BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Tanaman Rumput Alang - USU-IR

BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Tanaman Rumput Alang-Alang
Alang-alang atau ilalang yang memiliki nama ilmiah yaitu Imperata cylindrica
yang merupakan rumput asli Indonesia yang sangat mudah sekali tumbuh dan
berkembang. Alang-alang ialah sejenis rumput berdaun tajam, yang kerap menjadi
gulma di lahan pertanian. Alang-alang menyebar secara alami mulai dari India
hingga ke Asia Timur, Asia Tenggara, Mikronesia, dan Australia (Wibisono,
2011). Menurut Moenandir (1988), alang-alang (Imperata Cylindrica) dalam
sistematika (taksonomi) tumbuhan dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
Divisi
: Spermatophyta
Sub divisi
: Angiospermae
Kelas
: Moncotyledonae
Bangsa
: Poales
Suku
: Gramineae
Marga
: Imperata
Jenis
: Imperata cylindrica.
Nama umum : Alang-alang
Alang-alang biasa digunakan sebagai pakan ternak. Secara tradisional,
alang-alang juga dimanfaatkan penduduk pedesaan untuk membuat atap rumah
dikarenakan keberadaannya yang mudah didapatkan serta tahan lama. Alangalang juga dapat dimanfaatkan sebagai bahan pembuatan kertas. Alang-alang
bermanfaat dalam mengontrol erosi tanah atau sebagai pupuk hijau. Alang-alang
juga memiliki manfaat lain seperti sebagai hiasan dan dapat juga digunakan
sebagai alternatif pengobatan yaitu rimpangnya (Febrisari, 2008).
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan adapun kandungan kimia
alang-alang dapat ditunjukkan pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1. Kandungan Kimia Alang-Alang
No. Kandungan Kimia
1.
Kadar Abu
2.
Ekstraktif
3.
Lignin
4.
Alfa Selulosa
5.
Pentosan/Hemiselulosa
(Wibisono, 2011)
Persentase (%)
5,42
3,6
18,12
44,28
28,58
2.2. Selulosa
2.2.1 Struktur Selulosa
Selulosa merupakan senyawa organik yang paling melimpah di bumi.
Diperkirakan sekitar 1011 ton selulosa dibiosintesis tiap tahun dan selulosa
mencakup sekitar 50% dari karbon tak bebas di bumi. Selulosa membentuk
komponen serat dari dinding sel tumbuhan .Selulosa mempunyai rumus empirik
(C6H10O5)n dengan n~1500 dan berat molekul ~ 243.000 (Fessenden, 1986).
Struktur selulosa terdiri dari rantai polimer β-glukosa yang dihubungkan dengan
ikatan glikosida 1,4 yang ditunjukkan pada Gambar 2.1.
CH2OH
H
OH
OH
H
O
H
H
O
1
*
O
OH
H
4
H
H
H
H
*
O
O
H
OH
CH2OH
n
Gambar 2.1. Struktur molekul selulosa (Fessenden, 1986)
Universitas Sumatera Utara
2.2.2 Sifat - Sifat Selulosa
Selulosa merupakan komponen utama dalam pembuatan kertas. Selulosa adalah
senyawa organik penyusun utama dinding sel dari tumbuhan. Adapun sifat dari
selulosa adalah berbentuk senyawa berserat, mempunyai tegangan tarik yang
tinggi, tidak larut dalam air dan pelarut organic Wibisono (2011). Bahan berbasis
selulosa sering digunakan karena memiliki sifat mekanik yang baik seperti
kekuatan dan modulus regang yang tinggi, kemurnian tinggi, kapasitas mengikat
air tinggi, dan struktur jaringan yang sangat baik (Gea, et al. 2011).
2.2.3 Sumber Selulosa
Selulosa merupakan struktur dasar sel-sel tanaman, oleh karena itu merupakan
bahan alam yang paling penting yang dibuat oleh organisme hidup. Selulosa
terdapat pada semua tanaman dari pohon bertingkat tinggi hingga organisme
primitif seperti rumput laut, flagelata dan bakteria. Kadar selulosa yang tinggi
terdapat dalam rambut biji (kapas, kapok) dan serabut kulit (rami, flax, henep),
lumut, ekor kuda dan bacteria yang mengandung selulosa (Wegener, 1985).
2.3. Mikrokristal Selulosa
Selulosa mikrokristal adalah selulosa yang berbentuk kristalin yang telah
mengalami depolimerisasi parsial dan fraksinasi, berwarna putih, tidak berbau,
tidak berasa, berbentuk serbuk dan merupakan partikel berpori (Adel, 2011).
Secara komersil, selulosa mikrokristal dibuat dari kayu keras. Beberapa penelitian
selulosa mikrokristal telah dilakukan dengan sumber selulosa yang berbeda-beda
seperti katun, ampas tebu dan tandan kosong kelapa sawit. Ada juga mikrokristal
dibuat dari bakteri seperti bakteri penghasil Gluconacetobacter xylinus (Keshk,
2011).
Universitas Sumatera Utara
Umumnya, selulosa mikrokristal dibuat
dengan proses hidrolisis
menggunakan asam. Rowe, et al. (2009) menyatakan bahwa selulosa mikrokristal
dibuat dengan cara hidrolisis terkontrol alfa selulosa, suatu pulp dari tumbuhan
yang berserat dengan larutan asam mineral encer. Proses pembuatan selulosa
mikrokristal adalah proses menghilangkan bagian amorf dan meninggalkan bagian
kristalin dari selulosa.
2.4. Kitosan
Kitosan adalah suatu polisakarida yang diperoleh melalui deasetilasi kitin.
Perbedaan di antara kitin dan kitosan terdapat dalam derajat deasetilasinya.
Kitosan mempunyai derajat deasetilasi 80–90%, akan tetapi kebanyakan publikasi
menggunakan istilah kitosan apabila derajat deasetilasi lebih besar 70%(Kaban,
2009). Kitosan merupakan polimer rantai panjang yang disusun oleh monomermonomer glukosamin (2-amino-2-deoksi-D-glikosa). Biopolimer ini disusun oleh
2 jenis amino yaitu glukosamin (2-amino-2-deoksi-D-glukosa, 70-80%) dan Nasetilglukosamin (2- asetamino-2-deoksi-D-glukosa, 20-30%). Berat molekul
kitosan adalah 1,036 x 106 Dalton (Astuti, 2008). Rumus umum kitosan adalah
(C6H11NO4)n atau disebut sebagai (1,4)-2-Amino-2-Deoksi-beta-D-Glukosa.
Struktur kitosan dapat dilihat pada Gambar 2.2.
O
H
H
O
H
HO
H
OH
NH2
H
CH2OH
H
H
O
H
H
NH2
O
CH2OH
Gambar 2.2. Struktur Molekul Kitosan (Kumar, 2000)
Universitas Sumatera Utara
2.4.1. Sifat - Sifat Kitosan
Sifat dari kitosan adalah tidak larut dalam air, memiliki ketahanan kimia cukup
baik, larut dalam larutan asam tetapi tidak larut dalam basa dan ikatan silang
kitosan memiliki sifat tidak larut dalam media campuran asam dan basa,
memiliki reaktivitas kimia yang tinggi karena mengandung gugus -OH dan gugus
-NH2 (Muzzarelli, 1985). Tetapi menurut (Kumar et al., 2000) kitosan
mempunyai sifat yang lebih spesifik yaitu dengan adanya sifat bioaktif,
biokomposit, pengkelat, antibakteria dan dapat terdegradasi.
Keberadaan gugus amina bebas dan hidroksil menjadikan kitosan sebagai
polisakarida yang reaktif untuk adsorpsi dan dapat berinteraksi dengan molekul
yang bermuatan negatif. Kitosan sering digunakan sebagai adsorben pada ion
logam dan spesies organik. Hal ini disebabkan oleh adanya gugus amina dan
gugus hidroksil dari rantai kitosan yang dapat dijadikan sebagai tempat untuk
berkoordinasi dan bereaksi (Lee, et al. 2009).
2.4.2. Kegunaan Kitosan
Menurut Robert (1992), kitosan mudah mengalami degradasi secara biologis,
tidak beracun dan baik sebagai flokulan dan koagulan serta mudah membentuk
membran atau film. Kitosan merupakan suatu biopolymer alam yang reaktif yang
dapat melakukan perubahan-perubahan kimia. Kitosan digunakan dalam berbagai
bidang, misalnya (1) dalam industri kertas, kaca, kain, pewarna (2) dalam industri
kosmetik (3) dalam bidang pertanian dan makanan (4) dalam industri semen (5)
dalam bidang kesehatan (6) untuk penyerapan ion logam. Kitosan juga memiliki
kegunaan yang beragam seperti: bahan perekat, adiktif untuk kertas dan tekstil,
penjernihan
air
minum,
serta
untuk
mempercepat
penyembuhan
luka,
memperbaiki sifat pengikatan warna.
Universitas Sumatera Utara
2.4.3. Kemampuan Kitosan Untuk Menyerap Logam
Kemampuan kitosan untuk mengikat logam dengan cara pengkhelat adalah
dihubungan dengan kadar nitrogen yang tinggi pada rantai polimernya. Kitosan
mempunyai satu kumpulan amino linier bagi setiap unit glukosa. Kumpulan
amino ini mempunyai sepasang electron yang dapat berkoordinat atau membentuk
ikatan-ikatan aktif dengan kation-kation logam. Unsur nitrogen pada setiap
monomer kitosan dikatakan sebagai gugus yang aktif berkoordinat dengan kation
logam (Hutahaean, 2001).
Interaksi kitosan dengan ion logam terjadi karena proses pengkompleksan
dimana penukaran ion, penyerapan dan pengkhelatan terjadi selama proses
berlangsung. Ketiga proses tersebut tergantung dari ion logam masing-masing
seperti penukaran ion logam Ca. Kitosan menunjukkan afinitas yang tinggi pada
logam transisi golongan 3, begitu pula pada logam yang bukan golongan alkali
dengan konsentrasi rendah (Muzzarelli, 1985).
Menurut Mc Kay (1987), kitosan mempunyai kemampuan untuk mengikat
logam dan membentuk kompleks kitosan dengan logam. Contoh mekanismenya
dapat dilihat pada gambar 2.3 berikut:
2R-NH2+ + Cu2+ + 2 Cl-
2(RNH2)CuCl2
Gambar 2.3 Mekanisme membentuk kompleks kitosan dengan logam
Universitas Sumatera Utara
2.5. Penggunaan Kitosan – Selulosa sebagai Adsorben
Menurut
Bilal
(2001)
bahwa
selulosa
mempunyai
kemampuan
untuk
mengadsorpsi logam berat dengan biaya yang rendah. Selain itu berdasarkan
percobaan sebelumnya telah diketahui bahwa kayu dan komponennya, seperti
selulosa, lignin, hemiselulosa, dan sebagainya, telah digunakan dalam industri
perawatan air untuk menghilangkan logam berat seperti Cu(II), Pb(II), Cd(II),
Cr(III) dan sebagainya. Disisi lain, penghilangan ion logam berat dari air buangan
dan limbah cair industi telah memberikan banyak perhatian selama beberapa
tahun terakhir ini. Hal tersebut disebabkan karena ion logam tersebut telah
menyebabkan masalah kesehatan dalam kehidupan manusia dan hewan.
Kitosan murni pada umumnya digunakan sebagai biosorben logam berat
dalam bentuk serpihan dan serbuk, sedangkan bentuk kitosan termodifikasi
meliputi kitosan ikat silang dan dipadukan dengan material pendukung selulosa
menjadi hidrogel kitosan-selulosa (Bai et al.(2005). Selulosa dipilih sebagai bahan
pendukung karena termasuk bahan biopolimer dengan struktur kimiawi yang
mirip dengan kitosan, dimana kemiripan struktur kimiawi kitosan dan selulosa
akan menjadikan kedua biopolimer bersifat kompatibel dan mempunyai gaya
adhesi yang baik.
Kemampuan adsorpsi kitosan terhadap logam berat sangat dipengaruhi
oleh sifat fisika-kimiawi kitosan. Kitosan tak berikat silang mempunyai kapasitas
adsorpsi lebih besar dari pada kitosan berikat silang, tetapi kitosan berikat silang
mempunyai ketahanan fisik terhadap asam yang lebih baik dari pada kitosan tak
berikat silang (Wan, et al. 1998).
Universitas Sumatera Utara
2.6. Gel
Gelasi atau pembentukan gel merupakan gejala penggabungan atau pengikatan
silang rantai-rantai polimer membentuk jaringan tiga dimensi yang sinambung
dan dapat memerangkap air di dalamnya menjadi suatu struktur yang kompak dan
kaku yang tahan terhadap aliran bertekanan (Fardiaz, 1989). Gel dari kitosan
dalam pembuatan biasanya dibuat dalam beberapa bentuk seperti membran (film)
dan manik-manik (beads). Gel beads kitosan dibuat dengan melarutkannya dalam
asam asetat dan kemudian diteteskan kedalam suatu koagulasi alkali seperti
NaOH dan KOH. (Adarsh, 2014)
2.7. Adsorpsi
Adsorpsi adalah proses akumulasi substansi di permukaan antara dua fase yang
terjadi secara fisika dan kimia. Akumulasi yang terjadi dapat berlangsung pada
proses cair-cair, cair-padat dan padat-padat. Proses adsorpsi sangat cocok untuk
memisahkan bahan dengan konsentrasi yang kecil dari campuran lain yang
mengandung bahan dengan konsentrasi tinggi. Adsorpsi digunakan dalam
pengolahan air buangan industri, terutama untuk mengurangi komponenkomponen organik misalnya warna, fenol, detergen, zat-zat toksik yang sukar
diuraikan (Mc Cabe, et al. 1989).
Adsorpsi yang terjadi karena adanya gaya tarik dari permukaan adsorban
dan energi kinetik molekul adsorbat, dapat berupa adsorpsi fisika, adsorpsi kimia
dan adsorpsi isoterm. Pada adsorpsi fisika terjadi gaya van der Waals antara
molekul adsorbat dan adsorben untuk berikatan. Pada adsorpsi kimia terjadi
interaksi antara elektron-elektron pada permukaan adsorben dengan molekulmolekul adsorbat membentuk ikatan yang lebih kuat dibandingkan dengan
adsorpsi fisika (Bernasconi, 1995).
Universitas Sumatera Utara
Proses adsorpsi berlangsung tiga tahap yaitu pergerakan molekul-molekul
adsorbat menuju permukaan adsorben, penyebaran molekul-molekul adsorbat ke
dalam rongga-rongga adsorben dan penarikan molekul-molekul adsorbat oleh
permukaan aktif membentuk ikatan yang berlangsung sangat cepat (sorpsi)
(Metcalf, 1979).
2.8 Ikat Silang (Crosslink)
Crosslink (ikat silang) merupakan suatu ikatan yang menghubungkan satu rantai
polimer dengan rantai polimer lainnya, dapat berupa interaksi kovalen maupun
interaksi non kovalen dan dapat meningkatkan massa molekul polimer. Hidrogel
yang terikat-silang secara kovalen disebut gel kimia sedangkan secara non
kovalen disebut gel fisik (Hennik, 2002). Cara untuk membentuk ikat silang
secara fisik yaitu dengan interaksi hidrofobik, interaksi muatan, atau dengan
membentuk ikatan hidrogen. Metode ikat silang kimia meliputi polimerisasi
radikal, reaksi kimia dari gugus komplementer, energi tinggi irradiasi dan
penggunaan enzim. Pada ikat silang kimia, dibutuhkan agen pengikat silang yang
mungkin dapat bereaksi dengan zat-zat lainnya (Berg. et al. 2010)
Terdapat berbagai macam agen pengikat silang yang dapat mengikatsilang
kitosan. Diantaranya aldehid dan anhidrida, seperti formaldehid, asetaldehid,
glutaraldehid, anhidrida asetat dan lainnya yang biasa digunakan sebagai agen
pengikat silang karena biayanya yang murah dan mudah didapatkan. Kapasitas
mengikatsilang, sifat hidrofilik dan efisiensi retensi air hidrogel bergantung pada
agen pengikatsilang (Singh, et al. 2005).
Universitas Sumatera Utara
2.9 Logam Timbal
Logam timbal Pb adalah jenis logam lunak berwarna coklat kehitaman dan mudah
dimurnikan. Logam Pb lebih tersebar luas dibanding kebanyakan logam toksik
lainnya dan secara alamiah terdapat pada batu-batuan serta lapisan kerak bumi.
Dalam pertambangan, logam ini berbentuk sulfida logam (PbS) yang sering
disebut galena (Darmono, 1995).
Logam Pb banyak digunakan sebagai bahan pengemas, saluran air, alatalat rumah tangga dan hiasan. Dalam bentuk oksida timbal digunakan sebagai
pigmen/zat warna dalam industri kosmetik dan glace serta indusri keramik yang
sebagian diantaranya digunakan dalam peralatan rumah tangga. Dalam bentuk
aerosol anorganik dapat masuk ke dalam tubuh melalui udara yang dihirup atau
makanan seperti sayuran dan buah-buahan. Logam Pb tersebut dalam jangka
waktu panjang dapat terakumulasi dalam tubuh karena proses eliminasinya yang
lambat. (Librawati, 2005).
Menurut Winarno (1993), Pb merupakan racun syaraf (neuro toxin) yang
bersifat kumulatif, destruktif dan kontinu pada sistem haemofilik, kardio-vaskuler
dan ginjal. Anak yang telah menderita toksisitas timbal cenderung menunjukkan
gejala hiperaktif, mudah bosan, mudah terpengaruh, sulit ber-konsentrasi terhadap
lingkungannya termasuk pada pelajaran, serta akan mengalami gangguan pada
masa dewasanya nanti yaitu anak menjadi lamban dalam berfikir, biasanya orang
akan mengalami keracunan timbal bila ia mengonsumsi timbal sekitar 0,2 sampai
2mg/hari.
Universitas Sumatera Utara
2.10.
Beberapa Metode Analisis dan Karakterisasi Hidrogel Beads
2.10.1 Spektroskopi Infra Merah Fourier-Transform (FT-IR)
Spektroskopi inframerah merupakan salah satu teknik analisis yang paling penting
yang tersedia untuk para ilmuwan saat ini. Salah satu keuntungan besar dari
spektroskopi inframerah adalah bahwa hampir semua sampel dapat dipelajari.
Cairan, larutan, pasta, bubuk, film, serat, gas dan permukaan semuanya dapat
dianalisis. Spektroskopi FT-IR telah meningkatkan kualitas spektrum inframerah
dan meminimalkan waktu yang dibutuhkan untuk memperoleh data. Spektroskopi
inframerah adalah teknik yang didasarkan pada getaran dari atom
molekul.
Spektrum inframerah biasanya diperoleh dengan melewatkan radiasi inframerah
melalui sampel dan menentukan bagian mana dari radiasi yang diserap pada
energi tertentu. Energi yang muncul di setiap puncak dalam spektrum penyerapan
dapat
disamakan
dengan
frekuensi getaran dari bagian molekul sampel
(Stuart, 2004). Komponen dasar sebuah FT-IR ditunjukkan secara skematis pada
Gambar 2.4.
Sumber
Inframerah
Interferometer
Sampel
Detektor
Pemprosesan
data dan sinyal
Gambar 2.4. Skema komponen dasar FT-IR (Stuart, 2004)
2.10.2. Mikroskop Pemindai Elektron (SEM)
SEM berbeda dengan mikroskopi elektron transmisi (TEM) dalam hal ini suatu
berkas insiden elektron yang sangat halus di-scan menyilangi permukaan sampel
dalam sinkronisasi dengan berkas tersebut dalam tabung sinar katoda. Electronelektron yang terhambur digunakan untuk memproduksi sinyal yang memodulasi
berkas dalam tabung sinar katoda, yang memproduksi suatu citra dengan
kedalaman medan yang besar dan penampakan yang hampir tiga dimensi.
Universitas Sumatera Utara
Dalam penelitian morfologi permukaan SEM terbatas pemakaiannya,
tetapi memberikan informasi yang bermanfaat mengenai topologi pemukaan
dengan resolusi sekitar 100Ǻ. Aplikasi -aplikasi yang khas mencakup penelitian
disperse-dispersi pigmen dalam cat, pelepuhan atau peretakan koting, batas-batas
fasa dalam polipaduan yang tak dapat campur, struktur sel busa-busa polimer, dan
kerusakan pada bahan perekat. SEM teristimewa berharga dalam mengevaluasi
penanaman (implant) bedah polimerik bereaksi baik dengan lingkungan bagianbagiannya (Stevens,2001).
2.10.3. Spektrofotometer Serapan Atom (AAS)
Prinsip kerja SSA adalah mengacu pada absorbsi atom terhadap cahaya. Atomatom menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu, tergantung sifat
unsurnya. Dengan absorbsi energi, atom akan memperoleh lebih banyak energi,
sehingga akan naik tingkat energinya dari keadaan dasar (ground state) ke tingkat
energi tereksitasi (excited state). Energi ini akan dipancarkan kembali ketika atom
tereksitasi turun kembali ke keadaan dasarnya. Energi inilah yang akan terdeteksi
oleh detektor. Cuplikan yang diukur dalam SSA adalah berupa larutan, biasanya
air sebagai pelarutnya. Larutan cuplikan tersebut mengalir ke dalam ruang
pengkabutan, karena terisap oleh aliran gas bahan bakar dan oksigen yang
cepat.(Hendayana, 1994). Komponen-komponen spektrofotometer serapan atom
dapat dilihat pada gambar 2.5 berikut.
Universitas Sumatera Utara
Tabung
Katoda
berongga
Sumber
Tenaga
Pemotong
berputar
Motor
Bahan
Bakar
Nyala
Sampel
Monokromato
Detektor
Penguat
Pencatat
arus
Oksigen
Gambar 2.5. Komponen-komponen spektrofotometer serapan atom
(Hendayana, 1994)
1. Sumber Sinar
Sumber sinar yang lazim dipakai adalah lampu katoda berongga (hollow cathode
lamp). Lampu ini terdiri atas tabung kaca tertutup yang mengandung suatu katoda
dan anoda. Katoda sendiri berbentuk silinder berongga yang terbuat dari logam
atau dilapisi dengan logam tertentu. Tabung logam ini diisi dengan gas mulia
(neon atau argon) dengan tekanan rendah (10-15 torr). Neon biasanya paling
sering dipakai karena memberikan intensitas pancaran yang lebih rendah. Bila
antara katoda dan anoda diberikan tegangan yang tinggi (600 volt), maka katoda
akan memancarkan berkas-berkas electron yang bergerak menuju anoda yang
mana kecepatan dan energinya sangat tinggi. Elektron-elektron dengan energi
tinggi ini dalam perjalanannya menuju anoda akan bertabrakan dengan gas-gas
mulia yang diisikan tadi.
Akibat dari tabrakan-tabrakan ini membuat unsur-unsur gas mulia akan
kehilangan elektron dan menjadi ion bermuatan positif. Ion-ion gas mulia yang
bermuatan positif selanjutnya akan bergerak ke katoda dengan kecepatan dan
energi yang tinggi pula. Sebagaimana disebutkan di atas, pada katoda terdapat
unsur-unsur yang sesuai dengan unsur yang akan dianalisis. Unsur-unsur ini akan
ditabrak oleh ion-ion positif gas mulia. Atom-atom unsur dari katoda ini
kemudian akan mengalami eksitasi ke tingkat energi-energi elektron yang lebih
tinggi dan akan memancarkan spektrum pancaran dari unsur yang sama dengan
unsur yang akan dianalisis.
Universitas Sumatera Utara
2. Tempat sampel
Sampel yang akan dianalisis harus diuraikan menjadi atom-atom netral yang
masih dalam keadaan gas. Ada berbagai macam alat yang dapat digunakan untuk
mengubah suatu sampel menjadi uap atom-atom yaitu :
a. Nyala (Flame)
Nyala digunakan untuk mengubah sampel yang berupa padatan atau cairan
menjadi bentuk uap atomnya, dan juga berfungsi untuk atomisasi. Pada cara
spektrofotometri emisi atom, nyala ini berfungsi untuk mengeksitasikan atom dari
tingkat dasar ke tingkat yang lebih tinggi.
Suhu yang dapat dicapai oleh nyala tergantung pada gas-gas yang
digunakan, misalnya untuk gas batubara-udara, suhunya kira-kira sebesar 1800
0
C, gas alam-udara 1700 0C, asetilen-udara 2200 0C, dan gas asetilen-dinitrogen
oksida (N2O) sebesar 3000 0C.
b. Tanpa nyala (Flameless)
Proses pengatoman tanpa nyala dapat dilakukan dalam tungku dari grafit seperti
tungku yang dikembangkan oleh Masmann. Sistem pemanasan dengan tanpa
nyala ini dapat melalui tiga tahap yaitu pengeringan (drying) yang membutuhkan
suhu yang rendah, pengabuan (ashing) yyang membutuhkan suhu yang lebih
tinggi karena untuk menghilangkan matriks kimia dengan mekanisme volatilitasi
atau pirolisis, dan pengatoman (atomising). Pada umumnya waktu dan suhu
pemanasan tanpa nyala dilakukan dengan cara terprogram.
3. Monokromator
Pada spektrofotometri serapan atom, monokromator dimaksudkan untuk
memisahkan dan memilih panjang gelombang yang digunakan dalam analisis.
Disamping sistem optik, dalam monokromator juga terdapat suatu alat yang
digunakan untuk memisahkan radiasi resonansi dan kontinyu yang disebut dengan
chopper.
Universitas Sumatera Utara
4. Detektor
Detektor digunakan untuk mengukur intensitas cahaya yang melalui tempat
pengatoman. Biasanya digunakan tabung penggandaan foton (photomultiplier
tube). Ada dua cara yang dapat digunakan dalam sistem deteksi yaitu yang
memberikan respon terhadap radiasi resonansi dan radiasi kontinyu, dan yang
hanya memberikan respon terhadap radiasi resonansi
5. Readout
Readout merupakan suatu alat penunjuk atau dapat juga diartikan sebagai sistem
pencatat hasil. Pencatat hasil dilakukan dengan suatu alat yang telah terkalibrasi
untuk pembacaan suatu angka transmisi atau absorbs. Hasil pembacaan dapat
berupa angka atau berupa kurva dari suatu recorder yang menggambarkan
absorbansi atau intensitas emisi (Rohman, 2007).
2.10.4 Rasio Swelling
Swelling adalah salah satu sifat fisika yang khas dari gel, menggambarkan
kemampuan gel dalam menyerap air. Jika polimer gel mengembang (swelling)
dalam mediumnya, ini menunjukkan bahwa gel mampu mengadsorb medium
cairnya tanpa larut didalamnya. Semakin banyak rantai yang berikatan silang
dalam suatu polimer, kemampuan mengembangnya akan menurun dan gel
menjadi semakin keras/kuat.
Gel direndam dalam akuades hingga mencapai keadaan kesetimbangan.
Lalu diambil dan setelah sisa air dihilangkan, kemudian ditimbang. Pengukuran
persen rasio swelling dapat ditentukan dengan rumus berikut :
Persentase Swelling (%) =
Universitas Sumatera Utara
Dimana W akhir adalah berat gel setelah direndam dan W awal adalah berat gel
sebelum direndam. Selain akuades juga digunakan asam asetat, asam format dan
NaOH (Patrulea, et al. 2013).
2.10.5 Derajat Ikat Silang
Reaksi ikat silang kitosan dengan glutaraldehid dapat diketahui dengan
menentukan jumlah gugus amina bebas yang terkandung yaitu dengan
menggunakan metode titrasi. Kandungan gugus amina dapat ditentukan dengan
persamaan :
%NH2 =
x 100 %
Dimana, f : molaritas NaOH (M)
w : berat sampel (g)
16,1 : berat molekul dari NH2 (g/mol) (Weska, 2006)
Universitas Sumatera Utara