Studi Tentang Menentukan Kemurnian Minyak Atsiri Berdasarkan Spektrum Fluoresensi Chapter III V

BAB III
METODE PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
3.1.1 Tempat Penelitian
Studi menentukan kemurnian minyak atsiri berdasarkan spektrum
fluoresensi di Laboratorium Fisika Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI)
Serpong, Banten dan perpustakaan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam dan umum Universitas Sumatera Utara.

3.1.2 Waktu Penelitian
Waktu penelitian akan dilakukan mulai Bulan Maret 2015 sampai dengan
bulan Juni 2015

3.2 Bahan- Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : Sumber-sumber
bacaan yang berhubungan dengan pengamatan spektorscopy

fluoresensi dan

sampel molekuler ( minyak zaitun dan kerosin ).


3.3 Alat-Alat
Alat-alat yang digunakan dalam peneltian ini adalah pengamatan
Spektroscopy Fluoresensi ( Absorpsi spectrometer dan spectrometer fluoresensi ).

3.4. Prosedur Penelitian
1. Mengumpulkan

dan

mempelajari

literature

tentang

Spektroskopy

Fluoresensi.
2. Mempersiapkan bahan – bahan berupa sampel molekuler.

3. Melakukan study pengamatan fluoresensi untuk menentukan kemurnian
minyak dengan sampel minyak zaitun dan variasi kerosin ( 0% kerosin,
5% kerosin, 10% kerosin, 15 % kerosin, 20 % kerosin, 25 % kerosin, 30 %
kerosin, 35% kerosin dan 40% kerosin) metode yang digunakan dalam

Universitas Sumatera Utara

penelitian ini adalah bahwa kebanyakan molekul organik dalam suatu
pelarut jika disinari dengan cahaya dalam daerah uv atau visible akan
berfluoresensi.
4. Set up percobaan fotoluminesensi dan fluoresensi adalah seperti
diperlihatkan pada gambar 3.1

Gambar 3.1 Setup percobaan fotoluminesensi

1. Laser pointer (Panjang Gelombang 450 nm, 500 mW)
2. Lensa pemfokus (diamater 1 inch, jarak fokus 10 cm)
3. Sampel minyak dalam Cuvet
4. Collection lens (diamater 1 inch, jarak fokus 10 cm)
5. Detektor (Ocean Optics USB HR2000)


Universitas Sumatera Utara

Gambar Detektor yang digunakan pada percobaan fotoluminesensi untuk
memperoleh spektrum absorpsi tampak seperti pada gambar 3.2

Gambar. 3.2. Detektor Ocean Optics USBHR2000+

Gambar setup percobaan pengukuran spectrum eksitasi / fluoresensi adalah
seperti pada gambar 3.3

Gambar 3.3 Set up percobaan absorpsi eksitasi

1. Lampu Halogen untuk mikroscope
2. Pinhole (diameter lubang 1 mm)
3. Sampel minyak dalam Cuvet
4. Detektor (Ocean Optics USB HR2000)

Universitas Sumatera Utara


Setup peralatan spektroskopy fotoluminesensi yang digunakan tampak seperti
pada gambar 3.4

Gambar. 3.4. Setup peralatan spektroskopy fotoluminesensi

Setup peralatan yang digunakan untuk memperoleh spektrum panjang gelombang
eksitasi fluoresensi adalah seperti yang tampak pada gambar 3.5

Gambar. 3.5 Set up peralatan Spektroskopy Fluoresensi

Universitas Sumatera Utara

3.5. Diagram Alir

START
MINYAK ZAITUN, KEROSIN DAN DETECTOR (OCEAN OPTICS USB HR 2000)

PENGUKURAN INTENSITAS
FOTOLUMINESENSI UNTUK SAMPEL
ZAITUN MURNI DAN SAMPEL ZAITUN

VARIASI % KEROSIN

PENGUKURAN INTENSITAS ABSORPSIEKSITASI UNTUK SAMPEL ZAITUN MURNI
DAN SAMPEL ZAITUN VARIASI % KEROSIN

Laser pointer

Lampu Halogen

Lensa Pemfokus
Pinhole
Sampel Minyak
Sampel minyak
Collection lens

Detektor
Detektor

PENGAMBILAN DATA


MENGOLAH DATA

PENULISAN HASIL

KESIMPULAN

Universitas Sumatera Utara

BAB IV
HASIL PENELITIAN

4.1.Intensitas Tertinggi Fotoluminesensi
Intensitas fotoluminesensi adalah jumlah foton yang diemisikan per unit
waktu (s) per unit volume larutan (l) dalam mol atau ekivalensinya dalam
Einstein, dimana 1 Einstein = 1 foton mol. Intensitas fluoresensi dalam unit
volume larutan (medium) yang tereksitasi terjadi dalam selang waktu transisi
(lifetime).
Intensitas fotoluminesensi tersebut merupakan hasil emisi de-eksitasi
sehingga lifetime pada S1 akan berpengaruh terhadap besarnya intensitas
fluoresensi.

Dari sampel molekuler yang telah diukur berupa minyak zaitun dan variasi %
kerosin, (0% kerosin, 5 % kerosin, 10 % kerosin, 15% kerosin, 20% kerosin, 25
%kerosin, 30% kerosin, 35% kerosin, 40% kerosin seperti dilihat pada tabel 4.1.
Tabel 4.1. % Kerosin Terhadap Intensitas Tertinggi Fotoluminesensi
% Kerosin

Intensitas Tertinggi Fotoluminesensi

0

631

5

710

10

857


15

1102

20

1500

25

1790

30

2020

35

2486


40

2709

Tabel 4.1 didapat untuk 0% kerosin berarti sampel murni minyak zaitun
maka intensitas tertinggi fotoluminesensi 631, untuk 5% kerosin berarti sampel
minyak zaitun 95% maka intensitas tertinggi fotoluminesensi 710, untuk 10%
kerosin

berarti

sampel

minyak

zaitun

90%

maka


intensitas

tertinggi

Universitas Sumatera Utara

fotoluminesensi 857, untuk 15% kerosin berarti sampel minyak zaitun 85% maka
intensitas tertinggi fotoluminesensi 1102, untuk 20% kerosin berarti sampel
minyak zaitun 80% maka intensitas tertinggi fotoluminesensi 1500, untuk 25%
kerosin

berarti

sampel

minyak

zaitun


75%

maka

intensitas

tertinggi

fotoluminesensi 1790, untuk 30% kerosin berarti sampel minyak zaitun 70%
maka intensitas tertinggi fotoluminesensi 2020, untuk 35% kerosin berarti sampel
minyak zaitun 65% maka intensitas tertinggi fotoluminesensi 2486, untuk 40%
kerosin

berarti

sampel

minyak

zaitun

60%

maka

intensitas

tertinggi

fotoluminesensi 2709, hal ini berarti adanya hubungan antara % ketidakmurnian
dengan intensitas seperti pada gambar 4.1.

Intensitas Tertinggi Fotoluminesensi
3000
y = 55,513x + 423,62
R² = 0,9775

2500

Intensitas

2000
Intensitas Tertinggi
Fotoluminesensi

1500

Linear (Intensitas
Tertinggi
Fotoluminesensi)

1000
500
0
0

10

20

30

40

50

% kerosin

Gambar 4.1. Grafik % Kerosin Terhadap Intensitas Tertinggi Fotoluminesensi
Gambar 4.1 terlihat koefisien Regresi R=0.977, menandakan bahwa
hubungan antara % ketidakmurnian dengan intensitas linier. Berdasarkan ini maka
dapat ditentukan bahwa sampel murni atau tidak, selain itu % ketidakmurnian
dapat ditentukan.

Universitas Sumatera Utara

4.2.Panjang Gelombang Peak
Panjang gelombang peak adalah titik tertinggi pada gelombang (puncak
gelombang).

Tabel 4.2. % Kerosin Terhadap Panjang Gelombang Peak
% Kerosin
0
5
10
15
20
25
30
35
40

Panjang Gelombang Peak

537
520
511
500
489
478
465
460
455

Tabel 4.2 didapat untuk 0% kerosin berarti sampel murni minyak zaitun
maka panjang gelombang peak 537, untuk 5% kerosin berarti sampel 95% minyak
zaitun maka panjang gelombang peak 520, untuk 10% kerosin berarti sampel 90%
minyak zaitun maka panjang gelombang peak 511, untuk 15% kerosin berarti
sampel 85% minyak zaitun maka panjang gelombang peak 500, untuk 20%
kerosin berarti sampel 80% minyak zaitun maka panjang gelombang peak 489,
untuk 25% kerosin berarti sampel 75% minyak zaitun maka panjang gelombang
peak 478, untuk 30% kerosin berarti sampel 70% minyak zaitun maka panjang
gelombang peak 465, untuk 35% kerosin berarti sampel 65% minyak zaitun maka
panjang gelombang peak 460, untuk 40% kerosin berarti sampel 60% minyak
zaitun maka panjang gelombang peak 455.
Tabel 4.2. terlihat bahwa penambahan % kerosin terjadi pergeseran
panjang gelombang, sehingga ini bersesuai dengan teori, bahwa warna fluoresensi
pada sampel murni berbeda dengan sampel tidak murni.

Universitas Sumatera Utara

Dari sampel molekuler yang telah diukur berupa minyak zaitun dan variasi
% kerosin (0% kerosin, 5 % kerosin, 10 % kerosin, 15% kerosin, 20% kerosin, 25
% kerosin, 30% kerosin, 35% kerosin, 40% kerosin ), seperti pada gambar 4.2

3000

2500
Series1
2000

Series2
Series3

1500

Series4
Series5
Series6

1000

Series7
Series8

500

Series9
0
450

500

550

600

650

700

750

-500

Gambar 4.2 Grafik % Kerosin terhadap Panjang Gelombang

4.3 Energi
4.3.1. Minyak Zaitun .
Minyak zaitun dengan nama latin Olea europea L. ini termasuk pada jenis
minyak yang tidak mongering dan mempunyai banyak manfaat di bidang
kesehatan maupun kecantikan.
Untuk identifikasi bahan dengan sampel minyak zaitun ini dapat dilakukan
dengan menggunakan alat spektroskopy fluoresensi dengan menggunakan alat
ukur panjang gelombang berupa Detektor Ocean Optics USB HR2000 sehingga
muncul grafik berupa intensitas terhadap panjang gelombang yang telah di atur
secara continue pada alat, pembacaan peak pada sampel ini bersesuain dengan
perhitungan energi

Universitas Sumatera Utara

E=ℎ





Perhitungan energi untuk sampel 1 (minyak zaitun) :
ℎ�

E1 =

�1

E2 =

( 6,63 .10−27 ) ( 3.108 )

=

512.10−9

= 0, 388 . 10−18 J

ℎ�
�2

=

( 6,63 .10−34 ) ( 3.108 )
518 .10−18

= 0,383. 10−18 J

Panjang gelombang absorpsi ( �1 ) = 512
Panjang gelombang eksitasi (�2 ) = 518

Stokes shift = �2 - �1

= ( 518 ) – ( 512 )
= 6

Efisiensi Quantum =

���������� �����������

=

���������� ��������

�2
�1

=

73
76

= 0,9605

Tabel.4.3 Perhitungan Energi, Stokes Shift Dan Efisiensi Quantum Untuk
Sampel 1 Mimyak Zaitun
Jenis Perhitungan
Nilai
E1

0,388. 10-18J

E2

0,383. 10-18 J

λ1

512

λ2

518

I1

76

I2

73

Stokes shift

6

Efisiensi

0,9605

Quantum

Universitas Sumatera Utara

BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. KESIMPULAN
Setelah dilakukan studi dan pengukuran maka dapat disimpulkan sebagai
berikut:
1. Dapat menentukan kemurnian minyak atsiri berdasarkan spektrum
fluoresensi sekitar 97%
2. Didapat penambahan % kerosin terjadi pergeseran panjang gelombang,
sehingga ini bersesuai dengan teori, bahwa warna fluoresensi pada sampel
murni berbeda dengan sampel tidak murni % ketidakmurnian.

5.2. SARAN
Untuk penelitian selanjutnya perlu memperhatikan hal-hal sebagai berikut :
1. Sebaiknya digunakan sampel lebih banyak variasi lagi sehingga dapat
memperbanyak rujukan dan lebih bermanfaat untuk menentukan
kemurnian minyak atsiri
2. Agar diperoleh studi fluoresensi dengan hasil yang lebih memuaskan,
maka perlu dilakukan pengadaan alat spektroscopy fluoresensi di
labolatorium FMIPA-USU

Universitas Sumatera Utara