1
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Fisika adalah ilmu yang mempelajari tentang gejala alam. Fisika berhubungan dengan pengamatan, pemahaman, dan dugaan fenomena
alam termasuk sifat-sifat sistem buatan manusia [Gadgrave, 2009]. Fisika mempelajari perilaku dan sifat materi atau benda dalam bidang yang
sangat beragam, mulai dari partikel submikroskopis hingga perilaku materi alam semesta sebagai satu kesatuan kosmos. Fisika merupakan ilmu dasar
atau fundamental karena hukum fisika diterapkan di cabang ilmu lain seperti kimia yang mempelajari jenis materi tertentu. Suatu zat kimia yang
ditentukan oleh sifat molekul penyusunnya dapat dijelaskan dengan ilmu fisika. Salah satu contohnya adalah keberadaan molekul dalam pewarna
makanan dan minuman. Warna minuman tergantung molekul-molekul penyusun dari pewarna
yang digunakan. Minuman berwarna hijau dapat dihasilkan dengan menggunakan pewarna Tartrazine CI 19140, kuning menggunakan Kuning
kuinolin CI 47005, biru menggunakan Biru berlian FCF CI 42090, sedangkan untuk warna merah dapat menggunakan Citrus Red CI 12156,
Rhodamine B 45170, Eritrosine CI 16035, Eritrosine CI 16035- Carmoisine CI 14720, Carmoisine CI 14720, Ponceau 3R 16155, Ponceau
SX 14700, dan Ponceau 4R CI 16255 [Menkes RI, 1998]. Pewarna minuman beredar luas di pasar, namun masyarakat tidak bisa mengetahui
molekul apa saja yang terkandung dalam perwarna tersebut. Beberapa PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2
pewarna tersebut bisa saja membahayakan kesehatan, misalnya alergi, asma, kerusakan sistem urin, bahkan memicu kanker. Pemerintah telah
menetapkan pewarna minuman merah yang diperbolehkan terbuat dari Eritrosine CI 16035, Eritrosine CI 16035-Carmoisine CI 14720,
Carmoisine CI 14720, dan Ponceau 4R CI 16255 [Wenninger et all, 2000; Menkes RI, 1998].
Pewarna merah dalam minuman dapat diketahui jenis dan konsentrasinya dengan melakukan penelitian. Penelitian dikatakan ideal
bila alat yang digunakan mampu membedakan molekul pewarna merah satu dengan lainnya. Alat dapat memastikan bahwa molekul yang diteliti
merupakan pewarna merah jenis tertentu, bukan molekul lain. Selain itu, alat memiliki kepekaan dan tidak mengubah kondisi sampel yang diukur.
Hal ini mempengaruhi ketepatan hasil pengukuran pewarna merah yang diperoleh. Oleh karena itu, dibutuhkan instrumen yang selektif dan sensitif
agar mengurangi gangguan saat pengukuran [Doebelin, 1992]. Penelitian untuk mengetahui jenis larutan dalam suatu sampel telah
dilakukan sebelumnya, yaitu pengukuran rotasi optik spesifikasi larutan glukosa, fruktosa, dan laktosa dengan menggunakan polarimeter.
Polarimeter merupakan alat yang bekerja berdasarkan prinsip polarisasi cahaya. Laser HeNe digunakan sebagai sumber cahaya. Beam Spliter
merupakan pemecah berkas untuk menghasilkan dua berkas cahaya dari satu sumber cahaya. Penelitian ini menunjukkan bahwa besarnya
perputaran bidang getar cahaya terpolarisasi tergantung jenis larutan PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3
[Atmajati, 2014]. Pengukuran acuan dan sampel dilakukan secara bersamaan. Penelitian ini terbatas pada larutan yang berifat optis aktif.
Pengukuran sudut rotasi optik sangat tergantung pada keadaan lingkungan seperti suhu dan cahaya yang digunakan. Selain itu, pengaruh panjang
gelombang cahaya terhadap sudut rotasi optik belum dilakukan penelitian lebih lanjut.
Penelitian untuk pengukuran konsentrasi Carmosine CI 14720 dalam minuman menggunakan UV-Vis Spektrofotometer SP8-400 telah
dilakukan. Panjang gelombang selektif optimal yang digunakan untuk mengukur nilai konsentrasi carmoisine dalam sampel adalah 515 nm.
Analisa kualitatif penelitian ini membandingkan grafik absorbansi sampel terhadap panjang gelombang dengan grafik absorbansi carmoisine
terhadap panjang gelombang. Analisa kuantitatif berdasarkan persamaan grafik absorbansi terhadap kosentrasi carmoisine untuk menentukan nilai
konsentrasi sampel. Penelitian ini menggunakan detektor PMT Photo Multiplyer Tube. Detektor PMT merupakan tabung pengganda
fotoelektron yang terlepas dari katoda hasil penembakan dengan cahaya monokromatis. Amplifier memperkuat dan mengubah elektron yang
sampai ke anoda menjadi arus listrik [Sasmoko, 2001]. Penelitian ini terbatas pada pewarna merah carmoisine. Analisa kualitatif pada penelitian
ini berdasarkan grafik hubungan absorbansi terhadap konsentrasi carmoisine. Susunan alat yang digunakan pada penelitian ini cukup rumit.
4
Penelitian berbasis komputer telah banyak dilakukan, antara lain pengukuran konstanta dielektrikum kertas menggunakan bantuan Software
LogerPro [Murwaningsih dan Santosa, 2015], pengukuran gaya interaksi antar dipol magnet dengan Software LogerPro [Arung dan Santosa, 2015],
dan pengukuran medan magnet di sekitar kumparan berarus listrik menggunakan Software LogerPro [Anggoro dan Santosa, 2015]. Software
Loger Pro dilengkapi dengan berbagai program terkait dengan hukum- hukum fisika bahkan pada bidang ilmu yang lain seperti kimia dan biologi.
Software LogerPro juga dilengkapi dengan fasilitas fitting data yang mempermudah peneliti dalam pengambilan dan analisa data.
Detektor Vernier Colorimeter adalah detektor yang digunakan untuk menentukan konsentrasi dengan analisis intensitas cahaya buatan vernier.
Detektor Colorimeter dilengkapi sumber cahaya dengan empat panjang gelombang. Panjang gelombang cahaya yang digunakan adalah 430 nm,
470 nm, 565 nm, dan 635 nm. Colorimeter memiliki kemampuan untuk mengukur absorbansi sampel dengan range 0,05 sampai 1,0 dan
transmittans sampel dengan range 10 sampai 90. Fitur seperti identifikasi sensor otomatis dan kalibrasi hanya dengan satu langkah
menjadikan sensor mudah untuk digunakan. Detektor terhubung dengan komputer menggunakan interface LabPro. Pengambilan dan perekaman
data menggunakan Software LogerPro [ www.vernier.com
]. Detektor Colorimeter dapat digunakan untuk analisa kuantitatif, namun tidak untuk
analisa kualitatif. Detektor Colorimeter tidak dapat digunakan untuk PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5
mengetahui senyawa dalam sampel yang akan diukur. Detektor Colorimeter dapat digunakan jika senyawa dalam sampel yang akan
diukur telah diketahui. Detektor Emission Spectrometer adalah detektor yang dirancang untuk
mengukur intensitas dari berbagai sumber cahaya. Intensitas yang terukur ditampilkan mulai dari 0 sampai dengan 1. Detektor bekerja pada panjang
gelombang mulai dari 320 nm sampai dengan 900 nm dengan interval 1 nm [
www.vernier.com ]. Detektor Emission Spectrometer dapat digunakan
untuk analisa kualitatif. Analisa kualitatif yaitu mengidentifikasi senyawa yang terkandung dalam sampel.
Berdasarkan uraian di atas, penelitian yang akan dilakukan adalah mengidentifikasi jenis pewarna merah dan mengetahui berapa konsentrasi
pewarna merah dalam sampel minuman. Penelitian secara garis besar dilakukan menjadi dua tahap. Tahap pertama mengidentifikasi keberadaan
pewarna merah jenis tertentu dengan menggunakan detektor Emission Spectrometer. Tahap kedua yaitu menentukan besar konsentrasi pewarna
merah menggunakan Colorimeter. Detektor ini dapat mengukur absorbansi dan transmittans yang dihasilkan oleh suatu larutan secara bersamaan.
Software Logger Pro digunakan untuk membantu dan mempermudah menganalisa data.
Penelitian ini menunjukkan adanya peristiwa serapan tenaga pada panjang gelombang tertentu oleh molekul-molekul penyusun suatu
senyawa. Eksperimen ini dapat meningkatkan pembelajaran di SMA pada PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6
materi fisika atom dan molekul. Hal ini dikarenakan penjelasan materi fisika atom kurang mendalam dan jarang dilakukan praktikum pada
pembelajaran di SMA. Penelitian ini juga memberikan informasi kepada masyarakat terkait
pewarna yang diperbolehkan untuk digunakan pada minuman dan makanan. Eksperimen menunjukkan jenis pewarna merah yang digunakan
dan besar konsentrasi pewarna merah dalam sampel minuman yang diambil dari beberapa jenis minuman di beberapa tempat.
B. Rumusan Masalah
