unik dari sampel yang dianalisis

(Aravind, 2016).

Teknik SEM pada hakikatnya merupakan pemeriksaan dan analisa

permukaan. Data atau tampilan yang diperoleh adalah data dari permukaan. Dari

gambar permukaan yang diperoleh merupakan fotografi dengan segala tonjolan,

lekukan, dan lubang pada permukaan. Gambar fotografi diperoleh dari penangkapan

elektron sekunder yang dipancarkan oleh specimen. Selanjutnya gambar di monitor

dapat di potret dengan menggunakan film hitam putih atau dapat pula direkam ke

dalam suatu disket (Negulesce, 2004).


14

2.5.3 Spektrofotometri Serapan Atom (SSA)

Peristiwa serapan atom pertama kali diamati oleh Fraunhofer, ketika

menelaah garis-garis hitam pada spektrum matahari. Sedangkan yang memanfaatkan

prinsip serapan atom pada bidang analisis adalah seorang Austalia bernama Alan

Walsh di tahun 1955. Sebelumnya ahli kimia banyak tergantung pada cara-cara

spektrofotometrik atau metode analisis spektrografik. Beberapa cara ini yang sulit

dan memakan waktu, kemudian segera digantikan dengan spektroskopi serapan atom

atau atomic absorption spectroscopy (AAS) (Harris, 1982).

Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) adalah suatu alat yang digunakan

pada metode analisis untuk penentuan unsur-unsur logam dan metaloid yang

pengukurannya berdasarkan penyerapan cahaya dengan panjang gelombang tertentu

oleh atom logam dalam keadaan bebas (Skoog, 2000).

Aspek kuantitatif metode spektrofotometri diterangkan oleh hukum Lambert-Beer :

A = ε .b . c atau A = a .b . c Keterangan : A = Absorbansi

ε = Absorptivitas molar

a = Absorptivitas

b = Tebal nyala (nm)

c = Konsentrasi (mg/l)

Absorpsivitas molar (ε) dan absorpsivitas (a) adalah suatu konstanta dan

nilainya spesifik untuk jenis zat dan panjang gelombang tertentu, sedangkan tebal

media (sel) dalam prakteknya tetap. Dengan demikian absorbansi suatu spesies akan

merupakan fungsi linier dari konsentrasi, sehingga dengan mengukur absorbansi

suatu spesies konsentrasinya dapat ditentukan dengan membandingkannya dengan

konsentrasi larutan standar (Azis, 2007).


15

2.5.4 Instrumentasi Spektrofotometri Serapan Atom

1 2 3 4 5 6

Bahan bakar sampel oksigen

Gambar 2.2 Komponen yang Membentuk Spektrofotometer Serapan Atom

Keterangan :

1. Sumber sinar

Sumber sinar yang lazim dipakai adalah lampu katoda berongga. Lampu ini

terdiri atas tabung kaca tertutup yang mengandung suatu katoda dan anoda. Katoda

sendiri berbentuk silinder berongga yang terbuat dari logam atau dilapisi dengan

logam tertentu. Tabung logam ini diisi dengan gas mulia ( neon atau argon) dengan

tekanan rendah (Rohman, 2007).

2. Tempat sampel

Sampel yang akan dianalisis harus diuraikan menjadi atom-atom netral. Ada

berbagai macam alat yang dapat digunakan untuk mengubah suatu sampel menjadi

uap atom-atom yaitu dengan nyala (flame) dan dengan tanpa nyala (flameless)

(Rohman, 2007).

3. Monokromator

Monokromator berfungsi untuk memisahkan garis-garis spektrum lainnya

yang mungkin mengganggu sebelum pengukuran. Sistem monokromator terdiri dari

celah masuk (entrance slit), pemilih panjang gelombang berupa prisma atau kisi-kisi

difraksi. Dalam monokromator juga terdapat suatu alat yang digunakan untuk

memisahkan radiasi resonansi dan kontinu yang disebut dengan chopper (Rohman,

2007).

4. Detektor

Detektor digunakan untuk mengukur intensitas cahaya melalui tempat

pengatoman. Detektor pada spektrofotometer serapan atom berfungsi mengubah

intensitas radiasi yang datang menjadi arus listrik (Mulja, 1995).


16

5. Rekorder

Rekorder berfungsi untuk menerima dan merekam sinyal yang disampaikan

oleh detektor dan menyampaikannya ke sistem read out.

6. Sistem Pencatat (Sistem Read-Out)

Read-out merupakan suatu alat penunjuk atau dapat juga diartikan sebagai

sistem pencatat hasil. Pencatatan hasil dilakukan dengan suatu alat yang telah

terkalibrasi untuk pembacaan suatu transmisi atau absorbsi. Hasil pembacaan dapat

berupa angka atau berupa kurva dari suatu rekorder yang menggambarkan absorbansi

atau intensitas emisi (Rohman, 2007).

Gangguan utama dalam absorpsi atom adalah efek matriks yang

mempengaruhi proses pengatoman. Baik jauhnya disosiasi menjadi atom-atom pada

suatu temperatur tertentu maupun laju proses bergantung sekali pada komposisi

keseluruhan dari sampel. Telah kita catat sebelumnya bahwa efek matriks seringkali

merupakan masalah dalam kimia analisis, dan seringkali efek-efek ini menentukan

pentingnya dalam spektroskopi karena komposisi kasar yang umum dari sampel

dapat mengeluarkan efek yang besar terhadap jauhnya dan laju disosiasi yang

menghasilkan uap atom yang diinginkan (Underwood, 2002).


BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat

Penelitian dilakukan pada bulan Januari sampai bulan Maret 2018. Penelitian

ini dilakukan di Laboratorium Kimia Dasar, Fakultas Matematika dan Ilmu

pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. Dan Uji antibakteri dilakukan di

Laboratorium Mikrobiologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Sumatera Utara. Analisis Spektrofotometer Serapan Atom dilakukan di

Laboratorium Penguji Balai Riset dan Standarisasi Industri (Baristand) Medan.

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat

1. Botol Aquadest

2. Bola Karet DNG

3. Corong Kaca Pyrex

4. Gelas Beaker Pyrex 100 mL

5. Gelas Ukur Pyrex 100 mL

6. Gelas Ukur Pyrex 10 mL

7. Hot Plate Cimarec

8. Kertas Saring Whattman No. 41

9. Labu Takar Pyrex

10. Kolom

11. Kertas Label

12. Spektrometer Serapan Atom (SSA) Shimadzu AA-7000

13. Pipet Tetes

14. Botol Sampel

15. Bunsen

16. Erlenmeyer

17. Cawan Petri

18. Neraca Analitik Mettler


18

3.2.2 Bahan

1. Aquadest (l)

2. CH3COOH glasial p.a ( E.Merck )

3. Larutan standar Ni 1000 mg/L p.a ( E.Merck )

4. Larutan standar Cr 1000 mg/L p.a ( E.Merck )

5. Media MHA (Mueller Hinton Agar)

6. Biakan Bakteri E.coli dan S.aureus

7. Cutton Swab

3.3 Prosedur Penelitian

3.3.1 Pembuatan Larutan Pereaksi

3.3.1.1 Larutan Asam Asetat 1%

Sebanyak 10 mL asam asetat glasial dimasukkan kedalam labu takar 1000 mL.

Kemudian diencerkan dengan aquadest sampai garis tanda, lalu dihomogenkan.

3.3.1.2 Larutan Kitosan 2%

Sebanyak 2 gram kitosan dilarutkan dengan 100 mL larutan asam asetat 1% lalu

distirrer selama 24 jam sehingga diperoleh larutan kitosan yang kental.

3.3.2 Pelapisan Kitosan

3.3.2.1 Pelapisan Kitosan Pada Kain Kasa Dengan Cara Perendaman

Kain Kasa ditempelkan pada plat gelas dengan ukuran 10x10 cm, kemudian larutan

kitosan dituangkan pada plat gelas tersebut, angkat dan tiriskan, lalu dikeringkan

dalam oven pada temperatur 600C sampai kering.

3.3.2.2 Pelapisan Kitosan Pada Kertas Saring Dengan Cara Perendaman

Kertas Saring ditempelkan pada plat gelas dengan ukuran 10x10 cm, kemudian

larutan kitosan dituangkan pada plat gelas tersebut, angkat dan tiriskan, lalu

dikeringkan dalam oven pada temperatur 600C sampai kering.

3.3.3 Pembuatan Larutan Media


19

3.3.3.1 Sterilisasi Alat

Alat-alat yang digunakan dicuci sampai bersih dan dikeringkan, lalu ditutup rapat

dengan kertas perkamen. Kemudian dimasukkan kedalam autoklaf dan ditutup rapat.

Disterilisasi selama 15 menit pada suhu 1210C.

3.3.3.2 Pembuatan Media Mueller Hinton Agar (MHA)

Sebanyak 11,4 gram serbuk Mueller Hinton Agar dimasukkan kedalam Erlenmeyer,

lalu dilarutkan dengan 350 mL akuades dan dipanaskan hingga semua larut dan

mendidih. Lalu disterilkan di autoklaf pada suhu 1210C selama 15 menit.

3.3.3.3 Pembuatan Media Nutrient Agar (NA)

Sebanyak 9,8 gram Nutrient Agar dimasukkan dalam Erlenmeyer, lalu dilarutkan

dengan 350 mL akuades dan dipanaskan hingga semua larut dan mendidih. Lalu

disterilkan di autoklaf pada suhu 1210C selama 15 menit.

3.3.3.4 Pembuatan Media Agar Miring dan Stok Kultur Bakteri

Kedalam tabung reaksi yang steril dimasukkan 3 mL media Nutrient Agar steril,

didiamkan pada temperatur kamar sampai memadat pada posisi miring membentuk

sudut 30-450. Biakan bakteri E.coli dari strain utama diambil dengan jarum ose steril

lalu diinokulasikan pada permukaan media Nutrient Agar miring dengan cara

menggores, kemudian diinkubasi pada suhu 350C selama 18-24 jam. Hal yang sama

juga dilakukan pada biakan bakteri S.aureus.

3.3.3.5 Penyiapan Inokulum Bakteri

Sebanyak 10 mL akuades dimasukkan kedalam tabung reaksi, disterilkan dalam

autoklaf pada suhu 1210C selama 15 menit. Diambil koloni bakteri E.coli dari stok

kultur bakteri dengan jarum ose bengkok lalu dimasukkan kedalam akuades steril,

kemudian dihomogenkan dengan vortex, lalu diukur nilai absorbansi blanko berupa

akuades steril dengan panjang gelombang 600 nm. Diukur nilai absorbansi suspensi

bakteri dengan panjang gelombang 600 nm. Hal yang sama dilakukan untuk koloni

bakteri S.aureus.


20

3.3.4 Uji Aktivitas Antibakteri

3.3.4.1 Uji Aktivitas Antibakteri Kain Kasa Yang Dilapisi Kitosan

Dimasukkan media Mueller Hinton Agar kedalam cawan petri steril dengan suhu 45-

500C, kemudian dibiarkan sampai media memadat. Diambil Cotton Bud steril, lalu

dicelupkan inokulum bakteri, setelah itu digoreskan ke media MHA yang telah

memadat. Digunting kain kasa yang dilapisi kitosan membentuk lingkaran

berdiameter 6 mm, dimasukkan kain kasa yang dilapisi kitosan yang berukuran 6

mm. Kemudian diinkubasi dalam inkubator pada suhu 350C selama 18-24 jam.

Selanjutnya diukur zona bening disekitar kertas cakram dengan jangka sorong.

3.3.4.2 Uji Aktivitas Antibakteri Kertas Saring Yang Dilapisi Kitosan

Dimasukkan media Mueller Hinton Agar kedalam cawan petri steril dengan suhu 45-

500C, kemudian dibiarkan sampai media memadat. Diambil Cotton Bud steril, lalu

dicelupkan inokulum bakteri, setelah itu digoreskan ke media MHA yang telah

memadat. Digunting kertas saring yang dilapisi kitosan membentuk lingkaran

berdiameter 6 mm, dimasukkan kertas saring yang dilapisi kitosan yang berukuran 6

mm. Kemudian diinkubasi dalam inkubator pada suhu 350C selama 18-24 jam.

Selanjutnya diukur zona bening disekitar kertas cakram dengan jangka sorong.

3.3.5 Analisa Permukaan Dengan SEM

Proses pengamatan mikroskopik menggunakan SEM diawali dengan merekatkan

sampel dengan Stab yang terbuat dari logam specimen older. Kemudian setelah

sampel dibersihkan dengan alat peniup, sampel dilapisi dengan emas dan palladium

dengan mesin dionspater yang bertekanan 1492x10-2

atm. Sampel selanjutnya

dimasukkan ke dalam ruangan yang khusus dan kemudian disinari dengan pancaran

elektron bertenaga 10 Kvolt sehingga sampel mengeluarkan elektron sekunder dan

elektron terpental yang dapat dideteksi dengan detektor scientor yang kemudian

diperkuat dengan suatu rangkaian listrik yang menyebabkan timbulnya gambar CRT

(Chatode Ray Tube). Pemotretan dilakukan setelah memilih bagian tertentu dari

objek (sampel) dan perbesaran yang diinginkan sehingga diperoleh foto yang baik

dan jelas (Negulescu, 2004).


21

3.3.6. Penentuan Kadar Logam Nikel (Ni) dengan Spektrofotometri Serapan

Atom (SSA)

3.3.6.1 Pembuatan Larutan Standar Nikel (Ni) 100 ppm

Sebanyak 10 mL larutan standar Nikel (Ni) 1000 ppm dimasukkan kedalam labu

takar 100 mL, kemudian diencerkan dengan aquadest sampai garis batas dan

dihomogenkan.

3.3.6.2 Pembuatan Larutan Standar Nikel (Ni) 10 ppm

Sebanyak 10 mL larutan standar Nikel (Ni) 100 ppm dimasukkan kedalam labu takar

100 mL kemudian diencerkan dengan aquadest sampai garis batas dan

dihomogenkan.

3.3.6.3 Pembuatan Larutan Seri Standar Nikel (Ni) 1 ; 3 ; dan 5 ppm

Larutan standar Nikel (Ni) 10 ppm berturut-turut dipipet 5, 15, dan 25 mL, kemudian

masing-masing dimasukkan kedalam labu takar 50 mL, lalu diencerkan dengan

aquadest sampai garis batas dan dihomogenkan.

3.3.6.4 Pembuatan Kurva Standar Nikel (Ni)

Larutan blanko (0,0) mg/L diukur absorbansinya dengan menggunakan

spektrofotometer serapan atom (SSA) pada λspesifik 248,3 nm. Perlakuan dilakukan

sebanyak 3 kali. Dilakukan hal yang sama untuk larutan seri standar Nikel (Ni) 1 ; 3 ;

dan 5 ppm.

3.3.7 Penentuan Kadar Logam Krom (Cr) dengan Spektrofotometri Serapan

Atom (SSA)

3.3.7.1 Pembuatan Larutan Standar Krom (Cr) 100 ppm

Sebanyak 10 mL larutan standar Krom (Cr) 1000 ppm dimasukkan kedalam labu

takar 100 mL kemudian diencerkan dengan aquadest sampai garis batas dan

dihomogenkan.

3.3.7.2 Pembuatan Larutan Standar Krom (Cr) 10 ppm

Sebanyak 10 mL larutan standar Krom (Cr) 100 ppm dimasukkan kedalam labu takar

100 mL kemudian diencerkan dengan aquadest sampai garis batas dan

dihomogenkan.

3.3.7.3 Pembuatan Larutan Seri Standar Krom (Cr) 1 ; 3 ; dan 5 ppm


22

Larutan standar Krom (Cr) 10 ppm berturut-turut dipipet 5, 15, dan 25 mL, kemudian

masing-masing dimasukkan kedalam labu takar 50 mL, lalu diencerkan dengan

aquadest sampai garis batas dan dihomogenkan.

3.3.7.4 Pembuatan Kurva Standar Krom (Cr)

Larutan blanko (0,0) mg/L diukur absorbansinya dengan menggunakan

spektrofotometer serapan atom (SSA) pada λspesifik 228,8 nm. Perlakuan dilakukan

sebanyak 3 kali. Dilakukan hal yang sama untuk larutan seri standar Krom (Cr) 1 ; 3

; dan 5 ppm.

3.3.8 Penentuan Konsentrasi Optimum Pada Kain Kasa Dan Kertas Saring

Yang Dilapisi Kitosan

Kain kasa dan kertas saring yang telah dilapisi kitosan dimasukkan ke dalam kolom

yang telah berisi larutan standar, didiamkan selama 10 menit dengan berdasarkan

variasi konsentrasi yaitu 1, 3, dan 5 ppm kemudian dibuka tutup kolom dan

ditampung dengan botol vial. Selanjutnya diuji absorbansinya dengan menggunakan

Spektrofotometri Serapan Atom.


23

3.4 Bagan Penelitian

3.4.1 Pembuatan Larutan Kitosan 2%

dilarutkan dengan 100 mL asam asetat 1%

distirrer selama 24 jam hingga homogen

3.4.2 Perendaman Kitosan

direndam kain kasa selama 2 menit

diangkat

dipanaskan sampai kering pada temperatur 600C

dikarakterisasi

Catatan : Dilakukan perlakuan yang sama pada kertas saring

2 gram Kitosan

Kitosan 2%

Kitosan 2%

Hasil

Uji Antibakteri Uji SEM


24

3.4.3 Penentuan Konsentrasi Optimum

Dirangkai alat kolom dengan statif dan klem

Dimasukkan 50 ml larutan standar variasi 1, 3,

dan 5 ppm

Dimasukkan kain kasa tanpa kitosan kedalam

kolom

Didiamkan selama 10 menit

Dibuka bagian tutup bawah kolom

Ditampung berdasarkan variasi konsentrasi 1, 3,

dan 5 ppm dengan menggunakan botol vial

Diukur absorbansinya pada λ = 232,0 nm dengan

menggunakan SSA

Catatan : Perlakuan yang sama dilakukan pada kertas saring tanpa kitosan dan pada

Logam Cr dengan λ = 357,9 nm.

Kain Kasa Tanpa Kitosan

Hasil Rendaman

Hasil

Rendaman


25

3.4.4 Penentuan Konsentrasi Optimum pada pelapisan Kitosan

Dirangkai alat kolom dengan statif dan klem

Dimasukkan 50 ml larutan standar variasi 1, 3,

dan 5 ppm

Dimasukkan kain kasa terlapis kitosan kedalam

kolom

Didiamkan selama 10 menit

Dibuka bagian tutup bawah kolom

Ditampung berdasarkan variasi konsentrasi 1, 3,

dan 5 ppm dengan menggunakan botol vial

Diukur absorbansinya pada λ = 232,0 nm dengan

menggunakan SSA

Catatan : Perlakuan yang sama dilakukan pada kertas saring terlapis kitosan dan pada

Logam Cr dengan λ = 357,9 nm.

Kain Kasa Terlapis Kitosan

Hasil Rendaman

Hasil

Rendaman


BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian


Kitosan merupakan polikationik alami yang unik yang memiliki gugus amina

kuartener atau ammonium kuartener. Gugus amina kuartener ini merupakan gugus

aktif yang dapat digunakan untuk menghambat pertumbuhan bakteri. Aktivitas

antibakteri dapat melalui cara membunuh atau menghambat pertumbuhan

mikroorganisme. Kemudian besar interaksi sifat antibakteri kitosan dengan bakteri

melalui interaksi antara polikationik ammonium kuartener kitosan dengan muatan

ion negatif sel bakteri. Prashanth et al. (2007), bahan anti bakteri khususnya dengan

gugus ammonium kuartener berinteraksi dengan dinding sel yang mengandung

protein, lipopolisakarida atau peptidoglikan, serta asam teikoat yang mengandung

alkohol dan fosfat.

Pada penelitian ini, pelapisan kitosan diharapkan mampu memberikan sifat

antibakteri pada kertas saring dan kain kasa. Metode yang digunakan dalam

pengujian sifat antibakteri pada kertas saring dan kain kasa yang dilapisi kitosan

adalah metode sumur. Pengujian antibakteri dilakukan terhadap 2 jenis bakteri yaitu

bakteri Escherichia Coli (E.coli) dan bakteri Staphylococcus Aureus (S.aureus),

dengan menghitung indeks zona antimikrobial menggunakan persamaan 1 yang

hasilnya disajikan pada tabel 4.1.


27

Indeks Zona Antimikrobial

(1)

Keterangan (-) : Tidak terdapat zona bening

Dari data pada tabel 4.1 terlihat bahwa kain kasa dan kertas saring yang terlapis

kitosan memiliki diameter zona bening yang lebih tinggi dan lebih bagus terhadap

bakteri E.coli.

Sedangkan terhadap bakteri S.aureus hanya kertas saring terlapis kitosan saja yang

memiliki zona bening.

Gambar 4.1 Uji Aktivitas Antibakteri pada kain kasa terlapis kitosan, kertas saring

terlapis kitosan, kain kasa tanpa kitosan dan kertas saring tanpa kitosan.

Perlakuan

Diameter

Zona Bening

(mm)

Indeks Zona

Antimikrobial

Eschericia coli

Kain kasa terlapis

kitosan 11 0,29

Kertas saring terlapis

kitosan 10 0,42

Kain kasa tanpa

kitosan 10,75 0,19

Kertas saring tanpa

kitosan 7,24 0,06

Staphylococcus

aureus

Kain kasa terlapis

kitosan ─ ─

Kertas saring terlapis

kitosan 8,5 0,17

Kain kasa tanpa

kitosan ─ ─

Kertas saring tanpa

kitosan ─ ─


28

Hasil uji antibakteri pada Bakteri Escherichia Coli terdapat zona bening pada semua

sampel baik yang terlapis kitosan maupun tanpa kitosan.

Gambar 4.2 Uji Aktivitas Antibakteri pada kain kasa terlapis kitosan, kertas saring

terlapis kitosan, kain kasa tanpa kitosan dan kertas saring tanpa kitosan.

Hasil uji antibakteri pada Bakteri Staphylococcus aureus yang terdapat zona bening

hanya pada kertas saring yang terlapis kitosan saja.

4.1.2 Hasil Analisa SEM

Pengujian SEM dilakukan untuk mengetahui morfologi bentuk dan

permukaan sampel. Pengujian SEM dilakukan dengan menggunakan alat Scanning

Electron Microscope.


29

a. Kain kasa tanpa kitosan b. Kain kasa yang dilapisi kitosan

Gambar 4.3 Hasil Foto SEM dari Kain Kasa

Pada gambar 4.3b terlihat bahwa kain kasa yang telah dilapisi dengan larutan

kitosan, kitosan melapisi baik serat maupun rongga diantara serat pada kain kasa, hal

ini diperjelas dengan hasil uji SEM pada perbesaran 300X yang memperlihatkan

adanya lapisan kitosan pada serat maupun rongga kain kasa.

c. Kertas saring tanpa kitosan d. Kertas saring yang dilapisi kitosan

Gambar 4.4 Hasil Foto SEM dari Kertas Saring

Pada gambar 4.4d terlihat bahwa kertas saring telah dilapisi kitosan, kitosan

melapisi baik serat maupun rongga diantara serat pada kertas saring. Berdasarkan

hasil uji SEM pada perbesaran 300X yang memperlihatkan adanya lapisan kitosan

pada serat maupun rongga kasa. Dalam hal ini hasil uji SEM menunjukkan bahwa


30

permukaan kertas saring baik serat maupun rongga diantara serat telah dilapisi

kitosan dengan kontur yang relatif rata hampir tidak terlihat adanya butiran kitosan.

4.1.3 Logam Nikel (Ni)

Pada pembuatan kurva larutan standar logam Nikel (Ni) dilakukan dengan

menyiapkan larutan seri standar dengan berbagai konsentrasi yaitu pada pengukuran

1; 3; dan 5 ppm, kemudian diukur absorbansinya menggunakan Spektrofotometer

Serapan Atom (SSA). Untuk kondisi alat Spektrofotometer Serapan Atom (SSA)

pada pengukuran konsentrasi logam Nikel (Ni) dapat dilihat pada tabel 4.2 dan untuk

data absorbansi larutan seri standar logam Nikel (Ni) dapat dilihat pada tabel 4.3

sehingga diperoleh kurva kalibrasi larutan seri standar logam Nikel (Ni) pada gambar

4.5.

Tabel 4.2 Kondisi Alat Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) Shimadzu AA-

7000 pada Pengukuran Konsentrasi Logam Nikel (Ni)

No Parameter Logam Ni

1

2

3

4

5

6

Panjang Gelombang (nm)

Tipe Nyala

Keceptan Aliran Gas Pembakar (L/min)

Kecepatan Aliran Udara (L/min)

Burner Angle (degree)

Ketinggian Tungku (mm)

232,0

Udara-C2H2

2,2

15

0

9,0

Tabel 4.3 Data Absorbansi Larutan Seri Standar Logam Nikel (Ni)

No Konsentrasi (mg/L) Absorbansi Rata-Rata (Ā)

1

2

3

4

5

6

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

0,0000

0,0234

0,0441

0,0672

0,0857

0,1044


31

Gambar 4.5 Kurva Kalibrasi Larutan Seri Standar Logam Nikel (Ni)

4.1.4 Pengolahan Data Logam Nikel (Ni)

4.1.4.1 Penurunan Persamaan Garis Regresi dengan Metode Least Square

Hasil pengukuran absorbansi larutan seri standar logam Nikel (Ni) pada tabel 4.3

diplotkan terhadap konsentrasi sehingga diperoleh kurva berupa garis linear.

Persamaan garis regresi untuk kurva ini dapat diturunkan dengan metode least square

dengan data pada tabel 4.4.

Tabel 4.4 Penurunan Persamaan Garis Regresi Untuk Penentuan Konsentrasi

Logam Nikel (Ni) Berdasarkan Pengukuran Absorbansi Larutan Seri

Standar Logam Nikel (Ni)

No Xi Yi (Xi- ) (Yi-Ῡ) (Xi-X)(Yi-Ῡ) (Xi-X)2

(Yi-Ῡ)2

1

2

3

4

5

6

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

0,0000

0,0234

0,0441

0,0672

0,0857

0,1044

-0,5

-0,3

-0,1

0,1

0,3

0,5

-0,054100

-0,030700

-0,010000

0,013100

0,031600

0,050300

0,027050

0,009210

0,001000

0,001310

0,009480

0,025150

0,250000

0,090000

0,010000

0,010000

0,090000

0,250000

0,002926

0,000942

0,000100

0,000171

0,000998

0,002530

y = 0,1046x + 0,0018 R² = 0,9981

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Ab

sorb

an

si L

ogam

Ni

(A)

Konsentrasi Logam Ni (mg/L)


32

Σ 3,0 0,3248 0,0 0,000200 0,073200 0,700000 0,007667

∑

∑

Penurunan persamaan garis regresi :

Y = aX + b

Dimana a = Slope

b = Intersept

∑

∑

∑ ∑

Maka persamaan garis regresi adalah :

4.1.4.2 Penentuan Koefisien Korelasi

Koefisien korelasi dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan sebagai

berikut:

∑

√∑

√

4.1.5 Logam Krom (Cr)

Pembuatan kurva larutan standar logam Krom (Cr) dilakukan dengan

menyiapkan larutan seri standar dengan berbagai konsentrasi yaitu pada pengukuran

1; 3; dan 5 ppm, kemudian diukur absorbansinya dengan menggunakan

Spektrofotometer Serapan Atom (SSA). Untuk kondisi alat Spektrofotometer


33

Serapan Atom (SSA) pada pengukuran konsentrasi logam Krom (Cr) dapat dilihat

pada tabel 4.5 dan untuk data absorbansi larutan seri standar logam Krom (Cr) dapat

dilihat pada tabel 4.6 sehingga diperoleh kurva kalibrasi larutan seri standar logam

Krom (Cr) pada gambar 4.6.

Tabel 4.5 Kondisi Alat Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) Shimadzu AA-

7000 pada Pengukuran Konsentrasi Logam Krom (Cr)

No Parameter Logam Cr

1

2

3

4

5

6

Panjang Gelombang (nm)

Tipe Nyala

Keceptan Aliran Gas Pembakar (L/min)

Kecepatan Aliran Udara (L/min)

Burner Angle (degree)

Ketinggian Tungku (mm)

357,9

Udara-C2H2

2,2

15,0

0

9,0

Tabel 4.6 Data Absorbansi Larutan Seri Standar Logam Krom (Cr)

No Konsentrasi (mg/L) Absorbansi Rata-Rata (Ā)

1

2

3

4

5

6

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

0,0000

0,0118

0,0208

0,0298

0,0400

0,0474


34

Gambar 4.6. Kurva Kalibrasi Larutan Seri Standar Logam Krom (Cr)

4.1.6 Pengolahan Data Logam Krom (Cr)

4.1.6.1 Penurunan Persamaan Garis Regresi dengan Metode Least Square

Hasil pengukuran absorbansi larutan seri standar logam Krom (Cr) pada tabel 4.6

diplotkan terhadap konsentrasi sehingga diperoleh kurva berupa garis linear.

Persamaan garis regresi untuk kurva ini dapat diturunkan dengan metode least square

dengan data pada tabel 4.7.

Tabel 4.7 Penurunan Persamaan Garis Regresi Untuk Penentuan Konsentrasi

Logam Krom (Cr) Berdasarkan Pengukuran Absorbansi Larutan Seri

Standar Krom (Cr)

No Xi Yi (Xi-X) (Yi-Ῡ) (Xi-X)(Yi-Ῡ) (Xi-X)2

(Yi-Ῡ)2

1

2

3

4

5

6

Σ

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

3,0

0,0000

0,0118

0,0208

0,0298

0,0400

0,0474

0,1498

-0,5

-0,3

-0,1

0,1

0,3

0,5

0,0

-0,024900

-0,013100

-0,004100

0,004900

0,015100

0,022500

0,000400

0,012450

0,003930

0,000410

0,000490

0,004530

0,011250

0,033060

0,250000

0,090000

0,010000

0,010000

0,090000

0,250000

0,700000

0,000620

0,000171

0,000016

0,000024

0,000228

0,000506

0,001565

y = 0,0472x + 0,0014 R² = 0,9966

0

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2

Ab

sorb

an

si L

ogam

Cr

(A)

Konsentrasi Logam Cr (mg/L)


35

∑

∑

Penurunan persamaan garis regresi :

Y = aX + b

Dimana a = Slope

b = Intersept

∑

∑

∑ ∑

Maka persamaan garis regresi adalah :

4.1.6.2 Penentuan Koefisien Korelasi

Koefisien korelasi dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan sebagai berikut

:

∑

√∑

√

4.1.7 Data Persentase Penurunan Konsentrasi Logam pada Kasa Kasa dan

Kertas Saring Sebelum dan Sesudah Penyerapan dengan menggunakan SSA

(Penentuan Persen Adsorpsi)

Persentase penurunan konsentrasi logam pada kain kasa dan kertas saring sebelum

dan setelah di adsorpsi dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut:


36

Dari data hasil pengukuran yang terdapat pada tabel 4.12 dan 4.13 maka penentuan

% adsorpsi untuk waktu kontak optimum dengan kitosan adalah :

Berdasarkan perhitungan diatas dapat diperoleh persentase penurunan sebagai

berikut :

Tabel 4.8 Data penurunan persentase konsentrasi logam pada Kain Kasa dengan

konsentrasi 1 ppm

Logam

Konsentrasi (mg/L) Konsentrasi

yang terserap

(mg/L)

Persentase (%)

Penurunan

Konsentrasi

Sebelum

Penyerapan

Setelah

Penyerapan

Ni 2,1947 1,8371 0,3576 16,29%

Cr 1,6341 1,3752 0,2589 15,84%


konsentrasi 3 ppm

Logam


yang terserap

(mg/L)

Persentase (%)

Penurunan

Konsentrasi

Sebelum

Penyerapan

Setelah

Penyerapan

Ni 2,1367 1,1112 1,0255 47,99%

Cr 1,4438 0,8730 0,5708 39,53%


37


konsentrasi 5 ppm

Logam


yang terserap

(mg/L)

Persentase (%)

Penurunan

Konsentrasi

Sebelum

Penyerapan

Setelah

Penyerapan

Ni 2,2232 1,9246 0,2986 13,43%

Cr 1,5102 1,1186 0,3916 25,93%

Tabel 4.11 Data penurunan persentase konsentrasi logam pada Kertas Saring

dengan konsentrasi 1 ppm

Logam


yang terserap

(mg/L)

Persentase (%)

Penurunan

Konsentrasi

Sebelum

Penyerapan

Setelah

Penyerapan

Ni 1,0778 0,6004 0,4774 44,29%

Cr 1,0566 0,4126 0,6440 60,95%

Tabel 4.12 Data penurunan persentase konsentrasi logam pada Kertas Saring

dengan konsentrasi 3 ppm

Logam


yang terserap

(mg/L)

Persentase (%)

Penurunan

Konsentrasi

Sebelum

Penyerapan

Setelah

Penyerapan

Ni 0,9314 0,4108 0,5206 55,89%

Cr 0,8442 0,2291 0,6151 72,86%


38

Tabel 4.13 Data penurunan persentase konsentrasi logam pada Kertas Saring dengan

konsentrasi 5 ppm

4.2 Pembahasan


Uji aktivitas antibakteri dapat digunakan sebagai informasi mengenai teknik

untuk mengukur berapa besar potensi atau konsentrasi suatu senyawa dapat

memberikan efek bagi mikroorganisme. Untuk metode pengujian antibakteri suatu

zat metode yang sering digunakan diantaranya metode difusi atau sumuran.

Adanya zona hambat yang terbentuk menandakan kitosan memiliki

kemampuan menghambat pertumbuhan bakteri. Kontrol negatif yang digunakan

adalah asam asetat sebagai pelarut kitosan. Asam asetat memberikan daya hambat

terhadap bakteri, sehingga luas zona penghambatan ini digunakan sebagai faktor

pengurang untuk zona penghambatan oleh larutan kitosan.

Kitosan memberikan efek penghambatan yang lebih tinggi pada Escherichia

coli (bakteri gram negatif) dibandingkan pada Staphylococcus aureus dan Bacillus

subtilis (bakteri gram positif). Hal ini didukung oleh penelitian Nurainy (2008) dan

Chung et al. (2004). Perbedaan struktur dinding sel pada bakteri gram negatif dan

gram positif menyebabkan perbedaan respon bakteri terhadap kitosan. Penghambatan

yang lebih besar pada bakteri gram negatif disebabkan oleh dinding sel bakteri gram

negatif yang lebih tipis yang terdiri dari peptidoglikan 10% dan kandungan lipid

tinggi (11-22%). Sedangkan bakteri gram positif memiliki dinding sel yang tebal

yang terdiri peptidoglikan lebih dari 50% dan kandungan lipid rendah.

Logam


yang terserap

(mg/L)

Persentase (%)

Penurunan

Konsentrasi

Sebelum

Penyerapan

Setelah

Penyerapan

Ni 0,9418 0,6809 0,2609 27,70%

Cr 0,8730 0,4108 0,4622 52,94%


39

4.2.2 Analisa SEM

Analisa dengan Scanning Electron Microscope (SEM) ini dapat dilakukan

untuk melihat apakah ada perbedaan struktrur permukaan kain kasa dan kertas saring

yang sebelum dan setelah dilapisi larutan kitosan. Hasil dari SEM memperlihatkan

bahwa kitosan mampu melapisi dengan baik serat maupun rongga diantara serat pada

kain kasa dan kertas saring.

Baik dengan cara perendaman maupun cara elektrospinning, kain kasa telah

berhasil dilapisi kitosan. Kitosan yang terkandung dalam kain tersebut mempunyai

sifat haemostatik, antimikroba dan biokompatibel, hal ini memberi potensi bagi

penggunaan kain yang telah dilapisi kitosan tersebut untuk digunakan dalam

pengelolaan luka khususnya sebagai penutup luka yang interaktif ataupun bioaktif.

4.2.3 Penentuan Konsentrasi Optimum Dengan Menggunakan Kain Kasa Dan

Kertas Saring Yang Terlapis Kitosan

Penentuan kadar logam Nikel (Ni) dan Krom (Cr) dalam larutan standar

sebelum dan sesudah penambahan kain kasa dan kertas saring yang terlapis kitosan

dengan menggunakan konsentrasi optimum dilakukan dengan mengukur nilai

absorbansi dan konsentrasi menggunakan alat Spektrofotometri Serapan Atom.

Dari hasil penelitian bahwa persentase (%) penurunan konsentrasi ion nikel

(Ni2+

) pada larutan standar sebelum penambahan kitosan pada kain kasa memiliki

konsentrasi 2,1947; 2,1367; dan 2,2232 mg/L dan setelah penambahan kitosan pada

kain kasa konsentrasi berkurang menjadi 1,8371; 1,1112; dan 1,9246 mg/L dengan

variasi konsentrasi larutan 1, 3, dan 5 ppm. Dengan kata lain, persentase penurunan

konsentrasi ion nikel (Ni2+

) masing-masing 16,29%; 47,99%; dan 13,43%.

Persentase (%) penurunan konsentrasi ion krom (Cr3+

) pada larutan standar

sebelum penambahan kitosan pada kain kasa memiliki konsentrasi 1,6341; 1,4438;

dan 1,5102 mg/L dan setelah penambahan kitosan pada kain kasa konsentrasi

berkurang menjadi 1,3752; 0,8730; dan 1,1186 mg/L dengan variasi konsentrasi


40

larutan 1, 3, dan 5 ppm. Dengan kata lain, persentase penurunan konsentrasi ion

krom (Cr3+


Dari hasil penelitian bahwa persentase (%) penurunan konsentrasi ion nikel

(Ni2+

) pada larutan standar sebelum penambahan kitosan pada kertas saring memiliki

konsentrasi 1,0778; 0,9314; dan 0,9418 mg/L dan setelah penambahan kitosan pada

kertas saring konsentrasi berkurang menjadi 0,6004; 0,4108 dan 0,6809 mg/L dengan

variasi konsentrasi larutan 1, 3, dan 5 ppm. Dengan kata lain, persentase penurunan

konsentrasi ion nikel (Ni2+


Persentase (%) penurunan konsentrasi ion krom (Cr3+

) pada larutan standar

sebelum penambahan kitosan pada kertas saring memiliki konsentrasi 1,0566;

0,8442; dan 0,8730 mg/L dan setelah penambahan kitosan pada kertas saring

konsentrasi berkurang menjadi 0,4126; 0,2291; dan 0,4108 mg/L dengan variasi

konsentrasi larutan 1, 3, dan 5 ppm. Dengan kata lain, persentase penurunan

konsentrasi ion krom (Cr3+


Dari kedua logam yang dianalisa setelah dilakukan perendaman dengan

kitosan pada kain kasa dan kertas saring didapatkan bahwa konsentrasi optimum

adalah 3 ppm. Pada konsentrasi 1 ppm dengan volume dan waktu yang sama

konsentrasi dan % penyerapan masih rendah, ini disebabkan pada konsentrasi

polimer yang rendah proses adsorbsi terjadi, tetapi pembentukan jembatan antar

partikel tidak sempurna. Karena bagian polimer yang berada dalam larutan tidak

cukup untuk mengikat partikel lain. Pada konsentrasi yang lebih tinggi yaitu 5 ppm

diperoleh konsentrasi dan % penyerapan makin rendah, ini disebabkan pada

konsentrasi tersebut kitosan sebagai polielektrolit kationik menjadi jenuh. Akibatnya

akan merusak jembatan antar partikel sekaligus menyebabkan tidak semua partikel

terendapkan.


27

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil penelitian yang dilakukan, dapat diambil kesimpulan :

1. Pada aktivitas antibakteri diperoleh hasil yang lebih optimum pada kertas

saring yang terlapis kitosan. Dikarenakan pada kertas saring dapat

menghambat kedua bakteri yaitu Escherichia coli dan Staphylococcus

aureus dibandingkan dengan kain kasa yang terlapis kitosan hanya dapat

menghambat bakteri Escherichia coli.

2. Dari analisa SEM dapat dilihat morfologi permukaan pada kertas saring

lebih baik dibandingkan permukaan pada kain kasa. Dikarenakan porositas

pada kertas saring lebih rapat dan lebih rata.

3. Konsentrasi optimum pada kain kasa dan kertas saringyang te rlapis

kitosan terhadap logam Nikel (Ni) dan Krom (Cr) adalah 3 ppm dengan

persentase penurunan konsentrasi berturut-turut adalah 47,99% ; 39,53%

dan 55,89% ; 72,86%.

5.2 Saran

Sebaiknya peneliti selanjutnya melakukan proses perendaman pada

penyerapan logam dengan memvariasikan waktu kontak agar lebih mudah

mengetahui kinerja penyerapan yang terjadi.


27

DAFTAR PUSTAKA

Angka SL, Suhartono MT, 2000. Pemanfaatan Limbah Hasil Laut : Bioteknologi

Hasil Laut. Bogor : Pusat Kajian Sumber Daya Pesisir dan Lautan, IPB.

Aravind, G., Bhowmik, D., Duraivel, S., & Harish, G. 2013. Traditional and

Medicinal Uses of Carica.

Alimul, Aziz. 2007. Metode Penelitian Kebidanan & Teknik Analisis Data. Jakarta :

Salemba.

Bailey, R. A., H. M. Clark, C. P. Feris, S. Krause and R. L. Strong, 1978, Chemistry

of the Enviromental, Academic Press, New York,pp

Chang, K. L., Tsai, G., Lee, J., Fu, W. R. 1997. Heterogeneous N-deacetylation of

Chitin in Alkaline Solution. Carbohydrate Research 303 : 327-332

Darmono. 1995. Logam dalam Sistem Biologi Makhluk Hidup. UI Press. Jakarta.

Ganiswara, 1995, Farmakologi Dan Terapi Edisi IV, UI, Jakarta.

Harris, J. W., 1982. Law and Legal Sciense : An Inquiry into the Concept Legal Rule

And Legal System. Clarendon Press Oxford.

Hermawan, A., 2007, Pengaruh Ekstrak Daun Sirih (Piper betle L.) terhadap

Pertumbuhan Staphylococcus aureus dan Escherichia coli dengan Metode

Difusi Disk. Artikel Ilmiah, Fakultas Airlangga Surabaya.

Jawetz, E., Melnick, J. L. and Adelberg E. A., 1980. Review of Microbiology 4 th

Edition, Lange Medical Publication, Newyork.

Jawetz, E., Melnick, J.L. and Adelberg E.,A 2005, Microbiology Kedokteran,

terjemahan dari Medical Microbiology oleh Mudihardi, Kintaman, Warsito,

Mertaniasih, Harsono, dan Alimsardjono, Salemba medika, Surabaya.


43

Kolodziejska, L., Wojjtasz-Pajak A, Ogonowska G, Sikorski ZE. 2000.

Deacetylation of chitin in-two stage chemical and enzimates process. Bul.Sea

Fisheries Inst. Vol II (150):15-24.

Kusmayati & Agustini, N.W. R. 2007. Uji Aktivitas Senyawa Antibakteri dari

Mikroalga ( Porphyridium sruentum ). Biodeversity. 8,1 : 48-53.

Manurung, H. 2005. Penggunaan Kitosan Manik Sebagai Adsorben untuk

Menurunkan Kadar Logam Ni. Skripsi USU.

Martinou, A., Kafetzopoulos, D., Bouriotis, V. 1995. Chitin Deacetylation by

Enzymatic Means : Monitoring of Deacetylation Processes. Carbohydrate

Research 273 : 235-242

Metcalf., Eddy., 1979. Waste Water Engineering. Treatment Disposal Reuse. Second

Edition. New Delhi. McGraw-Hill Publishing Conpany LTD.

Mulja, M. 1995. Analisis Instrumental. Airlangga University Press. Surabaya.

Notohadiprawiro, T. 1993. Logam Berat dalam Pertanian. (http://www.chem-is-

try.org). Diakses tanggal 6 Januari 2018.

Pillai CKS, Paul Will, Sharma Chandra P. 2009. Chitin and Chitosan Polymers

Chemistry, Solubility, and Fiber Formation. [ Progress in Polymer Science ]

Vol.34 : 641 : 678.

Prashant, K. V. H. and Tharanathan, R. N. (2007). Chitin/Chitosan : Modifictions

and Their Unlimited Applications Potential-An Overview. Trens in Food

Science & Technology, 18 : 117-131.

Putra, E. S dan Putra, A. J. 2000. Kategori Kimia Logam. (www.chem-is-

try.org/?sect=artikel & ext=95

Robert, G. A. F. 1992. Chitin Chemistry. London, The Mac Millan Press.

Rohman, A., 2007, Kimia Farmasi Analisi, Pustaka Pelajar. Yogyakarta.


http://www.chem-is-try.org/

http://www.chem-is-try.org/

http://www.chem-is-try.org/?sect=artikel

http://www.chem-is-try.org/?sect=artikel

44

Salle, A. J., 1961, Fundamental Principle of Bacteriologi 5 th Edition, MC Graw Hill

Book Company Inc., Newyork.

Sandford, P.A., 1990. High Purity Chitosan and Alginate : Preparation, Analysis and

Applications, Proceding of a conference on Frontiers in Carbohydrate

Research, Purdue University, Indiana USA.

Shahidi F, Abuzayton R. 2005. Chitin, Chitosan, and co – products : chemistry,

production, application, and health effects. Adv, food Nutr. Res. 49 : 93 – 135.

Simpson BK, 1997. Utilization of Chitosan f or Preservation of Raw Shrimp. Journal

of food biotechnology 2 : 25 – 44.

Sirait, R. I. 2002. Pemanfaatan Kitosan Dari Kulit Udang dan Cangkang Belangkas

Untuk Menurunkan Kadar Ni dan Cr Limbah Industri Pelapis Logam. Tesis S-

2 USU.

Skoog, D. A., Donald M. West, F. James Holler, Stanley R. Crouch, 2000.

Fundamentals of Analytical Chemistry. Hardcover : 992 pages, Publisher :

Brooks Cole.

Stumm, W. and Morgan J. 1996. Aquatic Chemistry. Third Edition. John Willey and

Sons, Inc. Canada.

Sugita, P. 2009. Kitosan: Sumber Biomaterial Masa Depan. Bogor : IPB Press.

Sulistiyo. 1971. Farmakologi dan Terapi. EKG. Yogyakarta.

Suptijah, P., Jacoeb, A.M. dan Deviyanti, N. 2012. Karakterisasi dan Bioavailabilitas

Nanokalsium Cangkang Udang Vannamei ( Litopenaeus Vannamei ). Jurnal

Akuatika. III : 63-73.

Syahrurachman, dkk., 1994, Buku Ajar Mikrobiologi Kedokteran, Binarupa Aksara,

Jakarta.

Talaro, K. P., 2008. Foundation in Microbiology : Basic Principles, Sixth Edition,

Mc Graw Hill, New York.


45

Tokuyasu, K., Ono, H., Kameyama, M. O., Hayashi, K., Moil, Y. 1997.

Deacetylation of Chitin Oligosaccharides of dp 2-4 by Chitin Deacetylation

from Colletotrichum lindemuthianum. Carbohydrate Research 303 : 353-358.

Tsai, G. J, Su, W.H. 1999. Antibacterial Activity of Shrimp Chitosan Against

Escherichia Coli. Journal Food Prot. 62 (3) : 239 – 243.

Tsigos, I., Martinou, A., Kafetzopoulus, D., Bouriotis, V. 2000. Chitin Deacetylases

: New, Versatile Tools in Biotechnology. TIBTECH 18:305-312.

Underwood. 2002. Analisis Kimia Kuantitatif. Edisi Keenam. Penerbit Erlangga.

Jakarta.

Widowati, W., Sastiono, A., dan Jusuf, R. 2008. Efek Toksik Logam Pencegahan dan

Penanggulangan Pencemaran. Penerbit Andi. Yogyakarta.


46

LAMPIRAN


47

Lampiran 1. Kitosan Komersil

Lampiran 2. Spektrofotometer Serapan Atom Merk Shimadzu Tipe AA-7000


48

Lampiran 3. Botol Sampel

Lampiran 4. Oven


49

Lampiran 5. Hot Plate

Lampiran 6. Larutan Standar Ni dan Larutan Standar Cr


studi perbandingan penggunaan kain kasa dan kertas …

Documents