2.1 Prinsip Dasar
Sebelum mempelajari Spektrofotometer UV/Vis, kita harus mengetahui terlebih dahulu hukum Lambert beer berbunyi “bila seberkas sinar melalui media transparan maka sinar itu sebagian akan dipantulkan, diabsorpsi dan dipancarkan”.
Id Ia It
Ie
I : sinar e : emisi
d : datang t : transmisi
didapat persamaan :
Id = Ia + Ie + It
Ie ( diabaikan) → Id = Ia + It
Dari ketiga sinar tersebut hanya Lt yang dapat dideteksi, adapun hukum yang mendasari Spektrofotometer UV/Vis yaitu :
“ bila suatu sinar monokromatis dilewatkan padai suatu media yang transparan, maka bertambah atau turunnya intensitas sinar yang di teruskan/dipancarkan/ditransmisikan sebanding dengan bertambah tebal dan kepekatan dari media tersebut”.
Adapun persamaanya :
A = ε . t . c atau A = Log Id/It
A : Absorbansi
ε : epsilon yang besarnya tergantung λ dan jenis senyawa
t: tebal media
c: kepekatan media
Dalam spektrofotometer skala galvanometer bisa dalam transmisi atau absorbansi . persamaanya :
A = Log 100
%T
2.2 Pengertian Spektrofotometer UV/Vis
Spektrofotometri adalah alat yang terdiri dari dua komponen yaitu spektrofotometer berfungsi menghasilkan spektra dengan panjang gelombang tetrtentu, dan fotometer yang berfungsi mengukur intensitas cahaya yang ditransmisi, direfleksi, dan ditransmisi. Spektrofotometer UV/Vis adalah alat instrumen analisis yang bekerja berdasarkan prinsip kolorimetri yaitu metode yang menyatakan bahwa tua-mudanya warna yang timbul pada larutan contoh tergantung pada kepekatan konsentrasi suatu unsur. Metode analisis ini didasarkan pada pengukuran energi cahaya tampak ( visibel ) atau cahaya ultraviolet ( UV ) oleh suatu senyawa sebagai fungsi dari panjang gelombang.
2.3 Komponen Spektrofotometer UV/Vis
Suatu peralatan UV/Vis terdiri dari komponen-komponen yaitu sumber sinar, monkromator, kuvet, detektor, amplifier, dan indikator. Spesifikasinya dijelaskan sebagai berikut :
2.3.1 Sumber Sinar
Sumber sinar dalam alat ini mempunyai dua fungsi yaitu untuk memberikan energi pada daerah panjang gelombang sesuai keinginan pengukuran dan mempertahankan intensitas sinar yang konstan selama pengukuran.
Dalam alat ini digunakan 2 kombinasi sinar yaitu sinar tampak dan sinar ultara violet, sinar tampak digunakan lampu biasa (misalnya lampu wolfram (320-2500nm)) dan sinar ultra violet digunakan lampu hidrogen atau deuterium (160-375nm).
2.3.2 Monokromator
Sinar yang dikeluarkan oleh sumber sinar adalah sinar polikromatris, sinar ini mengandung berbagai panjang gelombang. Sesuai hukum lambert beer sinar yang diperlukan untuk pengukuran adalah sinar monokromatis karena agar bisa dapat diperoleh hasil nilai serapan yang linier dengan nilai konsentrasi.
Monokromator adalah komponen yang digunakan untuk mengubah sinar polikromatis menjadi monokromatis. Monokromator terdiri atas :
a. celah masuk (slit)
berfungsi untuk menerima sinar yang telah dipersempit pada daerah panjang gelombang tertentu untuk diteruskan ke zat (kuvet).
b. lensa kolimator
berfungsi untuk mengubah sinar menjadi berkas yang sejajar.
c. media pendispersi
media ini terdapat 2 jenis :
a. prisma
Prisma bekerja berdasarkan prinsip pembiasan cahaya, hasil pembiasan adalah terpecahnya radiasi menjadi beberapa radiasi dengan panjang gelombang tertentu, panjang gelombang yang berbeda-beda dapat diatur untuk dilewatkan melalui celah-celah keluar dan mencapai sampel dengan cara memutar prisma.
Prisma bisa terbuat dari gelas, kuarsa, atau silica. Pada daerah UV harus digunakan prisma dari kuarsa ataupun silika leburan. Prisma juga dapat digunakan untuk daerah infra merah, tetapi radiasi infra merah ditransmisikan oleh gelas dan silica leburan, oleh karena itu daerah prisma dan alat optik harus terbuat dari kristal halida alkali atau alkali tanah yang bisa ditembus oleh sinar infra merah.
Prisma bekerja baik pada daerah radiasi UV dan sinar tampak, meskipun dapat juga digunakan untuk infra merah, akan tetapi prisma lebih efektif pada daerah panjang gelombang yang lebih pendek maka jarang sekali prisma digunakan untuk radiasi infra merah.
b. kisi difraksi
Kisi difraksi bekerja berdasarkan prinsip pemantulan cahaya. Kisi difraksi mengandung banyak galur pada permukaannya (seperti aluminium, jumlah galur perinci ini sebanyak 15000-30000 untuk daerah ultra violet dan sinar tampak yang berfungsi sebagai pusat pemencar dan menghasilkan dispersi yang sama untuk semua panjang gelombang. Kisi difraksi sukar untuk disiapkan dan kisi yang asli harganya sangat mahal.
d. celah keluar
berfungsi untuk mengisolasi sinar yang diinginkan.
2.3.3 Kuvet
Kuvet (sel ) Adalah tempat disimpannya larutan sampel yang akan diukur serapannya, kuvet ini diletakkan pada jalan cahaya dari monokromator. Adapun syarat khusus yang harus dipenuhi , yaitu :
o Tidak berwarna (agar dapat mentransmisikan semua cahaya)
o Permukaannya sejajar
o Inert (tidak bereaksi terhadap bahan kimia)
o Tidak rapuh
o Tidak menyerap cahaya
o Terbuat dari gelas silikat biasa (kaca korex untuk daerah UV)
o Ukuran diameter 1 cm dengan volume 5ml
o Bentuk sederhana ( persegi panjang atau silinder )
2.3.4 Detektor
Detektor pada umumnya berfungsi untuk mengubah energi cahaya menjadi energi listrik, energi cahaya yang dirubah ialah energi cahaya yang ditransmisikan yang jatuh mengenainya menjadi suatu besaran yang terukur.
Idealnya detektor harus memiliki kepekaan yang tinggi, perbandingan sinyal-noise yang tingi dan responnya stabil pada daerah panjang gelombang. Sebagai detektor dapat dipakai phototube atau barrier layer cell. Spesifikasinya sebagai berikut
a. Photo tube (photo emmisive cell, yang lebih peka photomultipilier tube)
Bentuk sederhananya terdiri atas suatu bola gelas (didalam bola terdapat katoda dan anoda yang dihubungkan dengan suatu baterai) yang hampa udara atau berisi gas mulia bertekanan rendah. Katoda didalam bola berbentuk lempeng setengah lingkaran dan dibagian dalamnya dilapisi zat yang sangat peka terhadap cahaya , sedangkan anodanya terbuat dari cincin logam yang diletakkan sedikit dekat dengan pusat lingkaran.
Mekanisme kerjanya yaitu cahaya yang jatuh pada katoda akan membebaskan elektron dan akan meloncat ke anoda sehingga akan terdapat aliran dalam sirkuit.
b. Barrier layer cells ( photo vlatalic cell )
Terdiri atas sebuah plat logam yang dilapisi suatu lapisan semi konduktor dan suatu lapisan transparan yang tipis dari perak yang dilettakan diatas lapisan semi konduktor ( berlaku sebagai elktron kolektor).
Mekanisme kerjanya yaitu Energi cahaya yang jatuh diatas permukaan sampai ke lapisan semi konduktor akan mengeksitasi elektron-elektron antar permukaan menuju ke elektron kolektor.
2.3.5 Amplifier
Berfungsi untuk memperbesar/memperkuat arus yang dihasilkan oleh detektor agar dapat dibaca oleh recorder.
2.3.6 Recorder dan komputer
Berfungsi untuk membaca sinyal listrik yang dihasilkan pada detektor yang telah diperkuat arusnya oleh amplifier agar dikonversikan ke dalam besaran absorbans atau % tansmitan.
2.4 Mekanisme Kerja
Sinar dari sumber sinar adalah sinar polikromatis maka dilewatkan terlebih dahulu melalui monokromator, kemudian sinar monokromatis dilewatkan melalui kuvet yang berisi contoh maka akan menghasilkan sinar yang ditransmisikan dan diterima oleh detektor untuk diubah menjadi energi listrik ang kekuatannya dapat diamati oleh alat pembaca (satuan yang dihasilkan adalah absorban atau transmitan).
2.5 Jenis spektrofotometri UV/Vis
a. Single beam (berkas tunggal)
Pada spektrofotometer ini hanya satu berkas sinar yang dilewatkan melalui kuvet.
b. Doubel beam (berkas tungggal)
Pada alat ini sumber sinar dibagi menjadi dua berkas oleh cermin yang berputar, yaitu :
i. Berkas pertama melalui kuvet berisi blanko
ii. Berkas kedua melalui kuvet berisi standar/contoh
Jenis ini dirancang agar memudahkan dalam pengukuran larutan blanko dan contoh/standar dapat dilakukan dalam waktu bersamaan, sinar monokromatis dari monokromator akan melewai kuvet blanko dan kuvet contoh/standar secara bergantian dan pada akhirnya sinar yang masuk ke detektor adalah sinar dari larutan contoh/standar yang telah dikoreksi.
2.6 Penyimpangan Lambert Beer
Adakalanya perubahan nilai serapan tidak linier dengan perubahan konsentrasi, misalnya apabila kenaikan konsentrasi menjadi 2x atau 3x konsentrasi pada suatu pengukuran dan hasil yang diperoleh tidak mengubah nilai serapan menjadi 2x atau 3x dari serapan awal, maka ketidak linieran itu diakibatkan oleh beberapa penyebab yang disebut penyimpangan hukum lambert beer. Penyimpangan itu diantaranya sebab kimia, sebab instrumental, dan sebab nyata.
Sebab kimia
Sebab kimia disebabkan dengan yang berkaitan dengan perubahan kimia yaitu ionisasi dan hidrolisis pada zat yang diukur. Ionisasi akan mengubah konsentrasi zat yang diukur, penyimpangan ini disebabkan oleh ionisasi dapat diatasi dengan menggeser kesetimbangan ke arah bentuk yang diukur. Sedangkan hidrolisis disebabkan reaksi suatu partikel dengan air yang bisa menyebabkan penyimpangan karena dapat mengurangi konsentrasi larutan yang diukur.
Sebab nyata
Sebab nyata berkaitan dengan konsentrasi larutan. Penyimpangan dapat terjadi di daerah konsentrasi terlalu rendah atau pekat, sebab ini dapat dicegah dengan mengatur konsentrasi sampai tidak terlalu encer atau tidak terlalu pekat.
Sebab instrumental
Sebab ini berkaitan dengan keadaan alat. Dua hal yang merupakan bagian dari sebab jenis ini yaitu kecapaian alat (berkaitan penggunaan yang terus menerus dalam periode waktu cukup lama sehinga alat menjadi terlalu panas) dan ketidakmonokromatisan sinar (menyebabkan penyimpangan karena hal tersebut mempengaruhi nilai absorpsitivitas yang akhirnya empengaruhi serapan sinar).
Selasa, 11 Januari 2011
SPEKTROFOTOMETER INFRA MERAH
4.1 Prinsip Dasar
4.1.1 Teori
Konsep radiasi infra merah diperkenalkan pertama kali oleh Sir William Herschel pada tahun 1800 melalui percobaannya, yang mendispersikan radiasi matahari dengan suatu prisma. Ternyata dengan percobaan tersebut dapat dibuktikan bahwa pada daerah sesudah sinar infra merah menunjukan kenaikan temperatur yang tinggi, hal ini berarti pada daerah panjang gelombang radiasi tersebut terdapat banyak kalori dengan energi yang tinggi, kemudian daerah spektrum tersebut dikenal sebagai infra merah.
Dengan dasar spektrofotometer infra merah yang dikemukakan oleh Hooke yaitu senyawa yang terdiri dari dua atom atau diatom dapat digambarkan dengan dua bola yang saling terikat oleh pegas. Bila ikatan bergtar, maka energi vibrasi secara terus menerus dan secara priodik berubah dari energi kinetik ke energi potensial dan sebaliknya. Setiap senyawa pada keadaan tertentu telah mempunyai tiga macam gerak, yaitu :
a. Gerak translasi, yaitu vibrasi secara terus menerus dari satu titik ke titik lain.
b. Gerak rotasi, yaitu berputar pada porosnya.
c. Gerak vibrasi, yaitu bergetar pada tempatnya.
Atom-atom didalam molekul tidak dalam keadaan diam, tetapi biasanya terjadi peristiwa vibrasi. Hal ini bergantung pada atom-atom dan kekuatan ikatan yang menghubungkannya. Vibrasi molekul sangat khas untuk suatu molekul tertentu dan biasanya disebut vibrasi finger print, vibrasi molekul digolongkan menjadi dua yaitu vibrasi regangan dan vibrasi bengkokan.
4.1.2 Radiasi Infra Merah
Radiasi yang dihasilkan oleh sinar infra merah untuk analisis instrumen adalah radiasi IR yang rentang bilangan gelombangnya antara 4000 cm-1 hingga 670 cm-1. Radiasi infra merah tersebut terbagi lagi atas dua daerah, yaitu :
1. Daerah gugus fungsi, yaitu pada rentang antara 4000 hingga 1600 cm-1. Pada daerah kiri merupakan daerah yang khusus berguna untuk identifikasi gugus-gugus fungsional, daerah ini menunjukan absorbsi oleh modus uluran.
2. Daerah sidik jari, yaitu pada rentang antara 1600 cm-1 hingga 670 cm-1. Sedangkan daerah kanan 14000 cm-1 seringkali sangat rumit karena bank modus uluran maupun modus tekkukan mengakibatkan absorbsi, pada daerah ini biasanya korelasi antara suatu pita dan gugus fungsional spesifik tidak dapat ditarik dengan cermat namun tiap senyawa organik masing-masing dengan resapannya yang unik disini. Oleh karena itu disebutdaerah sidik jari, meskipun bagian kiri nampaknya sama untuk senyawa-senyawa yang mmirip, daerah sidikkan haruslah pula cocok antara dua spektra agar dapat disimpulkan bahwa kedua senyawa itu sama.
Sedangkan, spektrum infra merah biasa dibagi menjadi 3 wilayah , yaitu :
1. wilayah IR dekat 12.500-4000 cm-1 (0,8-25 um).
2. wilayah IR sedang 4000-400 cm-1 (2,5-25 um).
3. wilayah IR jauh 400-20 cm-1 (25-500 um).
Meskipun terdapat tiga wilayah tetapi haya infra merah sedanglah yang biasa disebut sinar infra merah. Pita-pita IR dalam sebuah spektrum dapat dikelompokkan pada intensitasnya yaitu kuat (S: strong), sedang (M:medium), lemah (W:weak), dan bahu (h:shoulder) yaitu suatu pita lemah yang bertumpang tindih dengan suatu pita kuat. Istilah ini relatif dan penandaanya pada suatu pita tertentu hanya bersifat kualitatif.
Radiasi infra merah yang diadsorpsi oleh molekul senyawa organik akan diubah kedalam bentuk energi yang digunakan untuk vibrasi molekul sehingga spektroskopi IR sering disebut spektroskopi vibrasional. Perubahan energi vibrasional selalu disertai dengan perubahan energi rotasional sehingga spektrum IR terbentuk lebih lebar seperti pita, letak pita atau puncak (peak) dinyatakan dalam panjang gelombang. Satuan yang sering digunakan dalam SIR adalah bilangan gelombang yang disebut kaiser.
4.2 Pengertian Spektrofotometer Infra Merah
Spektrofotometer infra merah merupakan suatu metode yang mengamati interaksi molekul dengan didasarkan pada pemantulan, penyerapan, atau penerusan dari radiasi elektromagnetik yang berada pada daerah panjang gelombang 0,8 – 500 um atau pada bilangan gelombang 13.000 – 10 cm-1. Spektrum peresapan suatu zat adaah sifat dasar fisika yang khas, sehingga spektrum IR dapat digunakan untuk zat yang tidak diketahui sebelumnya dapat diketahui atau juga kadar suatu zat dalam contoh.
Spektrofotometer infra merah biasa digunakan untuk tujuan analisis kualitatif yang difokuskan pada identifikasi gugus fungsi, Penggunaan untuk tujuan analisis kuantitatif hanya mungkin dilakukan untuk zat tunggal maka dari itu sangat jarang dilakukan. Sasaran analisis kualitatif spektrofotometer infra merah adalah zat-zat organik, walaupun dapat juga untuk senawa anorganik.
4.3 Komponen Spektrofotometer Infra Merah
4.3.1 Sumber Radiasi
4.3.2 Wadah Contoh
4.3.3 Sistem optik (berkas ganda)
4.3.4 Fotometer
4.3.5 Monokromator
4.3.6 Detektor
4.3.7 Alat Perekam
4.4 Penanganan Contoh
Cara penanganan contoh yang akan diperiksa dengan SIR dilakukan sesuai dengan bentuk conthnya yang spesifik penanganannya :
1. Gas atau cairan dengan titik didih rendah , yatiu Dimasukkan ke dalam sel gas.
2. Cairan
a. Cairan diletakkan diatas sel NaCl yang dapat diatur, lalu ditekan dengan NaCl lainnya sehingga diperoleh lapisan tipis.
b. Cairan dimasukkan ke dalam sel yang tepat dengan ketebalan 0,1-1 mm dengan memakai syringe sebanyak 0,1-1 ml.
3. Padat
a. Metode mull atau pasta
Contoh dihaluskan terlebih dahulu lalu dicampur dengan 1 tetes nujol (paraffin cair), diletakkan diatas jendela NaCl atau KBr dari sel yang tersedia ,kemudian ditekan kedua jendela NaCl atau KBr tersebut hingga tidak ditemukan gelmbung udara. (Cara ini mudah dan cepat pengerjaannya serta dapat digunakan untuk contoh berupa cairan(tetapi tidak bisa untuk analisis kuantitatif, karena puncaknya tertutup oleh spektrum nujol terutama pada senyawa dengan gugus CH3 dan CH2)).
b. Metode lempeng atau tablet kbr
Contoh digerus halus dan dicampur dengan serbuk KBr yang halus dengan perbandingan (1:100 mg). lalu dikempa hingga berbentuk tablet dengan alat khusus pada tekanan 7 ton selama 10 menit tanpa udara. (cara ini agak sulit dalam pembuatan lempengnya serta dibutuhkan waktu lama, tetapi keuntungannya yaitu KBR tidak ada pita serapannya pada daerah 4000-400 cm-1 hanya terkadang terluhat ada serapan pada 3448cm-1 dan 1639 cm-1 oleh kare3na pengaruh air oleh KBr dan keuntungan lainnya lempeng ini dapat digunakan dalam jangka lamaartinya pembacaan yang sama mampu diberikan walaupun sudah dibentuk sejak lama(selama ditempatkan pada kondisi yang sesuai).
c. Metode larutan
Contoh dilarutkan dengan pelarut nonpolar yang cocok, lalu diteteskan ke jendela NaCl atau KBr. (spektrum cara ini lebih baik ari cara KBr atau Mull. Cara ini dapat digunakan untuk pengukuran kuantitatif).kelemahannya : kebanyakan pelarut mempunyai pita serapan maksimum pada beberapa panjang gelombang. Pelarut yang biasa digunakan CCL4,CHCL3, CS2, aseton, dioksan dan tetrahidrofuran.
d. Metode film tipis
Contoh padat diletakkan diatas lempeng NaCl dan diteteskan pelarut yang cocok hingga larut lalu diratakan dengan lempeng NaCl lainnya, dibiarkan hingga contoh teruapkan dan diperolehlah lapisan tipis pada lempeng tersebut. contoh dilarutkan dahulu kemudian dengan pemanasan diatas penangas listrik. (cara ini haya untuk contoh yang tidak didegradasi dan cara ini baik untuk analisis kuantitatif).
4.5 Spektrofotometer FTIR wikipedia
4.1.1 Teori
Konsep radiasi infra merah diperkenalkan pertama kali oleh Sir William Herschel pada tahun 1800 melalui percobaannya, yang mendispersikan radiasi matahari dengan suatu prisma. Ternyata dengan percobaan tersebut dapat dibuktikan bahwa pada daerah sesudah sinar infra merah menunjukan kenaikan temperatur yang tinggi, hal ini berarti pada daerah panjang gelombang radiasi tersebut terdapat banyak kalori dengan energi yang tinggi, kemudian daerah spektrum tersebut dikenal sebagai infra merah.
Dengan dasar spektrofotometer infra merah yang dikemukakan oleh Hooke yaitu senyawa yang terdiri dari dua atom atau diatom dapat digambarkan dengan dua bola yang saling terikat oleh pegas. Bila ikatan bergtar, maka energi vibrasi secara terus menerus dan secara priodik berubah dari energi kinetik ke energi potensial dan sebaliknya. Setiap senyawa pada keadaan tertentu telah mempunyai tiga macam gerak, yaitu :
a. Gerak translasi, yaitu vibrasi secara terus menerus dari satu titik ke titik lain.
b. Gerak rotasi, yaitu berputar pada porosnya.
c. Gerak vibrasi, yaitu bergetar pada tempatnya.
Atom-atom didalam molekul tidak dalam keadaan diam, tetapi biasanya terjadi peristiwa vibrasi. Hal ini bergantung pada atom-atom dan kekuatan ikatan yang menghubungkannya. Vibrasi molekul sangat khas untuk suatu molekul tertentu dan biasanya disebut vibrasi finger print, vibrasi molekul digolongkan menjadi dua yaitu vibrasi regangan dan vibrasi bengkokan.
4.1.2 Radiasi Infra Merah
Radiasi yang dihasilkan oleh sinar infra merah untuk analisis instrumen adalah radiasi IR yang rentang bilangan gelombangnya antara 4000 cm-1 hingga 670 cm-1. Radiasi infra merah tersebut terbagi lagi atas dua daerah, yaitu :
1. Daerah gugus fungsi, yaitu pada rentang antara 4000 hingga 1600 cm-1. Pada daerah kiri merupakan daerah yang khusus berguna untuk identifikasi gugus-gugus fungsional, daerah ini menunjukan absorbsi oleh modus uluran.
2. Daerah sidik jari, yaitu pada rentang antara 1600 cm-1 hingga 670 cm-1. Sedangkan daerah kanan 14000 cm-1 seringkali sangat rumit karena bank modus uluran maupun modus tekkukan mengakibatkan absorbsi, pada daerah ini biasanya korelasi antara suatu pita dan gugus fungsional spesifik tidak dapat ditarik dengan cermat namun tiap senyawa organik masing-masing dengan resapannya yang unik disini. Oleh karena itu disebutdaerah sidik jari, meskipun bagian kiri nampaknya sama untuk senyawa-senyawa yang mmirip, daerah sidikkan haruslah pula cocok antara dua spektra agar dapat disimpulkan bahwa kedua senyawa itu sama.
Sedangkan, spektrum infra merah biasa dibagi menjadi 3 wilayah , yaitu :
1. wilayah IR dekat 12.500-4000 cm-1 (0,8-25 um).
2. wilayah IR sedang 4000-400 cm-1 (2,5-25 um).
3. wilayah IR jauh 400-20 cm-1 (25-500 um).
Meskipun terdapat tiga wilayah tetapi haya infra merah sedanglah yang biasa disebut sinar infra merah. Pita-pita IR dalam sebuah spektrum dapat dikelompokkan pada intensitasnya yaitu kuat (S: strong), sedang (M:medium), lemah (W:weak), dan bahu (h:shoulder) yaitu suatu pita lemah yang bertumpang tindih dengan suatu pita kuat. Istilah ini relatif dan penandaanya pada suatu pita tertentu hanya bersifat kualitatif.
Radiasi infra merah yang diadsorpsi oleh molekul senyawa organik akan diubah kedalam bentuk energi yang digunakan untuk vibrasi molekul sehingga spektroskopi IR sering disebut spektroskopi vibrasional. Perubahan energi vibrasional selalu disertai dengan perubahan energi rotasional sehingga spektrum IR terbentuk lebih lebar seperti pita, letak pita atau puncak (peak) dinyatakan dalam panjang gelombang. Satuan yang sering digunakan dalam SIR adalah bilangan gelombang yang disebut kaiser.
4.2 Pengertian Spektrofotometer Infra Merah
Spektrofotometer infra merah merupakan suatu metode yang mengamati interaksi molekul dengan didasarkan pada pemantulan, penyerapan, atau penerusan dari radiasi elektromagnetik yang berada pada daerah panjang gelombang 0,8 – 500 um atau pada bilangan gelombang 13.000 – 10 cm-1. Spektrum peresapan suatu zat adaah sifat dasar fisika yang khas, sehingga spektrum IR dapat digunakan untuk zat yang tidak diketahui sebelumnya dapat diketahui atau juga kadar suatu zat dalam contoh.
Spektrofotometer infra merah biasa digunakan untuk tujuan analisis kualitatif yang difokuskan pada identifikasi gugus fungsi, Penggunaan untuk tujuan analisis kuantitatif hanya mungkin dilakukan untuk zat tunggal maka dari itu sangat jarang dilakukan. Sasaran analisis kualitatif spektrofotometer infra merah adalah zat-zat organik, walaupun dapat juga untuk senawa anorganik.
4.3 Komponen Spektrofotometer Infra Merah
4.3.1 Sumber Radiasi
4.3.2 Wadah Contoh
4.3.3 Sistem optik (berkas ganda)
4.3.4 Fotometer
4.3.5 Monokromator
4.3.6 Detektor
4.3.7 Alat Perekam
4.4 Penanganan Contoh
Cara penanganan contoh yang akan diperiksa dengan SIR dilakukan sesuai dengan bentuk conthnya yang spesifik penanganannya :
1. Gas atau cairan dengan titik didih rendah , yatiu Dimasukkan ke dalam sel gas.
2. Cairan
a. Cairan diletakkan diatas sel NaCl yang dapat diatur, lalu ditekan dengan NaCl lainnya sehingga diperoleh lapisan tipis.
b. Cairan dimasukkan ke dalam sel yang tepat dengan ketebalan 0,1-1 mm dengan memakai syringe sebanyak 0,1-1 ml.
3. Padat
a. Metode mull atau pasta
Contoh dihaluskan terlebih dahulu lalu dicampur dengan 1 tetes nujol (paraffin cair), diletakkan diatas jendela NaCl atau KBr dari sel yang tersedia ,kemudian ditekan kedua jendela NaCl atau KBr tersebut hingga tidak ditemukan gelmbung udara. (Cara ini mudah dan cepat pengerjaannya serta dapat digunakan untuk contoh berupa cairan(tetapi tidak bisa untuk analisis kuantitatif, karena puncaknya tertutup oleh spektrum nujol terutama pada senyawa dengan gugus CH3 dan CH2)).
b. Metode lempeng atau tablet kbr
Contoh digerus halus dan dicampur dengan serbuk KBr yang halus dengan perbandingan (1:100 mg). lalu dikempa hingga berbentuk tablet dengan alat khusus pada tekanan 7 ton selama 10 menit tanpa udara. (cara ini agak sulit dalam pembuatan lempengnya serta dibutuhkan waktu lama, tetapi keuntungannya yaitu KBR tidak ada pita serapannya pada daerah 4000-400 cm-1 hanya terkadang terluhat ada serapan pada 3448cm-1 dan 1639 cm-1 oleh kare3na pengaruh air oleh KBr dan keuntungan lainnya lempeng ini dapat digunakan dalam jangka lamaartinya pembacaan yang sama mampu diberikan walaupun sudah dibentuk sejak lama(selama ditempatkan pada kondisi yang sesuai).
c. Metode larutan
Contoh dilarutkan dengan pelarut nonpolar yang cocok, lalu diteteskan ke jendela NaCl atau KBr. (spektrum cara ini lebih baik ari cara KBr atau Mull. Cara ini dapat digunakan untuk pengukuran kuantitatif).kelemahannya : kebanyakan pelarut mempunyai pita serapan maksimum pada beberapa panjang gelombang. Pelarut yang biasa digunakan CCL4,CHCL3, CS2, aseton, dioksan dan tetrahidrofuran.
d. Metode film tipis
Contoh padat diletakkan diatas lempeng NaCl dan diteteskan pelarut yang cocok hingga larut lalu diratakan dengan lempeng NaCl lainnya, dibiarkan hingga contoh teruapkan dan diperolehlah lapisan tipis pada lempeng tersebut. contoh dilarutkan dahulu kemudian dengan pemanasan diatas penangas listrik. (cara ini haya untuk contoh yang tidak didegradasi dan cara ini baik untuk analisis kuantitatif).
4.5 Spektrofotometer FTIR wikipedia
SPEKTROFOTOMETER SERAPAN ATOM (AAS)
3.1 Prinsip Dasar
Metode AAS berprinsip pada absorbsi cahaya oleh atom. Atom-atom menyerap cahaya tersebut pada panjang gelombang tertentu, tergantung pada sifat unsurnya. Metode serapan atom hanya tergantung pada perbandingan dan tidak bergantung pada temperatur.
Spektrofotometri serapan atom (AAS) adalah suatu metode analisis yang didasarkan pada proses penyerapan energi radiasi oleh atom-atom yang berada pada tingkat energi dasar (ground state). Penyerapan tersebut menyebabkan tereksitasinya elektron dalam kulit atom ke tingkat energi yang lebih tinggi. Keadaan ini bersifat labil, elektron akan kembali ke tingkat energi dasar sambil mengeluarkan energi yang berntuk radiasi.
Dalam AAS, atom bebas berinteraksi dengan berbagai bentuk energi seperti energi panas, energi elektromagnetik, energi kimia dan energi listrik. Interaksi ini menimbulkan proses-proses dalam atom bebas yang menghasilkan absorpsi dan emisi (pancaran) radiasi dan panas. Radiasi yang dipancarkan bersifat khas karena mempunyai panjang gelombang yang karakteristik untuk setiap atom bebas.
Adanya absorpsi atau emisi radiasi disebabkan adanya transisi elektronik yaitu perpindahan elektron dalam atom, dari tingkat energi yang satu ke tingkat energi lain.
3.1.1 Teori Dasar
AAS menganut hukum lambert beer sama seperti spektrofotometer UV/Vis. Cara perhitungannya pun sama, yaitu dengan membuat deret standar dan setelah ditetapkan harga absorbansi atau % transmisinya, kemudian dibuat grafik.
Pada AAS umumnya pencatatan hasil analisis memakai sistem digital atau dapat dipakai rekorder atau komputer. Bila dipakai rekorder dengan memprogramkan tinggi puncak salah satu deret standar, maka untuk mengetahui kepekatan (ppm) contoh yaitu dengan membandingkan tinggi puncak dari contoh dan deret standar.
3.1.2 Proses Emisi
Proses yang terjadi karena atom menerima energi pengeksitasi dalam bentuk energi panas dinyala, sebagaian dari energi tersebut digunakan untuk mengeksitasi atom. Dalam eksitasi, atom mengalami perpindahan ke tingkat yang lebih tinggi lalu pada saat atom tersebut kembali ke keadaan dasar terjadi pelepasan energi yang berbentuk gelombang elektromagnetik berupa sinar emisi yang akan dipancarkan ke segala arah sehingga intensitas sinar yang sampai ke detektor hanya sebagian kecil saja.
3.1.3 Proses Absorpsi
Proses absorpsi terjadi karena seberkas sinar dengan panjang gelombang tertentu melewati media pengabsorpsi yang terdiri dari atom. Atom yang mengabsorpsi energi cahaya tersebut akan mengubah atom menjadi atom yang tereksitasi, sedangkan energi yang tidak diserap akan ditransmisikan.
3.1.4 Atomisasi
Ada tiga cara atomisasi (pembentukan atom) dalam AAS :
1. Atomisasi dengan nyala
Suatu senyawa logam yang dipanaskan akan membentuk atom logam pada suhu ± 1700 ºC atau lebih. Sampel yang berbentuk cairan akan dilakukan atomisasi dengan cara memasukan cairan tersebut ke dalam nyala campuran gas bakar. Tingginya suhu nyala yang diperlukan untuk atomisasi setiap unsur berbeda.
Beberapa unsur dapat ditentukan dengan nyala dari campuran gas yang berbeda tetapi penggunaan bahan bakar dan oksidan yang berbeda akan memberikan sensitivitas yang berbeda pula. Syarat-syarat gas yang dapat digunakan dalam atomisasi dengan nyala:
• Campuran gas memberikan suhu nyala yang sesuai untuk atomisasi unsur yang akan dianalisa
• Tidak berbahaya misalnya tidak mudah menimbulkan ledakan.
• Gas cukup aman, tidak beracun dan mudah dikendalikan
• Gas cukup murni dan bersih (UHP)
Campuran gas yang paling umum digunakan adalah Udara : C2H2 (suhu nyala 1900 – 2000 ºC), N2O : C2H2 (suhu nyala 2700 – 3000 ºC), Udara : propana (suhu nyala 1700 – 1900 ºC)
Banyaknya atom dalam nyala tergantung pada suhu nyala. Suhu nyala tergantung perbandingan gas bahan bakar dan oksidan. Hal-hal yang harus diperhatikan pada atomisasi dengan nyala :
1. Standar dan sampel harus dipersiapkan dalam bentuk larutan dan cukup stabil. Dianjurkan dalam larutan dengan keasaman yang rendah untuk mencegah korosi.
2. Atomisasi dilakukan dengan nyala dari campuran gas yang sesuai dengan unsur yang dianalisa.
3. Persyaratan bila menggunakan pelarut organik :
• Tidak mudah meledak bila kena panas
• Mempunyai berat jenis > 0,7 g/mL
• Mempunyai titik didih > 100 ºC
• Mempunyai titik nyala yang tinggi
• Tidak menggunakan pelarut hidrokarbon
Pemilihan Nyala :
Dalam analisis aas biasanya ada empat jenis nyala yang didasarkan pada sifat-sifat unsur karena dari keempat jenis nyala tersebut sealin berbeda dalam suhu nyala juga berbeda dalam daya perduksi, transmitans, dsb. Keempat nyala terebut yaitu :
a. Nyala Udara-Asetilen
untuk analisis aas yang paling sesuai dan paling umum digunakan adalah nyala udara asitilen. Akan tetapi unsur-unsur yang oksidanya mempunyai energi disosiasi tinggi tidak mungkin dianalisis dengan nyala ini karena pada suhu rendah akan menghasilkan sensitivitas yang rendah. Nyala udaraa-asitilen mempunyai transmitan rendah pada daerah panjang gelombang yang pendek ( ultraviolet).
b. Nyala N2O-Asitilen
suhu nyala ini sangat tinggi akrena dinitrogen oksida mempunyai daya pereduksi yang kuat sehingga N2o asiltilen dapat digunakan untuk analisis yang unsur-unsurnya sulit diuraikan atau sulit dianalisis dengan nyala lain. Jika unsur-unsur yang seuai dengan nyala udara-sitilen dilakukan analisis dengan nyala ini maka asensitivitasnya akan menurun, hal ini disebabkan oleh jumlah atom dalam keadaan terekitasi bertambah sedangkan atom-atom dalam keadaan dasar menurun dan jumlah atom-atom yang terurai akan terionisasi lebih lanjut oleh kenaikan suhu
c. Nyala Udara-Hidrogen
dibandingkan dengan nyala udara asitilen nyala ini mempunyai transmitan yang baik pada daerah panjang gelombang pendek yaitu unuk analisis spektrum pada daerah 230 nm. Nyala udara ini efektif untuk analisis unsur Pb, Cd, Sn, dan Zn selain sesuai nyala ini mempunyai sensitivitas yang tinggi dengan unsur diatas. Tetapi nyala ini lebih rendah sedikit daripada nyala udara-asitilen sehingga cendrung lebih banyak mengakibatkan interfernsi.
d. Nyala Argon-Hidrogen
nyala ini mempunyai transmitan yang lebih baik daripada nyala udara-hidrgen pada daerah panjang gelombang pendek, nyala ini sesuai untuk analisis unsur As (192,7 nm) dan Se (196 nm). Akan tetapi karena suhu nyala yang sangat rendah memungkinkan adanya interferensi yang besar.
2. Atomisasi tanpa nyala
Atomisasi tanpa nyala dilakukan dengan mengalirkan energi listrik pada batang karbon (CRA – Carbon Rod Atomizer) atau tabung karbon (GTA – Graphite Tube Atomizer) yang mempunyai 2 elektroda. Sampel dimasukan ke dalam CRA atau GTA. Arus listrik dialirkan sehingga batang atau tabung menjadi panas (suhu naik menjadi tinggi) dan unsur yang dianalisa akan teratomisasi. Suhu dapat diatur hingga 3000 ºC. pemanasan larutan sampel melalui tiga tahapan yaitu :
• Tahap pengeringan (drying) untuk menguapkan pelarut
• Pengabuan (ashing), suhu furnace dinaikkan bertahap sampai terjadi dekomposisi dan penguapan senyawa organik yang ada dalam sampel sehingga diperoleh garam atau oksida logam
• Pengatoman (atomization)
3. Atomisasi dengan pembentukan senyawa hidrida
Atomisasi dengan pembentukan senyawa hidrida dilakukan untuk unsur As, Se, Sb yang mudah terurai apabila dipanaskan pada suhu lebih dari 800 ºC sehingga atomisasi dilakukan dengan membentuk senyawa hibrida berbentuk gas atau yang lebih terurai menjadi atom-atomnya melalui reaksi reduksi oleh SnCl2 atau NaBH4, contohnya merkuri (Hg).
3.2 Pengertian AAS
Spektrofotometri Serapan atom (AAS) adalah suatu metode analisis untuk penentuan unsur-unsur logam dan metaloid yang berdasarkan pada penyerapan (absorpsi) radiasi oleh atom-atom bebas unsur tersebut. Sekitar 67 unsur telah dapat ditentukan dengan cara AAS. Keuntungan metoda AAS adalah:
• Spesifik
• Batas (limit) deteksi rendah
• Dari satu larutan yang sama, beberapa unsur berlainan dapat diukur
• Pengukuran dapat langsung dilakukan terhadap larutan contoh (preparasi contoh sebelum pengukuran lebih sederhana, kecuali bila ada zat pengganggu)
• Dapat diaplikasikan kepada banyak jenis unsur dalam banyak jenis contoh.
• Batas kadar-kadar yang dapat ditentukan adalah amat luas (mg/L hingga persen)
3.3. Komponen AAS
a. Sumber radiasi resonansi
Sumber radiasi resonansi yang digunakan adalah lampu katoda berongga (Hollow Cathode Lamp) atau Electrodeless Discharge Tube (EDT). Elektroda lampu katoda berongga biasanya terdiri dari wolfram dan katoda berongga dilapisi dengan unsur murni atau campuran dari unsur murni yang dikehendaki. Tanung lampu dan jendela (window) terbuat dari silika atau kuarsa, diisi dengan gas pengisi yang dapat menghasilkan proses ionisasi. Gas pengisi yang biasanya digunakan ialah Ne, Ar atau He.
Pemancaran radiasi resonansi terjadi bila kedua elektroda diberi tegangan, arus listrik yang terjadi menimbulkan ionisasi gas-gas pengisi. Ion-ion gas yang bermuatan positif ini menembaki atom-atom yang terdapat pada katoda yang menyebabkan tereksitasinya atom-atom tersebut. Atom-atom yang tereksitasi ini bersifat tidak stabil dan akan kembali ke tingkat dasar dengan melepaskan energi eksitasinya dalam bentuk radiasi. Radiasi ini yang dilewatkan melalui atom yang berada dalam nyala.
b. Tabung Gas
Tabung gas pada AAS yang digunakan merupakan tabung gas yang berisi gas asetilen. Gas asetilen pada AAS memiliki kisaran suhu ± 20000K, dan ada juga tabung gas yang berisi gas N2O yang lebih panas dari gas asetilen, dengan kisaran suhu ± 30000K. regulator pada tabung gas asetilen berfungsi untuk pengaturan banyaknya gas yang akan dikeluarkan, dan gas yang berada di dalam tabung. Spedometer pada bagian kanan regulator. Merupakan pengatur tekanan yang berada di dalam
tabung.
Pengujian untuk pendeteksian bocor atau tidaknya tabung gas tersebut, yaitu dengan mendekatkan telinga ke dekat regulator gas dan diberi sedikit air, untuk pengecekkan. Bila terdengar suara atau udara, maka menendakan bahwa tabung gas bocor, dan ada gas yang keluar. Hal lainnya yang bisa dilakukan yaitu dengan memberikan sedikit air sabun pada bagian atas regulator dan dilihat apakah ada gelembung udara yang terbentuk. Bila ada, maka tabung gas tersebut positif bocor.
Sebaiknya pengecekkan kebocoran, jangan menggunakan minyak, karena minyak akan dapat menyebabkan saluran gas tersumbat. Gas didalam tabung dapat keluar karena disebabkan di dalam tabung pada bagian dasar tabung berisi aseton yang dapat membuat gas akan mudah keluar, selain gas juga memiliki tekanan.
c. Ducting
Ducting merupakan bagian cerobong asap untuk menyedot asap atau sisa pembakaran pada AAS, yang langsung dihubungkan pada cerobong asap bagian luar pada atap bangunan, agar asap yang dihasilkan oleh AAS, tidak berbahaya bagi lingkungan sekitar. Asap yang dihasilkan dari pembakaran pada AAS, diolah sedemikian rupa di dalam ducting, agar ppolusi yang dihasilkan tidak berbahaya.
Cara pemeliharaan ducting, yaitu dengan menutup bagian ducting secara horizontal, agar bagian atas dapat tertutup rapat, sehingga tidak akan ada serangga atau binatang lainnya yang dapat masuk ke dalam ducting. Karena bila ada serangga atau binatang lainnya yang masuk ke dalam ducting , maka dapat menyebabkan ducting tersumbat.
Penggunaan ducting yaitu, menekan bagian kecil pada ducting kearah miring, karena bila lurus secara horizontal, menandakan ducting tertutup. Ducting berfungsi untuk menghisap hasil pembakara yang terjadi pada AAS, dan mengeluarkannya melalui cerobong asap yang terhubung dengan ducting
d. Kompresor
Kompresor merupakan alat yang terpisah dengan main unit, karena alat iniberfungsi untuk mensuplai kebutuhan udara yang akan digunakan oleh AAS, pada waktu pembakaran atom. Kompresor memiliki 3 tombol pengatur tekanan, dimana pada bagian yang kotak hitam merupakan tombol ON-OFF, spedo pada bagian tengah merupakan besar kecilnya udara yang akan dikeluarkan, atau berfungsi sebagai pengatur tekanan, sedangkan tombol yang kanan merupakantombol pengaturan untuk mengatur banyak/sedikitnya udara yang akan disemprotkan ke burner.
Bagian pada belakang kompresor digunakan sebagai tempat penyimpanan udara setelah usai penggunaan AAS. Alat ini berfungsi untuk menyaring udara dari luar, agar bersih.posisi ke kanan, merupakan posisi terbuka, dan posisi ke kiri meerupakan posisi tertutup. Uap air yang dikeluarkan, akan memercik kencang dan dapat mengakibatkan lantai sekitar menjadi basah, oleh karena itu sebaiknya pada saat menekan ke kanan bagian ini, sebaiknya ditampung dengan lap, agar lantai tidak menjadi basah., dan uap air akan terserap ke lap.
e. Atomizer
Atomizer terdiri atas Nebulizer (sistem pengabut), spray chamber dan burner (sistem pembakar). Nebulizer berfungsi untuk mengubah larutan menjadi aerosol (butir-butir kabut dengan ukuran partikel 15 – 20 µm) dengan cara menarik larutan melalui kapiler (akibat efek dari aliran udara) dengan pengisapan gas bahan bakar dan oksidan, disemprotkan ke ruang pengabut. Partikel-partikel kabut yang halus kemudian bersama-sama aliran campuran gas bahan bakar, masuk ke dalam nyala, sedangkan titik kabut yang besar dialirkan melalui saluran pembuangan. Spray chamber berfungsi untuk membuat campuran yang homogen antara gas oksidan, bahan bakar dan aerosol yang mengandung contoh sebelum memasuki burner.
Burner merupakan sistem tepat terjadi atomisasi yaitu pengubahan kabut/uap garam unsur yang akan dianalisis menjadi atom-atom normal dalam nyala. . Chopper digunakan untuk membedakan radiasi yang berasal dari sumber radiasi, dan radiasi yang berasal dari nyala api.
f. Monokromator
Setelah radiasi resonansi dari lampu katoda berongga melalui populasi atom di dalam nyala, energi radiasi ini sebagian diserap dan sebagian lagi diteruskan. Fraksi radiasi yang diteruskan dipisahkan dari radiasi lainnya. Pemilihan atau pemisahan radiasi tersebut dilakukan oleh monokromator.
Monokromator berfungsi untuk memisahkan radiasi resonansi yang telah mengalami absorpsi tersebut dari radiasi-radiasi lainnya. Radiasi lainnya berasal dari lampu katoda berongga, gas pengisi lampu katoda berongga atau logam pengotor dalam lampu katoda berongga. Monokromator terdiri atas sistem optik yaitu celah, cermin dan kisi.
g. Detektor
Detektor berfungsi mengukur radiasi yang ditransmisikan oleh sampel dan mengukur intensitas radiasi tersebut dalam bentuk energi listrik.
h. Rekorder
Sinyal listrik yang keluar dari detektor diterima oleh piranti yang dapat menggambarkan secara otomatis kurva absorpsi.
3.3 Cara Kerja AAS :
1. Pertama-tama gas di buka terlebih dahulu, kemudian kompresor, lalu ducting, main unit, dan komputer secara berurutan.
2. Di buka program saa (spectrum analyse specialist), kemudian muncul perintah ”apakah ingin mengganti lampu katoda, jika ingin mengganti klik yes dan jika tidak no.
3. Dipilih yes untuk masuk ke menu individual command, dimasukkan nomor lampu katoda yang dipasang ke dalam kotak dialog, kemudian diklik setup, kemudian soket lampu katoda akan berputar menuju posisi paling atas supaya lampu katoda yang baru dapat diganti atau ditambahkan dengan mudah.
4. Dipilih no jika tidak ingin mengganti lampu katoda yang baru.
5. Pada program sas 3.0, dipilih menu select element and working mode.dipilih unsur yang akan dianalisis dengan mengklik langsung pada symbol unsur yang diinginkan
6. Jika telah selesai klik ok, kemudian muncul tampilan condition settings. Diatur parameter yang dianalisis dengan mensetting fuel flow :1,2 ; measurement; concentration ; number of sample: 2 ; unit concentration : ppm ; number of standard : 3 ; standard list : 1 ppm, 3 ppm, 9 ppm.
7. Diklik ok and setup, ditunggu hingga selesai warming up.
8. Diklik icon bergambar burner/ pembakar, setelah pembakar dan lampu menyala alat siap digunakan untuk mengukur logam.
9. Pada menu measurements pilih measure sample.
10. Dimasukkan blanko, didiamkan hingga garis lurus terbentuk, kemudian dipindahkan ke standar 1 ppm hingga data keluar.
11. Dimasukkan blanko untuk meluruskan kurva, diukur dengan tahapan yang sama untuk standar 3 ppm dan 9 ppm.
12. Jika data kurang baik akan ada perintah untuk pengukuran ulang, dilakukan pengukuran blanko, hingga kurva yang dihasilkan turun dan lurus.
13. Dimasukkan ke sampel 1 hingga kurva naik dan belok baru dilakukan pengukuran.
14. Dimasukkan blanko kembali dan dilakukan pengukuran sampel ke 2.
15. Setelah pengukuran selesai, data dapat diperoleh dengan mengklik icon print atau pada baris menu dengan mengklik file lalu print.
16. Apabila pengukuran telah selesai, aspirasikan air deionisasi untuk membilas burner selama 10 menit, api dan lampu burner dimatikan, program pada komputer dimatikan, lalu main unit aas, kemudian kompresor, setelah itu ducting dan terakhir gas.
Metode AAS berprinsip pada absorbsi cahaya oleh atom. Atom-atom menyerap cahaya tersebut pada panjang gelombang tertentu, tergantung pada sifat unsurnya. Metode serapan atom hanya tergantung pada perbandingan dan tidak bergantung pada temperatur.
Spektrofotometri serapan atom (AAS) adalah suatu metode analisis yang didasarkan pada proses penyerapan energi radiasi oleh atom-atom yang berada pada tingkat energi dasar (ground state). Penyerapan tersebut menyebabkan tereksitasinya elektron dalam kulit atom ke tingkat energi yang lebih tinggi. Keadaan ini bersifat labil, elektron akan kembali ke tingkat energi dasar sambil mengeluarkan energi yang berntuk radiasi.
Dalam AAS, atom bebas berinteraksi dengan berbagai bentuk energi seperti energi panas, energi elektromagnetik, energi kimia dan energi listrik. Interaksi ini menimbulkan proses-proses dalam atom bebas yang menghasilkan absorpsi dan emisi (pancaran) radiasi dan panas. Radiasi yang dipancarkan bersifat khas karena mempunyai panjang gelombang yang karakteristik untuk setiap atom bebas.
Adanya absorpsi atau emisi radiasi disebabkan adanya transisi elektronik yaitu perpindahan elektron dalam atom, dari tingkat energi yang satu ke tingkat energi lain.
3.1.1 Teori Dasar
AAS menganut hukum lambert beer sama seperti spektrofotometer UV/Vis. Cara perhitungannya pun sama, yaitu dengan membuat deret standar dan setelah ditetapkan harga absorbansi atau % transmisinya, kemudian dibuat grafik.
Pada AAS umumnya pencatatan hasil analisis memakai sistem digital atau dapat dipakai rekorder atau komputer. Bila dipakai rekorder dengan memprogramkan tinggi puncak salah satu deret standar, maka untuk mengetahui kepekatan (ppm) contoh yaitu dengan membandingkan tinggi puncak dari contoh dan deret standar.
3.1.2 Proses Emisi
Proses yang terjadi karena atom menerima energi pengeksitasi dalam bentuk energi panas dinyala, sebagaian dari energi tersebut digunakan untuk mengeksitasi atom. Dalam eksitasi, atom mengalami perpindahan ke tingkat yang lebih tinggi lalu pada saat atom tersebut kembali ke keadaan dasar terjadi pelepasan energi yang berbentuk gelombang elektromagnetik berupa sinar emisi yang akan dipancarkan ke segala arah sehingga intensitas sinar yang sampai ke detektor hanya sebagian kecil saja.
3.1.3 Proses Absorpsi
Proses absorpsi terjadi karena seberkas sinar dengan panjang gelombang tertentu melewati media pengabsorpsi yang terdiri dari atom. Atom yang mengabsorpsi energi cahaya tersebut akan mengubah atom menjadi atom yang tereksitasi, sedangkan energi yang tidak diserap akan ditransmisikan.
3.1.4 Atomisasi
Ada tiga cara atomisasi (pembentukan atom) dalam AAS :
1. Atomisasi dengan nyala
Suatu senyawa logam yang dipanaskan akan membentuk atom logam pada suhu ± 1700 ºC atau lebih. Sampel yang berbentuk cairan akan dilakukan atomisasi dengan cara memasukan cairan tersebut ke dalam nyala campuran gas bakar. Tingginya suhu nyala yang diperlukan untuk atomisasi setiap unsur berbeda.
Beberapa unsur dapat ditentukan dengan nyala dari campuran gas yang berbeda tetapi penggunaan bahan bakar dan oksidan yang berbeda akan memberikan sensitivitas yang berbeda pula. Syarat-syarat gas yang dapat digunakan dalam atomisasi dengan nyala:
• Campuran gas memberikan suhu nyala yang sesuai untuk atomisasi unsur yang akan dianalisa
• Tidak berbahaya misalnya tidak mudah menimbulkan ledakan.
• Gas cukup aman, tidak beracun dan mudah dikendalikan
• Gas cukup murni dan bersih (UHP)
Campuran gas yang paling umum digunakan adalah Udara : C2H2 (suhu nyala 1900 – 2000 ºC), N2O : C2H2 (suhu nyala 2700 – 3000 ºC), Udara : propana (suhu nyala 1700 – 1900 ºC)
Banyaknya atom dalam nyala tergantung pada suhu nyala. Suhu nyala tergantung perbandingan gas bahan bakar dan oksidan. Hal-hal yang harus diperhatikan pada atomisasi dengan nyala :
1. Standar dan sampel harus dipersiapkan dalam bentuk larutan dan cukup stabil. Dianjurkan dalam larutan dengan keasaman yang rendah untuk mencegah korosi.
2. Atomisasi dilakukan dengan nyala dari campuran gas yang sesuai dengan unsur yang dianalisa.
3. Persyaratan bila menggunakan pelarut organik :
• Tidak mudah meledak bila kena panas
• Mempunyai berat jenis > 0,7 g/mL
• Mempunyai titik didih > 100 ºC
• Mempunyai titik nyala yang tinggi
• Tidak menggunakan pelarut hidrokarbon
Pemilihan Nyala :
Dalam analisis aas biasanya ada empat jenis nyala yang didasarkan pada sifat-sifat unsur karena dari keempat jenis nyala tersebut sealin berbeda dalam suhu nyala juga berbeda dalam daya perduksi, transmitans, dsb. Keempat nyala terebut yaitu :
a. Nyala Udara-Asetilen
untuk analisis aas yang paling sesuai dan paling umum digunakan adalah nyala udara asitilen. Akan tetapi unsur-unsur yang oksidanya mempunyai energi disosiasi tinggi tidak mungkin dianalisis dengan nyala ini karena pada suhu rendah akan menghasilkan sensitivitas yang rendah. Nyala udaraa-asitilen mempunyai transmitan rendah pada daerah panjang gelombang yang pendek ( ultraviolet).
b. Nyala N2O-Asitilen
suhu nyala ini sangat tinggi akrena dinitrogen oksida mempunyai daya pereduksi yang kuat sehingga N2o asiltilen dapat digunakan untuk analisis yang unsur-unsurnya sulit diuraikan atau sulit dianalisis dengan nyala lain. Jika unsur-unsur yang seuai dengan nyala udara-sitilen dilakukan analisis dengan nyala ini maka asensitivitasnya akan menurun, hal ini disebabkan oleh jumlah atom dalam keadaan terekitasi bertambah sedangkan atom-atom dalam keadaan dasar menurun dan jumlah atom-atom yang terurai akan terionisasi lebih lanjut oleh kenaikan suhu
c. Nyala Udara-Hidrogen
dibandingkan dengan nyala udara asitilen nyala ini mempunyai transmitan yang baik pada daerah panjang gelombang pendek yaitu unuk analisis spektrum pada daerah 230 nm. Nyala udara ini efektif untuk analisis unsur Pb, Cd, Sn, dan Zn selain sesuai nyala ini mempunyai sensitivitas yang tinggi dengan unsur diatas. Tetapi nyala ini lebih rendah sedikit daripada nyala udara-asitilen sehingga cendrung lebih banyak mengakibatkan interfernsi.
d. Nyala Argon-Hidrogen
nyala ini mempunyai transmitan yang lebih baik daripada nyala udara-hidrgen pada daerah panjang gelombang pendek, nyala ini sesuai untuk analisis unsur As (192,7 nm) dan Se (196 nm). Akan tetapi karena suhu nyala yang sangat rendah memungkinkan adanya interferensi yang besar.
2. Atomisasi tanpa nyala
Atomisasi tanpa nyala dilakukan dengan mengalirkan energi listrik pada batang karbon (CRA – Carbon Rod Atomizer) atau tabung karbon (GTA – Graphite Tube Atomizer) yang mempunyai 2 elektroda. Sampel dimasukan ke dalam CRA atau GTA. Arus listrik dialirkan sehingga batang atau tabung menjadi panas (suhu naik menjadi tinggi) dan unsur yang dianalisa akan teratomisasi. Suhu dapat diatur hingga 3000 ºC. pemanasan larutan sampel melalui tiga tahapan yaitu :
• Tahap pengeringan (drying) untuk menguapkan pelarut
• Pengabuan (ashing), suhu furnace dinaikkan bertahap sampai terjadi dekomposisi dan penguapan senyawa organik yang ada dalam sampel sehingga diperoleh garam atau oksida logam
• Pengatoman (atomization)
3. Atomisasi dengan pembentukan senyawa hidrida
Atomisasi dengan pembentukan senyawa hidrida dilakukan untuk unsur As, Se, Sb yang mudah terurai apabila dipanaskan pada suhu lebih dari 800 ºC sehingga atomisasi dilakukan dengan membentuk senyawa hibrida berbentuk gas atau yang lebih terurai menjadi atom-atomnya melalui reaksi reduksi oleh SnCl2 atau NaBH4, contohnya merkuri (Hg).
3.2 Pengertian AAS
Spektrofotometri Serapan atom (AAS) adalah suatu metode analisis untuk penentuan unsur-unsur logam dan metaloid yang berdasarkan pada penyerapan (absorpsi) radiasi oleh atom-atom bebas unsur tersebut. Sekitar 67 unsur telah dapat ditentukan dengan cara AAS. Keuntungan metoda AAS adalah:
• Spesifik
• Batas (limit) deteksi rendah
• Dari satu larutan yang sama, beberapa unsur berlainan dapat diukur
• Pengukuran dapat langsung dilakukan terhadap larutan contoh (preparasi contoh sebelum pengukuran lebih sederhana, kecuali bila ada zat pengganggu)
• Dapat diaplikasikan kepada banyak jenis unsur dalam banyak jenis contoh.
• Batas kadar-kadar yang dapat ditentukan adalah amat luas (mg/L hingga persen)
3.3. Komponen AAS
a. Sumber radiasi resonansi
Sumber radiasi resonansi yang digunakan adalah lampu katoda berongga (Hollow Cathode Lamp) atau Electrodeless Discharge Tube (EDT). Elektroda lampu katoda berongga biasanya terdiri dari wolfram dan katoda berongga dilapisi dengan unsur murni atau campuran dari unsur murni yang dikehendaki. Tanung lampu dan jendela (window) terbuat dari silika atau kuarsa, diisi dengan gas pengisi yang dapat menghasilkan proses ionisasi. Gas pengisi yang biasanya digunakan ialah Ne, Ar atau He.
Pemancaran radiasi resonansi terjadi bila kedua elektroda diberi tegangan, arus listrik yang terjadi menimbulkan ionisasi gas-gas pengisi. Ion-ion gas yang bermuatan positif ini menembaki atom-atom yang terdapat pada katoda yang menyebabkan tereksitasinya atom-atom tersebut. Atom-atom yang tereksitasi ini bersifat tidak stabil dan akan kembali ke tingkat dasar dengan melepaskan energi eksitasinya dalam bentuk radiasi. Radiasi ini yang dilewatkan melalui atom yang berada dalam nyala.
b. Tabung Gas
Tabung gas pada AAS yang digunakan merupakan tabung gas yang berisi gas asetilen. Gas asetilen pada AAS memiliki kisaran suhu ± 20000K, dan ada juga tabung gas yang berisi gas N2O yang lebih panas dari gas asetilen, dengan kisaran suhu ± 30000K. regulator pada tabung gas asetilen berfungsi untuk pengaturan banyaknya gas yang akan dikeluarkan, dan gas yang berada di dalam tabung. Spedometer pada bagian kanan regulator. Merupakan pengatur tekanan yang berada di dalam
tabung.
Pengujian untuk pendeteksian bocor atau tidaknya tabung gas tersebut, yaitu dengan mendekatkan telinga ke dekat regulator gas dan diberi sedikit air, untuk pengecekkan. Bila terdengar suara atau udara, maka menendakan bahwa tabung gas bocor, dan ada gas yang keluar. Hal lainnya yang bisa dilakukan yaitu dengan memberikan sedikit air sabun pada bagian atas regulator dan dilihat apakah ada gelembung udara yang terbentuk. Bila ada, maka tabung gas tersebut positif bocor.
Sebaiknya pengecekkan kebocoran, jangan menggunakan minyak, karena minyak akan dapat menyebabkan saluran gas tersumbat. Gas didalam tabung dapat keluar karena disebabkan di dalam tabung pada bagian dasar tabung berisi aseton yang dapat membuat gas akan mudah keluar, selain gas juga memiliki tekanan.
c. Ducting
Ducting merupakan bagian cerobong asap untuk menyedot asap atau sisa pembakaran pada AAS, yang langsung dihubungkan pada cerobong asap bagian luar pada atap bangunan, agar asap yang dihasilkan oleh AAS, tidak berbahaya bagi lingkungan sekitar. Asap yang dihasilkan dari pembakaran pada AAS, diolah sedemikian rupa di dalam ducting, agar ppolusi yang dihasilkan tidak berbahaya.
Cara pemeliharaan ducting, yaitu dengan menutup bagian ducting secara horizontal, agar bagian atas dapat tertutup rapat, sehingga tidak akan ada serangga atau binatang lainnya yang dapat masuk ke dalam ducting. Karena bila ada serangga atau binatang lainnya yang masuk ke dalam ducting , maka dapat menyebabkan ducting tersumbat.
Penggunaan ducting yaitu, menekan bagian kecil pada ducting kearah miring, karena bila lurus secara horizontal, menandakan ducting tertutup. Ducting berfungsi untuk menghisap hasil pembakara yang terjadi pada AAS, dan mengeluarkannya melalui cerobong asap yang terhubung dengan ducting
d. Kompresor
Kompresor merupakan alat yang terpisah dengan main unit, karena alat iniberfungsi untuk mensuplai kebutuhan udara yang akan digunakan oleh AAS, pada waktu pembakaran atom. Kompresor memiliki 3 tombol pengatur tekanan, dimana pada bagian yang kotak hitam merupakan tombol ON-OFF, spedo pada bagian tengah merupakan besar kecilnya udara yang akan dikeluarkan, atau berfungsi sebagai pengatur tekanan, sedangkan tombol yang kanan merupakantombol pengaturan untuk mengatur banyak/sedikitnya udara yang akan disemprotkan ke burner.
Bagian pada belakang kompresor digunakan sebagai tempat penyimpanan udara setelah usai penggunaan AAS. Alat ini berfungsi untuk menyaring udara dari luar, agar bersih.posisi ke kanan, merupakan posisi terbuka, dan posisi ke kiri meerupakan posisi tertutup. Uap air yang dikeluarkan, akan memercik kencang dan dapat mengakibatkan lantai sekitar menjadi basah, oleh karena itu sebaiknya pada saat menekan ke kanan bagian ini, sebaiknya ditampung dengan lap, agar lantai tidak menjadi basah., dan uap air akan terserap ke lap.
e. Atomizer
Atomizer terdiri atas Nebulizer (sistem pengabut), spray chamber dan burner (sistem pembakar). Nebulizer berfungsi untuk mengubah larutan menjadi aerosol (butir-butir kabut dengan ukuran partikel 15 – 20 µm) dengan cara menarik larutan melalui kapiler (akibat efek dari aliran udara) dengan pengisapan gas bahan bakar dan oksidan, disemprotkan ke ruang pengabut. Partikel-partikel kabut yang halus kemudian bersama-sama aliran campuran gas bahan bakar, masuk ke dalam nyala, sedangkan titik kabut yang besar dialirkan melalui saluran pembuangan. Spray chamber berfungsi untuk membuat campuran yang homogen antara gas oksidan, bahan bakar dan aerosol yang mengandung contoh sebelum memasuki burner.
Burner merupakan sistem tepat terjadi atomisasi yaitu pengubahan kabut/uap garam unsur yang akan dianalisis menjadi atom-atom normal dalam nyala. . Chopper digunakan untuk membedakan radiasi yang berasal dari sumber radiasi, dan radiasi yang berasal dari nyala api.
f. Monokromator
Setelah radiasi resonansi dari lampu katoda berongga melalui populasi atom di dalam nyala, energi radiasi ini sebagian diserap dan sebagian lagi diteruskan. Fraksi radiasi yang diteruskan dipisahkan dari radiasi lainnya. Pemilihan atau pemisahan radiasi tersebut dilakukan oleh monokromator.
Monokromator berfungsi untuk memisahkan radiasi resonansi yang telah mengalami absorpsi tersebut dari radiasi-radiasi lainnya. Radiasi lainnya berasal dari lampu katoda berongga, gas pengisi lampu katoda berongga atau logam pengotor dalam lampu katoda berongga. Monokromator terdiri atas sistem optik yaitu celah, cermin dan kisi.
g. Detektor
Detektor berfungsi mengukur radiasi yang ditransmisikan oleh sampel dan mengukur intensitas radiasi tersebut dalam bentuk energi listrik.
h. Rekorder
Sinyal listrik yang keluar dari detektor diterima oleh piranti yang dapat menggambarkan secara otomatis kurva absorpsi.
3.3 Cara Kerja AAS :
1. Pertama-tama gas di buka terlebih dahulu, kemudian kompresor, lalu ducting, main unit, dan komputer secara berurutan.
2. Di buka program saa (spectrum analyse specialist), kemudian muncul perintah ”apakah ingin mengganti lampu katoda, jika ingin mengganti klik yes dan jika tidak no.
3. Dipilih yes untuk masuk ke menu individual command, dimasukkan nomor lampu katoda yang dipasang ke dalam kotak dialog, kemudian diklik setup, kemudian soket lampu katoda akan berputar menuju posisi paling atas supaya lampu katoda yang baru dapat diganti atau ditambahkan dengan mudah.
4. Dipilih no jika tidak ingin mengganti lampu katoda yang baru.
5. Pada program sas 3.0, dipilih menu select element and working mode.dipilih unsur yang akan dianalisis dengan mengklik langsung pada symbol unsur yang diinginkan
6. Jika telah selesai klik ok, kemudian muncul tampilan condition settings. Diatur parameter yang dianalisis dengan mensetting fuel flow :1,2 ; measurement; concentration ; number of sample: 2 ; unit concentration : ppm ; number of standard : 3 ; standard list : 1 ppm, 3 ppm, 9 ppm.
7. Diklik ok and setup, ditunggu hingga selesai warming up.
8. Diklik icon bergambar burner/ pembakar, setelah pembakar dan lampu menyala alat siap digunakan untuk mengukur logam.
9. Pada menu measurements pilih measure sample.
10. Dimasukkan blanko, didiamkan hingga garis lurus terbentuk, kemudian dipindahkan ke standar 1 ppm hingga data keluar.
11. Dimasukkan blanko untuk meluruskan kurva, diukur dengan tahapan yang sama untuk standar 3 ppm dan 9 ppm.
12. Jika data kurang baik akan ada perintah untuk pengukuran ulang, dilakukan pengukuran blanko, hingga kurva yang dihasilkan turun dan lurus.
13. Dimasukkan ke sampel 1 hingga kurva naik dan belok baru dilakukan pengukuran.
14. Dimasukkan blanko kembali dan dilakukan pengukuran sampel ke 2.
15. Setelah pengukuran selesai, data dapat diperoleh dengan mengklik icon print atau pada baris menu dengan mengklik file lalu print.
16. Apabila pengukuran telah selesai, aspirasikan air deionisasi untuk membilas burner selama 10 menit, api dan lampu burner dimatikan, program pada komputer dimatikan, lalu main unit aas, kemudian kompresor, setelah itu ducting dan terakhir gas.
KONSEP DASAR SPEKTROFOTOMETRI
1.1 Spektrofotometri
Spektrofotometer adalah alat untuk mengukur transmitan atau absorban suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang, metode ini sering disebut spektrofotometri. Teknik analisis spektrometri merupakan cara analisis yang paling penting dan paling khas penggunaannya. Semua teknik spektrometri berdasarkan atas emisi atau adsorbsi radiasi elektromagnetik yang merupakan sifat khas dari perubahan energi dalam suatu molekul atau atom tertentu. Perubahan energi ini berupa tingkatan energi terkuantisasi yang mencirikan jenis-jenis atom atau molekul, karena setiap atom atau molekul memiliki perbedaan satu dengan yang lainnya.
Spektrofotometri dapat dianggap sebagai perluasan suatu pemeriksaan visual dengan studi yang lebih mendalam dari absorbsi radiasi. Absobrsi radiasi oleh suatu sampel diukur pada berbagai panjang gelombang dan dialirkan ke suatu perekam yuntuk menghasilkan spektrum yang khas untuk komponen yang berbeda.
Analisis kimia dengan metode spektrofotometri didasarkan pada interaksi sinar (radiasi elektromagnetik) dengan materi. Interaksi meliputi proses adsobrsi, emisi, refleksi, dan transmisi oleh atom-atom atau molekul dalam suatu materi. Spektrofotometri merupakan suatu teknik analisis kimia untuk analisis kualitatif dan kuantitatif.
1.2 Radiasi Elektromagnetik
Suatu berkas radiasi merupakan gelombang elektromagnetik atau foton yang bergerak dengan kecepatan cahaya. Foton mempunyai sifat partikel dengan energi tertentu dan pada saat yang sama juga mempunyai sifat gelombang.
Gelombang pada dasarnya hanyalah suatu cara perpindahan energi satu tempat ke tempat lainnya, energi pada sinar berjalan melalui pergerakan lokal yang relarif kecil pada lingkungan sekitarnya. Pada gelombang terdapat puncak dan lembah, Jarak antara dua puncak dari gelombang dinamakan panjang gelombang. Jika banyaknya puncak dihitung setiap detiknya maka akan didapat frekuensi, frekuensi diukur dengan satuan putaran per detik disebut hertz. Misalnya sinar jingga mempunyai frekuensi 5 x 1014 Hz maka artinya sinar tersebut terdapat 5 x 10 14 puncak gelombang yang lewat tiap detiknya.
Terdapat hubungan yang sederhana antara panjang gelombang dan frekuensi dengan kecepatan sinar dari suatu warna.
c = λ . v
c : kecepatan sinar (3 x 108 m/detik)
λ : panjang gelombang
v : frekuensi
Kita dapat mengolahnya untuk mendapatkan panjang gelombang jika diketahui frekuensinya dan sebaliknya. Jika frekuensi dinaikkan maka panjang gelombang akan berkurang dan juka panjang gelombang lebih panjang maka frekuensinya juga lebih rendah. Jadi dapat disimpulkan, semakin pendek anjang gelombang maka frekuensinya lebih tinggi.
Selain dari pada itu frekuensi sinar mempunyai hubungan yang khas pula dengan energi, berikut persamaan sederhanaya :
E = h. v
E : Energi
H : ketetapan plank ( 6,626 x 10-27 erg/detik)
V : frekuensi
Dari persamaan diatas dapat dilihat jika frekuensi tinggi, maka energi sinar akan lebih tinggi.
1.3 Cahaya dan Sifat-sifatnya
Cahaya atau sinar adalah suatu bentuk energi dan merupakan radiasi elektromagnetik. Cahaya memiliki panjang gelombang, frekuensi , dan kecepatan. Pada tabel dibawah merupakan warna cahaya berdasarkan panjang gelombang.
No. Panjang gelombang (nm) warna Warna komplementer
1 <380 Ultra violet 2 380 – 435 Violet Hijau kekuningan 3 435 – 480 Biru Kuning 4 480 – 490 Biru kehijauan Jingga 5 490 – 500 Hijau kebiruan Merah 6 500 – 560 Hijau Ungu kemerahan 7 560 – 580 Hijau kekuningan Violet 8 580 – 595 Kuning Biru 9 595 – 650 Jingga Biru kehijauan 10 650 - 780 Merah Hijau kebiruan 11 >780 Inframerah dekat
Jangan membayangkan ada bataas yang jelas antara semua warna tersebut, pada kenyataannya warna saling bercampur satu sama lain, lebih rumit dari tabel diatas. Pada spektrum yang lebih lengkap, akan ditunjukkan ultra unggu dan infra merah, tetapi dapat diperbesar lagi hingga sinar-X dan gelombang radio (diatas infra merah), diantara sinar yang lain. Penjelasan tentang sinar dijelaskan sebagai berikut :
1.3.1 Sinar-X (x-ray)
Sinar-X panjang gelombangnya terdapat dibawah ultra violet, sinar ini cukup untuk mempengaruhi elektron dalam. Sinar-X memiliki panjang gelombang yang pendek, tetapi berenergi tinggi.
1.3.2 Sinar Ultra Ungu (ultra ungu)
Sinar UV trdapat pada panjang gelombang < 380 nm diatas sinar-X , sinar UV cukup untuk mempengaruhi elektron valensi. Sinar UV diproduksi oleh lampu khusus yang mengandung uap merkuri atau gas deuterium. Sinar UV berenergi tinggi, suatu senyawa bisa menyerap sinar UV apabila dalam senyawa tersebut terdapat gugus fungsi yang disebut senyawa kromofor. Kromofor memiliki ikatan tak jenuh atau mengandung gugus fungsi dengan ikatan rangkap. 1.3.3 Sinar Tampak (visible) Sinar tampak dapat dilihat oleh mata secara langsung, karena terdapat pada panjang gelombang 380-780 nm, yang cukup mempengaruhi elektron valesi. Sinar tampak diproduksi oleh lampu biasa ( mis. Wolfram), sinar ini terdiri dari beberapa cahaya yang disebut cahaya polikromatis. 1.3.4 Sinar Infra Merah (infra red) Sinar infra merah terdapa pada panjang gelombang > 780, energi radiasi IR cukup untuk mempengaruhi vibrasi dan rotasi molekul. Sinar IR dihasilkan dari benda panas semacam kawat logam dalam bola lampu, sinar IR tidak terlihat oleh amta tetapi dapat dirasakan hangat pada kulit kita.
1.4 Interaksi Cahya dengan Materi
Analisis kimia dengan metode spektrofotometri didasarkan pada interaksi sinar (radiasi elektromagnetik) dengan materi. Interaksi meliputi proses adsobrsi, emisi, refleksi, dan transmisi oleh atom-atom atau molekul dalam suatu materi. Selain dari itu ada yang disebut hamburan cahaya dan rotasi cahaya yang terpolarisasi.
1.4.1 Absorpsi Cahaya
Zat kimia dapat mengadsorpsi cahaya melalui berbagai cara, bila zat mikia mengadsorpsi cahaya, maka energi cahaya diubah menjadi bentuk energi lain.
1.4.2 Emisi Cahaya
Jika elektron pada keadaan tereksitasi kembali ke tingkat energi yang lebih rendah, maka energi akan diemisiskan dalam bentuk cahaya. Cahaya yang diemisikan memiliki panjang gelombang tertentu sesuai dengan perbedaan tingkat energi yang terlibat dalam proses emisi, Karena memiliki panjang gelombang tertentu maka cahaya yang diemisikan akan memiliki warna tertentu.
1.4.3 Hamburan Cahaya
Partikel-partikel besar dalam suatu campuran dapat menghamburkan cahaya ke segala arah, oleh karena itu intensitas cahaya asal akan berkurang. Pengukuran hamburan cahaya dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi suatu suspensi padatan sesuai ukuran partikelnya.
1.4.4 Refleksi Cahaya
Refleksi cahaya atau pemantulan cahaya adalah perubahan arah rambat cahaya ke arah sisi (medium) asalnya, setelah menumbuk antar ,muka dua medium.
1.3.5 Rotasi Cahaya Yang Terpolarisasi
Bila seberkas sinar melalui filter terpolarisasi khusus maka cahaya yang masuk dengan memiliki komponen listrik akan berosilasi pada satu arah yang dinamakan bidang terpolarisasi. Komponen listrik dari cahaya normal dapat berosilasi ke segala arah sudut tertentu terhadap arah gerak sinar.
Senyawa kimia bersifat optis aktif yaitu dapat memutar bidang cahaya terpolarisasi, jumlah putaran berkas cahaya tersebut dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi senyaaw kimia yang optis aktif dalam suatu sampel.Pada umumnya senyawa optis aktif mengandung gugus karbon yang asimetris (C asimetris), yaitu atom karbon yang mengikat empat jenis atom atau gugus yang berbeda-beda.
Spektrofotometer adalah alat untuk mengukur transmitan atau absorban suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang, metode ini sering disebut spektrofotometri. Teknik analisis spektrometri merupakan cara analisis yang paling penting dan paling khas penggunaannya. Semua teknik spektrometri berdasarkan atas emisi atau adsorbsi radiasi elektromagnetik yang merupakan sifat khas dari perubahan energi dalam suatu molekul atau atom tertentu. Perubahan energi ini berupa tingkatan energi terkuantisasi yang mencirikan jenis-jenis atom atau molekul, karena setiap atom atau molekul memiliki perbedaan satu dengan yang lainnya.
Spektrofotometri dapat dianggap sebagai perluasan suatu pemeriksaan visual dengan studi yang lebih mendalam dari absorbsi radiasi. Absobrsi radiasi oleh suatu sampel diukur pada berbagai panjang gelombang dan dialirkan ke suatu perekam yuntuk menghasilkan spektrum yang khas untuk komponen yang berbeda.
Analisis kimia dengan metode spektrofotometri didasarkan pada interaksi sinar (radiasi elektromagnetik) dengan materi. Interaksi meliputi proses adsobrsi, emisi, refleksi, dan transmisi oleh atom-atom atau molekul dalam suatu materi. Spektrofotometri merupakan suatu teknik analisis kimia untuk analisis kualitatif dan kuantitatif.
1.2 Radiasi Elektromagnetik
Suatu berkas radiasi merupakan gelombang elektromagnetik atau foton yang bergerak dengan kecepatan cahaya. Foton mempunyai sifat partikel dengan energi tertentu dan pada saat yang sama juga mempunyai sifat gelombang.
Gelombang pada dasarnya hanyalah suatu cara perpindahan energi satu tempat ke tempat lainnya, energi pada sinar berjalan melalui pergerakan lokal yang relarif kecil pada lingkungan sekitarnya. Pada gelombang terdapat puncak dan lembah, Jarak antara dua puncak dari gelombang dinamakan panjang gelombang. Jika banyaknya puncak dihitung setiap detiknya maka akan didapat frekuensi, frekuensi diukur dengan satuan putaran per detik disebut hertz. Misalnya sinar jingga mempunyai frekuensi 5 x 1014 Hz maka artinya sinar tersebut terdapat 5 x 10 14 puncak gelombang yang lewat tiap detiknya.
Terdapat hubungan yang sederhana antara panjang gelombang dan frekuensi dengan kecepatan sinar dari suatu warna.
c = λ . v
c : kecepatan sinar (3 x 108 m/detik)
λ : panjang gelombang
v : frekuensi
Kita dapat mengolahnya untuk mendapatkan panjang gelombang jika diketahui frekuensinya dan sebaliknya. Jika frekuensi dinaikkan maka panjang gelombang akan berkurang dan juka panjang gelombang lebih panjang maka frekuensinya juga lebih rendah. Jadi dapat disimpulkan, semakin pendek anjang gelombang maka frekuensinya lebih tinggi.
Selain dari pada itu frekuensi sinar mempunyai hubungan yang khas pula dengan energi, berikut persamaan sederhanaya :
E = h. v
E : Energi
H : ketetapan plank ( 6,626 x 10-27 erg/detik)
V : frekuensi
Dari persamaan diatas dapat dilihat jika frekuensi tinggi, maka energi sinar akan lebih tinggi.
1.3 Cahaya dan Sifat-sifatnya
Cahaya atau sinar adalah suatu bentuk energi dan merupakan radiasi elektromagnetik. Cahaya memiliki panjang gelombang, frekuensi , dan kecepatan. Pada tabel dibawah merupakan warna cahaya berdasarkan panjang gelombang.
No. Panjang gelombang (nm) warna Warna komplementer
1 <380 Ultra violet 2 380 – 435 Violet Hijau kekuningan 3 435 – 480 Biru Kuning 4 480 – 490 Biru kehijauan Jingga 5 490 – 500 Hijau kebiruan Merah 6 500 – 560 Hijau Ungu kemerahan 7 560 – 580 Hijau kekuningan Violet 8 580 – 595 Kuning Biru 9 595 – 650 Jingga Biru kehijauan 10 650 - 780 Merah Hijau kebiruan 11 >780 Inframerah dekat
Jangan membayangkan ada bataas yang jelas antara semua warna tersebut, pada kenyataannya warna saling bercampur satu sama lain, lebih rumit dari tabel diatas. Pada spektrum yang lebih lengkap, akan ditunjukkan ultra unggu dan infra merah, tetapi dapat diperbesar lagi hingga sinar-X dan gelombang radio (diatas infra merah), diantara sinar yang lain. Penjelasan tentang sinar dijelaskan sebagai berikut :
1.3.1 Sinar-X (x-ray)
Sinar-X panjang gelombangnya terdapat dibawah ultra violet, sinar ini cukup untuk mempengaruhi elektron dalam. Sinar-X memiliki panjang gelombang yang pendek, tetapi berenergi tinggi.
1.3.2 Sinar Ultra Ungu (ultra ungu)
Sinar UV trdapat pada panjang gelombang < 380 nm diatas sinar-X , sinar UV cukup untuk mempengaruhi elektron valensi. Sinar UV diproduksi oleh lampu khusus yang mengandung uap merkuri atau gas deuterium. Sinar UV berenergi tinggi, suatu senyawa bisa menyerap sinar UV apabila dalam senyawa tersebut terdapat gugus fungsi yang disebut senyawa kromofor. Kromofor memiliki ikatan tak jenuh atau mengandung gugus fungsi dengan ikatan rangkap. 1.3.3 Sinar Tampak (visible) Sinar tampak dapat dilihat oleh mata secara langsung, karena terdapat pada panjang gelombang 380-780 nm, yang cukup mempengaruhi elektron valesi. Sinar tampak diproduksi oleh lampu biasa ( mis. Wolfram), sinar ini terdiri dari beberapa cahaya yang disebut cahaya polikromatis. 1.3.4 Sinar Infra Merah (infra red) Sinar infra merah terdapa pada panjang gelombang > 780, energi radiasi IR cukup untuk mempengaruhi vibrasi dan rotasi molekul. Sinar IR dihasilkan dari benda panas semacam kawat logam dalam bola lampu, sinar IR tidak terlihat oleh amta tetapi dapat dirasakan hangat pada kulit kita.
1.4 Interaksi Cahya dengan Materi
Analisis kimia dengan metode spektrofotometri didasarkan pada interaksi sinar (radiasi elektromagnetik) dengan materi. Interaksi meliputi proses adsobrsi, emisi, refleksi, dan transmisi oleh atom-atom atau molekul dalam suatu materi. Selain dari itu ada yang disebut hamburan cahaya dan rotasi cahaya yang terpolarisasi.
1.4.1 Absorpsi Cahaya
Zat kimia dapat mengadsorpsi cahaya melalui berbagai cara, bila zat mikia mengadsorpsi cahaya, maka energi cahaya diubah menjadi bentuk energi lain.
1.4.2 Emisi Cahaya
Jika elektron pada keadaan tereksitasi kembali ke tingkat energi yang lebih rendah, maka energi akan diemisiskan dalam bentuk cahaya. Cahaya yang diemisikan memiliki panjang gelombang tertentu sesuai dengan perbedaan tingkat energi yang terlibat dalam proses emisi, Karena memiliki panjang gelombang tertentu maka cahaya yang diemisikan akan memiliki warna tertentu.
1.4.3 Hamburan Cahaya
Partikel-partikel besar dalam suatu campuran dapat menghamburkan cahaya ke segala arah, oleh karena itu intensitas cahaya asal akan berkurang. Pengukuran hamburan cahaya dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi suatu suspensi padatan sesuai ukuran partikelnya.
1.4.4 Refleksi Cahaya
Refleksi cahaya atau pemantulan cahaya adalah perubahan arah rambat cahaya ke arah sisi (medium) asalnya, setelah menumbuk antar ,muka dua medium.
1.3.5 Rotasi Cahaya Yang Terpolarisasi
Bila seberkas sinar melalui filter terpolarisasi khusus maka cahaya yang masuk dengan memiliki komponen listrik akan berosilasi pada satu arah yang dinamakan bidang terpolarisasi. Komponen listrik dari cahaya normal dapat berosilasi ke segala arah sudut tertentu terhadap arah gerak sinar.
Senyawa kimia bersifat optis aktif yaitu dapat memutar bidang cahaya terpolarisasi, jumlah putaran berkas cahaya tersebut dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi senyaaw kimia yang optis aktif dalam suatu sampel.Pada umumnya senyawa optis aktif mengandung gugus karbon yang asimetris (C asimetris), yaitu atom karbon yang mengikat empat jenis atom atau gugus yang berbeda-beda.
bakteri dan peranannya
BAKTERI
1. Bakteri,
Dari kata Latin bacterium (jamak, bacteria), adalah kelompok terbanyak dari organisme hidup. Mereka sangatlah kecil (mikroskopik) dan kebanyakan uniselular (bersel tunggal), dengan struktur sel yang relatif sederhana tanpa nukleus/inti sel, cytoskeleton, dan organel lain seperti mitokondria dan kloroplas. Struktur sel mereka dijelaskan lebih lanjut dalam artikel mengenai prokariota, karena bakteri merupakan prokariota, untuk membedakan mereka dengan organisme yang memiliki sel lebih kompleks, disebut eukariota. Istilah "bakteri" telah diterapkan untuk semua prokariota atau untuk kelompok besar mereka, tergantung pada gagasan mengenai hubungan mereka.
Bakteri adalah yang paling berkelimpahan dari semua organisme. Mereka tersebar (berada di mana-mana) di tanah, air, dan sebagai simbiosis dari organisme lain. Banyak patogen merupakan bakteri. Kebanyakan dari mereka kecil, biasanya hanya berukuran 0,5-5 μm, meski ada jenis dapat menjangkau 0,3 mm dalam diameter (Thiomargarita). Mereka umumnya memiliki dinding sel, seperti sel tumbuhan dan jamur, tetapi dengan komposisi sangat berbeda (peptidoglikan). Banyak yang bergerak menggunakan flagela, yang berbeda dalam strukturnya dari flagela kelompok lain.
1.1 Sejarah
Bakteri pertama ditemukan oleh Anthony van Leeuwenhoek pada 1674 dengan menggunakan mikroskop buatannya sendiri. Istilah bacterium diperkenalkan di kemudian hari oleh Ehrenberg pada tahun 1828, diambil dari kata Yunani βακτηριον yang memiliki arti "small stick".
1.2 Struktur sel
Struktur sel prokariota
Artikel utama struktur sel bakteri
Seperti prokariota (organisme yang tidak memiliki selaput inti) pada umumnya, semua bakteri memiliki struktur sel yang relatif sederhana. Struktur bakteri yang paling penting adalah dinding sel. Bakteri dapat digolongkan menjadi dua kelompok yaitu Gram positif dan Gram negatif didasarkan pada perbedaan struktur dinging sel. Bakteri Gram positif memiliki dinding sel yang terdiri atas lapisan peptidoglikan yang tebal dan asam teichoic. Sementara bakteri Gram negatif memiliki lapisan luar, lipopolisakarida - terdiri atas membran dan lapisan peptidoglikan yang tipis terletak pada periplasma (di antara lapisan luar dan membran sitoplasmik).
Banyak bakteri memiliki struktur di luar sel lainnya seperti flagela dan fimbria yang digunakan untuk bergerak, melekat dan konjugasi. Beberapa bakteri juga memiliki kapsul atau lapisan lendir yang membantu pelekatan bakteri pada suatu permukaan dan biofilm formation. Bakteri juga memiliki kromosom, ribosom dan beberapa spesies lainnya memiliki granula makanan, vakuola gas dan magnetosom. Beberapa bakteri mampu membentuk endospora yang membuat mereka mampu bertahan hidup pada lingkungan ekstrim.
1.3 Morfologi/bentuk bakteri
Berbagai bentuk tubuh bakteri
Berdasarkan berntuknya, bakteri dibagi menjadi tiga golongan besar, yaitu:
• Kokus (Coccus) dalah bakteri yang berbentuk bulat seperti bola, dan mempunyai beberapa variasi sebagai berikut:
o Mikrococcus, jika kecil dan tunggal
o Diplococcus, jka bergandanya dua-dua
o Tetracoccus, jika bergandengan empat dan membentuk bujursangkar
o Sarcina, jika bergerombol membentuk kubus
o Staphylococcus, jika bergerombol
o Streptococcus, jika bergandengan membentuk rantai
• Basil (Bacillus) adalah kelompok bakteri yang berbentuk batang atau silinder, dan mempunyai variasi sebagai berikut:
o Diplobacillus, jika bergandengan dua-dua
o Streptobacillus, jika bergandengan membentuk rantai
• Spiril (Spirilum) adalah bakteri yang berbentuk lengkung dan mempunyai variasi sebagai berikut:
o Vibrio, (bentuk koma), jika lengkung kurang dari setengah lingkaran
o Spiral, jika lengkung lebih dari setengah lingkaran
Bentuk tubuh/morfologi bakteri dipengaruhi oleh keadaan lingkungan, medium dan usia. Oleh karena itu untuk membandingkan bentuk serta ukuran bakteri, kondisinya harus sama. Pada umumnya bakteri yang usianya lebih muda ukurannya relatif lebih besar daripada yang sudah tua.
1.4 Alat gerak bakteri
Banyak spesies bakteri yang bergerak menggunakan flagel. Hampir semua bakteri yang berbentuk lengkung dan sebagian yang berbentuk batang ditemukan adanya flagel. Sedangkan bakteri kokus jarang sekali memiliki flagel. Ukuran flagel bakteri sangat kecil, tebalnya 0,02 – 0,1 mikro, dan panjangnya melebihi panjang sel bakteri. Berdasarkan tempat dan jumlah flagel yang dimiliki, bakteri dibagi menjadi lima golongan, yaitu:
• Atrik, tidak mempunyai flagel.
• Monotrik, mempunyai satu flagel pada salah satu ujungnya.
• Lofotrik, mempunyai sejumlah flagel pada salah satu ujungnya.
• Amfitrik, mempunyai satu flagel pada kedua ujungnya.
• Peritrik, mempunyai flagel pada seluruh permukaan tubuhnya.
1.5 Pengaruh lingkungan terhadap bakteri
Kondisi lingkungan yang mendukung dapat memacu pertumbuhan dan reproduksi bakteri. Faktor-faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap pertumbuhan dan reproduksi bakteri adalah suhu, kelembapan, dan cahaya.
a. Suhu
Berdasarkan kisaran suhu aktivitasnya, bakteri dibagi menjadi 3 golongan:
• Bakteri psikrofil, yaitu bakteri yang hidup pada daerah suhu antara 0°– 30 °C, dengan suhu optimum 15 °C.
• Bakteri mesofil, yaitu bakteri yang hidup di daerah suhu antara 15° – 55 °C, dengan suhu optimum 25° – 40 °C.
• Bakteri termofil, yaitu bakteri yang dapat hidup di daerah suhu tinggi antara 40° – 75 °C, dengan suhu optimum 50 - 65 °C
Pada tahun 1967 di Yellow Stone Park ditemukan bakteri yang hidup dalam sumber air panas bersuhu 93° – 500 °C.
b. Kelembapan
Pada umumnya bakteri memerlukan kelembapan yang cukup tinggi, kira-kira 85%. Pengurangan kadar air dari protoplasma menyebabkan kegiatan metabolisme terhenti, misalnya pada proses pembekuan dan pengeringan.
c. Cahaya
Cahaya sangat berpengaruh pada proses pertumbuhan bakteri. Umumnya cahaya merusak sel mikroorganisme yang tidak berklorofil. Sinar ultraviolet dapat menyebabkan terjadinya ionisasi komponen sel yang berakibat menghambat pertumbuhan atau menyebabkan kematian. Pengaruh cahaya terhadap bakteri dapat digunakan sebagai dasar sterilisasi atau pengawetan bahan makanan.
Jika keadaan lingkungan tidak menguntungkan seperti suhu tinggi, kekeringan atau zat-zat kimia tertentu, beberapa spesies dari Bacillus yang aerob dan beberapa spesies dari Clostridium yang anaerob dapat mempertahankan diri dengan spora. Spora tersebut dibentuk dalam sel yang disebut endospora. Endospora dibentuk oleh penggumpalan protoplasma yang sedikit sekali mengandung air. Oleh karena itu endospora lebih tahan terhadap keadaan lingkungan yang tidak menguntungkan dibandingkan dengan bakteri aktif. Apabila keadaan lingkungan membaik kembali, endospora dapat tumbuh menjadi satu sel bakteri biasa. Letak endospora di tengah-tengah sel bakteri atau pada salah satu ujungnya.
PERANAN BAKTERI
2. Bakteri menguntungkan
2.1 Bakteri pengurai
Bakteri saprofit menguraikan tumbuhan atau hewan yang mati, serta sisa-sisa atau kotoran organisme. Bakteri tersebut menguraikan protein, karbohidrat dan senyawa organik lain menjadi CO2, gas amoniak, dan senyawa-senyawa lain yang lebih sederhana. Oleh karena itu keberadaan bakteri ini sangat berperan dalam mineralisasi di alam dan dengan cara ini bakteri membersihkan dunia dari sampah-sampah organik.
2.2 Bakteri nitrifikasi
Bakteri nitrifikasi adalah bakteri-bakteri tertentu yang mampu menyusun senyawa nitrat dari amoniak yang berlangsung secara aerob di dalam tanah. Nitrifikasi terdiri atas dua tahap yaitu:
• Oksidasi amoniak menjadi nitrit oleh bakteri nitrit. Proses ini dinamakan nitritasi.
Reaksi nitritasi
• Oksidasi senyawa nitrit menjadi nitrat oleh bakteri nitrat. Prosesnya dinamakan nitratasi.
Reaksi nitratasi
Dalam bidang pertanian, nitrifikasi sangat menguntungkan karena menghasilkan senyawa yang diperlukan oleh tanaman yaitu nitrat. Tetapi sebaliknya di dalam air yang disediakan untuk sumber air minum, nitrat yang berlebihan tidak baik karena akan menyebabkan pertumbuhan ganggang di permukaan air menjadi berlimpah.
2.3 Bakteri nitrogen
Bakteri nitrogen adalah bakteri yang mampu mengikat nitrogen bebas dari udara dan mengubahnya menjadi suatu senyawa yang dapat diserap oleh tumbuhan. Karena kemampuannya mengikat nitrogen di udara, bakteri-bakteri tersebut berpengaruh terhadap nilai ekonomi tanah pertanian. Kelompok bakteri ini ada yang hidup bebas maupun simbiosis. Bakteri nitrogen yang hidup bebas yaitu Azotobacter chroococcum, Clostridium pasteurianum, dan Rhodospirillum rubrum. Bakteri nitrogen yang hidup bersimbiosis dengan tanaman polong-polongan yaitu Rhizobium leguminosarum, yang hidup dalam akar membentuk nodul atau bintil-bintil akar. Tumbuhan yang bersimbiosis dengan Rhizobium banyak digunakan sebagai pupuk hijau seperti Crotalaria, Tephrosia, dan Indigofera. Akar tanaman polong-polongan tersebut menyediakan karbohidrat dan senyawa lain bagi bakteri melalui kemampuannya mengikat nitrogen bagi akar. Jika bakteri dipisahkan dari inangnya (akar), maka tidak dapat mengikat nitrogen sama sekali atau hanya dapat mengikat nitrogen sedikit sekali. Bintil-bintil akar melepaskan senyawa nitrogen organik ke dalam tanah tempat tanaman polong hidup. Dengan demikian terjadi penambahan nitrogen yang dapat menambah kesuburan tanah.
2.4 Bakteri usus
Bakteri Eschereria coli hidup di kolon (usus besar) manusia, berfungsi membantu membusukkan sisa pencernaan juga menghasilkan vitamin B12, dan vitamin K yang penting dalam proses pembekuan darah. Dalam organ pencernaan berbagai hewan ternak dan kuda, bakteri anaerobik membantu mencernakan selusosa rumput menjadi zat yang lebih sederhana sehingga dapat diserap oleh dinding usus.
2.5 Bakteri fermentasi
Beberapa makanan hasil fermentasi dan mikroorganisme yang berperan:
No. Nama produk atau makanan Bahan baku Bakteri yang berperan
1. Yoghurt susu Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophilus
2. Mentega susu Streptococcus lactis
3. Terasi ikan Lactobacillus sp.
4. Asinan buah-buahan buah-buahan Lactobacillus sp.
5. Sosis daging Pediococcus cerevisiae
6. Kefir susu Lactobacillus bulgaricus dan Srteptococcus lactis
2.6 Bakteri penghasil antibiotik
Antibiotik merupakan zat yang dihasilkan oleh mikroorganisme dan mempunyai daya hambat terhadap kegiatan mikroorganisme lain. Beberapa bakteri yang menghasilkan antibiotik adalah:
• Bacillus brevis, menghasilkan terotrisin
• Bacillus subtilis, menghasilkan basitrasin
• Bacillus polymyxa, menghasilkan polimixin
3. Bakteri merugikan
3.1 Bakteri perusak makanan
Beberapa spesies pengurai tumbuh di dalam makanan. Mereka mengubah makanan dan mengeluarkan hasil metabolisme yang berupa toksin (racun). Racun tersebut berbahaya bagi kesehatan manusia. Contohnya:
• Clostridium botulinum, menghasilkan racun botulinin, seringkali terdapat pada makanan kalengan
• Pseudomonas cocovenenans, menghasilkan asam bongkrek, terdapat pada tempe bongkrek
• Leuconostoc mesenteroides, penyebab pelendiran makanan
3.2 Bakteri denitrifikasi
Jika oksigen dalam tanah kurang maka akan berlangsung denitrifikasi, yaitu nitrat direduksi sehingga terbentuk nitrit dan akhirnya menjadi amoniak yang tidak dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan. Contoh bakteri yang menyebabkan denitrifikasi adalah Micrococcus denitrificans dan Pseudomonas denitrificans.
3.3 Bakteri patogen
Merupakan kelompok bakteri parasit yang menimbulkan penyakit pada manusia, hewan dan tumbuhan.
Bakteri penyebab penyakit pada manusia:
No. Nama bakteri Penyakit yang ditimbulkan
1. Salmonella typhosa
Tifus
2. Shigella dysenteriae
Disentri basiler
3. Vibrio comma
Kolera
4. Haemophilus influenza
Influensa
5. Diplococcus pneumoniae
Pneumonia (radang paru-paru)
6. Mycobacterium tuberculosis
TBC paru-paru
7. Clostridium tetani
Tetanus
8. Neiseria meningitis
Meningitis (radang selaput otak)
9. Neiseria gonorrhoeae
Gonorrhaeae (kencing nanah)
10. Treponema pallidum
Sifilis atau Lues atau raja singa
11. Mycobacterium leprae
Lepra (kusta)
12. Treponema pertenue
Puru atau patek
Bakteri penyebab penyakit pada hewan:
No. Nama bakteri Penyakit yang ditimbulkan
1. Brucella abortus
Brucellosis pada sapi
2. Streptococcus agalactia
Mastitis pada sapi (radang payudara)
3. Bacillus anthracis
Antraks
4. Actinomyces bovis
Bengkak rahang pada sapi
5. Cytophaga columnaris
Penyakit pada ikan
Bakteri penyebab penyakit pada tumbuhan:
No. Nama bakteri Penyakit yang ditimbulkan
1. Xanthomonas oryzae
Menyerang pucuk batang padi
2. Xanthomonas campestris
Menyerang tanaman kubis
3. Pseudomonas solanacaerum
Penyakit layu pada famili terung-terungan
4. Erwinia amylovora
Penyakit bonyok pada buah-buahan
3.4 Dekomposisi
Bakteri bekerja secara terstruktur dalam proses degradasi organisme atau proses pembusukan mayat. Proses pembusukan berawal dari mikroorganisme, misalnya bakteri-bakteri yang hidup di dalam usus besar manusia. Bakteri tersebut mulai mendegradasi protein yang terdapat dalam tubuh. Jika seluruh jenis ikatan protein sudah terputus, beberapa jaringan tubuh menjadi tidak berfungsi. Proses ini disempurnakan bakteri yang datang dari luar tubuh mayat, dan dapat pula berasal dari udara, tanah, ataupun air. Seluruh jenis bakteri ini menyerang hampir seluruh sel di tubuh dengan cara menyerang sistem pertahanan tubuh yang tidak lagi aktif, menghancurkan jaringan otot, atau menghasilkan enzim penghancur sel yang disebut protease. Kemudian dengan berbagai jenis metabolisme, mikroorganisme mulai memakan jaringan mati dan mencernanya. Tak jarang kerja proses ini dibantu reaksi kimia alami yang terjadi dalam organisme mati.
3.5 Bakteri heterotrof
Tidak semua mikroorganisme mampu mendegradasi mayat. Kebanyakan mereka berasal dari jenis bakteri heterotrof. Bakteri ini membutuhkan molekul-molekul organik dari organisme lain sebagai nutrisi agar ia dapat bertahan hidup dan berkembang biak. Berbeda dengan bakteri autotrof yang mampu menghasilkan makanan sendiri dengan CO2 sebagai nutrisi makro serta bantuan dari cahaya matahari atau sumber energi kimia lainnya.
Jenis bakteri heterotrof biasanya hidup dan berkembang biak pada organisme mati. Mereka mendapatkan energi dengan menguraikan senyawa organik pada organisme mati. Molekul-molekul besar seperti protein, karbohidrat, lemak, atau senyawa organik lain didekomposisi metabolisme tubuh bakteri tersebut menjadi molekul-molekul tunggal seperti asam amino, metana, gas CO2, serta molekul-molekul lain yang mengandung enam nutrisi utama bakteri, yaitu senyawa-senyawa karbon (C), hidrogen (H), nitrogen (N), oksigen (O), fosfor (P), serta sulfur (S).
3.6 Kumpulan unsur organik
Tubuh mayat adalah tempat hidup, sumber makanan, serta tempat berkembang biak bakteri-bakteri tersebut, karena tubuh terdiri dari kumpulan protein, karbohidrat, lemak, atau senyawa organik dan anorganik lain. Secara biologis, tubuh makhluk hidup (khususnya manusia) kumpulan dari unsur-unsur organik seperti C, H, N, O, P, S, atau unsur anorganik seperti K, Mg, Ca, Fe, Co, Zn, Cu, Mn, atau Ni. Keseluruhan unsur tersebut dibutuhkan bakteri heterotrof sebagai sumber nutrisi alias makanan utama mereka. Sementara cairan-cairan dengan pH (tingkat keasaman suatu larutan) tertentu yang berada dalam tubuh manusia adalah media kultur (lingkungan) pertumbuhan yang baik bagi bakteri-bakteri tersebut.
3.7 Bau busuk
Bau busuk dari tubuh mayat tidak hanya mengganggu, namun juga membahayakan. Pembusukan dimulai dengan pemutusan ikatan protein-protein besar pada jaringan tubuh oleh bakteri fermentasi menggunakan enzim protease. Kumpulan hasil pemutusan ikatan protein yang disebut asam amino ini dicerna berbagai jenis bakteri, misalnya bakteri acetogen. Bakteri ini mereaksikan asam amino dengan oksigen dalam tubuhnya untuk menghasilkan asam asetat, hidrogen, nitrogen, serta gas karbon dioksida. Produk asam asetat ini menimbulkan bau.
Asam asetat yang dihasilkan ini diproses kembali oleh bakteri jenis methanogen, misalnya Methanothermobacter thermoautotrophicum yang biasa hidup di lingkungan kotor seperti selokan dan pembuangan limbah (septic tank). Asam asetat direaksikan dalam sel methanogen dengan gas hidrogen dan karbon dioksida untuk menghasilkan metana, air, dan karbon dioksida. Metana dalam bentuk gas juga menghasilkan bau busuk.
Selain asam asetat dan gas metana, beberapa bakteri menghasilkan gas hidrogen sulfida yang baunya seperti telur busuk. Lebih dari itu, bau busuk mayat di lautan yang bercampur dengan uap garam bersifat racun, karena mampu mereduksi konsentrasi elektrolit dalam tubuh.
Produk berbahaya selain gas yang dihasilkan adalah cairan asam dan cairan lain yang mengandung protein toksik. Jika cairan-cairan ini sempat menginfeksi kulit yang luka atau terkena makanan, bukan hanya produk beracun yang dapat masuk ke dalam tubuh tetapi juga bakteri heterotrof patogen seperti clostridium.
Bakteri serta produk beracun ini dapat menginfeksi manusia lewat kontaminasi makanan, minuman, atau luka di kulit. Karena adanya saluran masuk ini, maka berbagai penyakit seperti malaria, diare, degradasi sel darah merah, lemahnya sistem pertahanan tubuh, infeksi pada luka (tetanus), bengkak, atau infeksi pada alat kelamin menjadi ancaman yang serius.
Cara mengatasi serangan mikroorganisme ini adalah dengan menjaga makanan dan minuman tetap steril, yaitu dengan dipanaskan. Mencuci tangan dan kaki dengan sabun antiseptik cair sebelum makan. Menjaga lingkungan agar steril dengan cara menyemprotkan obat pensteril.
Bakteri-bakteri tersebut juga dapat dicegah pertumbuhannya dengan cara meminum obat antibiotik atau suntik imunitas. Sifat-sifat inilah yang harus dipahami dengan cara mengikuti prosedur standar penanganan mayat. Antara lain menggunakan masker standar minimal WHO (tipe N-95), memakai sarung tangan khusus, serta mencuci tangan sebelum dan sesudah mengangkat satu mayat. Langkah terbaik adalah segera menguburkan mayat.
Sumber : wikipedia/bakteri
1. Bakteri,
Dari kata Latin bacterium (jamak, bacteria), adalah kelompok terbanyak dari organisme hidup. Mereka sangatlah kecil (mikroskopik) dan kebanyakan uniselular (bersel tunggal), dengan struktur sel yang relatif sederhana tanpa nukleus/inti sel, cytoskeleton, dan organel lain seperti mitokondria dan kloroplas. Struktur sel mereka dijelaskan lebih lanjut dalam artikel mengenai prokariota, karena bakteri merupakan prokariota, untuk membedakan mereka dengan organisme yang memiliki sel lebih kompleks, disebut eukariota. Istilah "bakteri" telah diterapkan untuk semua prokariota atau untuk kelompok besar mereka, tergantung pada gagasan mengenai hubungan mereka.
Bakteri adalah yang paling berkelimpahan dari semua organisme. Mereka tersebar (berada di mana-mana) di tanah, air, dan sebagai simbiosis dari organisme lain. Banyak patogen merupakan bakteri. Kebanyakan dari mereka kecil, biasanya hanya berukuran 0,5-5 μm, meski ada jenis dapat menjangkau 0,3 mm dalam diameter (Thiomargarita). Mereka umumnya memiliki dinding sel, seperti sel tumbuhan dan jamur, tetapi dengan komposisi sangat berbeda (peptidoglikan). Banyak yang bergerak menggunakan flagela, yang berbeda dalam strukturnya dari flagela kelompok lain.
1.1 Sejarah
Bakteri pertama ditemukan oleh Anthony van Leeuwenhoek pada 1674 dengan menggunakan mikroskop buatannya sendiri. Istilah bacterium diperkenalkan di kemudian hari oleh Ehrenberg pada tahun 1828, diambil dari kata Yunani βακτηριον yang memiliki arti "small stick".
1.2 Struktur sel
Struktur sel prokariota
Artikel utama struktur sel bakteri
Seperti prokariota (organisme yang tidak memiliki selaput inti) pada umumnya, semua bakteri memiliki struktur sel yang relatif sederhana. Struktur bakteri yang paling penting adalah dinding sel. Bakteri dapat digolongkan menjadi dua kelompok yaitu Gram positif dan Gram negatif didasarkan pada perbedaan struktur dinging sel. Bakteri Gram positif memiliki dinding sel yang terdiri atas lapisan peptidoglikan yang tebal dan asam teichoic. Sementara bakteri Gram negatif memiliki lapisan luar, lipopolisakarida - terdiri atas membran dan lapisan peptidoglikan yang tipis terletak pada periplasma (di antara lapisan luar dan membran sitoplasmik).
Banyak bakteri memiliki struktur di luar sel lainnya seperti flagela dan fimbria yang digunakan untuk bergerak, melekat dan konjugasi. Beberapa bakteri juga memiliki kapsul atau lapisan lendir yang membantu pelekatan bakteri pada suatu permukaan dan biofilm formation. Bakteri juga memiliki kromosom, ribosom dan beberapa spesies lainnya memiliki granula makanan, vakuola gas dan magnetosom. Beberapa bakteri mampu membentuk endospora yang membuat mereka mampu bertahan hidup pada lingkungan ekstrim.
1.3 Morfologi/bentuk bakteri
Berbagai bentuk tubuh bakteri
Berdasarkan berntuknya, bakteri dibagi menjadi tiga golongan besar, yaitu:
• Kokus (Coccus) dalah bakteri yang berbentuk bulat seperti bola, dan mempunyai beberapa variasi sebagai berikut:
o Mikrococcus, jika kecil dan tunggal
o Diplococcus, jka bergandanya dua-dua
o Tetracoccus, jika bergandengan empat dan membentuk bujursangkar
o Sarcina, jika bergerombol membentuk kubus
o Staphylococcus, jika bergerombol
o Streptococcus, jika bergandengan membentuk rantai
• Basil (Bacillus) adalah kelompok bakteri yang berbentuk batang atau silinder, dan mempunyai variasi sebagai berikut:
o Diplobacillus, jika bergandengan dua-dua
o Streptobacillus, jika bergandengan membentuk rantai
• Spiril (Spirilum) adalah bakteri yang berbentuk lengkung dan mempunyai variasi sebagai berikut:
o Vibrio, (bentuk koma), jika lengkung kurang dari setengah lingkaran
o Spiral, jika lengkung lebih dari setengah lingkaran
Bentuk tubuh/morfologi bakteri dipengaruhi oleh keadaan lingkungan, medium dan usia. Oleh karena itu untuk membandingkan bentuk serta ukuran bakteri, kondisinya harus sama. Pada umumnya bakteri yang usianya lebih muda ukurannya relatif lebih besar daripada yang sudah tua.
1.4 Alat gerak bakteri
Banyak spesies bakteri yang bergerak menggunakan flagel. Hampir semua bakteri yang berbentuk lengkung dan sebagian yang berbentuk batang ditemukan adanya flagel. Sedangkan bakteri kokus jarang sekali memiliki flagel. Ukuran flagel bakteri sangat kecil, tebalnya 0,02 – 0,1 mikro, dan panjangnya melebihi panjang sel bakteri. Berdasarkan tempat dan jumlah flagel yang dimiliki, bakteri dibagi menjadi lima golongan, yaitu:
• Atrik, tidak mempunyai flagel.
• Monotrik, mempunyai satu flagel pada salah satu ujungnya.
• Lofotrik, mempunyai sejumlah flagel pada salah satu ujungnya.
• Amfitrik, mempunyai satu flagel pada kedua ujungnya.
• Peritrik, mempunyai flagel pada seluruh permukaan tubuhnya.
1.5 Pengaruh lingkungan terhadap bakteri
Kondisi lingkungan yang mendukung dapat memacu pertumbuhan dan reproduksi bakteri. Faktor-faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap pertumbuhan dan reproduksi bakteri adalah suhu, kelembapan, dan cahaya.
a. Suhu
Berdasarkan kisaran suhu aktivitasnya, bakteri dibagi menjadi 3 golongan:
• Bakteri psikrofil, yaitu bakteri yang hidup pada daerah suhu antara 0°– 30 °C, dengan suhu optimum 15 °C.
• Bakteri mesofil, yaitu bakteri yang hidup di daerah suhu antara 15° – 55 °C, dengan suhu optimum 25° – 40 °C.
• Bakteri termofil, yaitu bakteri yang dapat hidup di daerah suhu tinggi antara 40° – 75 °C, dengan suhu optimum 50 - 65 °C
Pada tahun 1967 di Yellow Stone Park ditemukan bakteri yang hidup dalam sumber air panas bersuhu 93° – 500 °C.
b. Kelembapan
Pada umumnya bakteri memerlukan kelembapan yang cukup tinggi, kira-kira 85%. Pengurangan kadar air dari protoplasma menyebabkan kegiatan metabolisme terhenti, misalnya pada proses pembekuan dan pengeringan.
c. Cahaya
Cahaya sangat berpengaruh pada proses pertumbuhan bakteri. Umumnya cahaya merusak sel mikroorganisme yang tidak berklorofil. Sinar ultraviolet dapat menyebabkan terjadinya ionisasi komponen sel yang berakibat menghambat pertumbuhan atau menyebabkan kematian. Pengaruh cahaya terhadap bakteri dapat digunakan sebagai dasar sterilisasi atau pengawetan bahan makanan.
Jika keadaan lingkungan tidak menguntungkan seperti suhu tinggi, kekeringan atau zat-zat kimia tertentu, beberapa spesies dari Bacillus yang aerob dan beberapa spesies dari Clostridium yang anaerob dapat mempertahankan diri dengan spora. Spora tersebut dibentuk dalam sel yang disebut endospora. Endospora dibentuk oleh penggumpalan protoplasma yang sedikit sekali mengandung air. Oleh karena itu endospora lebih tahan terhadap keadaan lingkungan yang tidak menguntungkan dibandingkan dengan bakteri aktif. Apabila keadaan lingkungan membaik kembali, endospora dapat tumbuh menjadi satu sel bakteri biasa. Letak endospora di tengah-tengah sel bakteri atau pada salah satu ujungnya.
PERANAN BAKTERI
2. Bakteri menguntungkan
2.1 Bakteri pengurai
Bakteri saprofit menguraikan tumbuhan atau hewan yang mati, serta sisa-sisa atau kotoran organisme. Bakteri tersebut menguraikan protein, karbohidrat dan senyawa organik lain menjadi CO2, gas amoniak, dan senyawa-senyawa lain yang lebih sederhana. Oleh karena itu keberadaan bakteri ini sangat berperan dalam mineralisasi di alam dan dengan cara ini bakteri membersihkan dunia dari sampah-sampah organik.
2.2 Bakteri nitrifikasi
Bakteri nitrifikasi adalah bakteri-bakteri tertentu yang mampu menyusun senyawa nitrat dari amoniak yang berlangsung secara aerob di dalam tanah. Nitrifikasi terdiri atas dua tahap yaitu:
• Oksidasi amoniak menjadi nitrit oleh bakteri nitrit. Proses ini dinamakan nitritasi.
Reaksi nitritasi
• Oksidasi senyawa nitrit menjadi nitrat oleh bakteri nitrat. Prosesnya dinamakan nitratasi.
Reaksi nitratasi
Dalam bidang pertanian, nitrifikasi sangat menguntungkan karena menghasilkan senyawa yang diperlukan oleh tanaman yaitu nitrat. Tetapi sebaliknya di dalam air yang disediakan untuk sumber air minum, nitrat yang berlebihan tidak baik karena akan menyebabkan pertumbuhan ganggang di permukaan air menjadi berlimpah.
2.3 Bakteri nitrogen
Bakteri nitrogen adalah bakteri yang mampu mengikat nitrogen bebas dari udara dan mengubahnya menjadi suatu senyawa yang dapat diserap oleh tumbuhan. Karena kemampuannya mengikat nitrogen di udara, bakteri-bakteri tersebut berpengaruh terhadap nilai ekonomi tanah pertanian. Kelompok bakteri ini ada yang hidup bebas maupun simbiosis. Bakteri nitrogen yang hidup bebas yaitu Azotobacter chroococcum, Clostridium pasteurianum, dan Rhodospirillum rubrum. Bakteri nitrogen yang hidup bersimbiosis dengan tanaman polong-polongan yaitu Rhizobium leguminosarum, yang hidup dalam akar membentuk nodul atau bintil-bintil akar. Tumbuhan yang bersimbiosis dengan Rhizobium banyak digunakan sebagai pupuk hijau seperti Crotalaria, Tephrosia, dan Indigofera. Akar tanaman polong-polongan tersebut menyediakan karbohidrat dan senyawa lain bagi bakteri melalui kemampuannya mengikat nitrogen bagi akar. Jika bakteri dipisahkan dari inangnya (akar), maka tidak dapat mengikat nitrogen sama sekali atau hanya dapat mengikat nitrogen sedikit sekali. Bintil-bintil akar melepaskan senyawa nitrogen organik ke dalam tanah tempat tanaman polong hidup. Dengan demikian terjadi penambahan nitrogen yang dapat menambah kesuburan tanah.
2.4 Bakteri usus
Bakteri Eschereria coli hidup di kolon (usus besar) manusia, berfungsi membantu membusukkan sisa pencernaan juga menghasilkan vitamin B12, dan vitamin K yang penting dalam proses pembekuan darah. Dalam organ pencernaan berbagai hewan ternak dan kuda, bakteri anaerobik membantu mencernakan selusosa rumput menjadi zat yang lebih sederhana sehingga dapat diserap oleh dinding usus.
2.5 Bakteri fermentasi
Beberapa makanan hasil fermentasi dan mikroorganisme yang berperan:
No. Nama produk atau makanan Bahan baku Bakteri yang berperan
1. Yoghurt susu Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophilus
2. Mentega susu Streptococcus lactis
3. Terasi ikan Lactobacillus sp.
4. Asinan buah-buahan buah-buahan Lactobacillus sp.
5. Sosis daging Pediococcus cerevisiae
6. Kefir susu Lactobacillus bulgaricus dan Srteptococcus lactis
2.6 Bakteri penghasil antibiotik
Antibiotik merupakan zat yang dihasilkan oleh mikroorganisme dan mempunyai daya hambat terhadap kegiatan mikroorganisme lain. Beberapa bakteri yang menghasilkan antibiotik adalah:
• Bacillus brevis, menghasilkan terotrisin
• Bacillus subtilis, menghasilkan basitrasin
• Bacillus polymyxa, menghasilkan polimixin
3. Bakteri merugikan
3.1 Bakteri perusak makanan
Beberapa spesies pengurai tumbuh di dalam makanan. Mereka mengubah makanan dan mengeluarkan hasil metabolisme yang berupa toksin (racun). Racun tersebut berbahaya bagi kesehatan manusia. Contohnya:
• Clostridium botulinum, menghasilkan racun botulinin, seringkali terdapat pada makanan kalengan
• Pseudomonas cocovenenans, menghasilkan asam bongkrek, terdapat pada tempe bongkrek
• Leuconostoc mesenteroides, penyebab pelendiran makanan
3.2 Bakteri denitrifikasi
Jika oksigen dalam tanah kurang maka akan berlangsung denitrifikasi, yaitu nitrat direduksi sehingga terbentuk nitrit dan akhirnya menjadi amoniak yang tidak dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan. Contoh bakteri yang menyebabkan denitrifikasi adalah Micrococcus denitrificans dan Pseudomonas denitrificans.
3.3 Bakteri patogen
Merupakan kelompok bakteri parasit yang menimbulkan penyakit pada manusia, hewan dan tumbuhan.
Bakteri penyebab penyakit pada manusia:
No. Nama bakteri Penyakit yang ditimbulkan
1. Salmonella typhosa
Tifus
2. Shigella dysenteriae
Disentri basiler
3. Vibrio comma
Kolera
4. Haemophilus influenza
Influensa
5. Diplococcus pneumoniae
Pneumonia (radang paru-paru)
6. Mycobacterium tuberculosis
TBC paru-paru
7. Clostridium tetani
Tetanus
8. Neiseria meningitis
Meningitis (radang selaput otak)
9. Neiseria gonorrhoeae
Gonorrhaeae (kencing nanah)
10. Treponema pallidum
Sifilis atau Lues atau raja singa
11. Mycobacterium leprae
Lepra (kusta)
12. Treponema pertenue
Puru atau patek
Bakteri penyebab penyakit pada hewan:
No. Nama bakteri Penyakit yang ditimbulkan
1. Brucella abortus
Brucellosis pada sapi
2. Streptococcus agalactia
Mastitis pada sapi (radang payudara)
3. Bacillus anthracis
Antraks
4. Actinomyces bovis
Bengkak rahang pada sapi
5. Cytophaga columnaris
Penyakit pada ikan
Bakteri penyebab penyakit pada tumbuhan:
No. Nama bakteri Penyakit yang ditimbulkan
1. Xanthomonas oryzae
Menyerang pucuk batang padi
2. Xanthomonas campestris
Menyerang tanaman kubis
3. Pseudomonas solanacaerum
Penyakit layu pada famili terung-terungan
4. Erwinia amylovora
Penyakit bonyok pada buah-buahan
3.4 Dekomposisi
Bakteri bekerja secara terstruktur dalam proses degradasi organisme atau proses pembusukan mayat. Proses pembusukan berawal dari mikroorganisme, misalnya bakteri-bakteri yang hidup di dalam usus besar manusia. Bakteri tersebut mulai mendegradasi protein yang terdapat dalam tubuh. Jika seluruh jenis ikatan protein sudah terputus, beberapa jaringan tubuh menjadi tidak berfungsi. Proses ini disempurnakan bakteri yang datang dari luar tubuh mayat, dan dapat pula berasal dari udara, tanah, ataupun air. Seluruh jenis bakteri ini menyerang hampir seluruh sel di tubuh dengan cara menyerang sistem pertahanan tubuh yang tidak lagi aktif, menghancurkan jaringan otot, atau menghasilkan enzim penghancur sel yang disebut protease. Kemudian dengan berbagai jenis metabolisme, mikroorganisme mulai memakan jaringan mati dan mencernanya. Tak jarang kerja proses ini dibantu reaksi kimia alami yang terjadi dalam organisme mati.
3.5 Bakteri heterotrof
Tidak semua mikroorganisme mampu mendegradasi mayat. Kebanyakan mereka berasal dari jenis bakteri heterotrof. Bakteri ini membutuhkan molekul-molekul organik dari organisme lain sebagai nutrisi agar ia dapat bertahan hidup dan berkembang biak. Berbeda dengan bakteri autotrof yang mampu menghasilkan makanan sendiri dengan CO2 sebagai nutrisi makro serta bantuan dari cahaya matahari atau sumber energi kimia lainnya.
Jenis bakteri heterotrof biasanya hidup dan berkembang biak pada organisme mati. Mereka mendapatkan energi dengan menguraikan senyawa organik pada organisme mati. Molekul-molekul besar seperti protein, karbohidrat, lemak, atau senyawa organik lain didekomposisi metabolisme tubuh bakteri tersebut menjadi molekul-molekul tunggal seperti asam amino, metana, gas CO2, serta molekul-molekul lain yang mengandung enam nutrisi utama bakteri, yaitu senyawa-senyawa karbon (C), hidrogen (H), nitrogen (N), oksigen (O), fosfor (P), serta sulfur (S).
3.6 Kumpulan unsur organik
Tubuh mayat adalah tempat hidup, sumber makanan, serta tempat berkembang biak bakteri-bakteri tersebut, karena tubuh terdiri dari kumpulan protein, karbohidrat, lemak, atau senyawa organik dan anorganik lain. Secara biologis, tubuh makhluk hidup (khususnya manusia) kumpulan dari unsur-unsur organik seperti C, H, N, O, P, S, atau unsur anorganik seperti K, Mg, Ca, Fe, Co, Zn, Cu, Mn, atau Ni. Keseluruhan unsur tersebut dibutuhkan bakteri heterotrof sebagai sumber nutrisi alias makanan utama mereka. Sementara cairan-cairan dengan pH (tingkat keasaman suatu larutan) tertentu yang berada dalam tubuh manusia adalah media kultur (lingkungan) pertumbuhan yang baik bagi bakteri-bakteri tersebut.
3.7 Bau busuk
Bau busuk dari tubuh mayat tidak hanya mengganggu, namun juga membahayakan. Pembusukan dimulai dengan pemutusan ikatan protein-protein besar pada jaringan tubuh oleh bakteri fermentasi menggunakan enzim protease. Kumpulan hasil pemutusan ikatan protein yang disebut asam amino ini dicerna berbagai jenis bakteri, misalnya bakteri acetogen. Bakteri ini mereaksikan asam amino dengan oksigen dalam tubuhnya untuk menghasilkan asam asetat, hidrogen, nitrogen, serta gas karbon dioksida. Produk asam asetat ini menimbulkan bau.
Asam asetat yang dihasilkan ini diproses kembali oleh bakteri jenis methanogen, misalnya Methanothermobacter thermoautotrophicum yang biasa hidup di lingkungan kotor seperti selokan dan pembuangan limbah (septic tank). Asam asetat direaksikan dalam sel methanogen dengan gas hidrogen dan karbon dioksida untuk menghasilkan metana, air, dan karbon dioksida. Metana dalam bentuk gas juga menghasilkan bau busuk.
Selain asam asetat dan gas metana, beberapa bakteri menghasilkan gas hidrogen sulfida yang baunya seperti telur busuk. Lebih dari itu, bau busuk mayat di lautan yang bercampur dengan uap garam bersifat racun, karena mampu mereduksi konsentrasi elektrolit dalam tubuh.
Produk berbahaya selain gas yang dihasilkan adalah cairan asam dan cairan lain yang mengandung protein toksik. Jika cairan-cairan ini sempat menginfeksi kulit yang luka atau terkena makanan, bukan hanya produk beracun yang dapat masuk ke dalam tubuh tetapi juga bakteri heterotrof patogen seperti clostridium.
Bakteri serta produk beracun ini dapat menginfeksi manusia lewat kontaminasi makanan, minuman, atau luka di kulit. Karena adanya saluran masuk ini, maka berbagai penyakit seperti malaria, diare, degradasi sel darah merah, lemahnya sistem pertahanan tubuh, infeksi pada luka (tetanus), bengkak, atau infeksi pada alat kelamin menjadi ancaman yang serius.
Cara mengatasi serangan mikroorganisme ini adalah dengan menjaga makanan dan minuman tetap steril, yaitu dengan dipanaskan. Mencuci tangan dan kaki dengan sabun antiseptik cair sebelum makan. Menjaga lingkungan agar steril dengan cara menyemprotkan obat pensteril.
Bakteri-bakteri tersebut juga dapat dicegah pertumbuhannya dengan cara meminum obat antibiotik atau suntik imunitas. Sifat-sifat inilah yang harus dipahami dengan cara mengikuti prosedur standar penanganan mayat. Antara lain menggunakan masker standar minimal WHO (tipe N-95), memakai sarung tangan khusus, serta mencuci tangan sebelum dan sesudah mengangkat satu mayat. Langkah terbaik adalah segera menguburkan mayat.
Sumber : wikipedia/bakteri
Langganan:
Postingan (Atom)