Perhitungan Jumlah Alga Oscillatoria Menggunakan Kapasitor Plat Sejajar. The Calculation of Oscillatoria Algae Using Parallel Plate Capacitor

Perhitungan Jumlah Alga Oscillatoria Menggunakan Kapasitor Plat Sejajar Muhammad Fadli Fatahillah dan Musaddiq Musbach Program Studi Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Indonesia, Depok, Jawa Barat, Indonesia E-mail: [email protected]

Abstrak Beberapa manfaat alga yang telah diteliti yaitu sebagai sumber makanan tambahan dan bahan baku biodiesel. Salah satu mikroalga yang mudah ditemukan di berbagai habitat air yaitu mikroalga Oscillatoria sp. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan perhitungan terhadap jumlah sel. Perhitungan jumlah sel dilakukan dengan 3 (tiga) metode, yaitu metode kapasitansi dengan menggunakan kapasitor plat sejajar, metode Counting Chamber dengan menggunakan hemositometer Improved Neubauer, dan metode Optical Density dengan menggunakan spektrofotometer. Hasil kapasitansi dan konstanta dielektrik udara yang didapatkan untuk validasi alat kapasitor yang telah dibuat yaitu 15,43 ± 0,67 pF dan 0,965 ± 0,003. Sehingga dapat disimpulkan alat tersebut cukup presisi untuk digunakan. Berdasarkan data yang didapatkan, dapat dibuktikan bahwa nilai kapasitansi dan absorbansi berbanding lurus dengan jumlah sel. Kata kunci : kapasitor, kapasitansi, Oscillatoria sp.

The Calculation of Oscillatoria Algae Using Parallel Plate Capacitor Abstract Some benefit from algae that has been discovered are as food source and biodiesel fuel. One of microalgae that easy to find in all water area is Oscillatoria sp. microalgae. The purpose of this research is to count the number of the cells. 3 (three) methods are used to count the number of the cells. The first one is Capacitance Method, this method using a parallel plate capacitor. The second method is Counting Chamber Method, this method using hemocytometer Improved Neubauer. The third method is Optical Density Method, this method using a spectrophotometer. The value of capacitance and air dielectric constant that had obtained are used for validating capacitor instrument. The value are 15,43 ± 0,67 pF and 0,965 ± 0,003. From this result, we can conclude the instrument is precision enough to use. The value of capacitance and absorbance are proportional with the number of the cells. Keywords : capacitor, capacitance, Oscillatoria sp.

Perhitungan jumlah..., Muhammad Fadli Fatahillah, FMIPA, 2014

Pendahuluan Mikroalga merupakan organisme yang mengandung klorofil serta pigmen-pigmen lain sehingga dapat melakukan proses fotosintesis. Mikroalga tersebar luas di alam dan dapat dijumpai di semua lingkungan yang terkena sinar matahari, serta ciri-ciri dan morfologinya sangat beragam (Pelczar & Chan, 1986). Manfaat mikroalga untuk makhluk hidup lainnya, terutama manusia sangat banyak, diantaranya sebagai sumber makanan dan bahan dalam pembuatan obat-obatan. Penelitian sebelumnya menyebutkan pula manfaat lain dari alga, yaitu sebagai alternatif bahan baku biodisel (Sheehan et al., 1998, Zuhdi & Sukardi, 2005). Alga yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari jenis alga hijau-biru (Cyanophyta), yaitu Oscillatoria. Dapat ditemukan di berbagai macam habitat, di beragam kondisi air tawar dan laut. Alga Oscillatoria memiliki karakteristik, yaitu berbentuk silinder, trikom tidak bercabang, dan terkadang sangat panjang. Dapat bergerak dengan cara bergetar (osilasi). Beberapa spesies Oscillatoria bersifat toleran terhadap tingkat polusi yang tinggi (van Vuuren et al., 2006). Perhitungan jumlah alga seringkali rumit dikarenakan skala alga yang mikroskopis dan perhitungannya dilakukan bersama mediumnya. Perhitungan jumlah sel alga yang sering digunakan oleh para ahli mikrobiologi adalah dengan menggunakan metode Total Plate Count (TPC), Kamar Hitung atau Counting Chamber (CC), pengukuran biomassa kering sel, dan pengukuran kerapatan optis (Optical Density). Pada penelitian ini menggunakan suatu metode perhitungan jumlah alga dengan prinsip pengukuran nilai kapasitansi sel alga yang merupakan salah satu metode alternatif untuk mendapatkan hasil dengan sensitivitas yang lebih baik (Musbach, et al., 2007). Secara teori jika diketahui nilai kapasitansi sel alga dalam suspensi maka dapat diketahui pula jumlah sel alga dalam suspensi tersebut (Musbach, et al., 2007). Pada perhitungan dengan metode kapasitansi digunakan alat kapasitor. Kapasitor terdiri dari sepasang luasan plat yang sejajar yang dipisahkan oleh jarak yang kecil. Pada jarak antara dua plat tersebut terdapat bahan dielektrik (Giancoli, 2005). Sel mikroalga bersifat dielektrik dan akan bereaksi jika diberikan medan listrik. Adapun penggunaan alat kapasitor plat sejajar didasari oleh kemudahan dalam penggunaannya dan biaya yang murah dalam pembuatannya.


Tinjauan Teoritis Kapasitansi Kapasitansi didefinisikan sebagai kemampuan dari suatu kapasitor untuk dapat menampung muatan elektron. Untuk kapasitor plat sejajar yang masing-masing memiliki luas A dan dipisahkan oleh jarak d yang berisi udara, kapasitansi dinyatakan dengan rumus sebagai berikut: 0

Keterangan rumus: C = kapasitansi (F) A = luas area plat (m2) d = jarak antar plat (m) Ɛ0= permitivitas ruang hampa (8,85 x 10-12 F/m) (Nuwaiir, 2009) Bahan Dielektrik Bahan dielektrik merupakan suatu material yang pada umumnya bersifat isolator, yang ditempatkan pada jarak d diantara dua plat konduktor dari kapasitor. Sifat dielektrik adalah sifat yang dapat menggambarkan kemampuan bahan untuk menyimpan energi dalam bahan dan menghamburkan energi dalam bentuk panas, ketika bahan tersebut diekspos pada medan arus listrik. Sifat ini dihasilkan dari arus pengisian dan arus hilang yang berhubungan dengan kapasitansi listrik dan tahanan material (Silalahi, 2003). Eksperimen yang dilakukan Faraday menunjukkan bahwa adanya dielektrik menyebabkan kapasitansi bertambah. Kapasitansi meningkat sebanding dengan faktor K yang merupakan karakteristik dielektrik yang disebut sebagai konstanta dielektrik (Hidayati et al., 2013). Karena adanya faktor K tersebut maka kapasitansi kapasitor plat sejajar dapat dihitung dengan rumus : 0

Kapasitansi Mikroalga Nilai kapasitansi dari sel alga dalam mediumnya dapat dinyatakan sebagai jumlah dari kapasitansi tiap individu sel dalam larutan. Dengan asumsi ini dapat diprediksikan bahwa


nilai kapasitansi dari tiap individu sel berdasarkan perhitungan kapasitansi sel keseluruhan, diformulasikan sebagai : C = ni Ci Dengan Ci adalah rata-rata nilai kapasitansi dari tiap individu sel dan ni adalah jumlah sel dalam larutan. Nilai kapasitansi dari tiap individu sel tergantung dari ukuran permukaan masing-masing sel, oleh karena itu nilai kapasitansi per individu sel Ci adalah nilai rata-rata dari kapasitansi rata-rata per individu sel. Perhitungan nilai kapasitansi sel dilakukan pada suspensi, jadi nilai kapasitansi yang didapat dari kapasitor sebanding dengan kapasitansi sel dan kapasitansi medium, atau Csel = Csuspensi - Cmedium Dengan Csel adalah kapasitansi dari sel alga, Csuspensi kapasitansi suspensi yang berisi larutan alga dan medium, dan Cmedium adalah kapasitansi dari medium tumbuh alga (Musbach, et al., 2007). Laju Pertumbuhan Alga

Gambar 1. Grafik laju pertumbuhan alga

Menurut Afandi (2003), secara umum pertumbuhan alga dibagi menjadi empat fase yaitu : 1. Fase Lag Fase ini merupakan fase dimana sel alga akan menyesuaikan diri dengan media kultur yang sudah diberi nutrien. 2. Fase Logaritmik Pada fase ini mikroalga membelah dengan cepat dan konstan sehingga kepadatan sel akan meningkat mengikuti kurva logaritmik (eksponensial).


3. Fase Stasioner Pada fase ini pertumbuhan sel mikroalga akan mengalami penurunan dibandingkan dengan fase logaritmik, laju pembelahan sel sama dengan laju kematian atau dapat dikatakan penambahan dan pengurangan sel relatif sama sehingga kepadatannya cenderung tetap. 4. Fase Deklinasi Fase ini disebut sebagai fase kematian sel dimana pada fase ini terjadi penurunan jumlah atau kepadatan mikroalga.

Metode Penelitian Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian dilakukan di Laboratorium Biofisika Departemen Fisika FMIPA dan Laboratorium Mikro – Biotek Fakultas Farmasi, Universitas Indonesia, Depok. Waktu penelitian dilakukan pada Bulan September – November 2014. Alat Peralatan yang digunakan adalah kapasitor yang dibuat sendiri, Hemositometer Improved Neubauer, Spektrofotometer UV-Vis, mikroskop fase kontras, pipet, kuvet, gelas ukur, lampu, timbangan digital, kertas timbang, aerator, bunsen, dan wadah. Bahan Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah mikroalga Oscillatoria (LIPI), pupuk NPK dan Urea, alkohol, akuades, spirtus, dan bayclin. Cara Kerja Validasi Kapasitor Setelah alat kapasitor dibuat, kapasitor tersebut akan divalidasi untuk mengetahui keberhasilan pembuatan alat tersebut. Validasi kapasitor ini menggunakan bahan dielektrik udara yang nilai kontanta dielektriknya sudah diketahui sehingga nilai kapasitansinya dapat dihitung secara manual dengan rumus. Lalu nilai kapasitansi alat kapasitor yang terbaca di kapasitometer dibandingkan dengan nilai kapasitansi sesuai perhitungan dengan bahan dielektrik udara. Apabila nilai kapasitansi kapasitor mendekati nilai kapasitansi pada


perhitungan maka akan semakin baik. Artinya nilai kapasitansi yang nantinya diukur dengan alat kapasitor akan merepresentasikan nilai kapasitansi yang sebenarnya. Nilai kapasitansi udara (C) yang didapatkan dari perhitungan dengan rumus kapasitansi yaitu 15,99 pF, sedangkan nilai kapasitansi udara yang didapatkan dengan alat kapasitor yaitu 15,43 ± 0,67 pF. Kulturisasi Alga Kulturisasi alga untuk pengambilan data, yang pertama dilakukan yaitu larutan medium NPK Urea sebanyak 6 ml dicampurkan dengan akuades sebanyak 2500 ml pada wadah, lalu dikocok dan didiamkan selama 20 menit agar larutan tersebut tercampur dengan baik. Kemudian setelah 20 menit mikroalga sebanyak 300 ml dicampurkan ke dalam larutan tersebut dan didiamkan selama 1 jam. Lalu setelah didiamkan, diaerasi dan juga diberi cahaya dari lampu. Wadah yang berisi suspensi alga ini diisolasi agar terhindar dari kontaminasi atau partikel lain sehingga nantinya akan mendapatkan mikroalga yang optimal untuk digunakan dalam penelitian. Pengambilan Data Dengan Metode Kapasitansi Prosedur pengukuran kapasitansi suspensi dilakukan dengan cara mengukur variasi harga kapasitansi terhadap waktu. Karena sebagai mana diketahui, pertumbuhan jumlah sel adalah bergantung secara eksponensial terhadap waktu (Musbach, et al. 2005). Perhitungan Kapasitansi yang pertama diukur adalah kapasitansi dari medium tumbuh alga. Perhitungannya dilakukan dengan cara mencelupkan kapasitor kedalam suspensi tersebut, lalu pada ujung kapasitor ditempelkan kabel yang terhubung dengan kapasitometer. Lalu didapatkan nilai kapasitansi dari medium tersebutdari nilai yang tertera pada kapasitometer. Kemudian dilakukan perhitungan pada suspensi alga dengan cara yang sama. Namun Pada perhitungan suspensi alga ini harus didiamkan dulu sampai angka yang tertera pada kapasitometer tersebut stabil, kira-kira selama 30 sampai 45 menit dan akan didapatkan nilai kapasitansi dari suspensi tersebut. Pengukuran alga dengan alat kapasitor dilakukan setiap hari selama 7 hari. Pengambilan Data Dengan Metode Counting Chamber Metode ini dilakukan dengan pengamatan langsung menggunakan mikroskop fase kontras dengan alat bantu hemositometer Improved Neubauer. Sebelum dilakukan perhitungan, seluruh bagian dari Counting Chamber harus dibersihkan menggunakan alkohol


dan dilap dengan tisu kering agar Counting Chamber tersebut steril dari partikel lain. Jumlah suspensi alga yang diperlukan dalam perhitungan ini hanya setetes saja, jika terlalu banyak penetesan harus diulang agar hasil yang didapatkan nanti tepat. Perhitungan menggunakan Counting Chamber ini dilakukan setiap hari selama 7 hari. Suspensi yang akan diteteskan pada hemositometer harus homogen, karena itu sebelum suspensi tersebut diambil, suspensi tersebut dikocok dahulu. Sebelum suspensi diteteskan, dilakukan pengenceran terlebih dahulu agar suspensi tidak terlalu padat. Untuk menentukan jumlah sel dalam 1 ml suspensi adalah :

Dimana, N sel : Kerapatan sel alga (sel/ml) n

: Jumlah sel dari keempat kotak kamar hitung

p

: Tingkat pengenceran, dimana pada penelitian ini bernilai 1

fk

: Faktor konversi yang bernilai 2500

Pengambilan Data Dengan Metode Optical Density Perhitungan ini menggunakan alat spektrofotometer UV-Vis. Tahapannya yaitu pertama mengambil larutan dari medium NPK Urea sebanyak 3 ml dan dimasukkan ke dalam kuvet. Larutan medium ini berfungsi sebagai blanko. Lalu dilakukan juga hal yang sama pada suspensi alga. Kemudian kuvet yang berisi medium dan suspensi alga diletakkan ke dalam spektrofotometer dan dilakukan perhitungan. Hasil dari perhitungan spektrofotometer ini akan berupa grafik absorbansi terhadap panjang gelombang. Kemudian data nilai absorbansi yang diambil adalah pada panjang gelombang 670 nm. Perhitungan ini dilakukan pada hari yang sama dengan perhitungan menggunakan metode lainnya.

Hasil dan Pembahasan Validasi Kapasitor Pada penelitian ini dilakukan validasi kapasitor yang tujuannya mengetahui tingkat keakuratan dan kelayakan dari alat tersebut. Validasi menggunakan dielektrik udara yang memiliki nilai konstanta dielektrik sebesar 1,0006 (Giancoli, 2005). Nilai kapasitansi yang seharusnya terukur yaitu sebesar 15,99 pF. Pengukuran nilai kapasitansi udara dilakukan sebanyak 3 kali selama 3 menit untuk memperoleh nilai kapasitansi rata-rata dan dilakukan pada suhu konstan 250 C. Data dari pengukuran yang didapatkan dapat dilihat pada Lampiran 1.


Nilai kapasitansi rata-rata yang didapatkan yaitu 15,43 ± 0,67 pF. Sehingga didapatkan konstanta dielektrik udara pada penelitian ini yaitu sebesar 0,965 ± 0,003. Dari nilai pengukuran ini kemudian dicari kesalahan literatur dan relatifnya. Kesalahan literatur dan relatif yang didapatkan dari alat ini yaitu sebesar 3,5 % dan 4,31 %. Parameter kelayakan pakai alat ini adalah jika kesalahan literatur dan relatifnya kurang dari 7 %. Jika dilihat dari hasil yang didapatkan, baik kesalahan literatur maupun relatifnya kurang dari 7 %. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa alat kapasitor yang telah dibuat ini layak pakai untuk penelitian ini. Perhitungan Jumlah Sel Alga Metode Counting Chamber merupakan metode perhitungan jumlah sel alga yang paling sering digunakan. Suspensi yang disuntikkan pada hemositometer adalah sebanyak 0,5 ml. Data yang diambil pada penelitian ini yaitu pada keempat kotak bagian luar pada grid. Pengambilan data dilakukan tiap hari selama 7 hari. Tiap kali pengambilan data dilakukan sebanyak 3 kali. Dari jumlah sel yang terhitung pada pengamatan Counting Chamber dengan mikroskop, dapat ditentukan jumlah sel pada suspensi. Hasilnya dibagi dengan jumlah suspensi yang diteteskan pada hemositometer (0,5 ml). Data pengamatan dan jumlah sel total pada suspensi tertera pada Tabel 1. Tabel 1. Data jumlah sel mikroalga Oscillatoria per hari dengan metode Counting Chamber Hari ke-

Jumlah sel terhitung

Jumlah sel per ml (x 104)

Jumlah sel per 55 ml (x 106)

1

7

3,5

1,925

2

7

3,5

1,925

3

9

4,5

2,475

4

12

6

3,300

5

21

10,5

5,775

6

23

11,5

6,325

7

23

11,5

6,325

Jumlah sel dalam suspensi yang didapatkan pada perhitungan ini tentunya hanya perkiraan saja dan bukan jumlah yang eksak dikarenakan mikroalga yang digunakan dalam penelitian ini membentuk koloni. Mikroalga yang membentuk koloni sulit untuk diamati karena jumlahnya yang bertumpuk. Setelah jumlah sel didapatkan, kemudian diplot dalam grafik jumlah sel alga terhadap waktu (hari) untuk mengetahui laju pertumbuhan alga, seperti yang dapat dilihat pada Gambar 2.


8,0E+06 y = 1E+06e0,2427x R² = 0,9221

Jumlah sel (sel/ml)

7,0E+06 6,0E+06 5,0E+06 4,0E+06

Grafik Jumlah sel vs Waktu

3,0E+06

Expon. (Grafik Jumlah sel vs Waktu)

2,0E+06 1,0E+06 0,0E+00 0

1

2

3

4

5

6

7

8

Waktu (Hari) Gambar 1. Grafik hubungan jumlah sel per volume 55 ml terhadap waktu (hari)

Dari grafik tersebut dapat dilihat bahwa laju pertumbuhan mikroalga pada penelitian ini menunjukkan grafik seperti yang terdapat pada literatur. Pada hari ke 1 dan 2 jumlah sel mikroalga Osillatoria sama, sehingga dapat dikatakan bahwa laju pertumbuhan berada pada fase lag. Kemudian pada hari ke 3 mulai ada peningkatan jumlah sel sampai naik secara eksponensial pada hari ke 5 dan pada hari ke 6 pertumbuhan alga terhenti, lalu masuk ke fase stasioner sampai hari ke 7. Perhitungan Absorbansi Hasil dari spektrofotometer berupa grafik absorbansi versus panjang gelombang. Data diambil sebanyak 3 kali tiap pengambilan data per hari. Pada penelitian ini, nilai absorbansi yang diambil adalah nilai pada panjang gelombang 670 nm. Data pengamatan dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 1. Data absorbansi mikroalga Oscillatoria per hari Hari ke-

Absorbansi

1

0.017

2

0.017

3

0.021

4

0.023

5

0.030

6

0.030

7

0.030


Dari data tersebut kemudian diplot pada grafik hubungan absorbansi terhadap waktu (hari). 0,035 y = 0.0148e0.1142x R² = 0.9093

0,030 Absorbansi

0,025 0,020

Grafik Absorbansi vs Waktu

0,015 0,010

Expon. (Grafik Absorbansi vs Waktu)

0,005 0,000 0

1

2

3

4

5

6

7

8

Waktu (Hari) Gambar 2. Grafik hubungan nilai absorbansi mikroalga Oscillatoria terhadap waktu

Dari grafik (Gambar 3) dapat dilihat laju pertumbuhan alga per hari, selama 7 hari. Pada hari ke 1 dan 2 nilai absorbansinya sama, hal ini menunjukkan densitas suspensi pada hari tersebut sama. Kemudian mulai terjadi kenaikan nilai absorbansi pada hari ke 3, sampai kenaikan di titik tertinggi pada hari ke 5. Artinya densitas suspensi tersebut semakin pekat. Setelah hari ke 5, nilai absorbansinya stasioner sampai hari ke 7. Perhitungan Kapasitansi Data pertama yang diambil adalah nilai kapasitansi dari medium tempat tumbuh alga. Dari data tersebut didapatkan nilai kapasitansi rata-rata dari medium tempat tumbuh alga yaitu sebesar 6,41 mF. Kemudian data kedua yang diambil yaitu nilai kapasitansi dari suspensi. Data ini diambil selama 7 hari berturut-turut untuk mengetahui laju pertumbuhan alga. Dari nilai kapasitansi suspensi yang terhitung, dapat diketahui nilai kapasitansi dari sel mikroalga dengan menggunakan perhitungan

Csel = Csuspensi - Cmedium


Dengan Csel adalah kapasitansi dari sel alga, Csuspensi kapasitansi suspensi yang berisi larutan alga dan medium, dan Cmedium adalah kapasitansi dari medium tumbuh alga (Musbach, et al., 2007). Sehingga nilai kapasitansi dari sel alganya adalah seperti yang tertera pada Tabel 3. Tabel 2. Data kapasitansi mikroalga Oscillatoria per hari Kapasitansi (mF)

Hari ke-

Suspensi

Mikroalga

1

7.34

0.93

2

7.67

1.26

3

7.98

1.57

4

8.50

2.09

5

9.80

3.39

6

10.06

3.65

7

10.26

3.85

Kemudian nilai kapasitansi alga per harinya tersebut diplot dalam grafik hubungan kapasitansi terhadap waktu (hari), seperti yang dapat dilihat pada Gambar 4. 5

y = 0,757e0,2557x R² = 0,9577

4,5 Kapasitansi (mF)

4 3,5

Grafik Kapasitansi vs Waktu

3 2,5 2

Expon. (Grafik Kapasitansi vs Waktu)

1,5 1 0,5 0 0

1

2

3

4

5

6

7

8

Waktu (Hari) Gambar 3. Grafik hubungan kapasitansi sel mikroalga Oscillatoria terhadap waktu

Dari data yang didapatkan terlihat bahwa adanya kenaikan harga kapasitansi alga setiap harinya. Laju kenaikan nilai kapasitansi tertinggi yaitu antara hari pertumbuhan alga ke 4 dan ke 5. Kemudian setelah hari ke 5, nilai kapasitansi tetap naik sampai hari ke 7, namun laju kenaikannya tidak seperti antara hari ke 4 dan 5.


Hubungan Nilai Absorbansi Dengan Jumlah Sel Untuk melihat hubungan antara nilai absorbansi dengan jumlah sel, data absorbansi yang diperoleh dari metode Optical Density menggunakan spektofotometer akan dibandingkan dengan perhitungan jumlah sel menggunakan metode Counting Chamber. Data perbandingannya tertera pada Tabel 4 yang kemudian diplot pada grafik (Gambar 5). Tabel 3. Data jumlah sel, nilai absorbansi, dan kapasitansi mikroalga Hari ke-

Jumlah Sel Mikroalga (sel/ml) (x 106)

Absorbansi

Kapasitansi mikrolga (mF)

1

1,925

0.017

0.93

2

1,925

0.017

1.26

3

2,475

0.021

1.57

4

3,300

0.023

2.09

5

5,775

0.030

3.39

6

6,325

0.030

3.65

7

6,325

0.030

3.85

0,035 y = 3E-09x + 0,0125 R² = 0,9684

0,030 Absorbansi

0,025

Grafik Absorbansi vs Jumlah Sel Linear (Grafik Absorbansi vs Jumlah Sel)

0,020 0,015 0,010 0,005 0,000 0,0E+00

2,0E+06

4,0E+06

6,0E+06

8,0E+06

Jumlah sel (sel/ml) Gambar 4. Grafik hubungan nilai absorbansi dengan jumlah sel

Dari grafik pada Gambar 5 dapat dilihat bahwa hubungan antara absorbansi dengan jumlah sel berbanding lurus, semakin meningkat nilai absorbansi (semakin pekat densitas suspensi) maka semakin banyak jumlah sel mikroalga. Sehingga dapat disimpulkan bahwa nilai absorbansi sebanding dengan jumlah sel.


Hubungan Nilai Kapasitansi Dengan Jumlah Sel Data kapasitansi yang didapatkan dari penelitian juga dibandingkan dengan data jumlah sel yang didapatkan untuk melihat hubungan antara nilai kapasitansi dengan jumlah sel mikroalga Oscillatoria. Hasil perbandingannya tertera pada Tabel 4, dan diplot pada grafik (Gambar 6).

4,5 y = 6E-07x + 0,0344 R² = 0,9881

4 Kapasitansi (mF)

3,5 3 2,5

Grafik Kapasitansi vs Jumlah sel

2 1,5 1

Linear (Grafik Kapasitansi vs Jumlah sel)

0,5 0 0,0E+00

2,0E+06

4,0E+06

6,0E+06

8,0E+06

Jumlah sel (sel/ml) Gambar 5. Grafik hubungan nilai kapasitansi dengan jumlah sel

Dari grafik tersebut dapat dilihat bahwa nilai kapasitansi berbanding lurus dengan jumlah sel. Hal ini mengindikasikan bahwa semakin meningkat nilai kapasitansi dari suspensi, maka semakin banyak sel dari mikroalga yang terdapat pada suspensi tersebut. Hal tersebut dikarenakan kapasitansi yang terhitung merupakan jumlah dari kapasitansi tiap individu sel. Hubungan Nilai Absorbansi dan Kapasitansi Deangan Jumlah Sel Tabel 5. Data jumlah sel dan normalisasi nilai kapasitansi dan absorbansi Normalisasi

Jumlah Sel (sel/ml) (x 106)

Kapasitansi

Absorbansi

1,925

0.24

0.57

1,925

0.33

0.57

2,475

0.40

0.70

3,300

0.54

0.77

5,775

0.88

1.00

6,325

0.95

1.00

6,325

1.00

1.00


1,20 y = 1E-07x + 0,4166 R² = 0,9684

1,00 0,80

y = 2E-07x + 0,0089 R² = 0,9881

0,60

Absorbansi Linear (Kapasitansi) Linear (Absorbansi)

0,40 0,20 0,00 0,0E+00

Kapasitansi

2,0E+06

4,0E+06

6,0E+06

8,0E+06

Gambar 6. Grafik normalisasi hubungan nilai absorbansi dan kapasitansi dengan jumlah sel

Pada Gambar 7 dapat dilihat bahwa baik absorbansi maupun kapasitansi nilainya sebanding dengan jumlah sel. Nilai R pada persamaan linieritas grafik hubungan antara nilai kapasitansi dengan jumlah sel lebih mendekati nilai 1 daripada hubungan antara nilai absorbansi dengan jumlah sel. Jika nilai R semakin mendekati 1, maka semakin berkorelasi. Perbedaan tingkat korelasi ini disebabkan parameter perhitungan yang berbeda dari metode tersebut. Absorbansi lebih rendah nilainya disebabkan ketika konsentrasi dari suspensi semakin pekat (semakin banyak jumlah sel), maka akan semakin tinggi kemungkinan terjadinya hamburan. Sehingga hamburan yang dihasilkan akan terreabsorpsi oleh sel. Sedangkan pada prinsip kapasitansi perhitungannya menggunakan muatan dari sel tersebut.

Kesimpulan 1. Alat kapasitor yang telah dibuat cukup presisi sehingga layak digunakan dalam penelitian ini. 2. Nilai kapasitansi udara yang didapatkan untuk validasi alat kapasitor yaitu 15,43 ± 0,67 pF dan nilai konstanta dielektrik yang didapatkan yaitu 0,965 ± 0,003. Sehingga didapatkan kesalahan literatur dan relatif dari alat ini yaitu sebesar 3,5 % dan 4,31 %. 3. Nilai absorbansi dan kapasitansi sebanding dengan jumlah sel. 4. Korelasi nilai kapasitansi dengan jumlah sel sedikit lebih baik daripada nilai absorbansi dengan jumlah sel.


Saran 1. Diharapkan memperbaiki tingkat presisi dari dimensi pembuatan alat kapasitor. 2. Diharapkan untuk melakukan coating pada plat konduktor yang akan dibuat kapasitor agar plat tersebut tidak berkarat, sehingga mengurangi gangguan faktor lain yang dapat mengurangi tingkat keakuratan dari perhitungan.

Daftar Referensi Adil, Ellyzar, & Anita. (2011). Penuntun Praktikum Fisiologi Hewan. Depok : FMIPA Universitas Indonesia. Afandi, Y. V. (2003). Uji Penurunan Kandungan Nitrat dan Fosfat oleh Alga Hijau (Chlorella sp.) Secara Kontinu. Jurusan Teknik Lingkungan ITS, Surabaya. Ali, M. (2013). Degradasi Nitrat Limbah Domestik Dengan Alga Hijau (Chlorella sp.). Surabaya : UPN Veteran. Andersen, R.(2005). Algal Culturing Technique. UK : Elsevier Anderson, D. B., & Eakin, D. E. (1985). A process for the production of polysaccharides from microalgae. Biotech Bioengng, 15, 533-547 Anonim. (2014). Parallel Plate Capacitor.

https://electronicspani.com/parallel-plate-

capacitor/. Bastidas, O. (2014). Count in A Neubauer Chamber Big Squarer & High Cell Concentration Cell Count. http://www.celeromics.com/en/resources/. Besoiu,

S.

(2014).

Phases

of

Growth

in

Algae

Population.

http://www.virtualsciencefair.org/2014/beso14s/research. Brock, T. D., & Madigan. (1991). Biology of Microorganisma. USA : Prentice Hall, Inc. Giancoli, D. (2005). Physics Principles With Applications (6th ed.). New Jersey : Pearson Education, Inc. Giancoli, D. (2011). Fisika edisi 5. Jakarta: Erlangga. Grifith, D. J. (1981). Introduction to Electrodynamics. New Jersey : Prentice Hall. Halliday & Resnick. (1984). Fisika edisi 3. Jakarta : Erlangga. Harmita. (2006). Analisis Kuantitatif Bahan Baku Dan Sediaan Farmasi. Depertemen Farmasi Universitas Indonesia, Depok. Hidayati, L., Setiarini, Y., & Hakim. (2013). Alat Pendeteksi Kualitas Biji Kopi Untuk Kopi Papain (Kopi Citarasa Kopi Luwak Tanpa Menggunakan Luwak) Dengan Metode Pengukuran Nilai Kapasitansi. Universitas Lampung.


Hope, W. (1983). Biophysics. Berlin : Springer & Verlag. Isnansetyo, A., & Kurniastuty. (1995). Teknik Kultur Phytoplankton dan Zooplankton. Yogyakarta : Kanisius. John,T.

(2013).

The

Science

Interaction

Between

Light

Matter.

http://www.zlobber.com/resources/10932-Spectroscopy-The-Science-interactionbetween-light-matter. Kacaribu, R. (2007). Pengaruh Pelapisan Dielektrik Minyak Pada Dielektrik Plastik Terhadap Tegangan Tembus AC. Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, Medan. Labina, F. A. P. (1994). Pengaruh Perbedaan Salinitas Terhadap Tumbuhan Populasi Clorella sp. Di Bak-Bak Percobaan. Jurusan Budidaya Perairan Universitas Hang Tuah, Surabaya. Lavens, P., & Sorgeloos, P. (1996). Manual on The Production and Use of Live Food For Aquaculture. USA : FAO Tech. Musbach, et al. (2005, Maret). Perhitungan Jumlah Sel in vivo Escherichia coli & Streptococcus Agalactiae Dengan Menggunakan Kapasitor Plat Paralel. Seminar Nasional Biofisika dan Fisika Medis, Institut Pertanian Bogor. Musbach , M., Santosa, I.,&Christian, P. (2007). Measurement of capacitance per cell of Saccaromyces ereviseae. Seminar Biophysics and Medical Physics Society, RMSB, IPB. Nicolaides, D. (2014). Capacitor. http://titan.bloomfield.edu/facstaff/dnicolai/Physics/Physics106/Phy106-lessons/lesson2-106. Nuwaiir. (2009). Kajian Impedansi dan Kapasitansi Listrik Pada Membran Telur Ayam Ras. Departemen Fisika FMIPA Institut Pertanian Bogor, Bogor. Nybakken, J. W. (1992). Biologi Laut Suatu Pendekatan Ekologis. Jakarta : PT Gramedia Pustaka. Owen, T. (1996). Fundamentals of UV-Visible Spectroscopy. Jerman : Hewlett-Packard. Pelczar, Michael J., Chan, E.C.S., & Krieg, Noel R. (2006). Microbiology (5th ed.). New York : McGraw-Hill. Sheehan, et al. (1998). A Look Back at the U.S. Departement of Energy’s Aquatic Species Program – Biodisel from Algae. Silalahi, F. (2003). Pengukuran Difusitas Termal dan Sifat Dielektrik Pada Kisaran Gelombang Radio Dari Produk Lada dan Andaliman. Program Pasca Sarjana Institut Pertanian Bogor, Bogor.


Surosos, A. Y. (2007).

Budidaya Fitoplankton. Departemen kelautan dan Perikanan

Direktorat Jenderal Perikanan Budidaya, Balai Budidaya Laut Lampung. Tsukii. (2005). Ocsillatoria. http://protist.i.hosei.ac.jp/pdb/images/Prokaryotes/Oscillatoriaceae/Oscillatoria/sp_19. van Vuuren, et al. (2006). Easy Identification of The Most Common Freshwater Algae. NorthWest University, Potchefstroom. Zuhdi, MFA., & Sukardi. (2005). Alga Sebagai Bahan Baku Biodiesel. Institut Teknologi Sepuluh November. Surabaya.Anwar, E. (2012). Eksipien dalam Sediaan Farmasi Karakterisasi dan Aplikasi. Jakarta: Dian Rakyat.


Perhitungan Jumlah Alga Oscillatoria Menggunakan Kapasitor Plat Sejajar. The Calculation of Oscillatoria Algae Using Parallel Plate Capacitor

Recommend Documents