22
kerutan atau partikel yang melekat pada permukaan, sedangkan pada lembaran plastik yang diberi perlakuan dengan SP3 dan SP4 terlihat adanya gelombang,
lubang dan kerutan. Pada gambar E dapat diamati adanya sel bakteri yang melekat pada permukaan LDPE. Hal ini menandakan bahwa telah terjadi biodegradasi
yang disebabkan oleh isolat bakteri SP2 dan SP4. Hasil uji SEM lembaran LDPE yang dilakukan oleh Kavitha et al. 2014
menunjukkan perubahan pada permukaan lembaran LDPE, yaitu terbentuknya lubang dan terjadinya perubaan struktural seperti erosi permukaan pada lembaran
LDPE yang diamati dengan 2500x, 5000x, 7500x dan 10000x setelah 30 hari uji biodegradasi. Menurut Gnanavel et al. 2013 biodegradasi plastik biasanya
merupakan proses erosi permukaan plastik yang disebabkan oleh sulitnya penetrasi enzim ekstraseluler ke dalam polimer yang hanya bekerja pada
permukaan polimer saja. Degradasi plastik terjadi ketika pro-oksidan mengkatalisis pembentukan radikal bebas dalam polietilen, yang bereaksi dengan
molekul oksigen untuk merusak matriks polietilen. Analisis SEM digunakan untuk menganalisis lembaran LDPE setelah
periode degradasi. Mikroorganisme memanfaatkan lembaran LDPE sebagai sumber karbon dengan membentuk biofilm pada permukaan lembaran polietilen
Usha et al. 2011. Kemampuan bakteri dalam menggunakan substrat tergantung pada pertumbuhan dan pelekatan bakteri tersebut terhadap substrat. Gu et al.
2000. Melekatnya bakteri pada substrat yang bersifat hidrofilik atau hidropobik ditentukan oleh banyak faktor, termasuk dorongan yang menyebabkan bakteri
melekat ke permukaan serta kandungan dari substrat dan mikroorganisme Usha et al. 2011.
4.5.3. Analisis Sifat Kimia
Hasil karakterisasi spektrofotometer FTIR pada lembaran plastik yang diberi perlakuan dengan isolat SP2 dan SP4 memperlihatkan perbedaan yang jelas
dengan hasil spektrofotometer FTIR lembaran plastik yang tidak diberi perlakuan apapun. Analisis gugus-gugus fungsi polietilena hasil karakterisasi FTIR dapat
dilihat pada Gambar 4, 5 dan 6.
Universitas Sumatera Utara
23
Gambar 4. Spektrum FTIR LDPE pada kontrol.
Gambar 5. Spektrum FTIR LDPE setelah diinkubasi selama 4 minggu dengan isolat bakteri SP2.
Universitas Sumatera Utara
24
Gambar 6. Spektrum FTIR LDPE setelah diinkubasi selama 4 minggu dengan isolat bakteri SP4.
Tabel 6. Analisis Gugus Fungsi
No. Perlakuan
Bilangan Gelombang cm
-1
Gugus Fungsi 1
Kontrol 2943,37 dan 2870.08
1462,04 Afilatik C-C
Metilen CH
2
2 SP2
2943,37 dan 2870,08 1458,18
Afilatik C-C Metilen CH
2
3 SP4
2943,37 dan 2870,08 1458,18
Afilatik C-C Metilen CH
2
Dari Tabel dan Gambar di atas dapat dilihat bahwa intensitas pada daerah bilangan gelombang untuk gugus metilen dalam spektrum polietilena setelah
biodegradasi mengalami penurunan. Hal ini menandakan adanya interaksi antara isolat bakteri dan lembaran plastik yang mengakibatkan berkurangnya jumlah
rantai polietilena yang mempunyai serapan pada bilangan gelombang tersebut. Mikroorganisme tidak mampu mengangkut polimer secara langsung
melalui membran luar sel ke dalam selnya sehingga dibutuhkan proses biokimia yang berperan dalam memecah molekul polimer yang panjang dan sulit larut
dalam air sehingga dapat masuk ke dalam sel. Proses ini dinamakan depolimerisasi dimana polimer mengalami pemutusan terlebih dahulu menjadi
Universitas Sumatera Utara
25
monomer yang lebih kecil sebelum dapat diserap dan didegradasi lebih lanjut dalam sel mikroorganisme Gu et al. 2000.
Jika seberkas sinar inframerah dilewatkan pada suatu sampel polimer, maka beberapa frekuensinya diabsorpsi oleh molekul sedangkan frekuensi lainnya
ditransmisikan. Transisi yang terlibat pada absorpsi IR berhubungan dengan perubahan vibrasi yang terjadi pada molekul Rohaeti, 2009. Menurut
Sastrohamidjojo 1992, adanya gugus metilen dan metil dapat ditentukan dengan menganalisis daerah serapan dari 1465 hingga 1370 cm
-1
. Puncak tajam pada daerah bilangan gelombang 721,38 cm
-1
yang muncul pada hasil spektrofotometer FTIR polietilena sebelum biodegradasi menunjukkan jenis vibrasi untuk gugus
metilen dan metil, yaitu vibrasi goyangan. Matondang et al. 2013 menyatakan bahwa adanya perubahan bilangan gelombang gugus fungsi juga menandakan
adanya mikroorganisme yang terlibat dalam proses biodegradasi dan menjadi petunjuk bahwa gugus fungsi tersebut merupakan sumber nutrisi bagi
mikroorganisme Rohaeti, 2009.
Universitas Sumatera Utara
26
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN