METODOLOGI PENELITIAN

Transkripsi

1 17 METODOLOGI PENELITIAN Bahan dan Alat Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah KH 2 PO 4 pro analis, CaO yang diekstraks dari cangkang telur ayam dan bebek, KOH, kitosan produksi Teknologi Hasil Perikanan (THP) IPB, aquabides, dan asam asetat 3%. Alat-alat yang digunakan adalah gelas piala, labu takar, gelas ukur, buret 50 ml, magnetik stirer, termometer, neraca analitik, corong, kertas saring (Wathman 40), pipet, incubator, perangkat karakterisasi difraksi sinar-x Shimadzu Philips Diffraktometer dengan sumber sinar-x adalah Cu (λ Cu = 1,54002 nm), perangkat analisa SEM (Scanning Electron Microscope) JEOL SEM, dan perangkat analisa spektroskopi FTIR (Fourier Transform Infrared) Bruker Tensor 37. Metode Penelitian Penelitian ini dilakukan dalam empat tahap, yaitu: 1. Kalsinasi cangkang telur ayam dan bebek pada suhu 1000 o C selama 5 jam. Khusus untuk cangkang telur bebek dilakukan pula kalsinasi pada temperatur 900 o C selama 3, 4, dan 5 jam, serta 1000 o C pada 3 dan 4 jam. 2. Sintesa senyawa kalsium fosfat dengan prekursor kalsium adalah CaO yang diekstrak dari cangkang telur ayam dan bebek sedangkan prekursor fosfat adalah KH 2 PO 4 dengan metode presipitasi, 3. Pembuatan komposit apatit-kitosan dengan metode presipitasi ex situ. 4. Analisa komposit apatit-kitosan Preparasi sampel ini dilakukan di Laboratorium Biofisika Departemen Fisika IPB dari September 2008 sampai Februari Kalsinasi Cangkang Telur Ayam dan Bebek Cangkang telur mula-mula dibersihkan dari kotoran makro serta membran bagian dalam, lalu dilanjutkan dengan proses pengeringan pada udara terbuka. Setiap cangkang dari satu butir telur yang telah dibersihkan ditimbang untuk mengetahui massa cangkang sebelum kalsinasi. Selanjutnya, cangkang telur

2 18 dimasukan ke dalam vurnace dengan kenaikan suhu 5 o C/menit dan ditahan pada suhu 1000 o C selama 5 jam. Cangkang telur hasil kalsinasi ditimbang kembali untuk mengetahui massa cangkang setelah kalsinasi. Analisis XRD pada masingmasing cangkang telur ayam dan bebek dilakukan untuk mengetahui senyawa yang terdapat pada cangkang hasil kalsinasi. Gambar 12 memperlihatkan tahaptahap proses kalsinasi secara ringkas. Pelepasan membran Pengeringan di udara terbuka Penimbangan sebelum kalsinasi Penimbangan setelah kalsinasi Furnace 1000 o C Cangkang telur pada crucible Analisa XRD Gambar 12 Tahap-tahap proses kalsinasi cangkang telur ayam dan bebek Sintesa Senyawa Kalsium Fosfat Pembuatan senyawa kalsium fosfat diawali dengan pembuatan larutan masing-masing prekursor kalsium dan fosfat dengan pelarut aquabidest. Massa

3 19 senyawa Ca dan massa KH 2 PO 4 ditentukan secara stoikiometri sehingga didapatkan larutan 50 ml CaO 0,5 M dan 50 ml KH 2 PO 4 0,3 M. Larutan 50 ml CaO 0,5 M dengan larutan KOH pada gelas kimia 300 ml, selanjutnya direaksikan larutan 50 ml KH 2 PO 4 0,3 M diteteskan pada larutan senyawa Ca dan KOH. Proses presipitasi berlangsung pada suhu fisiologi tubuh 37 o C. Homogenisasi larutan dilakukan dengan stirring pada kecepatan 500 rpm. Sintesa Komposit Apatit-Kitosan Pembentukan komposit apatit-kitosan dilakukan dengan presipitasi secara ex situ. Larutan kitosan 2% diperoleh dengan melarutkan serbuk kitosan pada larutan asam asetat 3%. Selanjutnya, larutan kitosan diteteskan pada larutan hasil presipitasi senyawa kalsium fosfat dengan variasi penambahan kitosan 10%, 20%, 35%, 40%, dan 50% (b/b). Sebagai kontrol, dibuat juga sampel tanpa ada penambahan kitosan (kristal apatit). Selanjutnya sampel didiamkan pada suhu ruang selama 12 jam. Setelah didiamkan, sampel disaring dengan kertas saring whatman untuk memisahkan endapan yang terbentuk dari cairan. Endapan yang tertinggal di kertas saring dikeringkan pada incubator dengan suhu 50 o C hingga endapan mengering. Gambar 13 memperlihatkan langkah-langkah sintesa kristal apatit dan komposit apatit-kitosan. Masing-masing sampel dibuat sebanyak 3 kali ulangan. Tabel 2 memperlihatkan kode untuk masing-masing sampel yang dihasilkan. Analisa Sampel Analisa yang dilakukan pada sampel meliputi analisa X-Ray Diffraction (XRD) untuk mengetahui fase yang terdapat dalam sampel, menentukan ukuran kristal serta kristalinitas. Pada analisa difraksi XRD, scanning sampel dilakukan pada sudut (2θ) o dengan kecepatan 0,02 o per detik. Gugus-gugus dalam sampel dianalisa dengan analisa spektroskopi FTIR (Fourier Transform Infra Red). Sedangkan morfologi sampel dianalisa dengan Scanning Electron Microscopy (SEM). Karena sampel tidak bersifat konduktif, maka sebelum uji SEM sampel dilapisi emas terlebih dahulu. Selanjutnya sampel discan dan morfologi sampel dianalisa sampai perbesaran kali. Analisa XRD

4 20 dilakukan di Balai Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan (Balitbanghut) Bogor, spektroskopi FTIR di Laboratorium Biofarmaka Institut Pertanian Bogor dan SEM di laboratorium PPGL Bandung Larutan CaO 0,5 M dan KH 2 PO 4 0,3 M Presipitasi pada suhu 37 o C dan penambahan kitosan Didiamkan selama 12 jam Incubator 50 o C Penyaringan dengan kertas saring Larutan setelah 12 jam Analisa XRD, FTIR dan SEM Penimbangan sampel Presipitan kering Gambar 13 Tahapan-tahapan proses sintesa kristal apatit dan komposit apatitkitosan

5 21 Tabel 2.1 Parameter presipitasi pada pembuatan komposit apatit-kitosan dengan sumber Ca cangkang telur ayam Konsentrasi Kode Sampel Kitosan (% b/b) Ca 2+ (M) PO 3-4 (M) A1 - A2 10 A3 20 A4 35 0,5 0,3 A5 40 A6 50 Tabel 2.2 Parameter presipitasi pada pembuatan komposit apatit-kitosan dengan sumber Ca cangkang telur bebek Kode Sampel % Kitosan Konsentrasi Ca 2+ (M) PO 3-4 (M) B1 - B2 10 B3 20 B4 35 0,5 0,3 B5 40 B6 50