BAB III METODE PENELITIAN A. Jenis Penelitian dan Metode Penelitian Jenis penelitian yang dilakukan adalah eksplanatory research, yaitu menjelaskan antara variabel bebas (pengaruh penambahan variasi konsentrasi ekstrak serbuk biji Kelor) dan variabel terikat (penurunan kesadahan air sumur artetis) melalui pengujian hipotesis. Rancangan penelitian yang digunakan adalah eksperimen murni dengan metode pendekatan randomized pretest-postest control group design, yaitu subjek dibagi dalam dua kelompok. Kelompok pertama merupakan unit percobaan untuk perlakuan dan kelompok kedua merupakan kelompok suatu kontrol. Kemudian dicari perbedaan antara pengukuran dari keduanya, dan perbedaan ini dianggap sebagai akibat perlakuan. 12-14 Rancangan metode ini dapat digambarkan sebagai berikut : Pretest X5 O5 (1-6) Pretest X10 O10 (1-6) Air Baku Pretest X15 O15 (1-6) Pretest X20 O20 (1-6) Pretest X0 O0 (1-6) Keterangan : Pretest : Pengukuran kesadahan air sebelum perlakuan. X5 : Perlakuan penambahan ekstrak serbuk biji Kelor 1 % dengan konsentrasi 5 ml.
X10 : Perlakuan penambahan ekstrak serbuk biji Kelor 1 % dengan konsentrasi 10 ml. X15 : Perlakuan penambahan ekstrak serbuk biji Kelor 1 % dengan konsentrasi 15 ml. X20 : Perlakuan penambahan ekstrak serbuk biji Kelor 1 % dengan konsentrasi 20 ml. X0 : Tanpa perlakuan, sebagai kontrol. O5 (1-6) : Pengukuran kesadahan air setelah penambahan ekstrak serbuk biji Kelor 1 % dengan konsentrasi 5 ml. O10 (1-6) : Pengukuran kesadahan air setelah penambahan ekstrak serbuk biji Kelor 1 % dengan konsentrasi 10 ml. O15 (1-6) : Pengukuran kesadahan air setelah penambahan ekstrak serbuk biji Kelor 1 % dengan konsentrasi 15 ml. O120(1-6) : Pengukuran kesadahan air setelah penambahan ekstrak serbuk biji Kelor 1 % dengan konsentrasi 20 ml. O0 (1-6) : Pengukuran kesadahan air tanpa perlakuan. Menurut rancangan percobaan dan aplikasi oleh Kemas Ali Hanafiah untuk menghindari kesalahan sekecil mungkin maka banyaknya replikasi atau ulangan terhadap eksperimen digunakan rumus sebagai berikut : 15 ( t - 1 ) ( r - 1 ) 15 (4 1) ( r 1) 15 4 ( r -1) 15 3r 3 15 3r 15 + 3 3r 18 r 6 = 6 Keterangan : t = jumlah perlakuan r = jumlah ulangan
Jadi dalam penelitian ini diperoleh jumlah pengulangan sebanyak 6 kali untuk perlakuan (5 ml, 10 ml, 15 ml, dan 20 ml), jadi total sampel yang diperiksa adalah 35 unit sampel, berasal dari 6 tanpa perlakuan, 24 dengan perlakuan, dan 5 sampel sebelum perlakuan. Tabel 3. 1. Unit percobaan kesadahan air sebelum dan setelah perlakuan dengan penambahan variasi konsentrasi ekstrak serbuk biji Kelor (Moringa Oliefera Lam) 1 %. Kesadahan air setelah perlakuan dengan penambahan ekstrak serbuk biji Kelor 1 % 0 5 ml 10 ml 15 ml 20 ml Ulangan Pretest Postest Pretest Postest Pretest Postest Pretest Postest Pretest Postest 1 2 3 4 5 6 Dari rancangan di atas akan dilakukan 5 macam sebelum perlakuan, 4 macam perlakuan dan 1 macam tanpa perlakuan dengan 6 kali pengulangan. Total air sampel yang dibutuhkan sebanyak 35 liter. B. Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini akan dilaksanakan kurang lebih selama 1 hari, dan 1 minggu untruk pemeriksaan sampel. Penelitian akan dilaksanakan pada sore hari, hal ini didasarkan pada pemeriksaan awal bahwa tingkat kesadahan paling tinggi terjadi pada saat sore hari. 8 Tempat pelaksanaan akan dilaksanakan di wilayah RW II Kelurahan Sendangguwo, Kecamatan Tembalang, Kota Semarang. C. Populasi dan Sampel (Subjek Penelitian) 1. Subjek Subjek dalam penelitian ini adalah air sumur artetis yang berada di RW II Kelurahan Sendangguwo, Kecamatan Tembalang, Kota Semarang. 2. Sampel
Sampel dalam penelitian ini adalah air sumur artetis yang berada di RW II Kelurahan Sendangguwo, Kecamatan Tembalang, Kota Semarang pada pukul 17:20, penentuan sampel berdasarkan dari pemeriksaan sampel air sumur artetis awal yang melebihi batas maksimum 500 mg /lt. Jumlah air sumur artetis yang dibutuhkan sebagai sampel untuk setiap perlakuan sebanyak 1000 ml (1 liter). Sedangkan untuk 5 sampel sebelum perlakuan, 24 sampel setelah perlakuan dan 6 kontrol tanpa perlakuan, dibutuhkan masing-masing 250 ml yang akan digunakan untuk analisis di Laboratorium Kesehatan HAKLI Semarang. D. Variabel dan Definisi Operasional Variabel bebas : Konsentrasi ekstrak serbuk biji Kelor 1 %. Variabel terikat : Penurunan kesadahan air sumur artetis. Variabel Pengganggu : ph, suhu, proses pengadukan, waktu pengendapan. Definisi operasional variabel-variabel di atas sebagai berikut : 1. Variabel Bebas Konsentrasi ekstrak serbuk biji Kelor adalah banyaknya konsentrasi serbuk biji Kelor 1 % (perbandingan 1 gram serbuk biji Kelor : 100 ml Aquadest) yang ditambahkan yaitu 5 ml, 10 ml, 15 ml, dan 20 ml pada masing-masing perlakuan untuk setiap liter air sampel. Satuan : ml Skala : ordinal 2. Variabel Terikat Penurunan kesadahan air sumur artetis adalah selisih kadar kesadahan total air sumur artetis dalam % yang diperoleh sebelum dan sesudah penambahan ekstrak serbuk biji Kelor dengan jumlah yang berbeda yang diukur di Laboratorium Kesehatan HAKLI Semarang menggunakan metode titrasi. Satuan : % Skala : rasio 3. Variabel Pengganggu
a. ph adalah kadar keasaman air sampel yang dapat mempengaruhi penurunan kesadahan dalam air. ph dapat mempengaruhi proses penurunan kesadahan, untuk menghindari pengaruh ph pada proses penurunan kesadahan maka digunakan sampel air yang sama dan pada waktu yang sama. ph diukur dengan menggunakan kertas lakmus. Skala : interval b. Suhu adalah angka yang menunjukkan tinggi rendahnya panas udara di suatu tempat. Suhu merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi penurunan kesadahan, maka penelitian pemeriksaan air sampel dilakukan pada suhu kamar, yaitu di Laboratorium Kesehatan. Suhu diukur menggunakan termometer sebelum dan sesudah pemeriksaan. Satuan : Derajat Celsius Skala : interval c. Proses pengadukan adalah banyaknya pengadukan yang dilakukan pada air sampel yaitu 60 rotasi/ menit selama 5 menit. Proses pengadukan mempengaruhi proses adsorbsi ekstrak serbuk biji Kelor, untuk menghindari pengaruh proses pengadukan maka dilakukan dengan rotasi yang sama. 4 Satuan : rpm Skala : rasio d. Waktu Pengendapan adalah Lama waktu yang dibutuhkan pada saat pengendapan yaitu 60 menit. Lama pengendapan mempengaruhi proses adsorbsi ekstrak serbuk biji Kelor, untuk menghindari pengaruh waktu pengendapan maka dilakukan dengan lama waktu yang sama. 4 Satuan : menit Skala : rasio E. Metode Pengumpulan Data 1. Pengumpulan data
a. Jenis data 1). Data Primer Data primer dalam penelitian ini adalah data hasil pemeriksaan awal dan observasi yang dilakukan sebelumnya untuk mengetahui kesadahan air sumur artetis dan data yang langsung diperoleh dari hasil pemeriksaan sebelum dan sesudah perlakuan penambahan ekstrak serbuk biji Kelor (Moringa Oliefera Lam) 1 % dengan konsentrasi yang berbeda terhadap air sampel di Laboratorium Kesehatan HAKLI Semarang. 2). Data Sekunder Data sekunder dalam penelitian ini adalah data sebagai penunjang yang diperoleh dari panduan buku, jurnal ataupun data dari Kelurahan Sendangguwo, Kecamatan Tembalang, Kota Semarang. b. Cara pengumpulan data 1). Cara memperoleh data primer adalah dengan pengukuran di Laboratorium Kesehatan HAKLI Semarang. 2). Cara memperoleh data sekunder adalah dengan mempelajari panduan buku, jurnal ataupun data dari Kelurahan Sendangguwo, Kecamatan Tembalang, Kota Semarang. F. Prosedur Penelitian 1. Ekstrak serbuk biji Kelor (Moringa Oliefera Lam) 1 % Alat dan bahan : Gelas Ukur, botol pengocok, ayakan 100 mesh, timbangan, alat pengaduk, Aquadest, serbuk biji kelor (Moringa Oliefera Lam). Prosedur kerja pembuatan ekstrak serbuk biji kelor 1 % : Buah Kelor yang kering di pohon Disortir dan dikupas
Biji Kelor Diblender Serbuk Biji Kelor Diayak 100 mesh Serbuk Biji Kelor yang lolos ayakan 100 mesh Ditimbang 5 gram Serbuk Biji Kelor Ditambah 10 ml Aquadest dan diaduk Pasta Serbuk Biji Kelor - Dimasukkan ke dalam botol pengocok dalam keadaan bersih dan steril - Ditambahkan Aquadest sampai 500 ml Konsentrasi 1% dengan perbandingan 1 gram Serbuk Biji Kelor : 100 ml aquadest. - Dikocok selama 5 menit (sampai tercampur / homogen) Ekstrak Serbuk Biji Kelor 1 % Gambar 3. 1. Prosedur kerja pembuatan ekstrak serbuk biji Kelor 1 % 2. Penambahan konsentrasi ekstrak serbuk biji Kelor 1 % Alat dan bahan : wadah atau tempat pengadukan sampel, gelas ukur, air sampel dan ekstrak serbuk biji Kelor 1 %. Prosedur kerja : a. Disiapkan wadah ataupun tempat pengadukan air sampel dan kontrol sebanyak 30 buah dan diisi air sampel masing-masing 1 liter.
b. Diambil ekstrak serbuk biji Kelor 1 % dengan konsentrasi berbeda 5 ml, 10 ml, 15, dan 20 ml dan di masukkan masing-masing kedalam wadah perlakuan yang telah diisi air sampel. c. Diaduk secara pelan 60 rotasi per menit selama 5 menit dan diendapkan masing-masing 60 menit. d. Air yang jernih setelah melewati proses adsorbsi dipisahkan dari endapan. Pemisahan harus dilakukan dengan hati-hati agar endapan tidak ikut naik. 3. Pemeriksaan kesadahan Alat dan Bahan : Labu Enlenmeyer, burret dan statif, pipet tetes dan pipet ukur, gelas ukur 100 ml, corong gelas, sendok, Larutan EDTA (Ethylene Diamine Tetra Acid) 1/ 28 N, indikator murexide, sampel air, indikator EBT, larutan buffer ph 10, dan Larutan buffer ph 12. Prosedur pemeriksaan kesadahan Total (Ca dan Mg) dalam air : a. Sampel air diambil sebanyak 100 ml, dimasukkan kedalam labu Erlenmeyer. b. Ditambahkan 5 ml larutan buffer ph 10, jika larutan atau sampel berubah menjadi keruh, ditambah larutan NaCN 10 % sebanyak 1ml. c. Ditambahkan lagi kurang lebih 50 mg indikator EBT, homogenkan hingga berubah menjadi merah tua. d. Dititrasi dengan larutan EDTA (Ethylene Diamine Tetra Acid) 1/28 N sampai warna berubah dari merah tua menjadi biru laut. e. Dicatat banyaknya EDTA (Ethylene Diamine Tetra Acid) yang digunakan. Misal p ml. f. Kesadahan total dihitung dengan rumus : KT = 1000/100 X p ml X N EDTA X F EDTA X ME CaCO3 =... mg/lt sebagai CaCO3. 4. Prosedur Pengukuran ph Alat dan bahan : Kertas lakmus dan air sampel Cara Kerja : a. Diambil 1 buah kertas lakmus
b. Dicelupkan kedalam air sampel kurang lebih ½ dari panjangnya dan digoyang-goyangkan. c. Ditunggu sampai basah sempurna ( 3 menit ) kemudian angkat dan cocokkan dengan standart warna universal. d. Nilai ph dicatat pada standar warna yang paling cocok. 5. Prosedur Pengukuran Suhu Alat dan bahan : Thermometer air raksa dan air sampel Cara kerja : a. Thermometer air raksa dimasukkan ke dalam air sampel yang akan di periksa b. Ditunggu selama 5 menit c. Thermometer diangkat, kemudian dibaca pada skalanya d. Hasil pembacaan dicatat sebagai derajat Celcius.. G. Metode Pengolahan dan Analisis Data 1. Pengolahan Data a. Editing yaitu menyeleksi dan mengoreksi data yang dikumpulkan dari hasil pengukuran pada setiap kali percobaan. b. Coding yaitu kegiatan merubah data kualitatif menjadi data numerik (angka). Misalnya : 1. Variabel Terikat (Kesadahan air sumur artetis) : 1 = Di bawah ambang batas (CaCO3 < 500 mg/ lt) 2 = Di atas ambang batas (CaCO3 500 mg/ lt) 2. Variabel Bebas (Konsentrasi ekstrak serbuk biji Kelor 1 %) : 1 = 5 ml 2 = 10 ml 3 = 15 ml 4 = 20 ml
c. Tabulating yaitu penyajian data hasil penelitian berupa tabel-tabel. d. Proccesing Merupakan kegiatan memproses data agar dapat dianalisis. Proses data dilakukan dengan cara mengentry data penurunan kesadahan air sumur artetis ke paket komputer. e. Cleaning Cleaning atau pengecekan data merupakan kegiatan pengecekan kembali data yang sudah dientry apakah ada kesalahan atau tidak. 2. Analisis Data Analisis data dilakukan secara deskriptif dan analitik. Analisis deskriptif digunakan untuk mencari prosentase penurunan kesadahan air sumur artetis sebelum dan sesudah perlakuan pada masing-masing perlakuan dengan variasi penambahan konsentrasi ekstrak serbuk biji Kelor (Moringa Oliefera Lam), sedangkan analisis analitik digunakan dalam hipotesis yang telah dirumuskan. Analisis data secara analitik dikelompokkan menjadi : a. Analisis Deskriptif Yaitu analisis yang menjelaskan/ mendeskripsikan data masing-masing variabel. Analisis yang digunakan adalah distribusi frekuensi, rata-rata (mean), minimum dan maksimum, serta standar deviasi. Untuk mengetahui prosentase penurunan kesadahan dihitung dengan cara menghitung selisih kesadahan sebelum perlakuan dan sesudah perlakuan dibagi kesadahan sebelum perlakuan, kemudian dikalikan 100 %. b. Analisis Analitik Yaitu menganalisis perbedaan penurunan kesadahan air sumur artetis setelah melalui proses adsorbsi ekstrak serbuk biji Kelor. Uji varian yang digunakan adalah One Way Analysis of Varian (ANOVA), karena data telah memenuhi syarat berdistribusi normal dan homogen dengan ditunjukkan pada uji kenormalan dan Test of Homogeneity of Variance bahwa p > 0,05.
c. Kemudian untuk mengetahui perbedaan tingkat penurunan dari masingmasing perlakuan analisa yang dipakai adalah Post Hoc Test dengan uji LSD (Least Significance Difference). Dari hasil analisa tersebut dapat diketahui jumlah yang ditunjukkan dengan rata-rata perbedaan (mean difference) yang paling tinggi dari masing-masing perlakuan.