Studi Tentang Menentukan Kemurnian Minyak Atsiri Berdasarkan Spektrum Fluoresensi

STUDI TENTANG MENENTUKAN KEMURNIAN MINYAK
ATSIRI BERDASARKAN SPEKTRUM
FLUORESENSI

TESIS

Oleh:
INDRI DAYANA
137026013/FIS

PROGRAM PASCASARJANA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015

Universitas Sumatera Utara

PENGESAHAN TESIS

Judul

: STUDI TENTANG MENENTUKAN KEMURNIAN
MINYAK ATSIRI BERDASARKAN SPEKTRUM
FLUORESENSI

Nama Mahasiswa

: INDRI DAYANA

NIM

: 137026013

Program Studi

: Magister Ilmu Fisika

Fakultas

: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas
Sumatera Utara.

Menyetujui,
Komisi Pembimbing

Dr. Bisman Perangin-angin, M.Eng.Sc
NIP. 195609181985031002

Dr. Nasruddin MN, M.Eng.Sc
NIP. 195507061981021002

Ketua

Anggota

Ketua Program Studi

Dekan,

Dr. Nasruddin MN, M.Eng.Sc
NIP. 195507061981021002

Dr.Sutarman, M.Sc
NIP. 196310261991031001

Universitas Sumatera Utara

PERNYATAAN ORISINALITAS

STUDI TENTANG MENENTUKAN KEMURNIAN MINYAK
ATSIRI BERDASARKAN SPEKTRUM FLUORESENSI

TESIS

Dengan ini saya nyatakan bahwa saya

mengakui semua karya tesis ini

adalah hasil kerja saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap

satunya telah dijelaskan sumbernya dengan benar.

Medan,

Agustus 2015

INDRI DAYANA
NIM. 137026013

Universitas Sumatera Utara

Telah diuji pada
Tanggal :

Agustus 2015

PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua

: Dr. Bisman Perangin-angin, M.Eng.Sc

Angota

: Dr. Nasruddin, MN, M.Eng.Sc
Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc
Dr. Kerista Tarigan, M.Eng.Sc
Dr. Kerista Sebayang, M.S

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

DATA PRIBADI
Nama Lengkap Berikut Gelar

: Indri Dayana, M.Si

Tempat dan Tanggal Lahir

: Medan, 03 Juli 1980

Alamat Rumah

: Medan

No Hp

: 08196023267

E-mail

: Dayanaindri@gmail.com

Instansi Tempat Bekerja

: -SMA Sultan Iskandar Muda
-Akademi Maritim Belawan
-Universitas Sutomo

Alamat Kantor

: -Jl. T.Amir Hamzah Pekan 1 Medan
-Jl. Kapten Muslim griya riatur Medan

DATA PENDIDIKAN
SD

: SD Negeri 066654 Medan

Tamat : 1993

SMP

: SMP Negeri Sunggal (SMPN 9 Medan)

Tamat : 1996

SMA

: SMA Sultan Iskandar Muda

Tamat : 1999

Strata-1

: Fisika FMIPA UNIMED

Tamat : 2004

Strata-2

: Fisika USU Medan

Tamat : 2015

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkah dan karuniaNya sehingga dapat diselesaikan penelitian sebagai tugas akhir perkuliahan di

program pascasarjana yang diberi judul “Studi Tentang Menentukan
Kemurnian Minyak Atsiri Berdasarkan Spektrum Fluoresensi”.
Ucapan terima kasih yang setulusnya dan penghargaan yang setingginya
disampaikan kepada :
1. Rektor Universitas Sumatera Utara atas kesempatan yang di berikan
kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Magister
Ilmu Fisika FMIPA Universitas Sumatera Utara (USU).
2. Dekan FMIPA Universitas Sumatera Utara atas kesempatan menjadi
mahasiswa Program Magister pada Program Studi Magister Ilmu Fisika
FMIPA Universitas Sumatera Utara (USU) .
3. Dr. Nasruddin MN, M.Eng.Sc selaku Ketua Program Studi Magister Ilmu
Fisika Program Pascasarjana FMIPA Universitas Sumatera Utara, dan Dr.
Anwar Dharma Sembiring, MS selaku Sekretaris Program Studi Magister
Ilmu Fisika Program FMIPA Universitas Sumatera Utara Beserta Seluruh
Staf Pengajar Pada Program Magister Ilmu Fisika Program Pascasarjana
FMIPA Universitas Sumatera Utara, atas fasilitas dan motivasinya serta
semua Dosen buat bimbingan dan pengajaran yang Bapak/Ibu berikan
selama mengikuti perkuliahan.
4. Dr. Bisman Perangin-angin, M.Eng.Sc selaku Pembimbing Utama dan Dr.
Nasruddin MN, M.Eng.Sc selaku Pembimbing kedua, Prof. Dr. Eddy

Marlianto, M.Sc, Ph.D, Dr. Kerista Tarigan, M.Eng.Sc dan Dr. Kerista
Sebayang, M.S selaku dosen pembanding yang dengan penuh kesabaran,
perhatian, dan bimbingan yang bapak-bapak diberikan mulai dari awal
penulisan sampai selesainya tesis ini.
5. dr. Sofyan Tan selaku Dewan Pembina Yayasan Perguruan Sultan
Iskandar Muda untuk dukungan materi dan moril selama mengikuti

Universitas Sumatera Utara

perkuliahan pendidikan Magister Ilmu Fisika FMIPA Universitas
Sumatera Utara (USU).
6.

Tracey Yani Harjatanaya, B.A, M.Sc selaku Anggota Dewan Pembina
Yayasan Perguruan Sultan Iskandar Muda dan Finche, S.E, M.Psi selaku
Ketua Yayasan Perguruan Sultan Iskandar Muda untuk dukungannya
selama mengikuti perkuliahan pendidikan Magister Ilmu Fisika FMIPA
Universitas Sumatera Utara (USU).

7. Edy Jitro Sihombing, M.Pd selaku Kepala sekolah SMA Sultan Iskandar

Muda dan Ibu Listiani, M.Pd selaku Wakil kepala sekolah SMA Sultan
Iskandar Muda untuk dukungannya selama mengikuti perkuliahan
pendidikan Magister Ilmu Fisika FMIPA Universitas Sumatera Utara
(USU).
8. Bapak Ramli J. Marpaung, M.H selaku Rektor Universitas Sutomo untuk
dukungannya selama mengikuti perkuliahan pendidikan Magister Ilmu
Fisika FMIPA Universitas Sumatera Utara (USU).
9. Orang tua tercinta Ayahanda Z. Surbakti dan Ibunda S.Nasution serta
adik-adik atas doa dan dukungannya sehingga dapat menyelesaikan
pendidikan pada Program Studi Magister Ilmu Fisika

Program

Pascasarjana FMIPA Universitas Sumatera Utara. Inilah kado terindah
yang bisa diberikan kepada kalian keluarga besar tercinta.
10. Prof. Perdamean Sebayang, MS selaku Ketua Penelitian Magnet Lembaga
ilmu pengetahuan indonesia (LIPI) serpong, Banten dan bapak Dr. Isnaini,
M.Sc selaku Staf Labolatorium Fisika Lembaga Ilmu Pengetahuan
Indonesia (LIPI) Serpong, Banten untuk bantuan dan bimbingannya serta
rekan-rekan seperjuangan angkatan tahun 2013 di Program Pascasarjana
Magister Ilmu Fisika: Aster, Nun, Kak Pop, Bang Rudy, Devy, Barbie,
Ariaty, Kak Juna, Chandra, Fyn, Ozzy, Fik Serta Golberd atas segala
dukungan dan bantuan kalian semua sehingga dapat menyelesaikan
pendidikan pada Program Studi Magister Ilmu Fisika

Program

Pascasarjana FMIPA Universitas Sumatera Utara.

Universitas Sumatera Utara

11. Dr. Ridwan Sani, M.Si atas segala motivasi, saran dan arahan sehingga
dapat menyelesaikan pendidikan pada Program Studi Magister Ilmu Fisika
Program Pascasarjana FMIPA Universitas Sumatera Utara.
12. Semua Guru SMA di Sultan Iskandar Muda, semua Dosen di Universitas
Sutomo, semua teman-teman dosen di AMB, semua teman-teman di
PADIE, Sahabat-sahabat, si Abang kekasih tercinta, semua siswa dan
mahasiswa atas dukungan dan motivasinya sehingga dapat diselesaikan
pendidikan pada Program Studi Magister Ilmu Fisika

Program

Pascasarjana FMIPA Universitas Sumatera Utara.
13. Semua pihak yang telah membantu yang tidak dapat disebutkan satupersatu sampai terselesaikannya pendidikan pada Program Studi Magister
Ilmu Fisika Program Pascasarjana FMIPA Universitas Sumatera Utara,
semoga Tuhan membalas budi baik melebihi ketulusan dan keikhlasan
yang telah diberikan.
Disadari masih banyak kekurangan dalam penulisan tesis ini, untuk itu
diharapkan saran dan kritik yang membangun dari pembaca untuk
kesempurnaan tesis ini. Kiranya tesis ini dapat memberikan manfaat dan
menambah wawasan pengetahuan.

Medan,

Agusus 2015

Indri Dayana
137026013

Universitas Sumatera Utara

STUDI TENTANG MENENTUKAN KEMURNIAN MINYAK
ATSIRI BERDASARKAN SPEKTRUM FLUORESENSI

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian tentang studi menentukan kemurnian minyak atsiri
berdasarkan spektrum fluoresensi. Dengan sampel minyak zaitun dengan variasi
% kerosin (0% kerosin, 5 % kerosin, 10 % kerosin, 15% kerosin, 20% kerosin, 25
% kerosin, 30% kerosin, 35% kerosin, 40% kerosin ), didapat 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. Penambahan % kerosin
terjadi pergeseran panjang gelombang, sehingga ini bersesuai dengan teori, bahwa
warna fluoresensi pada sampel murni berbeda dengan sampel tidak murni.
Pengukuran dilakukan dengan Detektor (Ocean Optics USB HR2000).
Kata kunci: Flouresensi, intensitas, spektrum panjang gelombang, minyak
atsiri, detector.

Universitas Sumatera Utara

STUDY TO DETERMINE THE ESSENTIAL OIL
UNDER THE PURITY FLUORESENSI SPECTRUM
ABSTRACT

A research on the study determine the purity of essential oils based on the
fluorescence spectrum . With a sample of olive oil with kerosene variation % ( 0
% kerosene , 5 % kerosene , 10 % kerosene , 15 % kerosene , 20 % kerosene , 25
% kerosene , 30 % kerosene , 35 % kerosene , 40 % kerosene ) , obtained
regression coefficient R = 0977 , indicating that the relationship between %
impurities with a linear intensity . On this basis it can be determined that the
sample is pure or not , besides % impurities can be determined . Addition %
kerosene wavelength shift , so this bersesuai with the theory , that the color of
fluorescence at different sample with a sample of pure impure . Measurements
were made with a detector ( Ocean Optics USB HR2000 ) .

Keyword : Fluorescence, intensity, wave lentgh spectrum, essential oil, detector

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

Halaman
KATA PENGANTAR

i

ABSTRAK

iv

ABSRTACT

v

DAFTAR ISI

vi

DAFTAR TABEL

viii

DAFTAR GAMBAR

ix

DAFTAR LAMPIRAN

x

BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang

1

1.2. Rumusan Masalah

3

1.3. Batasan Masalah

3

1.4. Tujuan Penelitian

3

1.5. Manfaat Penelitian

3

BAB II KAJIAN PUSTAKA
2.1. Prinsip Fluoresensi

4

2.1.1. Pengertian Flouresensi

4

2.1.2. Parameter Fluoresensi

9

2.2. Spektroskopy

15

2.2.1. Pengertian Spektroskopy

15

2.2.2. Pembagian Spektroskopy

19

2.2.3. Spektrofotometri

27

2.3. Tingkat Energi Molekular

28

2.4.Eksitasi dan Emisi

29

2.4.1 .Eksitasi dan Emisi electron

29

2.4.2. Ringkasan Proses Eksitasi dan Deeksitasi

32

2.5. Prinsip Dasar Pengamatan Fluoresensi

33

Universitas Sumatera Utara

2.6. Luminesensi

34

2.6.1. Jenis-jenis Luminesensi

34

2.6.2. Penerapan Luminesensi

35

2.7. Minyak Zaitun

35

2.7.1. Jenis-jenis Pohon Zaitun

35

2.7.2. Macam Minyak Zaitun

37

2.8. Kerosin

37

2.8.1. Kegunaan kerosin

38

2.8.2. Nama umum kerosin

38

BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian

39

3.1.1. Tempat Penelitian

39

3.1.2. Waktu Penelitian

39

3.2. Bahan- bahan

39

3.3. Alat-alat

39

3.4. Prosedur Penelitian

39

3.5. Diagram Alir

43

BAB IV HASIL PENELITIAN
4.1. Intensitas Tertinggi Fotoluminesensi

44

4.2. Panjang Gelombang Peak

46

4.3. Energi

47

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan

49

5.2. Saran

49

DAFTAR PUSTAKA

50

LAMPIRAN

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR

Gambar

Judul

Halaman

2.1

Diagram Jablonski

4

2.2

Prinsip Dasar Pengamatan Fluoresensi

6

2.3

Spectrum Fluoresensi

8

2.4

Gelombang Elektromagnetik

16

2.5

Tingkat Energi Molekular

29

2.6

Proses Absorbs Dan Emisi Fluoresensi Pada
Energi Level Jablonski

31

2.7

Spektrum Eksitasi Dan Fluoresensi

31

2.8

Prinsip Dasar Pengamatan Fluoresense

33

2.9

Spektrum Eksitasi Dan Fluoresensi

33

3.1

Setup Percobaan Fotoluminesensi

40

3.2

Detektor (Ocean Optics Usb Hr2000)

41

3.3

Setup Percobaan absorbsi eksitasi

41

3.4

Setup Peralatan Spektroskopy Fotoluminesensi

42

3.5

Setup Peralatan Spektroskopy Fluoresensi

42

4.1

Grafik % Kerosin Terhadap Intensitas Tertinggi

4.2

Fotoluminesensi

45

Grafik % Keosin Terhadap Panjang Gelombang

47

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Tabel

Judul

Halaman

2.1

Radiasi Elektromagnetik

13

2.2

Taksiran Energi dan Panjang gelombang untuk berbagai
Transisi

26

4.1

% Kerosin terhadap Intensitas tertinggi Fotoluminesensi

42

4.2
4.3

% Kerosin terhadap Panjang Gelombang Peak
Perhitungan Energi, Stokes Shift Dan Efisiensi Quantum
Untuk Sampel 1 Mimyak Zaitun.

44
46

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran

Judul

Halaman

A

Data hasil pengukuran fotoluminensi 9 sampel

B

Data hasil pengukuran absopsi/eksitasi 9 sampel

C

Data hasil pengukuran fotoluminensi Absorpsi 1 sampel

Universitas Sumatera Utara