BAB IPENDAHULUAN

A. Latar Belakang MasalahMempelajari suatu bahan kimia yang ada dilingkungan seorang peneliti dapat melakukan dengan dua metode yaitu metode teoritis dan metode eksperimental. Metode eksperimental bertujuan untuk memperoleh data-data berdasarkan fakta hasil eksperimen sedangkan metode teoritis bertujuan untuk mendukung data hasil eksperimen. Penelitian yang didukung dengan teoritis akan memiliki tingkat keberhasilan yang lebih besar dari penelitian-penelitian sebelumnya. Perkembangan teknologi membuat penelitian dengan metode teoritis semakin mudah dilakukan dan memiliki keakuratan yang tinggi.Salah satu penelitian teoritis adalah dibidang kimia komputasi. Kimia komputasi adalah penghubung hasil-hasil eksperimen dilaboratorium. Suatu molekul dapat dimodelkan sesuai hasil penelitian para ilmuan sebelumnya dan dilakukan perhitungan berdasarkan metode tertentu sesuai dengan ketersediaan waktu dan keakuratan hasil yang diinginkan. Sifat-sifat molekul yang diteliti akan lebih mudah untuk dipelajari. Seiring dengan perkembangan teknologi dan semakin banyaknya penemuan-penemuan baru. Semakin berkembangnya teknologi dan semakin canggihnya alat-alat yang digunakan untuk memproduksi suatu barang , maka banyak bermunculan pabrik-pabrik besar. Perkembangan teknologi tidak hanya membawa dampak baik tetapijuga membawa dampak buruk. Sisa pembakaran dari bahan bakar yang dihasilkan pabrik menimbulkan senyawa yang sangat berbahaya bagi tubuh yaitu senyawa polisiklik aromatik hidrokarbon. Senyawa PAH (Polisiklik Aromatik Hidrokarbon) merupakan senyawa organik yang tersebar luas di alam, bentuknya terdiri dari beberapa rantai siklik aromatik dan bersifat hidrofobik. Senyawa PAH mengandung dua atau lebih rantai benzena, berasal dari pirolisis, pembakaran yang tidak sempurna (pembakaran hutan, buangan motor, gunung berapi) dan proses pembakaran yang menggunakan suhu tinggi pada pengolahan minyak bumi. Menurut Blumer (1961 (92) 3:275-280) dalam Khozanah Munawir (2007:33) proses pembakaran sangat mempengaruhi jenis dan jumlah PAH yang dihasilkan. Sumber lain dari PAH yang mungkin sangat berpengaruh pada manusia adalah makanan yang telah mengadsorbsi PAH, pembakaran lahan pertanian, dan kebiasaan merokok. Berbagai macam senyawa PAH yang diketehui salah satunya adalah senyawa mono-nitrobenzanthron. Senyawa ini dapat menyebabkan mutagenik , karsinogenik , tumorgenik dan teratogenik pada manusia dan hewan. Dibawah ini adalah gambar dari senyawa benzanthron.

Gambar 1. BenzanthronSenyawa benzanthron akan mengalami reduksi jika tersubtitusi oleh senyawa nitro dan akan menjadi bersifat mutagenik dan karsinogenik (Volker M.A., 2005:399-410). Dari hasil percobaan pada sel bakteri dan sel mamalia yang teradiasi secara langsung oleh senyawa Nitro-PAH menjukkan hasil positif terjadi mutasi genetik. Berdasarkan penelitian terdahulu telah dilakukan penelitian tentang bahaya senyawa mono-nitrobenzanthron berdasarkan sifat reduksinya , maka perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai senyawa mono-benzanthron yang tersubtitusi oleh senyawa nitro. Meskipun penelitian dengan metode eksperimen sudah sering dilakukan namun hal tersebut masih belum memberikan data yang mendetail. Banyak kendala yang dialami oleh peneliti ketika melakukan penelitian eksperimen. Salah satu satunya adalah sifat dari senyawa nitro-PAH itu sendiri yang beracun. Untuk itu perlu dilakukan penelitian teoritis supaya dapat membantu melengkapi data hasil eksperimen mengenai sifat reduksinya. Dengan mengetahui data dari sifat tersebut diharapkan dapat diketahui potensi karsinogennya. Sehingga dapat diperoleh informasi untuk menentukan isomer mono-nitrobenzanthron yang paling beresiko sebagai karsinogen.Fungsi koreksi yang digunakan adalah tiga parameter Becke (B3LYP) pada himpunan 6-31G (d,p). Metode ini dipilih karena merupakan metode yang tepat untuk perhitungan senyawa organik dan senyawa dengan berat molekul besar. Metode DFT juga memerlukan waktu perhitungan lebih singkat, lebih teliti dengan keakuratan yang sama dengan metode lain, dan kapasitas penyimpanan lebih sedikit dibandingkan metode lain seperti Ab initio. Hasil dari penelitian digunakan sebagai informasi pendukung yang dapat dijadikan pedoman untuk penelitian selanjutnya. Hal ini dapat menjadi tolak ukur untuk melakukan penelitian terhadap senyawa mono-nitrobenzanthron. Berdasarkan uraian diatas, perlu dilakukan penelitian dengan judul Kajian Potensial Ionisasi dan Afinitas Elektron Senyawa Mono-nitrobenzanthron Menggunakan Metode Density Functional Theory (DFT)

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian latar belakang, dirumuskan beberapa permasalahan sebagai berikut:1. Berapakah potensial ionisasi dari senyawa mono-nitrobenzanthron ?2. Berapakah afinitas elektron dari senyawa mono-nitrobenzanthron ?

C. Tujuan

Berdasarkan uraian rumusan masalah, maka tujuan dari penelitian sebagai berikut:1. Menghitung potensial ionisasi dari senyawa mono-nitrobenzanthron.2. Menghitung afinitas elektron dari senyawa mono-nitrobenzanthron.

D. Manfaat

Hasil penelitian dapat mengetahui karakterisasi dari senyawa mono-nitrobenzanthron, melalui perhitungan komputasi afinitas elektron dan potensial ionisasi dari senyawa mono-nitrobenzanthron yang belum diketahui secara eksperimen dapat dipelajari. Selain itu, hasil penelitian dapat dijadikan rujukan dalam penelitian berikutnya mengenai afinitas elektron dan potensial ionisasi senyawa yang berbeda.

E. Ruang Lingkup dan Pembatasan Penelitian1. Kajian struktural dilakukan dengan menggunakan teori dalam kimia komputasi yaitu teori kerapatan fungsi (Density Functional Theory = DFT) dengan himpunan basis terpilih yaitu 6-311+G(d,p)2. Objek penelitian ini adalah senyawa mono-Nitrobenzanthron dengan menggunakan perhitungan mekanikal quantum B3LYP.3. Analisis keseluruhan reaksi yang dipertimbangkan dari tahap keadaan dasar pada masing-masing senyawa.

F. Definisi OperasionalBerikut ini beberapa definisi yang akan muncul pada pembahasan berikutnya. Pemahaman mengenai definisi istilah ini penting agar pembaca dapat memahami pembahasan penelitian ini dengan jelas. 1. Metode Struktur Elektronik (SE) adalah metode yang menggambarkan suatu molekul berdasarkan interaksi yang terjadi dalam molekul tersebut. 2. Metode Density Functional Theory (DFT) adalah salah satu macam dari metode SE . Fungsi gelombang pada metode DFT digambarkan sebagai densitas elektron.3. Perhitungan optimasi geometri adalah perhitungan untuk mencari energi minimum dari suatu struktur molekul. Energi struktur yang didapat dibandingkan dengan sebelumnya untuk mengetahui kestabilan struktur perhitungan frekuensi.4. Perhitungan single point energy adalah perhitungan energi molekul pada geometri tunggal yang telah ditetapkan. Perhitungan single point energy dilakukan untuk menghitung energi dengan metode yang lebih tepat.5. Himpunan basis adalah fungsi gelombang yang menggambarkan bentuk dari orbital molekul.