BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Titanium (Ti) Titanium adalah unsur logam dalam kelompok IV B Susunan Berkala Unsur dengan nomor atom 22, yang berlambang Ti. Titanium memiliki berat atom 47,90, valensi 2, 3, 4, nilai kekerasan Vicker dan memiliki lima isotop serta tahan terhadap korosi air laut. (Basri, 2005). Titanium merupakan salah satu unsur logam transisi golongan IV B, berbentuk padat yang berwarna putih keperakan. Titanium murni dapat larut dalam larutan asam pekat, misalnya pada larutan asam sulfat, tetapi tidak larut dalam air. Logam titanium sangat rapuh pada suhu rendah, tetapi dapat ditempa dan dibentuk ketika sedikit dipanaskan. Titanium dapat terbakar di udara pada suhu 610 o C dan membentuk titanium dioksida, serta terbakar dalam nitrogen pada suhu 800 o C dan membentuk titanium nitrida. Titanium juga dapat membentuk beberapa senyawa garam seperti titanium tetraklorida (TiCl 4 ), titanium triklorida (TiCl 3 ) dan titanium diklorida (TiCl 2 ). Di alam, titanium tidak ditemukan dalam keadaan bebas tetapi dalam senyawa-senyawa pada mineral-mineral seperti menachanite, ilmenite (FeTiO 3 ), rutile (TiO 2 ) dan sphene (CaO. TiO 2. SiO 2 ) (Sunardi, 2006). 6

2 7 B. Titanium Dioksida (TiO 2 ) Titanium dioksida adalah senyawa dengan formula TiO 2 yang berbentuk bubuk, berwarna putih atau hitam tergantung dari kemurniannya. Titanium dioksida dihasilkan dengan mereaksikan mineral ilimenit dengan asam sulfat dan digunakan sebagai bahan pewarna putih dalam pembuatan cat, kertas, keramik dan plastik (Basri, 2005). TiO 2 dapat berfungsi sebagai fotokatalis yaitu mempercepat reaksi yang diindikasikan oleh cahaya karena mempunyai struktur semikonduktor yaitu struktur elektronik yang dikarakterisasi oleh adanya pita valensi (valence band; vb) terisi dan pita konduksi ( conduction band; cb) yang kosong. Kedua pita tersebut dipisahkan oleh energi celah pita ( band gab energy; Eg) (Hoffman, 1997; Fujishima, 1999). Fotokatalis TiO 2 mempunyai sifat self-cleaning yaitu daya membersihkan sendiri berfungsi untuk menghilangkan bau, zat organik dan anorganik dan self-sterilizing yang dapat mensterilkan bakteri dan virus, sehingga kinerja katalisis TiO 2 dapat dipakai sebagai antibiotik (Fujishima, 1999). Fotokatalis TiO 2 dapat menghambat sintesis protein dan asam nukleat. Sintesis protein merupakan hasil akhir dari dua proses utama yakni transkripsi (sintesis asam ribonukleat) dan translasi (sintesis protein yang ARN-dependent). Katalis ini merupakan penghambat efektif terhadap sintesis DNA (Deoxyribo Nucleic Acid). Sebenarnya, obat-obat demikian membentuk kompleks dengan DNA melalui ikatan pada residu

3 8 deoksiguanosin. Komplek DNA aktinomisin menghambat polimerase RNA (Ribo Nucleic Acid) yang tergantung pada DNA serta menahan pembentukan mrna (Darmawati, 2008). Fotokalis TiO 2 mampu menyerap radiasi menghasilkan radikal OH. Radikal OH ini merupakan oksidator kuat untuk purifikasi air dan udara, antibakteri, antikanker, antiminyak, dan antifoging (Hoffman, 1997). C. Ubin Keramik Keramik berasal dari bahasa Yunani keramos, berarti barang tembikar dari lempung (clay) atau perabotan yang terbuat dari lempung dan dibakar (Somiya, 1989). Kamus dan ensiklopedia tahun 1950-an mendefinisikan keramik sebagai suatu hasil seni dan teknologi untuk menghasilkan barang dari tanah liat yang dibakar, seperti gerabah, genteng, porselin, dan sebagainya. Tetapi saat ini tidak semua keramik berasal dari tanah liat. Definisi pengertian keramik terbaru mencakup semua bahan bukan logam dan anorganik yang berbentuk padat (Yusuf, 1998 : 2). Umumnya senyawa keramik lebih stabil dalam lingkungan termal dan kimia dibandingkan elemennya. Bahan baku keramik yang umum dipakai adalah felspard, ball clay, kwarsa, kaolin, dan yang lainnya. Kaolin (Al 2 O 3.2SiO 2.2H 2 O) merupakan salah satu bahan keramik yang banyak dipakai, kaolin merupakan jenis lempung tahan api yang mempunyai titik lebur di atas 1785 o C (Somiya, 1989).

4 9 Sifat keramik sangat ditentukan oleh struktur kristal, komposisi kimia dan mineral bawaannya. Oleh karena itu, sifat keramik juga tergantung pada lingkungan geologi dimana bahan diperoleh. Secara umum strukturnya sangat rumit dengan sedikit elektron-elektron bebas. Kurangnya beberapa elektron bebas keramik membuat sebagian besar bahan keramik secara kelistrikan bukan merupakan konduktor dan juga menjadi penghantar panas yang jelek. Disamping itu keramik mempunyai sifat rapuh, keras, dan kaku. Keramik secara umum mempunyai kekuatan tekan lebih baik dibanding kekuatan tariknya. Ubin keramik berglasir adalah ubin yang pada permukaannya dilindungi oleh suatu lapisan yang disebut glasir. Glasir adalah suatu bahan yang dipakai untuk melindungi bahan keramik dengan cara melapisi permukaan untuk menghiasi badan keramik atau membuat badan keramik tersebut tidak tembus air (Febriant o, 1994). Glasir dapat melindungi ubin keramik dari kotoran atau cairan bahan kimia baik yang bersifat asam maupun basa, tahan bocor dan dapat memperbaiki sifat-sifat tertentu yang sering timbul dalam produk ubin keramik tanpa glasir (Subari, 2008). Bahan glasir berupa Al 2 O 3, SiO 2, CaCO 3 ditambahkan TiO 2 digiling dan diaduk sampai homogen, kemudian diglasirkan pada badan keramik. D. Staphylococcus aureus Staphylococcus aureus adalah bakteri coccus bergerombol yang bersifat Gram positif. Spesies ini pernah dianggap sebagai satu-satunya patogen dari genusnya. S. aureus merupakan spesies yang paling invasif dan

5 10 berbeda dari spesies lainnya karena memiliki enzim koagulase. Bakteri ini mampu memproduksi enzim koagulase yang mengkatalisis perubahan fibrinogen menjadi fibrin dan dapat membantu organisme ini untuk membentuk barisan perlindungan (Gillespie, 2007). S. aureus adalah patogen utama pada manusia yang dapat menyebabkan keracunan makanan yang berat atau infeksi kulit yang kecil, sampai infeksi yang tidak bisa disembuhkan (Jawetz, 2005). E. Escherichia coli Escherichia coli adalah bakteri berbentuk batang pendek (kokobasil) yang bersifat Gram negatif dengan ukuran 0,4-0,7 µm x 1,4 µm. E. coli merupakan kuman oportunis yang banyak ditemukan di dalam usus besar manusia sebagai flora normal (Karsinah, 1994). E. coli merupakan flora normal yang terdapat dalam usus, namun akan menjadi patogen ketika mencapai jaringan di luar intestinal atau tempat flora normal yang kurang umum. Kebanyakan tempat yang sering mengalami infeksi klinis adalah pada saluran air kencing, sistem billiary dan tempat lain di rongga perut. Beberapa tempat anatomi seperti kelenjar prostat, paru-paru, tulang, meningen juga dapat menjadi tempat penyakit. Ketika daya pertahanan normal inang tidak sempurna khususnya pada bayi atau usia tua, pada tahap terminal penyakit lain sesudah mendapat immunosupresan atau menggunakan katheter vena atau uretra yang menetap, infeksi klinis lokal yang penting dapat terjadi dan bakteri akan mencapai aliran darah dan mengakibatkan sepsis (Jawetz, 2005).

6 11 F. Pseodomonas aeruginosa Pseudomonas aeruginosa merupakan bakteri Gram negatif, motil, aerobik obligat, beberapa galur memproduksi pigmen larut air. P. aeruginosa tersebar secara luas pada tanah, air, tanaman dan binatang. Dalam jumlah sedikit P. aeruginosa sebagai flora normal usus dan kulit manusia. P. aeruginosa dapat berada pada orang sehat dimana bersifat saprofit yang menyebabkan penyakit pada manusia dengan ketahanan tubuh yang tidak normal (Jawetz, 2005). Menurut Jawetz (2005) P. aeruginosa membentuk koloni bulat, halus dengan warna flouresen kehijauan dan merupakan organisme yang sangat mudah beradaptasi. P. aeruginosa lebih resisten terhadap desinfektan dari pada kuman lain. Kuman ini sering hidup dalam suasana lembab seperti pada air dingin, badpan, lantai, kamar mandi, tempat air dan lainnya. Kebanyakan antibiotika dan antimikroba tidak efektif terhadap kuman ini, namun air panas dapat membunuh P. aeruginosa (Karsinah, 1994). G. Hitung Jumlah Bakteri Pengukuran kuantitatif populasi bakteri dilakukan dengan menggunakan metode tuang. Pengukuran dasar populasi mikroba dengan penentuan jumlah sel. Pada metode tuang, sejumlah sampel atau dari hasil pengenceran yang dikehendaki dimasukkan ke dalam cawan petri atau ke dalam tabung, kemudian ditambah agar-agar cair steril yang telah

7 12 didinginkan ( C) sebanyak ml dan digoyangkan supaya sampelnya menyebar dan dibiarkan hingga memadat (Waluyo, 2008). Metode tuang akan menyebarkan sel-sel bakteri tidak hanya pada permukaan agar saja melainkan sel terendam agar (di dalam agar) sehingga terdapat sel yang tumbuh di permukaan agar yang kaya O 2 dan ada yang tumbuh di dalam agar yang tidak begitu banyak mengandung oksigen. Jumlah koloni dalam sampel dapat dihitung sebagai berikut : Koloni per ml = Jumlah koloni x 1 atau per gram per cawan faktor pengenceran Laporan hasil menghitung dengan cara hitungan cawan menggunakan suatu standar yang disebut Standard Plate Counts (SPC) sebagai berikut : 1. Cawan yang dipilih dan dihitung adalah yang mengandung jumlah koloni antara , jika tidak ada yang memenuhi syarat dipilih yang jumlahnya mendekati Beberapa koloni yang bergabung menjadi satu merupakan satu kumpulan koloni yang besar, jika jumlah koloninya diragukan dapat dihitung sebagai satu koloni. 3. Satu deretan rantai koloni yang terlihat sebagai suatu garis tebal dihitung sebagai satu koloni.

8 13 4. Tidak ada koloni yang menutup lebih besar dari setengah luar cawan petri, koloni demikian dinamakan spreader. 5. Perbandingan jumlah bakteri hasil pengenceran yang berturut-turut antara pengenceran yang lebih besar dengan pengernceran sebelumnya, jika sama atau lebih kecil dari 2 hasilnya dirata-rata. Tetapi jika lebih besar dari 2 yang dipakai jumlah mikroba dari hasil pengenceran sebelumnya. 6. Jika dengan ulangan telah memenuhi syarat hasilnya dirata-rata. Pertumbuhan bakteri pada media dengan cara tuang dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor lingkungan misalnya faktor suhu, tekanan osmotik, sinar Ultra Violet dan juga ph. Dalam Standard Plate Count ditentukan cara pelaporan dan perhitungan koloni sebagai berikut : 1. Hasil yang dilaporkan hanya terdiri dari dua angka yakni angka pertama (satuan) dan angka kedua ( desimal) jika angka ketiga sama dengan atau lebih besar dari 5, harus dibulatkan satu angka lebih tinggi pada angka kedua. 2. Jika pada semua pengenceran dihasilkan kurang dari 30 koloni per cawan petri, berarti pengenceran yang dilakukan terlalu tinggi. Oleh karena itu, jumlah koloni pada pengenceran yang terendah yang dihitung. Hasilnya dilaporkan sebagai kurang dari 30 dikalikan dengan besarnya faktor pengenceran, tetapi jumlah yang sebenarnya harus dicantumkan di dalam tanda kurung.

9 14 3. Jika pada semua pengenceran dihasilkan lebih dari 300 koloni per cawan petri, berarti pengenceran yang dilakukan terlalu rendah. Oleh karena itu, jumlah koloni pada pengenceran yang tertinggi yang dihitung. Hasilnya dilaporkan sebagai lebih dari 300 dikalikan dengan besarnya faktor pengenceran, tetapi jumlah yang sebenarnya harus dicantumkan di dalam tanda kurung. 4. Jika jumlah cawan dari dua tingkat pengenceran dihasilkan koloni dengan jumlah antara 30 dan 300, dan perbandingan antara hasil tertinggi dan terendah dari kedua pengenceran tersebut lebih kecil atau sama dengan dua, dilaporkan rata - rata dari kedua nilai tersebut dengan memperhitungkan faktor pengencerannya. Jika perbandingan antara hasil tertinggi dan terendah lebih besar dari 2, maka yang dilaporkan hanya hasil yang terkecil. 5. Jika digunakan dua cawan petri (duplo) per pengenceran, data yang diambil harus dari kedua cawan tersebut, tidak boleh dari salah satu. Oleh karena itu, harus dipilih tingkat pengenceran yang menghasilkan kedua cawan duplo dengan koloni antara 30 dan 300.

10 15 H. Kerangka Konsep Berdasarkan prosedur kerja yang akan dikerjakan, maka kerangka konsep penelitian ini adalah : Variasi lama waktu penyinaran UV 1, 2, 3 dan 4 jam Variabel bebas Jumlah bakteri pada ubin keramik terfotokatalis TiO 2 berglasir Variabel terikat I. Hipotesa Ho : Tidak ada penurunan jumlah bakteri (E. coli, S. aureus dan P. aeruginosa) pada ubin keramik terfotokatalis TiO 2 berglasir. Ha : Ada penurunan jumlah bakteri (E. coli, S. aureus dan P. aeruginosa) pada ubin keramik terfotokatalis TiO 2 berglasir.