Jumat, 18 Juni 2010
Spektrofotometri
Laporan Praktikum Nama : An Nisa Rosiyana
Kimia Analitik NIM : G84080038
Hari/Tanggal : Jumat/21 Mei 2010
Waktu : 13.00-14.00 WIB
PJP : Wulan Tri Wayuni, S.Si
M.Si
Asisten :Wahyu
SPEKTROFOTOMETRI
PENDAHULUAN
Spektrofotometri menggunakan spektrofotometer yang pada prinsipnya terdiri dari sumber radiasi, monokromator, sel, fotosel, dan detektor. Sumber radiasi dalam spektrofotometri serapan mempunyai dua fungsi. Pertama, memberikan energi radiasi pada daerah panjang gelombang yang tepat untuk pengukuran. Kedua, mempertahankan intensitas sinar yang tetap selama pengukuran. Sebagai sumber radiasi dapat digunakan lampu hidrogen, atau deuterium, dan dapat pula lampu filamen.
Monokromator berfungsi mendapatkan dan melewatkan sinar melewatkan sinar dan melewatkan sinar monokromatis ke zat yang akan diukur. Radiasi dengan panjang gelombang pendek dibiaskan lebih jauh daripada radiasi dengan panjang gelombang yang lebih panjang. Singkatnya, semakin pendek panjang gelombang, semakin jauh suatu radiasi dibelokan. Hasil pembiasan terpecahnya radiasi menjadi beberapa radiasi dengan panjang gelombang tertentu yang semuanya tercakup dalam radiasi awal.
Setiap larutan yang berbeda mempunyai gelombang spektrum elektromagnetik yang berbeda pula. Ada bagian spektrum elektromagnetik yang utama dan penting dalam biokimia yaitu cahaya ultraviolet (UV) dan cahaya visible (VIS). Cahaya dalam bagian ini mempunyai energi yang cukup untuk mengerakkan molekul elektron valensi. Ketika foton yang ditetapkan energi yang berinteraksi dengan molekul maka satu atau dua proses tejadi. Foton akan bergerak secara acak atau akan mentransfer energinya ke molekul (Boyer 1986). Energi yang dihasilkan dalam fotosel memberikan signal pada detektor. Sinar tersebutlah yang dapat membaca besarnya serapan atau transmisi radiasi oleh zat terlarut (Staf Bagian Kimia Analitik 2007). Pada prinsipnya kerja dari spektrofotometer berhubungan dengan panjang gelombang, kecepatan cahaya, dan frekuensi (Boyer 1986).
Asam amino adalah senyawa organik yang memiliki gugus fungsional karboksil (-COOH) dan amina (biasanya –NH2). Gugus karboksil ini memberikan sifat asam dan gugus amina memberikan sifat basa. Asam amino pembentuk protein akan saling berikatan dengan ikatan peptida, sehingga dalam satu molekul dipeptida mengandung satu ikatan peptida.
Gambar 1 Struktur Lisin
Lisin adalah salah satu dari 20 alami yang paling umum asam amino yang dibutuhkan tubuh untuk pertumbuhan dan perbaikan jaringan. Lisin merupakan asam amino esensial karena tidak dapat disintesis dalam tubuh dan kerusakan adalah ireversibel. Lisin merupakan asam amino pembatas dalam semua butir serealia, namun banyak di semua pulsa. Sebuah kekurangan lisin dapat mengakibatkan kekurangan niacin (yang merupakan Vitamin B ). Pada jaringan, lisin mudah mengkonversi karbon epsilon yang kemudian menjadi karbon dioksida, membantu membentuk asam glutamat. Hal ini juga dapat dikonversi ke karnitin di dalam tubuh. Sebuah properti unik yang telah lisin adalah bahwa hal itu tidak berubah nitrogen dengan asam amino lain yang beredar Seperti semua asam amino, lisin fungsi sebagai sebuah blok bangunan untuk protein . Ini juga merupakan pemain kunci dalam produksi berbagai enzim , hormon , dan antibodi melawan penyakit. Lisin yang terlibat dalam reaksi browning, atau carmelization, dalam makanan seperti kue, donat, kue dan sereal. Lisin tergantung riboflavin , niasin , dan vitamin B6 untuk asimilasi nya. Menggunakan besi serta vitamin C , lisin membantu bentuk kolagen.
TUJUAN
Percobaan ini bertujuan mengetahui serapan suatu zat dan menentukan kandungan asam amino bebas pada kentang atau ubi jalar dengan cara spektrofotometri.
ALAT DAN BAHAN
Alat-alat yang dipakai dalam spektrofotometri adalah spektrofotometer, kuvet, labu takar 50 mL, tabung reaksi, penangas air, sentrifusa, spektronik 20, gelas piala, dan buret 50 mL.
Bahan yang digunakan adalah larutan standar pada penentuan kadar asam amino bebas, kentang, piridin 10%, ninhidrin 2 %, asam amino lisin (30-70 ppm) dan tisue.
PROSEDUR PERCOBAAN
Pembuatan larutan standar dan blanko. Analat asam amino lisin dimasukan kedalam labu takar 25 mL. Kemudian dibuat dengan konsentrasi yang berbeda-beda yaitu 0 ppm, 30 ppm, 40 ppm, 50 ppm, 60 ppm, dan 70 ppm. Setelah itu ambil 5 mL dan dimasukan kedalam tabung reaksi. Masing-masing dari tabung reaksi ditambahkan 0.5 mL piridin 10 % dan 0.5 ninhidrin 2%. Semua tabung reaksi dipanaskan pada air yang mendidih sampai berwarna ungu selama 20 menit. Setelah itu didinginkan dan dimasukan ke dalam labu takar 25 mL dan tambahkan akuades sampai tanda tera. Larutan blanko disiapkan dengan mengganti analat dengan air suling.
Pembuatan spekrum serapan zat. Kuvet diisi dengan salah satu larutan standar yang ditentukan pada penentuan kadar asam amino bebas. Larutan blanko disiapakan dnegan menggantikan analat dengan air suling pada penentuan asam amino bebas. Absorban larutan dihitung pada kisaran panajng gelombang 400-700 nm, dengan interval 5 nm. Setiap interval panjang diukur larutan standar dan blanko.
Analisis asam amino pada contoh. Kentang ditimbang sebanyak 0.5 g, lalu dimasukan ke dalam tabung reaksi dan tambahkan air sampai setengah tabung reaksi. Kemudian vortex selama 5 menit. Supernatan diambil dan dimasukan kedalam labu takar 25 mL. Ulangi proses diatas. Supernatan yang ada di dalam labu takar 25 mL ditepatkan sampai tanda tera dengan menambahkan air suling. Kemudian diambil 5 mL dan dimasukan kedalam tabung reaksi. Ditambahkan 0.5 mL piridin 10 % dan 0.5 ninhidrin 2% ke dalam tabung reaksi. Kemudian dipanaskan pada air mendidih sampai bewarna ungu selama 20 menit. Setelah itu didinginkan dan maskan kedalam labu takar 25 mL dan ditambahakan air suling sampai tanda tera. Kemudian diukur nilai absorbansi dengan serapan panjang gelombang tertinggi. Percobaan dilakukan sebanyak empat kali ulangan.
HASIL DAN DATA
Tabel 1 Absorbansi larutan blanko dan standar pada = 625 nm
Standar ppm %T A
0 100 0
30 84.6 0.0726
40 70.4 0.1524
50 54.6 0.2628
60 43.4 0.3625
70 36.6 0.4365
Contoh perhitungan :
= 625 nm
A ?
A = -log %T
= -log 84.6/100
= 0.0726
Gambar 2 Perbandingan antara konsentrasi dan absorbansi
Tabel 2 Absorbansi sampel pada = 625 nm
Ulangan Bobot (gr) %T A [sampel] %b/b
1 0.5095 33.8 0.4711 81.2769 3.98807
2 0.5037 31.2 0.5058 86.6154 4.2500
3 0.5051 20.0 0.6989 116.3231 2.9081
4 0.5010 36.8 0.4342 75,6 1.8900
x = 89.9538
Contoh perhitungan
= 625 nm
A ?
A = -log %T
= -log 33.8/100
= 0.4711 y = - 0.0572+0.0065 x
0.4711 = - 0.0572+0.0065 x
0.5283 = 0.0065x
X =81.2769
%b/b = ([sampel] x FP x V x 1 L/1000 mL x 1 g/1000 mg )/(bobot sampel) x 100%
%b/b = (81.2769 x 5 x 50 x 1 L/1000 mL x 1 g/1000 mg )/0.5095 x 100%
%b/b = 3.98807%
SD =√(((xi-x)2)/(n-1))
SD =√(((81.2769-89.9538)2 + [86.6154-89.9539]2+[116.3231-89.9539]2+[75,6-89.9539]2 )/(4-1))
SD =18.1457
Ketelitian = [1-(SD/(Rerata [sampel])) ]x 100%
Ketelitian = [1-(18.1457/89.9538) ]x 100%
Ketelitian =[1-0.2017]x 100%
Ketelitian = 79.8277%
Gambar 3 Perbandingan antara konsentrasi sampel dan absorbansi
PEMBAHASAN
Praktikum kali ini melakukan percobaan dengan teknik penggunaan spektrofotometri. Penggunaan spektrofotometri ini untuk menghitung panjang gelombang suatu sampel. Percobaan pertama dilakukan pembuatan larutan standar dan larutan blanko dengan konsentrasi 0 ppm, 30 ppm, 40 ppm, 50 ppm, 60 ppm, dan 70 ppm. Larutan blanko dan standar kemudian diukur nilai absorbansi. Panjang gelombang yang digunakan adalah 625 nm. Nilai absorbansi yang didapat adalah 0 A, 0.0726 A, 0.1524 A, 0.2628 A, 0.3625 A, dan 0.4365 A. Persamaan garis yang didapat adalah y = - 0.0572+0.0065 x dengan nilai r adalah 0.9556.
Ninhidrin adalah suatu reagen berguna untuk mendeteksi asam amino dan menetapkan konsentrasinya dalam larutan. Senyawa ini merupakan hidrat dari triketon siklik, dan bila bereaksi dengan asam amino menghasilkan zat berwarna ungu (Hart dkk, 2003).
Ninhidrin merupakan suatu oksidator sangat kuat yang dapat menyebabkan terjadinya dekarboksilasi oksidatif asam α-amino untuk menghasilkan CO¬¬2.NH3 dan suatu aldehid dengan satu atom karbon kurang daripada asam amino induknya (Tim Dosen Kimia, 2007).
Gambar 4 Struktur ninhidrin
Piridin sama seperti ninhidrin berfungsi sebagai pelarut dan pengikat protein sehingga dapat terjerap. Piridin ini akan membentuk komples berwarna ungu.
Gambar 5 Struktur piridin
Percobaan yang kedua mengenai pembuatan spektrum serapan zat. Panjang gelombang yang dilakukan berada antara 400-700 nm. Akan tetapi nilai absorbansi yang dipilih adalah 625 nm karena pada nilai ini merupakan nilai absorbansi yang paling tinggi daya serapnya.
Percobaan ketiga menganalisis asam amino pada contoh. Contoh yang digunakan adalah kentang. Hasil pengukuran nilai absorbansi pada panajng gelombang 625 nm didapatkan hasil 0.4711 A, 0.5058 A, 0.6989 A, dan 0.4342 A. Adapun konsentrasi sampel didapat dari persamaan larutan blanko dan larutan standar. Konsentrasi yang didapat dari setiap ulangan adalah 81.2769 ppm, 86.6154 ppm, 116.323 ppm, dan 75,6 ppm.
Perhitungan %b/b didapat dari konsentrasi sampel dikali faktor pengenceran, dan volume selanjutnya di bagi 106 dan bobot sampel masing-masing. Persen bobot per bobot yang paling tinggi adalah 4.2500% sedangkan untuk nilai terkecil adalah 1.8900%. Persamaan garis yang didapat adalah y = 0.008x + 0.506
R² = 0.008.
Standar deviasi dari percobaan 2 adalah 18.1457. Nilai ketelitian yang didapat adalah 79.8277%. Nilai ketelitian ini masih kurang karena suatu percobaan dikatakan berhasil jika nilai ketelitiannya adalah lebih dari 80%.
Gambar 6 Reaksi Ninhidrin dengan Asam Amino
Asam amino adalah padatan berbentuk kristal dengan titk didih yang cukup tinggi dan kebanyakan sangat larut dalam air. Pemanasan asam amino dalam pereaksi ninhidrin akan menghasilkan senyawa kompleks berwarna ungu. Intensitas warna ini bebanding langsung dengan konsentrasi asam amino bebas.
SIMPULAN
Hasil percobaan menunjukan bahwa setiap larutan blanko dan larutan standar semakin besar nilai konsentrasi maka nilai absorbansi semakin tinggi dengan nilai persamaan garis y = - 0.0572+0.0065 x. Dari persamaan yang telah dapat menentukan konsentrasi sampel. Hasil percobaan yang ketiga tentang analisis asam amino menyatakan bahwa yang memiliki %b/b yang paling tinggi adalah sampel yang memiliki massa 0.5037 gram dengan konsentrasi 86.6154 ppm. Adapun %b/b adalah 4.2500%. Ketelitian yang didapat kurang dari 80%.
DAFTAR PUSTAKA
Boyer RF.1986.Modern Experimental Biochemistry.United State Of Amerika: The Benjamin/ Cummings Publishing Company
Harvey D.2000.Modern Anlytical Chemistry.United State of America: The McGraw-Hill Companies, Inc
Staf Pengajar Kimia Analitik.2007.Diktat Kimia Analitik. Bogor: Bagian Kimia Analitik Departemen Kimia Fakutas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Tanti. 2009. Sifat-Sifat Bahan Kimia.(Terhubung berkala)
Kimia Analitik NIM : G84080038
Hari/Tanggal : Jumat/21 Mei 2010
Waktu : 13.00-14.00 WIB
PJP : Wulan Tri Wayuni, S.Si
M.Si
Asisten :Wahyu
SPEKTROFOTOMETRI
PENDAHULUAN
Spektrofotometri menggunakan spektrofotometer yang pada prinsipnya terdiri dari sumber radiasi, monokromator, sel, fotosel, dan detektor. Sumber radiasi dalam spektrofotometri serapan mempunyai dua fungsi. Pertama, memberikan energi radiasi pada daerah panjang gelombang yang tepat untuk pengukuran. Kedua, mempertahankan intensitas sinar yang tetap selama pengukuran. Sebagai sumber radiasi dapat digunakan lampu hidrogen, atau deuterium, dan dapat pula lampu filamen.
Monokromator berfungsi mendapatkan dan melewatkan sinar melewatkan sinar dan melewatkan sinar monokromatis ke zat yang akan diukur. Radiasi dengan panjang gelombang pendek dibiaskan lebih jauh daripada radiasi dengan panjang gelombang yang lebih panjang. Singkatnya, semakin pendek panjang gelombang, semakin jauh suatu radiasi dibelokan. Hasil pembiasan terpecahnya radiasi menjadi beberapa radiasi dengan panjang gelombang tertentu yang semuanya tercakup dalam radiasi awal.
Setiap larutan yang berbeda mempunyai gelombang spektrum elektromagnetik yang berbeda pula. Ada bagian spektrum elektromagnetik yang utama dan penting dalam biokimia yaitu cahaya ultraviolet (UV) dan cahaya visible (VIS). Cahaya dalam bagian ini mempunyai energi yang cukup untuk mengerakkan molekul elektron valensi. Ketika foton yang ditetapkan energi yang berinteraksi dengan molekul maka satu atau dua proses tejadi. Foton akan bergerak secara acak atau akan mentransfer energinya ke molekul (Boyer 1986). Energi yang dihasilkan dalam fotosel memberikan signal pada detektor. Sinar tersebutlah yang dapat membaca besarnya serapan atau transmisi radiasi oleh zat terlarut (Staf Bagian Kimia Analitik 2007). Pada prinsipnya kerja dari spektrofotometer berhubungan dengan panjang gelombang, kecepatan cahaya, dan frekuensi (Boyer 1986).
Asam amino adalah senyawa organik yang memiliki gugus fungsional karboksil (-COOH) dan amina (biasanya –NH2). Gugus karboksil ini memberikan sifat asam dan gugus amina memberikan sifat basa. Asam amino pembentuk protein akan saling berikatan dengan ikatan peptida, sehingga dalam satu molekul dipeptida mengandung satu ikatan peptida.
Gambar 1 Struktur Lisin
Lisin adalah salah satu dari 20 alami yang paling umum asam amino yang dibutuhkan tubuh untuk pertumbuhan dan perbaikan jaringan. Lisin merupakan asam amino esensial karena tidak dapat disintesis dalam tubuh dan kerusakan adalah ireversibel. Lisin merupakan asam amino pembatas dalam semua butir serealia, namun banyak di semua pulsa. Sebuah kekurangan lisin dapat mengakibatkan kekurangan niacin (yang merupakan Vitamin B ). Pada jaringan, lisin mudah mengkonversi karbon epsilon yang kemudian menjadi karbon dioksida, membantu membentuk asam glutamat. Hal ini juga dapat dikonversi ke karnitin di dalam tubuh. Sebuah properti unik yang telah lisin adalah bahwa hal itu tidak berubah nitrogen dengan asam amino lain yang beredar Seperti semua asam amino, lisin fungsi sebagai sebuah blok bangunan untuk protein . Ini juga merupakan pemain kunci dalam produksi berbagai enzim , hormon , dan antibodi melawan penyakit. Lisin yang terlibat dalam reaksi browning, atau carmelization, dalam makanan seperti kue, donat, kue dan sereal. Lisin tergantung riboflavin , niasin , dan vitamin B6 untuk asimilasi nya. Menggunakan besi serta vitamin C , lisin membantu bentuk kolagen.
TUJUAN
Percobaan ini bertujuan mengetahui serapan suatu zat dan menentukan kandungan asam amino bebas pada kentang atau ubi jalar dengan cara spektrofotometri.
ALAT DAN BAHAN
Alat-alat yang dipakai dalam spektrofotometri adalah spektrofotometer, kuvet, labu takar 50 mL, tabung reaksi, penangas air, sentrifusa, spektronik 20, gelas piala, dan buret 50 mL.
Bahan yang digunakan adalah larutan standar pada penentuan kadar asam amino bebas, kentang, piridin 10%, ninhidrin 2 %, asam amino lisin (30-70 ppm) dan tisue.
PROSEDUR PERCOBAAN
Pembuatan larutan standar dan blanko. Analat asam amino lisin dimasukan kedalam labu takar 25 mL. Kemudian dibuat dengan konsentrasi yang berbeda-beda yaitu 0 ppm, 30 ppm, 40 ppm, 50 ppm, 60 ppm, dan 70 ppm. Setelah itu ambil 5 mL dan dimasukan kedalam tabung reaksi. Masing-masing dari tabung reaksi ditambahkan 0.5 mL piridin 10 % dan 0.5 ninhidrin 2%. Semua tabung reaksi dipanaskan pada air yang mendidih sampai berwarna ungu selama 20 menit. Setelah itu didinginkan dan dimasukan ke dalam labu takar 25 mL dan tambahkan akuades sampai tanda tera. Larutan blanko disiapkan dengan mengganti analat dengan air suling.
Pembuatan spekrum serapan zat. Kuvet diisi dengan salah satu larutan standar yang ditentukan pada penentuan kadar asam amino bebas. Larutan blanko disiapakan dnegan menggantikan analat dengan air suling pada penentuan asam amino bebas. Absorban larutan dihitung pada kisaran panajng gelombang 400-700 nm, dengan interval 5 nm. Setiap interval panjang diukur larutan standar dan blanko.
Analisis asam amino pada contoh. Kentang ditimbang sebanyak 0.5 g, lalu dimasukan ke dalam tabung reaksi dan tambahkan air sampai setengah tabung reaksi. Kemudian vortex selama 5 menit. Supernatan diambil dan dimasukan kedalam labu takar 25 mL. Ulangi proses diatas. Supernatan yang ada di dalam labu takar 25 mL ditepatkan sampai tanda tera dengan menambahkan air suling. Kemudian diambil 5 mL dan dimasukan kedalam tabung reaksi. Ditambahkan 0.5 mL piridin 10 % dan 0.5 ninhidrin 2% ke dalam tabung reaksi. Kemudian dipanaskan pada air mendidih sampai bewarna ungu selama 20 menit. Setelah itu didinginkan dan maskan kedalam labu takar 25 mL dan ditambahakan air suling sampai tanda tera. Kemudian diukur nilai absorbansi dengan serapan panjang gelombang tertinggi. Percobaan dilakukan sebanyak empat kali ulangan.
HASIL DAN DATA
Tabel 1 Absorbansi larutan blanko dan standar pada = 625 nm
Standar ppm %T A
0 100 0
30 84.6 0.0726
40 70.4 0.1524
50 54.6 0.2628
60 43.4 0.3625
70 36.6 0.4365
Contoh perhitungan :
= 625 nm
A ?
A = -log %T
= -log 84.6/100
= 0.0726
Gambar 2 Perbandingan antara konsentrasi dan absorbansi
Tabel 2 Absorbansi sampel pada = 625 nm
Ulangan Bobot (gr) %T A [sampel] %b/b
1 0.5095 33.8 0.4711 81.2769 3.98807
2 0.5037 31.2 0.5058 86.6154 4.2500
3 0.5051 20.0 0.6989 116.3231 2.9081
4 0.5010 36.8 0.4342 75,6 1.8900
x = 89.9538
Contoh perhitungan
= 625 nm
A ?
A = -log %T
= -log 33.8/100
= 0.4711 y = - 0.0572+0.0065 x
0.4711 = - 0.0572+0.0065 x
0.5283 = 0.0065x
X =81.2769
%b/b = ([sampel] x FP x V x 1 L/1000 mL x 1 g/1000 mg )/(bobot sampel) x 100%
%b/b = (81.2769 x 5 x 50 x 1 L/1000 mL x 1 g/1000 mg )/0.5095 x 100%
%b/b = 3.98807%
SD =√(((xi-x)2)/(n-1))
SD =√(((81.2769-89.9538)2 + [86.6154-89.9539]2+[116.3231-89.9539]2+[75,6-89.9539]2 )/(4-1))
SD =18.1457
Ketelitian = [1-(SD/(Rerata [sampel])) ]x 100%
Ketelitian = [1-(18.1457/89.9538) ]x 100%
Ketelitian =[1-0.2017]x 100%
Ketelitian = 79.8277%
Gambar 3 Perbandingan antara konsentrasi sampel dan absorbansi
PEMBAHASAN
Praktikum kali ini melakukan percobaan dengan teknik penggunaan spektrofotometri. Penggunaan spektrofotometri ini untuk menghitung panjang gelombang suatu sampel. Percobaan pertama dilakukan pembuatan larutan standar dan larutan blanko dengan konsentrasi 0 ppm, 30 ppm, 40 ppm, 50 ppm, 60 ppm, dan 70 ppm. Larutan blanko dan standar kemudian diukur nilai absorbansi. Panjang gelombang yang digunakan adalah 625 nm. Nilai absorbansi yang didapat adalah 0 A, 0.0726 A, 0.1524 A, 0.2628 A, 0.3625 A, dan 0.4365 A. Persamaan garis yang didapat adalah y = - 0.0572+0.0065 x dengan nilai r adalah 0.9556.
Ninhidrin adalah suatu reagen berguna untuk mendeteksi asam amino dan menetapkan konsentrasinya dalam larutan. Senyawa ini merupakan hidrat dari triketon siklik, dan bila bereaksi dengan asam amino menghasilkan zat berwarna ungu (Hart dkk, 2003).
Ninhidrin merupakan suatu oksidator sangat kuat yang dapat menyebabkan terjadinya dekarboksilasi oksidatif asam α-amino untuk menghasilkan CO¬¬2.NH3 dan suatu aldehid dengan satu atom karbon kurang daripada asam amino induknya (Tim Dosen Kimia, 2007).
Gambar 4 Struktur ninhidrin
Piridin sama seperti ninhidrin berfungsi sebagai pelarut dan pengikat protein sehingga dapat terjerap. Piridin ini akan membentuk komples berwarna ungu.
Gambar 5 Struktur piridin
Percobaan yang kedua mengenai pembuatan spektrum serapan zat. Panjang gelombang yang dilakukan berada antara 400-700 nm. Akan tetapi nilai absorbansi yang dipilih adalah 625 nm karena pada nilai ini merupakan nilai absorbansi yang paling tinggi daya serapnya.
Percobaan ketiga menganalisis asam amino pada contoh. Contoh yang digunakan adalah kentang. Hasil pengukuran nilai absorbansi pada panajng gelombang 625 nm didapatkan hasil 0.4711 A, 0.5058 A, 0.6989 A, dan 0.4342 A. Adapun konsentrasi sampel didapat dari persamaan larutan blanko dan larutan standar. Konsentrasi yang didapat dari setiap ulangan adalah 81.2769 ppm, 86.6154 ppm, 116.323 ppm, dan 75,6 ppm.
Perhitungan %b/b didapat dari konsentrasi sampel dikali faktor pengenceran, dan volume selanjutnya di bagi 106 dan bobot sampel masing-masing. Persen bobot per bobot yang paling tinggi adalah 4.2500% sedangkan untuk nilai terkecil adalah 1.8900%. Persamaan garis yang didapat adalah y = 0.008x + 0.506
R² = 0.008.
Standar deviasi dari percobaan 2 adalah 18.1457. Nilai ketelitian yang didapat adalah 79.8277%. Nilai ketelitian ini masih kurang karena suatu percobaan dikatakan berhasil jika nilai ketelitiannya adalah lebih dari 80%.
Gambar 6 Reaksi Ninhidrin dengan Asam Amino
Asam amino adalah padatan berbentuk kristal dengan titk didih yang cukup tinggi dan kebanyakan sangat larut dalam air. Pemanasan asam amino dalam pereaksi ninhidrin akan menghasilkan senyawa kompleks berwarna ungu. Intensitas warna ini bebanding langsung dengan konsentrasi asam amino bebas.
SIMPULAN
Hasil percobaan menunjukan bahwa setiap larutan blanko dan larutan standar semakin besar nilai konsentrasi maka nilai absorbansi semakin tinggi dengan nilai persamaan garis y = - 0.0572+0.0065 x. Dari persamaan yang telah dapat menentukan konsentrasi sampel. Hasil percobaan yang ketiga tentang analisis asam amino menyatakan bahwa yang memiliki %b/b yang paling tinggi adalah sampel yang memiliki massa 0.5037 gram dengan konsentrasi 86.6154 ppm. Adapun %b/b adalah 4.2500%. Ketelitian yang didapat kurang dari 80%.
DAFTAR PUSTAKA
Boyer RF.1986.Modern Experimental Biochemistry.United State Of Amerika: The Benjamin/ Cummings Publishing Company
Harvey D.2000.Modern Anlytical Chemistry.United State of America: The McGraw-Hill Companies, Inc
Staf Pengajar Kimia Analitik.2007.Diktat Kimia Analitik. Bogor: Bagian Kimia Analitik Departemen Kimia Fakutas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Tanti. 2009. Sifat-Sifat Bahan Kimia.(Terhubung berkala)
Kamis, 17 Juni 2010
Jeruk
Tanaman jeruk merupakan tanaman penghasil buah yang banyak terdapat di Indonesia. Buahnya banyak disukai untuk dikonsumsi secara langsung sebagai buah atau diolah menjadi produk konsumsi lain seperti jus kemasan dan jus yang secara langsung dibuat. Jeruk selama ini dikenal sebagai sumber vitamin C yang disukai oleh masyarakat. Hal ini juga dapat dilihat dari hasil perkebunan jeruk yang dipanen setiap tahunnya. Hal ini menunjukan bahwa minat terhadap buah jeruk lumayan baik.
Jeruk memiliki berbagai kandungan didalamnya. Diantaranya jeruk mengandung karbohidrat, asam organik, komponen nitrogen ( asam amino, amina dan protein), enzim, lipid, parafin, terpenoid, pigmen, fenol, flavonoid, limonoid, vitamin, dan komponen anorganik.
Karbohidrat mengandung beberapa gugus gula seperti monosakarida, oligosakarida, gula derivat, dapat mengubah dan menyimpan gula, dan polisakarida. Komposisi gula yang ada dalam jeruk juga berbeda-beda.
Tabel 1 Kadar gula dalam buah jeruk segar
Buah Glukosa (%) Fruktosa (%) Maltosa (%) Sukrosa (%) Total
Jeruk manis, Mosambi 4.05 4.55 Sedikit <0.5 8.59
Mandarin, Nagpur 4.00 1.98 - 6.80 -
Kagzi lime (hijau terang) 0.39 0.19 - - -
Hijau gelap 0.37 0.13 - - -
Asam lemon 0.61 0.23 - - -
Lemon 0.52 0.92 Sedikit - -
Grapefruit 2.97 3.08 <0.5 1.26 7.31
Swisher and Higby (1961); Veldhuis (1971); Hurst et al. (1979); Selvaraj dan Edward Raja (2000); Ladaniya dan Mahalle (2006)
Berdasarkan pemaparan diatas menunjukan jeruk merupakan buah yang banyak komsumsinya. Namun hal ini tidak diimbangi dengan pengolahan limbah dari kulit jeruk yang sangat banyak jumlahnya. Limbah ini tentu saja mengganggu kenyamanan dalam kehidupan sehari-hari. Jika kondisi ini dibiarkan maka akan membuat lingkungan kotor.
Selama ini belum ada penggunaan kulit jeruk secara maksimal. Kulit jeruk hanya sebagai limbah yang organik yang dibiarkan terurai tanpa ada tahap penanganan. Padahal kulit jeruk sangat bermanfaat. Faktor yang lainnya yang menyebabkan minimnya pemanfaatan kulit jeruk ini adalah mengenai pengetahuan masyarakatnya sendiri.
Kulit jeruk mengandung pektin. Pektin sebagai hasil industri mempunyai banyak manfaat diantaranya bahan dasar Industri makanan dan minuman, industri farmasi. Selama ini pektin sebagai bahan baku industri di Indonesia masih mengimpor dari luar negeri. Oleh karena itu untuk menghemat devisa negara dan melakukan pengusahaan mengurangi limbah kulit jeruk dikawasan industri, maka bisnis industri pektin ini menjadi salah satu peluang positif. Selain itu didukung oleh wilayah Indonesia yang hampir seluruh wilayahnya ditanam jeruk.
Jeruk memiliki berbagai kandungan didalamnya. Diantaranya jeruk mengandung karbohidrat, asam organik, komponen nitrogen ( asam amino, amina dan protein), enzim, lipid, parafin, terpenoid, pigmen, fenol, flavonoid, limonoid, vitamin, dan komponen anorganik.
Karbohidrat mengandung beberapa gugus gula seperti monosakarida, oligosakarida, gula derivat, dapat mengubah dan menyimpan gula, dan polisakarida. Komposisi gula yang ada dalam jeruk juga berbeda-beda.
Tabel 1 Kadar gula dalam buah jeruk segar
Buah Glukosa (%) Fruktosa (%) Maltosa (%) Sukrosa (%) Total
Jeruk manis, Mosambi 4.05 4.55 Sedikit <0.5 8.59
Mandarin, Nagpur 4.00 1.98 - 6.80 -
Kagzi lime (hijau terang) 0.39 0.19 - - -
Hijau gelap 0.37 0.13 - - -
Asam lemon 0.61 0.23 - - -
Lemon 0.52 0.92 Sedikit - -
Grapefruit 2.97 3.08 <0.5 1.26 7.31
Swisher and Higby (1961); Veldhuis (1971); Hurst et al. (1979); Selvaraj dan Edward Raja (2000); Ladaniya dan Mahalle (2006)
Berdasarkan pemaparan diatas menunjukan jeruk merupakan buah yang banyak komsumsinya. Namun hal ini tidak diimbangi dengan pengolahan limbah dari kulit jeruk yang sangat banyak jumlahnya. Limbah ini tentu saja mengganggu kenyamanan dalam kehidupan sehari-hari. Jika kondisi ini dibiarkan maka akan membuat lingkungan kotor.
Selama ini belum ada penggunaan kulit jeruk secara maksimal. Kulit jeruk hanya sebagai limbah yang organik yang dibiarkan terurai tanpa ada tahap penanganan. Padahal kulit jeruk sangat bermanfaat. Faktor yang lainnya yang menyebabkan minimnya pemanfaatan kulit jeruk ini adalah mengenai pengetahuan masyarakatnya sendiri.
Kulit jeruk mengandung pektin. Pektin sebagai hasil industri mempunyai banyak manfaat diantaranya bahan dasar Industri makanan dan minuman, industri farmasi. Selama ini pektin sebagai bahan baku industri di Indonesia masih mengimpor dari luar negeri. Oleh karena itu untuk menghemat devisa negara dan melakukan pengusahaan mengurangi limbah kulit jeruk dikawasan industri, maka bisnis industri pektin ini menjadi salah satu peluang positif. Selain itu didukung oleh wilayah Indonesia yang hampir seluruh wilayahnya ditanam jeruk.
Minggu, 14 Februari 2010
SINAR-X DAN EFEK RADIASI SINAR-X UNTUK TUBUH MANUSIA
PENDAHULUAN
Awal perkenalan umat manusia dengan radiasi pengion dimulai ketika Wilhelm C. Roentgen (1845 – 1923), fisikawan berkebangsaan Jerman, pada tahun 1895 menemukan sejenis sinar aneh yang selanjutnya diberi nama sinar-X. Selang satu tahun dari penemuan sinar-X tersebut, fisikawan Prancis Antonie Henry Becquerel menemukan unsur Uranium (U) yang dapat memencarkan radiasi secara spontan. Untuk selanjutnya bahan yang memiliki sifat seperti itu disebut bahan radioaktif. Dua tahun kemudian, pasangan suami istri ahli kimia berkebangsaan Perancis Marie Curie dan Piere Curie menemukan unsur Polonium (Po) dan Radium (Ra) yang memperlihatkan gejala yang sama seperti Uranium.
Tahun 1895 itu Roentgen sendirian melakukan penelitian sinar X dan meneliti sifat-sifatnya. Pda tahun itu juga Roentgen mempublikasikan laporan penelitiannya. Berikut ini adalah sifat-sifat sinar-X:
1. Sinar-X dipancarkan dari tempat yang paling kuat tersinari oleh sinar katoda.
2. Intensitas cahaya yang dihasilkan pelat fotoluminesensi, berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara titik terjadinya sinar-X dengan pelat fotoluminesensi. Meskipun pelat dijauhkan sekitar 2 m, cahaya masih dapat terdeteksi.
3. Sinar-X dapat menembus buku 1000 halaman tetapi hampir seluruhnya terserap oleh timbal setebal 1,5 mm.
4. Pelat fotografi sensitif terhadap sinar-X.
5. Ketika tangan terpapari sinar-X di atas pelat fotografi, maka akan tergambar foto tulang tersebut pada pelat fotografi.
6. Lintasan sinar-X tidak dibelokkan oleh medan magnet (daya tembus dan lintasan yang tidak terbelokkan oleh medan magnet merupakan sifat yang membuat sinar-X berbeda dengan sinar katoda).
Sinar X (X-rays) atau sinar Rontgen adalah bentuk dari radiasi elektromagnetik dengan range panjang gelombang berkisar dari 10 sampai 0,01 nanometer, dengan frekuensi berada pada 30 PHz sampai 30 EHz. Sinar X dihasilakan apabila electron bergerak pada kelajuan yang tinggi dan secara tiba-tiba berlaku perubahan dari segi kelajuan. Semua ini berlaku di dalam sebuah tiub x-ray. Di dalam sebuah tiub x-ray terdapat katod (-) yang merupakan sebuah filamen yang dipanaskan oleh tenaga elektrik. Pemanasan yang berlaku menyebabkan elektron dihasilkan dari filemen. Ini semua berlaku untuk persediaan elektron bagi di pecutkan untuk mendapatkan sinaran-X. Sinar-x yang dihasilkan dengan tenaga 20-40 keV mempunyai panjang gelombang 10-7 cm dan sinar ini dikatakan sinar-x lembut (soft- rays). Sinar-x yang dihasilkan dengan 40-125 keV mempunyai gelombang 10-8 cm. Sinar ini kerap digunakan untuk pemeriksaan x-ray diagnostik, manakala panjang gelombang yang lebih pendek lagi yang dihasilkan dengan tenaga 200-1000 keV digunakan dalam rawatan radioterapi yang lebih dalam (deep radiotheraphy). Sinar ini biasanya berukuran < 10-8 cm (hard-rays).
http://tokobiofir.com/wp-content/uploads/2008/12/spektrum1.gif
Pancaran sinar-x dapat diperolehi daripada sejenis alat elektronik yang dinamakan tiub x-ray. Daripada kajian ahli sains didapati sinar-x mempunyai sifat-sifat tertentu yang dapat dibagi kepada sifat biasa dan sifat khas.
Sifat biasa sinar X bergerak laju dan lurus. Tidak boleh Fokus oleh kanta atau cermin dipesong oleh medan magnet sekitar arah tertuju yang dilaluinya. Sifat khas menembusi jirim padat. Kesan pendarcahaya memberikan kesan cahaya kepada sebatian kimia seperti zink sulfida, kalsium tungstat dan barium platinosiamida. Kesan pengion alur sinar X yang melintas melalui gas memindahkan tenaganya kepada molekul-molekul yang akan seterusnya akan berpecah kepada titik yang berkas negatif. Kesan biologi sinar X bertindak dengan tisu hidup yang berada dalam tubuh.
Istilah mutasi pertama kali digunakan oleh Hugo de vries, untuk mengemukakan adanya perubahan fenotipe yang mendadak pada bunga Oenothera lamarckiana dan bersifat menurun. Ternyata perubahan tersebut terjadi karena adanya penyimpangan dari kromosomnya.
Seth Wright juga melaporkan peristiwa mutasi pada domba jenis Ancon yang berkaki pendek dan bersifat menurun. Lihat gambar di bawah ini merupakan domba hasil kloning.
Penelitian ilmiah tentang mutasi dilakukan pula oleh Morgan ( 1910) dengan menggunakan Drosophila melanogaster (lalat buah). Akhirnya murid Morgan yang bernama Herman Yoseph Muller (1890-19450 berhasil dalam percobaannya terhadap lalat buah,yaitu menemukan mutasi buatan dengan menggunakan sinar X. Muller berpendapat bahwa mutasi pada sel somatik tidak membawa perubahan, sedangkan mutasi pada sel-sel generatif atau gamet kebanyakan letal dan membawa kematian sebelum atau segera sesudah lahir. Selanjutnya pada tahun 1927 dapat diketahui bahwa sinar X dapat menyebabkan gen mengalami ionisasi sehingga sifatnya menjadi labil. Akhirnya mutasi buatan dilaksanakan pula dengan pemotongan daun atau penyisipan DNA pada organisme-organisme yang kita inginkan. Peristiwa terjadinya mutasi disebut mutagenesis. Makhluk hidup yang mengalami mutasi disebut mutan dan faktor penyebab mutasi disebut mutagen (mutagenik agent). Mutasi jarang terjadi secara alami dan jika terjadi biasanya merugikan bagi makhluk hidup mutannya.
Secara garis besar, macam-macam mutagen dapat dibagi tiga, sebagai berikut :
1. Radiasi
Radiasi (penyinaran dengan sinar radioaktif); misalnya sinar alfa, beta, gamma, ultraviolet dan sinar X. Radiasi ultra ungu merupakan mutagen penting untuk organisme uniseluler. Radiasi alamiah berasal dari sinar kosmis dari angkasa, benda-benda radioaktif dari kerak bumi, dan lain-lain. Gen-gen yang terkena radiasi, ikatannya putus dan susunan kimianya berubah dan terjadilah mutasi
2. Zat Kimia
Mutagen kimia yg pertama kali ditemukan ialah gas mustard (belerang mustard) oleh C. Averbach dan kawan-kawan. Beberapa mutagen kimia penting lainnya ialah : gas metan, asam nitrat, kolkisin, digitonin, hidroksil amin, akridin, dll. Zat-zat kimia tersebut dapat menyebabkan replikasi yg dilakukan oleh kromosom yg mengalami kesalahan sehingga mengakibatkan susunan kimianya berubah pula.
3. Temperatur
Kecepatan mutasi akan bertambah karena adanya kenaikan suhu. Setiap kenaikan temperatur sebesar 10oC, kecepatan mutasi bertambah 2 – 3 kali lipat. Tetapi apakah temperatur merupakan mutagen, hal ini masih dalam penelitian para ahli.
PEMBAHASAN
Target utama kematian sel yang diinduksi oleh radiasi adalah DNA. Radiasi dapat menimbulkan efek pada DNA baik secara langsung maupun tidak langsung melalui radikal bebas sebagai hasil interaksi radiasi dengan molekul air.
Struktur DNA berbentuk heliks ganda yang tersusun dari ikatan antara gugus fosfat dengan gula dioksiribosa yang membentuk strand DNA, dan ikatan antar basa nitrogen yang menghubungkan kedua strand DNA. Sebagian besar kerusakan DNA berupa kerusakan pada basa, hilangnya basa, putusnya ikatan antar basa dan juga putusnya ikatan gula dengan fosfat sehingga terjadi patahan pada salah satu strand yang disebut single strand break (ssb).Kerusakan di atas dapat dikonstruksi kembali secara cepat tanpa kesalahan oleh proses perbaikan enzimatis dengan menggunakan strand DNA yang tidak rusak sebagai cetakan.
Sel mampu melakukan proses perbaikan terhadap kerusakan DNA dalam beberapa jam, tetapi dapat tidak sempurna terutama terhadap kerusakan DNA yang dikenal sebagai double strand breaks (dsb) yaitu patahnya kedua strand DNA. Proses perbaikan dengan kesalahan dapat menghasilkan mutasi gen dan abnormalitas kromosom yang merupakan karakteristik pembentukan malignansi. Kerusakan dsb dianggap sebagai penyebab kerusakan genotoksik dan dengan tidak adanya proses perbaikan yang efisien dapat menyebabkan timbulnya kerusakan jangka panjang, bahkan pada dosis yang paling rendah. Trak tunggal, meskipun dari radiasi LET rendah, mempunyai probabilitas untuk menghasilkan satu atau lebih dsb pada DNA. Oleh karena itu konsekuensi seluler dari dsb atau interaksi antar dsb, mungkin terjadi pada dosis dan laju dosis paling rendah. Probabilitas dsb/sel diperkirakan sekitar 4/sel/100 mGy. Rasio ssb plus kerusakan basa dengan dsb yang diinduksi radiasi LET rendah adalah sekitar 50:1. Kerusakan komponen sel lainnya (kerusakan epigenetik) mungkin mempengaruhi fungsi sel dan progresi ke tingkat malignansi.
Beberapa efek merugikan yang muncul pada tubuh manusia karena terpapari sinar-X dan gamma dengan dosis berlebihan segera teramati tidak lama setelah penemuan kedua jenis radiasi tersebut. Marie Curie meninggal pada tahun 1934 akibat terserang oleh leukemia. Penyakit tersebut besar kemungkinan akibat paparan radiasi karena seringnya beliau berhubungan dengan bahan-bahan radioaktif. Meskipun demikian, upaya perlindungan terhadap bahaya radiasi pada saat itu belum mendapatkan perhatian yang serius.
Studi intensif efek radiasi terhadap jaringan tubuh manusia terus dilakukan oleh para ahli biologi radiasi (radiobiologi), hingga akhirnya secara pasti diketahui bahwa radiasi tersebut dapat menimbulkan kerusakan somatik berupa kerusakan sel-sel jaringan tubuh dan kerusakan genetik berupa mutasi sel-sel reproduksi. Dengan demikian manusiapun menyadari bahwa radiasi dapat memberikan ancaman terhadap kesehatan manusia yang perlu diwaspadai. Resiko kerusakan somatik dalam bentuk munculnya penyakit kanker dialami langsung oleh orang yang sel somatiknya terkena penyinaran. Sedang resiko dari kerusakan genetik tidak dialami oleh yang bersangkutan, melainkan keturunan orang tersebut mempunyai peluang untuk menderita cacat genetis.
Apabila kita terkena radiasi dari luar tubuh maka kita menyebutnya sebagai radiasi eksterna. Partikel alpha, beta, sinar gamma, sinar-X dan neutron adalah jenis radiasi pengion, tetapi tidak semua memiliki potensi bahaya radiasi eksterna. Partikel alpha memiliki daya ionisasi yang besar, sehingga jangkauannya di udara sangat pendek (beberapa cm) dan dianggap tidak memiliki potensi bahaya eksterna karena tidak dapat menembus lapisan kulit luar manusia. Partikel beta memiliki daya tembus yang jauh lebih tinggi dari partikel alpha. Daya tembus partikel beta dipengaruhi besar energi. Partikel beta berenergi tinggi mampu menjangkau beberapa meter di udara dan dapat menembus lapisan kulit luar beberapa mm. Oleh karena itu, partikel beta memiliki potensi bahaya radiasi eksterna kecil, kecuali untuk mata. Sinar-X dan sinar gamma adalah gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang pendek dan meiliki kemampuan menembus semua organ tubuh, sehingga mempunyai potensi bahaya radiasi eksterna yang signifikan.
Neutron juga memiliki daya tembus yang sangat besar. Neutron melepaskan energi didalam tubuh karena neutron dihamburkan oleh jaringan tubuh, Neutron memiliki potensi bahaya radiasi eksterna yang tinggi sehingga memerlukan penanganan yang sangat hati-hati. Jika zat yang memancarkan radiasi berada di dalam tubuh, kita sebut dengan radiasi interna. Partikel alpha mempunyai potensi bahaya radiasi interna yang besar karena radiasi alpha mempunyai daya ionisasi yang besar sehingga dapat memindahkan sejumlah besar energi dalam volume yang sangat kecil dari jaringan tubuh dan mengakibatkan kerusakan jaringan disekitar sumber radioaktif. Partikel beta mempunyai potensi bahaya radiasi interna yang tingkatannya lebih rendah dari alpha. Karena jangkauan partikel beta didalam tubuh jauh lebih besar dari partikel alpha di dalam tubuh, maka energi beta akan dipindahkan dalam volume jaringan yang lebih besar. Kondisi ini mengurangi keseluruhan efek radiasi pada organ dan jaringan sekitarnya. Sinar gamma memiliki daya ionisasi yang jauh lebih rendah dibandingkan alpha dan beta, sehingga potensi radiasi internanya sangat rendah.
Kerusakan DNA inti sel dianggap sebagai kejadian utama yang diinisiasi radiasi yang menyebabkan kerusakan sel yang mengakibatkan pembentukan kanker dan penyakit herediter. Beberapa penelitian terakhir menunjukkan bahwa sel-sel yang tidak secara langsung terpajan radiasi pengion, akan mengalami kerusakan karena berada di sekitar sel yang terpajan radiasi. Fenomena yang dikenal sebagai bystander effects ini dijumpai terutama pada pajanan radiasi dosis rendah. Oleh karena itu dalam memperkirakan risiko efek stokastik, kedua jenis sel, yaitu sel yang menjadi target radiasi dan sel yang tidak menjadi target tetapi berada di sekitar sel target, harus dipertimbangkan. Dengan demikian kemungkinan risiko kesehatan yang mungkin timbul akan lebih besar dari yang diperkirakan. Selain itu telah dibuktikan pula bahwa sebuah partikel alfa yang melintasi sebuah inti sel akan mempunyai probabilitas tinggi dalam menimbulkan mutasi. Ini berarti bahwa efek yang mungkin timbul akibat dari pajanan radiasi dosis rendah tdak dapat diabaikan.
DAFTAR PUSTAKA
Akhadi Mukhlis.2009.Radiasi Dosis Rendah.www.batan.go.id [05 Oktober 2009]
Akhadi Mukhlis.2009.Radiasi Nuklir; Detektor Radiasi; Dosis Serap dan Satuan Radiasi.http://radensomad.com/radiasi-nuklir-detektor-radiasi-dosis-serap-dan-satuan-radiasi.html [05 Oktober 2009]
Alatas Zubaidah.2007.Efek Pajanan Radiasi Alam Dosis Rendah.www.batan.go.id.[05 Oktober 2009]
Anonim.2008. Beberapa Faktor yang Mengakibatkan Terjadinya Efek Radiasi pada Tubuh.www.olimpiade.org. [06 Oktober 2009]
Anonim.2009.Informasi Singkat Radiographer Sejarah Radiologi. http://radiographerindonesia.org/. [06 Oktober 2009]
Anonim.2009.Mutasi. http://pskbio.blogspot.com/2009/05/mutasi.html. [05 Oktober 2009]
Anonim.2009.Seri Fisika Kesehatan_Radiasi Efek Biologi pada Manusia. http://alifis.wordpress.com/2009/06/28/radiasi-efek-biologi-pada-manusia/.[05 Oktober 2009]
Awal perkenalan umat manusia dengan radiasi pengion dimulai ketika Wilhelm C. Roentgen (1845 – 1923), fisikawan berkebangsaan Jerman, pada tahun 1895 menemukan sejenis sinar aneh yang selanjutnya diberi nama sinar-X. Selang satu tahun dari penemuan sinar-X tersebut, fisikawan Prancis Antonie Henry Becquerel menemukan unsur Uranium (U) yang dapat memencarkan radiasi secara spontan. Untuk selanjutnya bahan yang memiliki sifat seperti itu disebut bahan radioaktif. Dua tahun kemudian, pasangan suami istri ahli kimia berkebangsaan Perancis Marie Curie dan Piere Curie menemukan unsur Polonium (Po) dan Radium (Ra) yang memperlihatkan gejala yang sama seperti Uranium.
Tahun 1895 itu Roentgen sendirian melakukan penelitian sinar X dan meneliti sifat-sifatnya. Pda tahun itu juga Roentgen mempublikasikan laporan penelitiannya. Berikut ini adalah sifat-sifat sinar-X:
1. Sinar-X dipancarkan dari tempat yang paling kuat tersinari oleh sinar katoda.
2. Intensitas cahaya yang dihasilkan pelat fotoluminesensi, berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara titik terjadinya sinar-X dengan pelat fotoluminesensi. Meskipun pelat dijauhkan sekitar 2 m, cahaya masih dapat terdeteksi.
3. Sinar-X dapat menembus buku 1000 halaman tetapi hampir seluruhnya terserap oleh timbal setebal 1,5 mm.
4. Pelat fotografi sensitif terhadap sinar-X.
5. Ketika tangan terpapari sinar-X di atas pelat fotografi, maka akan tergambar foto tulang tersebut pada pelat fotografi.
6. Lintasan sinar-X tidak dibelokkan oleh medan magnet (daya tembus dan lintasan yang tidak terbelokkan oleh medan magnet merupakan sifat yang membuat sinar-X berbeda dengan sinar katoda).
Sinar X (X-rays) atau sinar Rontgen adalah bentuk dari radiasi elektromagnetik dengan range panjang gelombang berkisar dari 10 sampai 0,01 nanometer, dengan frekuensi berada pada 30 PHz sampai 30 EHz. Sinar X dihasilakan apabila electron bergerak pada kelajuan yang tinggi dan secara tiba-tiba berlaku perubahan dari segi kelajuan. Semua ini berlaku di dalam sebuah tiub x-ray. Di dalam sebuah tiub x-ray terdapat katod (-) yang merupakan sebuah filamen yang dipanaskan oleh tenaga elektrik. Pemanasan yang berlaku menyebabkan elektron dihasilkan dari filemen. Ini semua berlaku untuk persediaan elektron bagi di pecutkan untuk mendapatkan sinaran-X. Sinar-x yang dihasilkan dengan tenaga 20-40 keV mempunyai panjang gelombang 10-7 cm dan sinar ini dikatakan sinar-x lembut (soft- rays). Sinar-x yang dihasilkan dengan 40-125 keV mempunyai gelombang 10-8 cm. Sinar ini kerap digunakan untuk pemeriksaan x-ray diagnostik, manakala panjang gelombang yang lebih pendek lagi yang dihasilkan dengan tenaga 200-1000 keV digunakan dalam rawatan radioterapi yang lebih dalam (deep radiotheraphy). Sinar ini biasanya berukuran < 10-8 cm (hard-rays).
http://tokobiofir.com/wp-content/uploads/2008/12/spektrum1.gif
Pancaran sinar-x dapat diperolehi daripada sejenis alat elektronik yang dinamakan tiub x-ray. Daripada kajian ahli sains didapati sinar-x mempunyai sifat-sifat tertentu yang dapat dibagi kepada sifat biasa dan sifat khas.
Sifat biasa sinar X bergerak laju dan lurus. Tidak boleh Fokus oleh kanta atau cermin dipesong oleh medan magnet sekitar arah tertuju yang dilaluinya. Sifat khas menembusi jirim padat. Kesan pendarcahaya memberikan kesan cahaya kepada sebatian kimia seperti zink sulfida, kalsium tungstat dan barium platinosiamida. Kesan pengion alur sinar X yang melintas melalui gas memindahkan tenaganya kepada molekul-molekul yang akan seterusnya akan berpecah kepada titik yang berkas negatif. Kesan biologi sinar X bertindak dengan tisu hidup yang berada dalam tubuh.
Istilah mutasi pertama kali digunakan oleh Hugo de vries, untuk mengemukakan adanya perubahan fenotipe yang mendadak pada bunga Oenothera lamarckiana dan bersifat menurun. Ternyata perubahan tersebut terjadi karena adanya penyimpangan dari kromosomnya.
Seth Wright juga melaporkan peristiwa mutasi pada domba jenis Ancon yang berkaki pendek dan bersifat menurun. Lihat gambar di bawah ini merupakan domba hasil kloning.
Penelitian ilmiah tentang mutasi dilakukan pula oleh Morgan ( 1910) dengan menggunakan Drosophila melanogaster (lalat buah). Akhirnya murid Morgan yang bernama Herman Yoseph Muller (1890-19450 berhasil dalam percobaannya terhadap lalat buah,yaitu menemukan mutasi buatan dengan menggunakan sinar X. Muller berpendapat bahwa mutasi pada sel somatik tidak membawa perubahan, sedangkan mutasi pada sel-sel generatif atau gamet kebanyakan letal dan membawa kematian sebelum atau segera sesudah lahir. Selanjutnya pada tahun 1927 dapat diketahui bahwa sinar X dapat menyebabkan gen mengalami ionisasi sehingga sifatnya menjadi labil. Akhirnya mutasi buatan dilaksanakan pula dengan pemotongan daun atau penyisipan DNA pada organisme-organisme yang kita inginkan. Peristiwa terjadinya mutasi disebut mutagenesis. Makhluk hidup yang mengalami mutasi disebut mutan dan faktor penyebab mutasi disebut mutagen (mutagenik agent). Mutasi jarang terjadi secara alami dan jika terjadi biasanya merugikan bagi makhluk hidup mutannya.
Secara garis besar, macam-macam mutagen dapat dibagi tiga, sebagai berikut :
1. Radiasi
Radiasi (penyinaran dengan sinar radioaktif); misalnya sinar alfa, beta, gamma, ultraviolet dan sinar X. Radiasi ultra ungu merupakan mutagen penting untuk organisme uniseluler. Radiasi alamiah berasal dari sinar kosmis dari angkasa, benda-benda radioaktif dari kerak bumi, dan lain-lain. Gen-gen yang terkena radiasi, ikatannya putus dan susunan kimianya berubah dan terjadilah mutasi
2. Zat Kimia
Mutagen kimia yg pertama kali ditemukan ialah gas mustard (belerang mustard) oleh C. Averbach dan kawan-kawan. Beberapa mutagen kimia penting lainnya ialah : gas metan, asam nitrat, kolkisin, digitonin, hidroksil amin, akridin, dll. Zat-zat kimia tersebut dapat menyebabkan replikasi yg dilakukan oleh kromosom yg mengalami kesalahan sehingga mengakibatkan susunan kimianya berubah pula.
3. Temperatur
Kecepatan mutasi akan bertambah karena adanya kenaikan suhu. Setiap kenaikan temperatur sebesar 10oC, kecepatan mutasi bertambah 2 – 3 kali lipat. Tetapi apakah temperatur merupakan mutagen, hal ini masih dalam penelitian para ahli.
PEMBAHASAN
Target utama kematian sel yang diinduksi oleh radiasi adalah DNA. Radiasi dapat menimbulkan efek pada DNA baik secara langsung maupun tidak langsung melalui radikal bebas sebagai hasil interaksi radiasi dengan molekul air.
Struktur DNA berbentuk heliks ganda yang tersusun dari ikatan antara gugus fosfat dengan gula dioksiribosa yang membentuk strand DNA, dan ikatan antar basa nitrogen yang menghubungkan kedua strand DNA. Sebagian besar kerusakan DNA berupa kerusakan pada basa, hilangnya basa, putusnya ikatan antar basa dan juga putusnya ikatan gula dengan fosfat sehingga terjadi patahan pada salah satu strand yang disebut single strand break (ssb).Kerusakan di atas dapat dikonstruksi kembali secara cepat tanpa kesalahan oleh proses perbaikan enzimatis dengan menggunakan strand DNA yang tidak rusak sebagai cetakan.
Sel mampu melakukan proses perbaikan terhadap kerusakan DNA dalam beberapa jam, tetapi dapat tidak sempurna terutama terhadap kerusakan DNA yang dikenal sebagai double strand breaks (dsb) yaitu patahnya kedua strand DNA. Proses perbaikan dengan kesalahan dapat menghasilkan mutasi gen dan abnormalitas kromosom yang merupakan karakteristik pembentukan malignansi. Kerusakan dsb dianggap sebagai penyebab kerusakan genotoksik dan dengan tidak adanya proses perbaikan yang efisien dapat menyebabkan timbulnya kerusakan jangka panjang, bahkan pada dosis yang paling rendah. Trak tunggal, meskipun dari radiasi LET rendah, mempunyai probabilitas untuk menghasilkan satu atau lebih dsb pada DNA. Oleh karena itu konsekuensi seluler dari dsb atau interaksi antar dsb, mungkin terjadi pada dosis dan laju dosis paling rendah. Probabilitas dsb/sel diperkirakan sekitar 4/sel/100 mGy. Rasio ssb plus kerusakan basa dengan dsb yang diinduksi radiasi LET rendah adalah sekitar 50:1. Kerusakan komponen sel lainnya (kerusakan epigenetik) mungkin mempengaruhi fungsi sel dan progresi ke tingkat malignansi.
Beberapa efek merugikan yang muncul pada tubuh manusia karena terpapari sinar-X dan gamma dengan dosis berlebihan segera teramati tidak lama setelah penemuan kedua jenis radiasi tersebut. Marie Curie meninggal pada tahun 1934 akibat terserang oleh leukemia. Penyakit tersebut besar kemungkinan akibat paparan radiasi karena seringnya beliau berhubungan dengan bahan-bahan radioaktif. Meskipun demikian, upaya perlindungan terhadap bahaya radiasi pada saat itu belum mendapatkan perhatian yang serius.
Studi intensif efek radiasi terhadap jaringan tubuh manusia terus dilakukan oleh para ahli biologi radiasi (radiobiologi), hingga akhirnya secara pasti diketahui bahwa radiasi tersebut dapat menimbulkan kerusakan somatik berupa kerusakan sel-sel jaringan tubuh dan kerusakan genetik berupa mutasi sel-sel reproduksi. Dengan demikian manusiapun menyadari bahwa radiasi dapat memberikan ancaman terhadap kesehatan manusia yang perlu diwaspadai. Resiko kerusakan somatik dalam bentuk munculnya penyakit kanker dialami langsung oleh orang yang sel somatiknya terkena penyinaran. Sedang resiko dari kerusakan genetik tidak dialami oleh yang bersangkutan, melainkan keturunan orang tersebut mempunyai peluang untuk menderita cacat genetis.
Apabila kita terkena radiasi dari luar tubuh maka kita menyebutnya sebagai radiasi eksterna. Partikel alpha, beta, sinar gamma, sinar-X dan neutron adalah jenis radiasi pengion, tetapi tidak semua memiliki potensi bahaya radiasi eksterna. Partikel alpha memiliki daya ionisasi yang besar, sehingga jangkauannya di udara sangat pendek (beberapa cm) dan dianggap tidak memiliki potensi bahaya eksterna karena tidak dapat menembus lapisan kulit luar manusia. Partikel beta memiliki daya tembus yang jauh lebih tinggi dari partikel alpha. Daya tembus partikel beta dipengaruhi besar energi. Partikel beta berenergi tinggi mampu menjangkau beberapa meter di udara dan dapat menembus lapisan kulit luar beberapa mm. Oleh karena itu, partikel beta memiliki potensi bahaya radiasi eksterna kecil, kecuali untuk mata. Sinar-X dan sinar gamma adalah gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang pendek dan meiliki kemampuan menembus semua organ tubuh, sehingga mempunyai potensi bahaya radiasi eksterna yang signifikan.
Neutron juga memiliki daya tembus yang sangat besar. Neutron melepaskan energi didalam tubuh karena neutron dihamburkan oleh jaringan tubuh, Neutron memiliki potensi bahaya radiasi eksterna yang tinggi sehingga memerlukan penanganan yang sangat hati-hati. Jika zat yang memancarkan radiasi berada di dalam tubuh, kita sebut dengan radiasi interna. Partikel alpha mempunyai potensi bahaya radiasi interna yang besar karena radiasi alpha mempunyai daya ionisasi yang besar sehingga dapat memindahkan sejumlah besar energi dalam volume yang sangat kecil dari jaringan tubuh dan mengakibatkan kerusakan jaringan disekitar sumber radioaktif. Partikel beta mempunyai potensi bahaya radiasi interna yang tingkatannya lebih rendah dari alpha. Karena jangkauan partikel beta didalam tubuh jauh lebih besar dari partikel alpha di dalam tubuh, maka energi beta akan dipindahkan dalam volume jaringan yang lebih besar. Kondisi ini mengurangi keseluruhan efek radiasi pada organ dan jaringan sekitarnya. Sinar gamma memiliki daya ionisasi yang jauh lebih rendah dibandingkan alpha dan beta, sehingga potensi radiasi internanya sangat rendah.
Kerusakan DNA inti sel dianggap sebagai kejadian utama yang diinisiasi radiasi yang menyebabkan kerusakan sel yang mengakibatkan pembentukan kanker dan penyakit herediter. Beberapa penelitian terakhir menunjukkan bahwa sel-sel yang tidak secara langsung terpajan radiasi pengion, akan mengalami kerusakan karena berada di sekitar sel yang terpajan radiasi. Fenomena yang dikenal sebagai bystander effects ini dijumpai terutama pada pajanan radiasi dosis rendah. Oleh karena itu dalam memperkirakan risiko efek stokastik, kedua jenis sel, yaitu sel yang menjadi target radiasi dan sel yang tidak menjadi target tetapi berada di sekitar sel target, harus dipertimbangkan. Dengan demikian kemungkinan risiko kesehatan yang mungkin timbul akan lebih besar dari yang diperkirakan. Selain itu telah dibuktikan pula bahwa sebuah partikel alfa yang melintasi sebuah inti sel akan mempunyai probabilitas tinggi dalam menimbulkan mutasi. Ini berarti bahwa efek yang mungkin timbul akibat dari pajanan radiasi dosis rendah tdak dapat diabaikan.
DAFTAR PUSTAKA
Akhadi Mukhlis.2009.Radiasi Dosis Rendah.www.batan.go.id [05 Oktober 2009]
Akhadi Mukhlis.2009.Radiasi Nuklir; Detektor Radiasi; Dosis Serap dan Satuan Radiasi.http://radensomad.com/radiasi-nuklir-detektor-radiasi-dosis-serap-dan-satuan-radiasi.html [05 Oktober 2009]
Alatas Zubaidah.2007.Efek Pajanan Radiasi Alam Dosis Rendah.www.batan.go.id.[05 Oktober 2009]
Anonim.2008. Beberapa Faktor yang Mengakibatkan Terjadinya Efek Radiasi pada Tubuh.www.olimpiade.org. [06 Oktober 2009]
Anonim.2009.Informasi Singkat Radiographer Sejarah Radiologi. http://radiographerindonesia.org/. [06 Oktober 2009]
Anonim.2009.Mutasi. http://pskbio.blogspot.com/2009/05/mutasi.html. [05 Oktober 2009]
Anonim.2009.Seri Fisika Kesehatan_Radiasi Efek Biologi pada Manusia. http://alifis.wordpress.com/2009/06/28/radiasi-efek-biologi-pada-manusia/.[05 Oktober 2009]
Hidup Bahagia Dengan Pribadi yang taat
Hidup bahagia dengan pribadi yang taat
Untuk direnungi
1. Hidup itu hanya sekali maka manfaatkanlah dengan baik hidup ini
2. Hiduo kita hanya untuk ibadah
3. Manusia itu tidak ada yang sempurna, maka jangan pernah meremehkan orang lain
4. Kurang lebihnya seseorang patut kita akui karena itu melengkapi hidup kita
5. Jangan menyerah berusaha untuk optimis meskipun hasil yang didapat bukan hal yang kita inginkan
6. Bersyukur dan percaya apa yang kita dapatkan adalah sesuatu yang sangat berharga bagi kita
7. Dari semua itu yang terpenting adalah kita percaya pada Yang Maha Kuasa
8. Diri kita adalah apa yang kita pikirkan (how the think is how you act”
9. Jika telah berusaha atas sesuatu yang kita kerjakan hendaklah tawakal
10. Bukan situasinya melainkan cara berpikirnya
11. Manfaatkan waktu dengan baik karena “Amanah, beban, tugas yang ada di pundak anda terlalu banyak dari pada waktu yang tersedia” Hasan Al-Banna
Cara sukses
1. Kurangi waktu tidur
2. Jangan mengasihi diri sendiri
Tiga langkah berubah dengan mudah
1. Naikan standar
2. Bunuh keyakinan yang membatasi
3. Ubah strategi
Untuk direnungi
1. Hidup itu hanya sekali maka manfaatkanlah dengan baik hidup ini
2. Hiduo kita hanya untuk ibadah
3. Manusia itu tidak ada yang sempurna, maka jangan pernah meremehkan orang lain
4. Kurang lebihnya seseorang patut kita akui karena itu melengkapi hidup kita
5. Jangan menyerah berusaha untuk optimis meskipun hasil yang didapat bukan hal yang kita inginkan
6. Bersyukur dan percaya apa yang kita dapatkan adalah sesuatu yang sangat berharga bagi kita
7. Dari semua itu yang terpenting adalah kita percaya pada Yang Maha Kuasa
8. Diri kita adalah apa yang kita pikirkan (how the think is how you act”
9. Jika telah berusaha atas sesuatu yang kita kerjakan hendaklah tawakal
10. Bukan situasinya melainkan cara berpikirnya
11. Manfaatkan waktu dengan baik karena “Amanah, beban, tugas yang ada di pundak anda terlalu banyak dari pada waktu yang tersedia” Hasan Al-Banna
Cara sukses
1. Kurangi waktu tidur
2. Jangan mengasihi diri sendiri
Tiga langkah berubah dengan mudah
1. Naikan standar
2. Bunuh keyakinan yang membatasi
3. Ubah strategi
Langganan:
Postingan (Atom)