BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

dokumen-dokumen yang mirip
BAB 4 PERANCANGAN PERANGKAT OPTIK UNTUK MENGUKUR KOSENTRASI FITOPLANKTON

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

MAKALAH Spektrofotometer

PENGEMBANGAN INSTRUMENTASI PENGUKUR KELIMPAHAN CHLORELLA SP. BERDASARKAN ANALISIS RGB DENGAN MENGGUNAKAN EFEK FLUORESCENCE

BAB 1 PENDAHULUAN. Konfigurasi perangkat..., Arum Setyowati, FT UI, Universitas Indonesia

Spektrofotometer UV /VIS

PERCOBAAN 1 PENENTUAN PANJANG GELOMBANG MAKSIMUM SENYAWA BAHAN PEWARNA

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. spektrofotometer UV-Vis dan hasil uji serapan panjang gelombang sampel dapat

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

BAB IV HASIL PENGAMATAN

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

BAB II LANDASAN TEORI

Hari Gambar 17. Kurva pertumbuhan Spirulina fusiformis

LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA PROSES PEMBUATAN KURVA STANDAR DARI LARUTAN - KAROTEN HAIRUNNISA E1F109041

Disusun oleh : MIRA RESTUTI PENDIDIKAN FISIKA (RM)

BAB I PENDAHULUAN. informasi dengan kapasitas besar dengan keandalan yang tinggi. Pada awal

spektrometer yang terbatas. Alat yang sulit untuk diperoleh membuat penelitian tentang spektrum cahaya jarang dilakukan. Padahal penelitian tentang

ANALISIS SINAR MERAH, HIJAU, DAN BIRU (RGB) UNTUK MENGUKUR KELIMPAHAN FITOPLANKON (Chlorella sp.) Oleh: Merizawati C

Gambar 2.1 Kesetimbangan energi dari interaksi cahaya yang masuk dengan sampel [13]

LAPORAN KIMIA ANALITIK KI3121. Percobaan 04 PENENTUAN KEKERUHAN AIR SECARA TURBIDIMETRI

MAKALAH FABRIKASI DAN KARAKTERISASI XRD (X-RAY DIFRACTOMETER)

DASAR-DASAR OPTIKA. Dr. Ida Hamidah, M.Si. Oleh: JPTM FPTK UPI Prodi Pend. IPA SPs UPI

DAB I PENDAHULUAN. komponen utama dan komponen pendukung yang memadai. Komponen. utama meliputi pesawat pengirim sinyal-sinyal informasi dan pesawat

PENENTUAN STRUKTUR MENGGUNAKAN SPEKTROFOTOMETER UV- VIS

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. unsur-unsur kimia secara terus menerus terhadap lingkungan di sekelilingnya di

ALAT ANALISA. Pendahuluan. Alat Analisa di Bidang Kimia

PENENTUAN PANJANG GELOMBANG EMISI PADA NANOPARTIKEL CdS DAN ZnS BERDASARKAN VARIASI KONSENTRASI MERCAPTO ETHANOL

Sistem Identifikasi Kualitas Bahan Bakar Minyak Menggunakan Deret Light Emitting Diode

Berdasarkan interaksi yang terjadi, dikembangkan teknik-teknik analisis kimia yang memanfaatkan sifat dari interaksi.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II. Landasan Teori

BAB - 14 C A H A Y A

BAB I PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG

BAB I PENDAHULUAN. diakibatkan akumulasi emisi karbondioksida (CO 2 ). Kelangkaan bahan bakar fosil

JURNAL PRAKTIKUM ANALITIK III SPEKTROSKOPI UV-VIS

#2 Steady-State Fotokonduktif Elektronika Organik Eka Maulana, ST., MT., MEng. Teknik Elektro Universitas Brawijaya

Rancang Bangun Spektrofotometer untuk Analisis Temperatur Matahari di Laboratorium Astronomi Jurusan Fisika UM

Sifat-sifat gelombang elektromagnetik

KATA PENGANTAR. Kupang, September Tim Penyusun

Fisika Modern (Teori Atom)

BAB I PENDAHULUAN. Spektrum elektromagnetik yang mampu dideteksi oleh mata manusia

PENGENALAN SPEKTROFOTOMETRI PADA MAHASISWA YANG MELAKUKAN PENELITIAN DI LABORATORIUM TERPADU FAKULTAS KEDOKTERAN USU KARYA TULIS ILMIAH.

Gambar dibawah memperlihatkan sebuah image dari mineral Beryl (kiri) dan enzim Rubisco (kanan) yang ditembak dengan menggunakan sinar X.

BAB II LANDASAN TEORI. pada permukaannya digoreskan garis-garis sejajar dengan jumlah sangat besar.

SOAL-SOAL SPEKTROFOTOMETRI

I. PENDAHULUAN. Kaca merupakan salah satu produk industri kimia yang banyak digunakan dalam

BAB 1 PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

CATATAN KULIAH PENGANTAR SPEKSTOSKOPI. Diah Ayu Suci Kinasih Departemen Fisika Universitas Diponegoro Semarang 2016

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

2. TINJAUAN PUSTAKA. cahaya, sudut datang cahaya, kondisi permukaan perairan, bahan yang terlarut,

ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA BAB I PENDAHULUAN. tiga jenis bahan pembuat gigi yang bersifat restorative yaitu gigi tiruan berbahan

ANALISIS DUA KOMPONEN TANPA PEMISAHAN

STUDI KARAKTERISTIK FLUORESENSI CHLORELLA spp : PENGARUH ph TERHADAP PENGKULTURAN

BAB II KAJIAN PUSTAKA. Ketika seberkas cahaya mengenai permukaan suatu benda, maka cahaya

PERANCANGAN VIDEO SPEKTROSKOPI-NEURAL NETWORK UNTUK IDENTIFIKASI JENIS CAIRAN SYAIFUDIN DOSEN PEMBIMBING DR. MOCHAMMAD RIVAI,ST.

Jenis dan Sifat Gelombang

STRUKTUR MATERI GELOMBANG CAHAYA. 2 Foton adalah paket-paket cahaya atau energy yang dibangkitkan oleh gerakan muatan-muatan listrik

Karakterisasi XRD. Pengukuran

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Hukum Dasar dalam Spektrofotometri UV-Vis Instrumen Spektrofotometri Uv Vis

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

PENDAHULUAN. Gambar 1 Ilustrasi hukum Lambert Beer (Sabrina 2012) Absorbsi sinar oleh larutan mengikuti hukum lambert Beer, yaitu:

I. PENDAHULUAN. perikanan. Pakan juga merupakan faktor penting karena mewakili 40-50% dari

BAB III DASAR DASAR GELOMBANG CAHAYA

BAB II GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK. walaupun tidak ada medium dan terdiri dari medan listrik dan medan magnetik

Spektrum Gelombang Elektromagnetik

Xpedia Fisika. Optika Fisis - Soal

Sifat gelombang elektromagnetik. Pantulan (Refleksi) Pembiasan (Refraksi) Pembelokan (Difraksi) Hamburan (Scattering) P o l a r i s a s i

CAHAYA. CERMIN. A. 5 CM B. 10 CM C. 20 CM D. 30 CM E. 40 CM

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. Dalam Bab IV ini akan dipaparkan hasil penelitian aplikasi multimode fiber

DAN KONSENTRASI SAMPEL

Suasana Perkantoran di Masa Depan

1. Jika periode gelombang 2 sekon maka persamaan gelombangnya adalah

BAB III PERANCANGAN PERANGKAT DAN PEREKAMAN POLA DIFRAKSI

SATUAN ACARA PERKULIAHAN UNIVERSITAS GUNADARMA

BAB 1 PENDAHULUAN. Perkembangan penelitian di bidang sains dan teknologi saat ini semakin berkembang.

RANCANG BANGUN SISTEM DETEKSI FLUORESENSI KLOROFIL DAUN BAYAM BERBASIS FOTODIODA. Muhammad Zaini Afdlan*, Minarni, Zulkarnain

FISIKA. 2 SKS By : Sri Rezeki Candra Nursari

BAB I PENDAHULUAN. Deteksi lingkungan merupakan suatu hal yang penting bagi robot, yang hal paling

Antiremed Kelas 12 Fisika

ANALISIS SPEKTROSKOPI UV-VIS. PENENTUAN KONSENTRASI PERMANGANAT (KMnO 4 )

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

KARAKTERISASI DIFRAKSI SINAR X DAN APLIKASINYA PADA DEFECT KRISTAL OLEH: MARIA OKTAFIANI JURUSAN FISIKA

Polarisasi Gelombang. Polarisasi Gelombang

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

Perancangan Sensor Kebakaran (Asap) Menggunakan Serat Optik Plastik

ADLN Perpustakaan Universitas Airlangga BAB I PENDAHULUAN. gelombang cahaya yang terbuat dari bahan silica glass atau plastik yang

II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Biologi Spirulina sp.

commit to user BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Spektroskopi Difraksi Sinar-X (X-ray difraction/xrd)

BAB II CAHAYA. elektromagnetik. Cahaya dapat merambat dalam ruang hampa dengan kecepatan 3 x

ISTILAH DI NEGARA LAIN

BAB III METODE PENELITIAN

ANALISA RUGI-RUGI PELENGKUNGAN PADA SERAT OPTIK SINGLE MODE TERHADAP PELEMAHAN INTENSITAS CAHAYA

BAB II KAJIAN PUSTAKA. Sejak ditemukan oleh ilmuwan berkebangsaan Jerman Christian Friedrich

Difraksi Franhoufer dan Fresnel Difraksi Franhoufer Celah Tunggal Intensitas pada Pola Celah Tunggal Difraksi Franhoufer Celah Ganda Kisi Difraksi

Transkripsi:

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Kondisi geografis Indonesia yang 75% luas wilayahnya merupakan lautan memiliki potensi kekayaan yang tak ternilai. Oleh karenanya diperlukan perhatian serta penanganan yang serius agar hal tersebut dapat menghasilkan manfaat yang sebesar-besarnya bagi kemajuan dan kesejahteraan bangsa Indonesia. Potensi tersebut menyimpan sumber daya hayati seperti ikan, terumbu karang, zooplankton, fitoplankton dan lain-lain. Fitoplankton atau disebut juga mikroalga memiliki peran utama dalam menjaga keberlangsungan ekosistem biota laut dan darat [1]. Fitoplankton merupakan awal rantai makanan dalam ekosistem perairan, sehingga keberadaan mikroorganisme tersebut sangat menentukan tingkat kehidupan ikan-ikan dan mahluk hidup lainnya [2]. Disamping itu, fitoplankton juga berperan dalam siklus karbon global yang mengatur temperature planet kita serta oksigen untuk pendukung kehidupan. Efektifnya manfaat fitoplankton dipengaruhi oleh jumlahnya di lingkungan, karenanya sangat perlu dilakukan pengukuran konsentrasi fitoplankton secara rutin. Karena ukuran yang kecil fitoplankton tidak dapat diamati dengan mata biasa, oleh sebab itu dibutuhkan peralatan laboratorium khusus dan memerlukan waktu yang cukup lama untuk menganalisa, mengkarakterisasi sifat-sifat biologisnya [3] serta mengukur jumlah konsentrasinya. Studi terhadap karakteristik fitoplankton dilakukan dengan uji kimiawi, pengamatan dengan mikroskop elektron atau pengukuran spektrum cahaya fitoplankton dengan spektrofotometer UV-Vis [4], sedangkan pengukuran konsentrasi dilakukan secara manual dengan menggunakan flowcytometer. Metode optik telah digunakan secara luas untuk mengkaji karakteristik fitoplankton. Metode ini memanfaatkan interaksi antara cahaya dengan fitoplankton. Interaksi cahaya dapat dilakukan karena pada fitoplankton terdapat pigmen-pigmen seperti misalnya Chlorophyll (chl), Carotenoid dan Phycobillin. Contoh bentuk interaksi tersebut adalah absorbsi dan fluoresensi.

2 Metode yang umum digunakan untuk identifikasi dan pengukuran konsentrasi fitoplankton dengan menggunakan metode optik, yang memanfaatkan interaksi antara cahaya dengan fitoplankton adalah sebagai berikut: a. Absorbsi, yaitu penyerapan energi cahaya oleh molekul atau atom pada spektrum panjang gelombang tertentu, yang menyebabkan intensitas cahaya teratenuasi akibat terserap oleh medium yang dilalui dengan intensitas cahaya sebelum menembus medium (berkas referensi). Akibatnya berkas cahaya teratenuasi dapat digunakan untuk mengukur kerapatan maupun konsentrasi partikel dalam medium. Metode ini dapat diwujudkan menjadi perangkat yang portabel dengan tingkat keakurasian yang cukup tinggi untuk mengukur konsentrasi fitoplankton [5]. b. Difraksi, yaitu dengan memperlakukan fitoplankton sebagai celah sempit (aperture) atau media pendifraksi, yang dilakukan dengan melewatkan berkas cahaya koheren pada medium hingga diperoleh pola difraksi suatu jenis fitoplankton. Selanjutnya dengan menggunakan kamera video pengenalan citra dapat ketahui [6]. c. Hamburan, yaitu memanfaatkan sifat pemantulan, pembiasan, dan radiasi ulang ke segala arah oleh molekul penyusun partikel pada medium yang dirambati cahaya. Akibatnya intensitas cahaya hamburan dapat diukur untuk mendapatkan informasi ukuran partikel penghambur. Metode ini memerlukan metoda analisis matematis yang komplek [7]. d. Holografi, yaitu perekaman citra tiga dimensi dari fitoplankton yang dilakukan dengan memanfaatkan proses interferensi antara cahaya pantulan dari obyek dengan cahaya referensi. Metode ini langsung dapat digunakan pada lingkungan asal fitoplankton, Metode ini memiliki resolusi visual yang tinggi, dan dapat mengidentifikasi fitoplankton hingga ke tingkat spesies. Namun demikian untuk memanfaatkan metode ini diperlukan peralatan yang relatif mahal dan rumit karena menggunakan kamera khusus bawah air [8].

3 e. Efek Doppler, yaitu memanfaatkan karakteristik pergeseran frekuensi gelombang cahaya ketika dirambatkan pada aliran fitoplankton yang mengalir dengan kecepatan tertentu dalam medium transparan. Metode ini berfungsi sebagai penghitung laju sel fitoplankton sehingga dapat digunakan untuk mengukur konsentrasi fitoplankton [9-10]. Metode ini memerlukan piranti khusus untuk mengolah spektrum frekuensi yang ditransmisikan oleh medium sehingga ketelitiannya bergantung pada metode pengolah sinyal yang digunakan. f. Fluoresensi, yaitu karakteristik emisi cahaya dari suatu molekul atau atom akibat eksitasi dari sumber cahaya yang berenergi tinggi. Metode ini menghasilkan hasil pengukuran yang akurat karena proses emisi fluoresensi hanya terjadi pada molekul atau bahan tertentu dari fitoplankton. Metode ini bisa diwujudkan dalam konfigurasi perangkat yang sederhana dan portabel. Bahkan dengan metode ini pula, dapat digunakan untuk mendapatkan gambaran fisis proses fisiologis sel [11]. Di Indonesia upaya untuk mengembangkan perangkat ukur konsentrasi fitoplankton telah dilakukan [12][13]. Pada penelitian tersebut dimanfaatkan fenomena absorbsi dan hubungan flouresensi untuk fitoplaknton Chlorella sp. galur lokal Indonesia. Pada penelitian-penelitian tersebut sumber cahaya dan detektor ditempatkan terpisah dan berada di luar sampel. Dalam penelitian ini dilakukan pengembangan dari penelitian-penelitian sebelumnya yaitu perancangan dan pembuatan konfigurasi optik yang lebih kompak untuk memungkinkan pengamatan secara in-situ dengan cara mencelupkan perangkat ke dalam kolam bak kultur atau tempat-tempat lain yang diinginkan dengan genus yang berbeda. Metode yang digunakan adalah dengan pembangkitan fenomena fluoresensi fitoplankton dengan menggunakan sumber cahaya LED (light emitting diode).

4 1.2 Perumusan Masalah Fitoplankton terdiri dari berbagai pigmen yang bersifat merespon cahaya dengan baik. Komposisi pigmen fitoplankton berbeda-beda, tergantung dari jenis fitoplankton tersebut [4]. Masalah yang akan dibahas pada penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Mempelajari karakteristik optik fitoplankton, studi kasus Scenedesmus sp. 2. Mengamati hubungan antara intensitas fluoresensi dan konsentrasi fitoplankton. 3. Implementasi fenomena fluoresensi untuk perancangan dan pembuatan probe optik. 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah: a. Mempelajari karakteristik optik, yang meliputi sifat absorbsi, dan fluoresensi yang diakibatkan oleh Scenedesmus sp. b. Merancang dan membuat probe optik untuk mengukur konsentrasi Scenedesmus sp. yang berbentuk portabel dengan memanfaatkan fenomena fluoresensi. 1.4 Batasan Masalah Berkaitan dengan adanya kendala-kendala dalam penelitian ini, beberapa batasan masalah yang digunakan adalah sebagai berikut : a. Fitoplankton yang digunakan adalah marga Scenedesmus sp. galur lokal Indonsesia yang dikulturkan di Laboratorium Taksonomi Tumbuhan Non-Vaskular Departemen Biologi UI Depok. b. Sumber cahaya yang digunakan adalah LED ungu yang memiliki spektrum panjang gelombang 405 nm 425 nm. c. Detektor yang digunakan adalah fotodioda (FDS100) dari bahan Si yang memiliki rentang respon spektrum 350 nm 1100 nm. 1.5 Metodologi Penelitian Untuk mencapai tujuan dari penelitian dalam penelitian ini dilaksanakan langkah-langkah sebagai berikut:

5 a. Karakterisasi sifat absorbsi pada Scenedesmus sp., hal ini dilakukan untuk memperoleh informasi tentang daerah panjang gelombang tempat terjadinya penyerapan intensitas cahaya yang maksimal oleh fitoplankton. Selanjutnya informasi ini dijadikan sebagai acuan untuk menentukan sumber cahaya eksitasi. b. Karakterisasi sifat fluoresensi pada Scenedesmus sp., dilakukan agar diperoleh informasi rentang panjang gelombang emisi fluoresensi, informasi ini selanjutnya dijadikan sebagai acuan untuk memilih detektor. c. Perancangan dan realisasi konfigurasi probe optik yang berbentuk portabel yang terdiri dari LED dan fotodioda untuk mengukur konsentrasi Scenedesmus sp. d. Pengujian konfigurasi optik dengan cara mengukur intensitas fluoresensi untuk berbagai konsentrasi Scenedesmus sp. 1.6 Sistematika Penelitian Penulisan Tesis ini terdiri dari enam bab dengan sistematika penulisan sebagai berikut: Bab 1 Pendahuluan yang berisi uraian latar belakang, permasalahan, tujuan utama penelitian, batasan masalah, dan metodologi penelitian. Bab12 Berisikan uraian dan penjelasan landasan teori utama yang digunakan dalam penelitian yaitu prinsip fluoresensi dan fenomena fluoresensi pada fitoplankton. Bab13 Menjelaskan tentang karakteristik absorbsi dan fluoresensi pada Scenedesmus sp. Bab 4 Berisikan tentang tentang perancangan dan realisasi konfigurasi probe optik untuk mengukur konsentrasi fitoplankton. Bab 5 Berisi hasil pengujian dan analisanya. Bab 6 Berisi kesimpulan dan saran serta rencana penelitian yang akan dilakukan selanjutnya.