SINTESIS DAN KARAKTERISASI NANOPARTIKEL EMAS SEBAGAI MATERIAL PENDUKUNG AKTIVITAS TABIR SURYA TURUNAN SINAMAT

Prosiding Seminar Nasional Kimia Unesa 2012 – ISBN : 978-979-028-550-7 Surabaya, 25 Pebruari 2012

SINTESIS DAN KARAKTERISASI NANOPARTIKEL EMAS SEBAGAI MATERIAL PENDUKUNG AKTIVITAS TABIR SURYA TURUNAN SINAMAT Ely Nur Fatimah, Nurul Hidajati Jurusan Kimia FMIPA Universitas Negeri Surabaya Jln. Ketintang Surabaya (60231) Email: [email protected] Abstrak: Telah dilakukan penelitian tentang sintesis dan karakterisasi nanopartikel emas sebagai material pendukung aktivitas tabir surya turunan sinamat. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik nanopartikel emas pada berbagai variabel kecepatan pengadukan (200; 300; 400; 500; 600; 700 rpm) yang disintesis dengan natrium sitrat sebagai agen pereduksi dan matrik gliseril monostearat. Sintesis nanopartikel emas dilakukan melalui beberapa tahap, yaitu pembuatan larutan induk HAuCl4, mereduksi larutan HauCl4 melalui proses buttom-up yaitu dengan cara mereduksi ion logam (Au3+) menjadi logam yang tidak bermuatan (Au0) yang ditandai dengan perubahan warna dari kuning menjadi merah anggur, selanjutnya koloid nanopartikel emas yang terbentuk dikeringkan kemudian dikarakterisasi dengan SEM. Berdasarkan hasil penelitian, Sintesis nanopartikel emas dilakukan berbagai variasi kecepatan pengadukan 200 rpm; 300 rpm; 400 rpm; 500 rpm; 600 rpm; 700 rpm berturut-turut memiliki ukuran cluster emas 31 nm; 13 nm; 11 nm; 9 nm; 12 nm; 14 nm pada pengujian Scanning Electron Microscopy (SEM). Dengan demikian kecepatan pengadukan dalam sintesis nanopartikel memberikan pengaruh terhadap morfologi permukaan dan ukuran cluster emas, pada kondisi optimal diperoleh cluster emas ukuran 9 nm dengan kecepatan pengadukan 500 rpm. Kata-kata kunci : Sintesis, larutan HAuCl4, nanopartikel emas, gliseril monostearat, natrium sitrat.

PENDAHULUAN Perkembangan sains dan teknologi pada bidang material saat ini telah membangkitkan perhatian yang sangat besar dari para ilmuan di seluruh dunia. Nanosains dan nanoteknologi merupakan kajian ilmu dan rekayasa material dalam skala nanometer. Material berukuran nanometer memiliki sejumlah sifat kimia dan fisika yang lebih unggul dari material berukuran besar (bulk) karena semakin kecil ukuran suatu material, maka luas permukaanya akan semakin besar sehingga material dalam orde nanometer mempunyai jarak antar atom yang sangat kecil yang akan memudahkan terjadinya reaksi antar atom (Astuti, 2007). Sejumlah sifat nanopartikel dapat diubah melalui pengontrolan ukuran

material, pengaturan komposisi kimiawi, modifikasi permukaan, dan pengontrolan interaksi antar partikel (Astuti, 2007). Penggunaan bentuk mikropartikel dengan nanopartikel mempunyai fungsi yang berbeda karena dalam bentuk mikropartikel atom-atom emas akan mengalami agregasi sehingga masingmasing atom tidak dapat melakukan fungsinya dengan maksimal. Ada dua macam dalam pembuatan nanopartikel, yaitu dengan memecah partikel berukuran besar menjadi partikel yang berukuran nanometer (top-down), dan penggabungan material berukuran skala kecil, seperti cluster membentuk partikel berukuran nanometer yang dikehendaki (bottom-up) tanpa mengubah sifat bahannya (Abdullah, 2009). Pada proses pembuatan

C - 151


nanomaterial (pemecahan struktur material menjadi ukuran yang lebih kecil) dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu temperatur, kecepatan pengadukan, zat penstabil (capping agent), pH larutan dan konsentrasi (Wijaya, 2008), karena faktor-faktor tersebut menentukan ukuran dari cluster nanopartikel emas yang dihasilkan. Pemilihan emas sebagai material dalam kosmetik, karena emas merupakan logam yang tidak mudah mengalami oksidasi, sehingga emas aman masuk ke dalam tubuh (Christopher, 2004). Emas cenderung tereduksi sehingga dalam jangka waktu lama, emas tertanam dalam tubuh tidak memberikan efek yang merugikan, bahkan lebih cenderung menguntungkan (Corti, 2006). Ukuran nanopartikel yang berukuran sangat kecil dibandingkan dengan sel tubuh maka nanopartikel dapat keluar dan masuk dengan mudah ke dalam sel tubuh tanpa menggangu kerja sel (Abdullah, 2010). Tabir surya merupakan suatu senyawa yang dapat digunakan untuk melindungi kulit dari sengatan sinar matahari terutama ultra violet (UV). Untuk melindungi kulit dari radiasi sinar UV maka dibuat kosmetika tabir surya yang dapat menyerap sinar ultraviolet dari cahaya matahari secara efektif. Bahan tabir surya dapat diperoleh secara sintetik maupun secara alami. Bahan tabir surya sintetik yang sering digunakan dalam sediaan tabir surya sebagai pengeblok fisik dan penyerap kimia. Untuk pengeblok fisik (physical blocker) misalnya TiO2, ZnO, sedangkan penyerap kimia (chemical absorber) misalnya Oktilp-metoksi sinamat, 2-etil heksil p-metoksisinamat (Shaath,1986). Hasil penelitian Hidajati (1997), menyebutkan bahwa senyawa Oktil p-metoksi sinamat dapat menyerap sinar matahari secara nyata pada rentang panjang gelombang 200-370 nm sehingga dapat digunakan untuk

melindungi kulit dari paparan sinar matahari karena mampu menyerap radiasi sinar UV yang berbahaya yaitu panjang gelombang 200-400 nm dan mengubahnya ke bentuk lain yang mempunyai energi lebih rendah sehingga bersifat melindungi kulit. Oktil p-metoksi sinamat (OPMS) banyak digunakan sebagai komponen aktif tabir surya karena memiliki rantai panjang dan sistem ikatan rangkap terkonjugasi yang akan mengalami resonansi selama terkena pancaran sinar UV, dengan rantai yang lebih panjang senyawa ini diharapkan lebih baik sebagai tabir surya karena kelarutannya dalam air semakin kecil (Taufikurohmah, 2003). Untuk mengoptimalkan kemampuan dari tabir surya sering dilakukan kombinasi antara tabir surya kimia dan tabir surya fisik, bahkan ada yang menggunakan beberapa macam tabir surya dalam satu sediaan kosmetika (Wasitaatmadja, 1997 dalam Muslimah, 2009). Kedua bahan ini dikombinasi agar kedua mekanisme penghambatanUV ke kulit dapat tercapai (Tanjung,1999). Berdasarkan pernyataan di atas, maka penelitian ini akan dilakukan kombinasi antara tabir surya OPMS dengan emas dalam bentuk larutan HAuCl4 dan nanopartikel emas, agar dapat diketahui seberapa besar pengaruh emas terhadap aktivitas senyawa tabir surya yang akan diaplikasikan dalam kosmetik. Pada penelitian ini dilakukan dengan proses buttom-up, dari bentuk kation dengan ukuran yang sangat kecil dibawah ukuran nano menjadi nanopartikel emas yang berukuran 1-100 nm, sehingga atom-atom yang tergabung membentuk partikel berukuran nanometer. Dalam pengontrolan interaksi antar partikel akan dilakukan berbagai macam variasi kecepatan pengadukan, sehingga akan diketahui morfologi permukaan

C - 152


nanopartikel emas serta ukuran cluster yang dihasilkan. Dalam penambahan nanopartikel emas dalam sediaan kosmetik, diharapkan dapat meningkatkan aktivitas senyawa tabir surya OPMS, karena nanopartikel emas yang berwarna ungu memiliki serapan di wilayah sinar UV sehingga dapat melindungi kulit terhadap bahaya radiasi sinar UV dengan maksimal. METODE PENELITIAN 1. Pembuatan larutan emas induk HAuCl41000 ppm Dalam proses pembuatan larutan induk HAuCl4 digunakan suatu material logam emas. Lempengan logam emas 1 gram yang akan digunakan dalam proses ini dilarutkan dalam 8 mL aquaregia yang terbuat dari campuran HCl 12N dengan HNO3 14N dengan perbandingan HCl : HNO3 = 3:1 sehingga terbentuk anion tetrakloroaurat (III). Selanjunya larutan diencerkan dengan labu ukur 1000 mL sampai tanda batas, sehingga dihasilkan larutan HAuCl4 1000 ppm. Larutan HAuCl4 ini yang akan digunakan sebagai material dalam pembuatan nanopartikel emas. 2. Sintesis nanopartikel emas Sintesis nanopartikel emas dibuat dengan memasukkan 250 mL aquabides kedalam gelas kimia kemudian dipanaskan diatas kompor listrik pada suhu 100 0C, kemudian ditambahkan natrium sitrat 0,5 gram lalu dipanaskan lagi sampai mendidih dengan terus diaduk hingga tercampur sempurna, selanjutnya ditambahkan 5 ml larutan HAuCl4 20 ppm. Pemanasan dihentikan setelah terjadi perubahan warna. Warna larutan akan berubah dimulai dari kuning menjadi

tidak berwarna, berlanjut menjadi biru tua, kemudian merah tua, dan akhirnya menjadi merah anggur. Sehingga terbentuk koloid nanopartikel emas. 3. Pengaruh Kecepatan Pengadukan Terhadap Ukuran Cluster Emas Sintesis nanopartikel emas dibuat dengan memasukkan 250 mL aquabides kedalam gelas kimia kemudian dipanaskan diatas hotplate dan diaduk dengan stirer, variasi kecepatan pengadukan 200 rpm; 300 rpm; 400 rpm; 500 rpm; 600 rpm; 700 rpm pada suhu 100 0C, kemudian ditambahkan 5 gram gliseril monostearat dan 0,5 gram natrium sitrat lalu dipanaskan lagi sampai mendidih dengan terus diaduk hingga tercampur sempurna, selanjutnya ditambahkan 5 ml larutan HAuCl4 20 ppm, pemanasan dihentikan setelah terjadi perubahan warna. Warna larutan akan berubah dimulai dari kuning menjadi tidak berwarna, berlanjut menjadi biru tua, kemudian merah tua, dan akhirnya menjadi merah anggur. Sehingga terbentuk koloid nanopartikel emas. Hasil koloid nanopartikel emas yang terbentuk, dituang ke dalam cawan petri, kemudian larutan dikeringkan selama + 3 minggu sehingga diperoleh padatan nanopartikel emas. Kemudian padatan nanopartikel emas dilakukan pengujian dengan SEM (Scanning ElektronMiscroscopy. PEMBAHASAN: 1. Pembuatan larutan emas induk HAuCl41000 ppm Dalam proses pembuatan larutan induk HAuCl4 digunakan suatu material logam emas yang dilarutkan dalam 8 mL aquaregia. Persamaan reaksi yang terjadi , yaitu :

C - 153


Au(s) + HNO3(aq)+ 4HCl(aq)HAuCl4(aq) + NO2(g) + H2(g)+ H2O(l) Dalam reaksi tersebut dihasilkan gas NO2 dan H2 dimana proses pelarutan tersebut tidak dapat terjadi secara spontan, sehingga dibutuhkan pemanasan untuk menghilangkan gas NO2 dan H2. Setelah dilakukan pemanasan dengan menggunakan kompor listrik sampai terlihat letupan-letupan yang berupa gas H2 dan gas berwarna coklat yang merupakan gas NO2, setelah itu pemanasan dihentikan kemudian proses pelarutan akan terus berlanjut dan dibiarkan terbuka dalam ruang asam sampai seluruh padatan emas larut menjadi larutan yang berwarna kuning jernih, maka larutan tersebut didinginkan. Kemudian dilakukan pemanasan kembali sampai seluruh sisa asam yang terdapat dalam larutan tersebut hilang dan tidak berbau lagi. Pemanasan ini dilakukan dengan tujuan agar sisa-sisa asam yang mungkin masih ada pada larutan dapat menguap seluruhnya. Pada penelitian ini, digunakan emas dalam bentuk larutan HAuCl4 yang perlu disintesis terlebih dahulu menjadi bentuk material nanopartikel emassebelum digunakan pada kosmetik karena larutan HAuCl4 ini bersifat korosif dan berbahaya, apabila terjadi kontak langsung dengan kulit yang akan mengakibatkan efek iritasi dan terbakar (Widyanti, 2010). 2. Sintesis nanopartikel emas Dalam proses pembuatan nanopartikel emas dalam penelitian ini dibuat dengan cara mereduksi ion logam (Au3+) menjadi logam yang tidak bermuatan lagi (Au0) pada C - 154

kondisi mendidih dan pengadukan yang sempurna. Nanopartikel terjadi dengan adanya transfer elektron dari zat pereduksi menuju ion logam (Wijaya, 2008). Pada pemecahan struktur material dilakukan melalui proses sintesis secara kimia (buttom-up), dimana dari bentuk kation dengan ukuran yang sangat kecil (pikometer 10-12) menjadi nanopartikel emas yang berukuran 1-100 nm, sehingga atom yang tergabung membentuk partikel berukuran nanometer. Dalam penambahan natrium sitrat bertujuan untuk mereduksi ion logam (Au3+) menjadi logam yang tidak bermuatan lagi (Au 0). Natrium sitrat akan berubah menjadi asam sitrat setelah mengalami hidrolisis dalam air. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : 2HAuCl4 + 3C6H8O7 (asam sitrat) → 2Au + 3C5H6O5 (3-asam ketoglutarat) + 8HCl + 3CO2 (Tabrizi dkk, 2009) Ketika berada dalam bentuk ionnya, Au 3+ akan saling tolakmenolak karena pengaruh muatan sejenis, namun setelah direduksi menjadi Au 0 maka muatan atom Au menjadi netral sehingga memungkinkan antar atom Au akan saling mendekat dan berinteraksi satu sama lain melalui ikatan antar logam membentuk suatu cluster yang berukuran nano. Perubahan-perubahan warna yang terjadi selama sintesis menunjukkan pertumbuhan cluster yang dihasilkan semakin besar, dimana pada saat atom emas belum saling berinteraksi satu sama lain (larutan tidak berwarna). Dalam jumlah tertentu cluster emas


memberikan warna biru tua yang diikuti menjadi warna merah, saat cluster semakin besar dan saat memasuki ukuran nano, emas menjadi berwarna merah anggur. Atom-atom Au akan saling berinteraksi dengan ikatan logam sesamanya dan menghasilkan cluster dalam jumlah yang sangat besar. Kumpulan atom Au (cluster) yang terus menerus semakin berkembang dapat dikendalikan sehingga ukurannya hanya sampai berdiameter tertentu. Dalam sintesis larutan HAuCl4 tanpa penambahan zat penstabil (matrik), perubahan warna yang terjadi sangat cepat sehingga sulit untuk mengamati perubahan warna yang dihasilkan.

cukup besar. Hal ini ditandai dengan adanya perubaan warna pada saat larutan didiamkan dalam waktu beberapa jam maka warna larutan tersebut berubah menjadi ungu jernih dan menghasilkan endapan emas, yang dapat dilihat pada gambar 4.1(b). Untuk mencegah pertumbuhan partikel yang semakin lama semakin membesar, maka dapat digunakan zat penstabil agar dapat mengontrol ukuran partikel dan menghindari penggumpalan partikel membentuk aglomerasi yang lebih besar sehingga apabila diaplikasikan dalam kosmetik, koloid nanopartikel emas akan tetap stabil dan homogen dengan pembawa kosmetik dalam jangka waktu yang lama. Dari hasil penelitian yang didapatkan dari spektrum hasil analisa UV-Vis, dapat dilihat dari gambar dibawah ini : a

b c

(a)

(b)

Gambar 4.1 (a) Koloid nanopartikel emas (nanogold) tanpa penambahan gliseril monostearat, (b) Koloid berubah menjadi ungu jernih dan menghasilkan endapan emas

e

d

Dalam proses terbentuknya nanopartikel emas, apabila dalam sintesis larutan HAuCl4 tanpa penambahan matrik, jika dilakukan pemanasan secara terus menerus, maka pertumbuhan cluster akan terus berkembang dan tidak terkendali sehingga bentuk koloid nanopartikel emas akan berubah menjadi suspensi yang menghasilkan endapan emas berwarna ungu kecoklatan dan ukuran emas menjadi besar (bulk), dimana mulai terdapat endapan yang membentuk gumpalan-gumpalan

Gambar 4.2 (a) Spektrum Hasil Analisa UV-Vis Larutan HAuCl4,(b) Larutan Nanopartikel Emas, (c) OPMS, (d) Campuran OPMS dengan Larutan HAuCl4, (e) Campuran OPMS dengan Larutan Nanopartikel Emas

C - 155


Dari hasil penelitian dibuat tabel sebagai berikut : Sampel

dapat

Absorbansi

HAuCl4

Panjang Gelombang 204,184 nm

Nanogold

525,50 nm

0,488

OPMS

310,60 nm

0,689

OPMS + HAuCl4 OPMS + Nanogold

309,80 nm

0,352

300,50 nm

0,617

0,979

Berdasarkan hasil analisa spektrum UV-Vis menunjukkan bahwa panjang gelombang yang dihasilkan Pada gambar 4.2(c) merupakan OPMS yang digunakan sebagai komponen aktif tabir surya karena memiliki rantai panjang dan sistem ikatan rangkap terkonjugasi yang akan mengalami resonansi selama terkena pancaran sinar UV, tetapi OPMS dapat terhidrolisis oleh serangan molekul air membentuk asam karboksilat dan alkohol, sehingga apabila digunakan dalam aplikasi kosmetik maka dibutuhkan suatu penambahan beberapa macam tabir surya dalam satu sediaan kosmetik. Pada gambar 4.2(d) merupakan campuran OPMS dengan larutan HAuCl4 yang mengalami pergeseran panjang gelombang dari 310,60 nm menjadi 309,80 nm, sehingga energinya sedikit meningkat tetapi intensitasnya menurun karena absorbansinya turun menjadi 0,352. Oleh karena itu campuran tersebut tidak mendukung aktivitas tabir surya OPMS dan terlebih lagi larutan HAuCl4 ini perlu disintesis terlebih dahulu menjadi bentuk material

C - 156

nanopartikel emassebelum digunakan pada kosmetik, karena larutan HAuCl4 ini bersifat korosif dan berbahaya, apabila terjadi kontak langsung dengan kulit maka akan mengakibatkan efek iritasi dan terbakar (Widyanti, 2010). Pada gambar 4.2(e) merupakan campuran OPMS dengan nanopartikel emas yang mengalami pergeseran panjang gelombang dari 310,60 nm menjadi 300,50 nm, sehingga energinya meningkat tetapi intensitasnya menurun karena absorbansinya turun menjadi 0,617. Campuran tersebut tidak mendukung dalam kemampuan aktivitas tabir surya, meskipun bergeser ke sinar UV dengan energi tinggi tetapi absorbansinya mengalami penurunan. Dalam penambahan nanopartikel emas, intensitas pada OPMS semakin menurun sehingga nanopartikel emas tidak dapat digunakan sebagai aktivitas tabir surya tetapi dapat digunakan sebagai antiaging, sedangkan apabila OPMS bercampur dengan material lain, misalnya dengan bentonit maka dapat meningkatkan aktivitas tabir surya dan dapat bertahan dalam jangka waktu yang lama. Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya, kestabilan OPMS dalam bentonit terpilar Ti memiliki kestabilan aktivitas yang lebih baik jika dibandingkan dengan OPMS sehingga dapat melindungi senyawa tabir surya OPMS dari serangan molekul air (Muslimah,2009), sedangkan dari hasil penelitian yang didapatkan dari spektra (secara teoritis) maka nanopartikel emas tidak mendukung dalam meningkatkan aktifitas OPMS sebagai tabir surya, karena OPMS sebaiknya tidak diinteraksikan secara langsung dengan nanopartikel emas. Hal ini dikarenakan pada nanopartikel


emas yang dihasilkan memiliki absorbansi 0,488 sehingga nanopartikel emas malah dapat menurunkan fungsi dari OPMS tersebut. Agar absorbansi pada OPMS tidak mengalami penurunan, maka nanopartikel emas diikat terlebih dahulu dengan material penyusun basic cream dan OPMS dapat dicampur dengan bentonit kemudian kedua bahan tersebut dapat dikombinasikan dalam satu sediaan kosmetik. 3. Pengaruh Kecepatan Pengadukan Terhadap Ukuran Cluster Emas. Dalam penelitian ini telah dilakukan pengontrolan interaksi antar partikel dari berbagai macam variasi kecepatan pengadukan, yang bertujuan untuk mengetahui morfologi permukaan dan ukuran cluster yang dihasilkan.

Gambar 4.3 Koloid Nanopartikel Emas (nanogold)

Hasil koloid nanopartikel emas yang terbentuk, dituang ke dalam cawan petri, kemudian larutan dikeringkan selama + 3 minggu sehingga diperoleh padatan nanogold seperti pada Gambar 4.4

Larutan emas nanopartikel yang

Gambar 4.4Variasi terbentuk dari Kecepatan berbagaiPengadukan variasi dari Kiri ke Kanan (200, 300, 400, 500, 600, 700 rpm),

C - 157

kecepatan pengadukan dapat terlihat dari perbedaan warna yang dihasilkan dimana perubahan-perubahan warna yang terjadi selama sintesis menunjukkan pertumbuhan cluster yang dihasilkan semakin besar, dikarenakan sifat optikal emas pada skala nanometer memiliki warna yang bervariasi terhadap ukuran partikel yang dihasilkan. Material dalam ukuran nanometer memberikan fenomena yang sangat berbeda dari bentuk bulk atau padatan, karena ukuran partikelnya yang kecil membuat nanopartikel emas bersifat lebih reaktif. Dalam sintesis nanopartikel emas dilakukan suatu penambahan matrik, matrik material penyusun basic cream yang digunakan dalam penelitian ini adalah gliseril monostearat. Pada penambahan matrik berfungsi sebagai pengikat Audan bersifat zat penstabil untuk mencegah pertumbuhan partikel yang tidak terkontrol dan mencegah penggumpalan partikel (endapan emas) akibat energi permukaan dari partikel besar yang berukuran melebihi ukuran nano, sehingga kecepatan pertumbuhan dan ukuran partikel dapat terkontrol dan tidak mengalami pengendapan. Gliseril monostearat merupakan bahan“self emulsifying” yang bersifat sebagai surface active atau surfaktan. Apabila pemakaian dalam jumlah besar dapat berfungsi sebagai emulsifier (pencampur) dan solubiliezer yang dapat membentuk cream yang relatif stabil dan bersifat emollient, sehingga dapat mendorong pembentukan dan mempertahankan emulsi agar tetap stabil. Dari hasil penelitian yang didapatkan dari spektrum hasil analisa SEM, dapat dilihat dari gambar dibawah ini :


(c)

(e)

(b)

Sampel

Konsentrasi Larutan HAuCl4 (ppm)

Pengadukan (rpm)

Ukuran cluster emas (nm)

a b c d e f

20 20 20 20 20 20

200 300 400 500 600 700

31 13 11 9 12 14

(d)

(f)

Gambar 4.5 Hasil Foto SEM pada Koloid Nanopartikel Emas (a) Pengadukan 200 rpm(b) Pengadukan 300 rpm , (c) Pengadukan 400 rpm, (d) Pengadukan 500 rpm, (e) Pengadukan 600 rpm, (f) Pengadukan 700 rpm

Berdasarkan hasil penelitian pada gambar 4.5 didapatkan ukuran cluster yang berbeda-beda pada berbagai kecepatan pengadukan, antara lain:(a) pengadukan 200 rpm ukuran cluster yang dihasilkan yaitu 31 nm; (b) pengadukan 300 rpm ukuran cluster yang dihasilkan yaitu 13 nm: (c) pengadukan 400 rpm ukuran cluster yang dihasikan 11 nm; (d) pengadukan 500 rpm ukuran cluster yang dihasilkan yaitu 9 nm; C - 158

Data pada tabel 4.1 dapat dibuat grafik hubungan antara kecepatan pengadukan dengan ukuran cluster nanopartikel emas yang dihasilkan, ditunjukkan pada gambar 4.6 berikut ini: Ukuran Cluster Emas (nm)

(a)

(e) pengadukan 600 rpm ukuran cluster yang dihasilkan yaitu 12 nm; (f) pengadukan 700 rpm ukuran cluster yang dihasilkan yaitu 14 nm. Pengaruh kecepatan pengadukan terhadap ukuran cluster nanopartikel emas yang dihasilkan dapat dilihat pada Tabel 4.1 Tabel 4.1 Pengaruh kecepatan pengadukan terhadap ukuran cluster nanopartikel emas:

40 31 1311

20 0 0

500

9 12

14 1000

Pengadukan (rpm)

Gambar 4.6. Grafik Hubungan antara Kecepatan Pengadukan dengan Ukuran Cluster Nanopartikel Emas Berdasarkan gambar diatas menunjukkan bahwa ukuran cluster yang dihasilkan dari setiap sampel berbeda-beda, Ukuran cluster yang dihasilkan pada penelitian ini didapatkan emas yang berukuran


nanometer karena material emas yang berskala nano berukuran 1-100 nm. Dari grafik tersebut terjadi penurunan ukuran cluster nanopartikel emas pada pengadukan 200-500 rpm dan terjadi kenaikan ukuran cluster nanopartikel emas pada pengadukan 600-700 rpm dan terlihat bahwa semakin tinggi kecepatan pengadukan dalam sintesis nanopartikel memberikan pengaruh terhadap ukuran cluster nanopartikel emas, yaitu dengan semakin kecilnya ukuran cluster nanopartikel emas yang dihasilkan pada kecepatan pengadukan 500 rpm, akan tetapi dengan kecepatan pengadukan yang lebih tinggi dari 500 rpm maka cluster nanopartikel emas akan membesar karena memungkinkan terjadinya agregasi pada kecepatan tinggi tersebut. Agregasi ini diawali dari tumbukan kecepatan besar yang menyebabkan energi kinetik semakin besar, sehingga tumbukan antar partikel dalam larutan akan sering terjadi yang dapat memungkinkan antar atom-atom Au akan saling berinteraksi dengan ikatan logam sesamanya dan akan saling bergabung membentuk agregat yang lebih besar yang berdampak pada ukuran cluster nanopartikel emas yang dihasilkan. Sehingga didapatkan kondisi optimal dengan ukuran cluster emas 9 nm pada pengadukan 500 rpm. Ukuran cluster yang dihasilkan pada penelitian ini didapatkan emas yang berukuran nanometer karena material emas yang berskala nano berukuran 1-100 nm SIMPULAN 1. Berdasarkan hasil spektrofometer UV-Vis maka dapat disimpulkan bahwa kemampuan emas dalam bentuk larutan HAuCl4 dan

nanopartikel emas tidak mendukung terhadap aktifitas tabir surya turunan sinamat. Campuran OPMS dengan larutan HAuCl4 mengalami pergeseran panjang gelombang dari 310,60 nm menjadi 309,80 nm dan absorbansinya turun menjadi 0,352 nm. Sedangkan campuran OPMS dengan koloid nanopartikel emas juga mengalami pergeseran panjang gelombang dari 310,60 nm menjadi 300,50 nm dan absorbansinya turun menjadi 0,617 nm. 2. Kecepatan pengadukan dalam sintesis nanopartikel memberikan pengaruh terhadap ukuran cluster emas. Dari hasil penelitian SEM didapatkan pada pengadukan 200 rpm; 300 rpm; 400 rpm; 500 rpm; 600 rpm; 700 rpm ukuran cluster yang dihasilkan berturut-turut yaitu 31nm; 13 nm; 11 nm; 9 nm; 12 nm; 14 nm. Sehingga didapatkan kondisi optimal dengan ukuran cluster emas 9 nm pada pengadukan 500 rpm. DAFTAR PUSTAKA Abdullah, M. 2009. Pengantar Nanosains. Bandung: ITB Abdullah, M.,& Khairurrijal. 2009. Membangun Kemampuan Riset Nanomaterial di Indonesia. Bandung: ITB Abdullah, M.,& Khairurrijal. 2010. Karakterisasi Nanomaterial (teori Penerapan dan Pengolahan Data). Bandung: ITB Astuti, Z.H. 2007. Kebergantungan Ukuran Nanopartikel terhadap Warna yang Dipancarkan pada Proses Deeksitasi. Bandung: ITB.

C - 159


C.W. Corti and R.J. Holliday, ‘Commercial aspects of gold applications: from materials science to chemical science’, International Technology, World Gold Council Dr. Christopher W. Corti and Dr Richard J. Holliday, ‘Commercial Aspects of Gold Applications : From Materials Science to Chemical Science’, International Technology World Gold Council Depkes RI.1985. Formulasi kosmetika Indonesia. Direktorat Jendral Pengawasan Obat dan Makanan. Jakarta: 366-399. Hidajati, N., 1997. Sintesis Oktil p-metoksisinamat dan Etil Heksil p-metoksisinamat dari Etil p-metoksisinamat hasil Isolasi Kaemferia galangan L. Tesis.Tidak dipublikasikan.Surabaya:Universitas Airlangga. Kurniawan, F., Tsakova,V., dan Vladimir, M.M., 2006. Gold Nanoparticles in Nonenzymatic Electrochemical Detection of Sugar. Electroanalisis. 18:1937-1942. Muslimah, AN. 2009. Uji Kestabilan Aktivitas Senyawa Tabir Surya Oktil p-metoksisinamat dalam Bentonit Terpilar Ti. Skripsi. Tidak dipublikasikan. Surabaya: Universitas Negeri Surabaya. Shaath, N.A. 1990. Sunscreen, Development, Evaluation, and Regulatory Aspects. New York: Marcell Dekker, Inc. Tabrizi, Amir., Ayhan, Fatma., and Ayhan, Hakan,. 2009. Gold Nanoparticle Synthesis and Characterisation. Turkey: Hacettepe University Tanjung, M. 1999. Pembuatan Senyawa Tabir Surya yang Efektif dengan Bahan baku Senyawa Aktif dari Rimpang kencur Kaemferia galangal L. Laporan Penelitian. Surabaya: Universitas Airlangga.

Tanjung, M. 1997. Isolasi dan Rekayasa Senyawa Tabir Surya yang Efektif dengan Bahan Baku Senyawa Aktif dari Rimpang Kencur Kaemferia galangal L. Laporan Penelitian.Surabaya: Universitas Airlangga. Taufikurohmah, Titik. 2003. Sintesis p-Metoksi sinamat dan p-Metoksi sinamil Salisilat dari Material Awal Etil p-Metoksi sinamat HasilI solasi Rimpang Kencur (Kaempferia galangal L) sebagai Kandidat Tabir Surya. Tesis. Tidak dipublikasikan. Surabaya: UniversitasAirlangga. Vasiliu, Minica.,et al. 2006. GoldCatalyzed Reactions (Literature Seminar). Alabama: The University of Alabama. Widyanti, AL. 2010. Pembuatan Sensor Elektrokimia Berbasis Emas Nanopartikel Untuk Kuantisasi Rasa Pedas Secara Voltametri Siklik. Skripsi. Surabaya: Universitas Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Wijaya, Lany. 2008. Modifikasi Elektron Karbon. Skripsi. Dipublikasikan. Jakarta: UI. http://www.google.com. Diakses tanggal 12 april 2011. Winter, J. 2007. Gold Nanoparticle Biosensors. The Universitas of Wisconsin Materials Research Science and Engineering Center. Z.H, Astuti.2007. Kebergantungan Ukuran Nanopartikel Terhadap Warna yang Dipancarkan pada Proses Deeksitasi. Skripsi. Dipublikasikan. Bandung: ITB. http://www.google.com. Diakses tanggal 10 april 2011.

C - 160

SINTESIS DAN KARAKTERISASI NANOPARTIKEL EMAS SEBAGAI MATERIAL PENDUKUNG AKTIVITAS TABIR SURYA TURUNAN SINAMAT

Recommend Documents