LKTI.docx

22
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pencemaran udara adalah peristiwa pemasukan dan penambahan senyawa, bahan, atau energi ke dalam lingkungan udara akibat kegiatan alam dan manusia sehingga temperatur dan karasteristik udara tidak sesuai lagi untuk tujuan pernafasan yang baik atau dengan singkat dikatakan bahwa nilai lingkungan udara tersebut telah menurun (Hutagalung 2008). Kualitas udara tercemar di Kalimantan Barat khususnya di Pontianak dan berbahaya bagi kesehatan manusia terutama pada tengah malam. Indeks standar pencemaran udara (ISPU) yang dideteksi pada tengah malam sudah memasuki indikator warna hitam, artinya tingkat pencemaran lebih dari 300 ppm (pertikel per milion), artinya pula kualitas udara tercemar di Pontianak sudah berbahaya bagi kesehatan manusia (kompas 15/7/2006). Sumber pencemaran udara dikelompokkan ke dalam 3 kelompok besar yaitu: pertama, Sumber pencemaran udara menetapkan (poin source) seperti asap pabrik, 1

Transcript of LKTI.docx

BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar BelakangPencemaran udara adalah peristiwa pemasukan dan penambahan senyawa, bahan, atau energi ke dalam lingkungan udara akibat kegiatan alam dan manusia sehingga temperatur dan karasteristik udara tidak sesuai lagi untuk tujuan pernafasan yang baik atau dengan singkat dikatakan bahwa nilai lingkungan udara tersebut telah menurun (Hutagalung 2008).Kualitas udara tercemar di Kalimantan Barat khususnya di Pontianak dan berbahaya bagi kesehatan manusia terutama pada tengah malam. Indeks standar pencemaran udara (ISPU) yang dideteksi pada tengah malam sudah memasuki indikator warna hitam, artinya tingkat pencemaran lebih dari 300 ppm (pertikel per milion), artinya pula kualitas udara tercemar di Pontianak sudah berbahaya bagi kesehatan manusia (kompas 15/7/2006).Sumber pencemaran udara dikelompokkan ke dalam 3 kelompok besar yaitu: pertama, Sumber pencemaran udara menetapkan (poin source) seperti asap pabrik, instalasi pembangkit tenaga listrik, asap dapur, pembakaran sampah rumah tangga dan lain sebagainya. Kedua, Sumber pencemaran udara yang tidak menetap (non point source), seperti gas buang kendaraan bermotor, pesawat udara, kereta api dan kegiatan-kegiatan lain yang menghasilkan gas emisi dengan lokasi berpindah-pindah. Ketiga, Sumber pencemar udara campuran (compound area source) yang berasal dari titik tidak tetap seperti bandara, terminal, pelabuhan dan kawasan industri (Rahman, dkk 2004).

Solusi terbaik untuk mengatasi masalah tersebut adalah dengan mengolah Sansevieria sp. menjadi arang aktif. Sansevieria sp. mampu menyerap polutan derivat hidrokarbon seperti formaldehid sebanyak 0,938 mikrogram/jam, jadi untuk ruangan volume 100 m2 cukup ditempatkan Sansevieria sp. dewasa berdaun 4-5 helai. Untuk ruangan dengan volume 100 m3 (panjang x lebar x tinggi = 5 x 5 x 4 m3) dapat ditempatkan Sansevieria sp. dewasa sebanyak 5 helai sebagai penetralisir udara tercemar agar ruangan tersebut bebas polutan.Dibandingkan dengan tumbuhan lain, Sanseviera sp. memiliki keistimewaan menyerap bahan beracun, seperti karbondioksida, benzene, formaldehyde, dan trichloroethylene. Tumbuhan ini berdaun tebal dan memiliki kandungan air sukulen, sehingga tahan kekeringan. Namun dalam kondisi lembap atau basah, sanseviera bisa tumbuh subur.1.2 TujuanTujuan dari penulisan Karya Tulis Ilmiah ini adalah untuk mengikuti Lomba Karya Tulis Ilmiah (LKTI) angkatan 2012 yang diselenggarakan oleh Himpunan Mahasiswa Kimia (HIMKI) Universita Tanjungpura. Selain itu penulis bertujuan untuk mengetahui potensi serta keunggulan sansevieria sp., sehingga dapat digunakan sebaga adsorben polutan udara yang baik dibandingkan tumbuhan lainnya.1.3 Rumusan Masalah1) Bagaimana potensi sansevieria sp. sebagai adsorben polutan udara2) Bagaimana mekanisme adsorpsinya3) Apa keunggulan penggunaan sansevieria sp. dibandingkan adsorben lain1.4 ManfaatAdapun manfaat dari penulisan karya tulis ilmiah ini adalah untuk mengetahui peranan pregnan glikosid pada sansevieria sp. sebagai adsorban polutan di Kalimantan Barat.BAB IITINJAUAN PUSTAKA2.1 Sansevieria sp.Sansevieria sp. merupakan salah satu tanaman yang mudah perawatannya, ia takut matahari dan mudah beradaptasi dengan berbagai tipe tanah. Sansevieria (Lidah Mertua) adalah marga tanaman hias yang cukup populer sebagai penghias bagian dalam rumah karena tanaman ini dapat tumbuh dalam kondisi yang sedikit air dan cahaya matahari. Tumbuhan ini berdaun tebal dan memiliki kandungan air sukulen, sehingga tahan kekeringan. Namun dalam kondisi lembab atau basah Sansevieria sp. bisa tumbuh subur. Komposisi yang terkandung dalam tanaman Sansevieria sp. secara umum diantaranya adalah (255) ruscogenin, 4-0 methyl glucoronic acid, betha siti sterol, d-xylose, serat, hemiselulosa, n butyl 4 OL propylphthalate, neuruscogeni, dan pregnan glikosid.Dalam uji fitokimia yang di lakukan oleh Yoshihiro et al. (1997), Sansevieria sp. mengandung karbohidrat, saponin, glikosida, dan steroid. Menurut Sastradipraja (1997) dan Departemen Kesehatan RI (1997), kandungan kimia yang terdapat dalam tumbuhan Sansevieria sp., antara lain saponin polifenol, kardinolin, kardamin, dan adamagenin. Tanaman Lidah Mertua juga bisa mengurangi dampak radiasi dari peralatan elektronik di rumah kita karena fungsinya yang mampu menyerap pancaran radiasi itu sendiri dari sumbernya.

2.1.1 Klasifikasi SansevieriaTabel 2.1 klarifikasi sansevieriaKlasifikasi

KingdomPlantae (Tumbuhan)

SubkingdomTracheobiotan (Tumbuhan berpembuluh)

Super divisiSpermatophyta (Menghasilkan biji)

DivisiMagnoliophyta (Tumbuhan berbunga)

KelasLiliopsida (berkeping satu/monoktil)

Sub kelasLiliidae

OrdoLiliales

FamiliAgavaceae

GenusSansevieria

2.1.2 Jenis-Jenis Sansevieriaa) Sansevieria cylindricaDaunnya mempunyai lebar 2- 3 cm dan tingginya dapat mencapai 1-2 m. Tanaman ini berbunga sekali dalam setahun di musim semi atau pertengahan musim panas, yang menghasilkan bunga berbentuk tabung berukuran 3 cm, dan berwarna putih kehijauan dengan corak merah muda. Tanaman ini juga tahan bila tidak diberi air dan hanya membutuhkan air sekali dalam setiap minggu dalam musim kawin. b) Sansevieria ehrenbergiiDaun yang sudah dewasa berwarna hijau gelap dan biasanya mempunyai panjang antara 0,5-1,5 m dan lebar 2,45-8,0 cm. Tanaman ini tumbuh berkelompok dan berhimpitan satu sama lain. Sansevieria ehrenbergii digunakan sebagai antiseptik, perban alami, tambang, keranjang, dan sebagainya.c) Sansevieria kirkiiSansevieria kirkii juga dikenal sebagai Sansevieria bintang merupakan tanaman sekulen asli Afrika. Bunga Sansevieria kirkii berwarna putih kehijauan, wangi, dan mempunyai bentuk bunga kerucut.d) Sansevieria pinguiculaDaunnya memiliki corak bunga mawar dan bulan sabit secara menyilang, dan mempunyai panjang 12-30 cm, tebal 2,8-3,5 cm, serta ujungnya mempunyai tulang belakang tunggal yang tajam. Bagian belakang dari setiap daun bertekstur lembut ketika kondisi air berlimpah tetapi dalam kondisi kering, daunnya akan mengembangkan alur longitudinal yang dalam, tanaman ini menyimpan cadangan air dalam daunnya yang memungkinkan untuk bertahan hidup dalam lingkungan paling gersang seperti di Kenya.e) Sansevieria trifasciataUjung daun meruncing, tapi tidak berduri. Pada malam hari biasanya mengeluarkan aroma harum. Daun dewasa berwarna hijau gelap dengan warna abu-abu hijau menyilang yang terang, dan biasanya mempunyai panjang antara 70-90 cm, serta lebar 5-6 cm.1) Sansevieria trifasciata golden hahnii2) Sansevieria trifasciata lorentii3) Sansevieria trifasciata bantels sensation atau white sansevieria.4) Sansevieria trifasciata futura5) Sansevieria trifasciata PrainGambar 2.2 Sansevieria trifasciata golden hahniiSumber: Anonim bGambar 2.3 Sansevieria trifasciata lorentiiSumber: Anonim b

2.2 AdsorpsiMenurut Robert ,1981 adsorpsi merupakan suatu proses yang terjadi ketika suatu fluida (cairan maupun gas) terikat pada padatan dan akhirnya akan membentuk suatu lapisan tipis pada permukaan tersebut. Contohnya: pembersihan air dengan karbon aktif.Menurut Weber ( 1972), dalam adsorpsi digunakan istilah adsorbat dan adsorban, dimana adsorbat adalah substansi yang terjerap atau substansi yang akan dipisahkan dari pelarutnya, sedangkan adsorben adalah suatu media penyerap yang dalam hal ini berupa senyawa karbon.Adsorben merupakan zat padat yang dapat menyerap komponen tertentu dari satu fase fluida. Kebanyakan adsorben adalah bahan-bahan yang sangat berpori dan adsorpsi berlangsung terutama pada dinding berpori-pori atau pada letak-letak tertentu di dalam partikel itu. Absorben yg digunaka secara komersial dapat di kelompokkan menjadi 2 yaitu, kelompok polar dan nonpolar (Saragih 2008).Bahan yang dapat digunakan sebagai adsorben antara lain: karbon aktif, alumunium, boksit, silica gel, strontium sulfate, magnesia dan lain-lain. Karakteristik penting dari adsorban antara lain rasio luas permukaan terhadap volume. Rasio luas permukaan terhadap volume dapat meningkatkan daya adsorpsi beberapa jenis adsorban.

2.3 Pregnan GlikosidGlikosida adalah senyawa yang terdiri ataas gabungan dua bagian senyawa, yaitu gula dan bukan gula. Keduanya dihubungkan oleh suatu bentuk ikatan berupa jembatan oksigen (O-glikosida, dioscin), jembatan Nitrogen (N-glikosida, adenosine), jembatan Sulfur (S-glikosida, sinigrin), maupun jembatan karbon (C-glikosida, barbaloin). Bagian gula biasa disebut glikon sedangkan bagian yang bukan gula disebut aglikon atau genin. Apabila glikon dan aglikon saling terikat maka senyawa ini disebut sebagai glikosida. Peranan pregnan glikosid pada sansevieria sp. terdapat pada dalam tiap helai daun sansevieria ada pregnan glykoside, pregnan glykoside adalah zat yang mampu mengurai zat beracun menjadi senyawa organik, gula, dan asam amino.

2.4 PolutanPolutan adalah suatu zat atau bahan yang kadarnya melebihi ambang batas, sehingga merupakan bahan pencemar lingkungan. Polutan dapat mengakibatkan pencemaran terhadap lingkungan baik (pencemaran udara, tanah , air, suara). Syarat-syarat suatu zat disebut polutan bila keberadaannya dapat menyebabkan kerugian terhadap makhluk hidup. Contohnya, karbon dioksida dengan kadar 0.033% di udara berguna bagi tumbuhan, tetapi bila lebih tinggi dari 0.033% dapat memberikan efek yang merusak. Zat-zat pencemar udara yang CO2, NO dan NO2, Pb (Lead), Formadehide, PM10 dan SPM (Suspended Particulate Matter). Tabel 2.11 Dampak pencemaran udaraDampakKarakteristik

Kesehatan dan kesejahteraan manusiaDefisiensi oksigen dalam darah, iritasi mata dan kerusakan sistem pernafasan, kanker gangguan sistem syaraf, gangguan reproduksi dan genetika

Tanaman dan hewanKerusakan daun, berkurangnya produktivitas, menurunnya laju fotosintesa, dan gangguan sistem pernapasan dan syaraf pusat hewan

Bahan-bahan dan bangunanKorosi pada logam, percepatan pelapukan pada bangunan dan monumen, pengotoran pakaian, bangunan, dan monument

Gangguan estetikaTimbulnya bau, jarak pandang rendah, warna bangunan cepat pudar

Ekosistem (udara, air, Tanah)Deposisi asam, perubahan iklim (lokal, regional, global), penipisan lapisan ozon stratosfer

Sumber: Shechter, 1989

BAB IIIMETODE PENULISAN3.1 Metode PenulisanSuatu pola penulisan dalam bidang ilmu apapun pasti menggunakan teknik-teknik tertentu untuk menampilkan kesahihan wacana-wacana yang telah dikemukakan. Demikian pula dalam penulisan karya tulis ini. Adapun penulisan ini bersifat deskriptif dengan studi pustaka sebagai landasan teori. Pustaka yang diperoleh dianalisis, dibahas, dan disusun berdasarkan kerangka teori penulisan.Penulisan karya tulis ini menggunakan metode telaah pustaka. Dengan mengkaji lebih lanjut literatur-literatur tentang sansevieria sp., sehingga dapat diketahui manfaat serta kegunaan dari sansevieria sp. Dengan demikian penulisan ini benar-benar dapat dirasakan manfaatnya oleh masyarakat.3.2 Sumber Literatur dan DataPenulisan karya tulis ilmiah ini dilakukan dengan menulusuri pustaka dari literatur-literatur yang berhubungan dengan penulisan ini, yakni berupa literatur primer (jurnal) dan sumber-sumber lain yang berhubungan dengan penulisan ini. Data-data yang diperoleh merupakan data sekunder yang selajutnya dianalisa sehingga dapat dijadikan sebagai bahan pendukung penulisan. Setelah literatur dan data terkumpul dilakukan penyusunan rencana penulisan bersama dengan senior pembimbing. Setelah memperoleh kesepakatan mengenai rumusan rencana penulisan, kumpulan pustaka digolongkan sesuai dengan keperluannya. Literatur-literatur tersebut dicantumkan dalam daftar pustaka.

BAB IVPEMBAHASAN4.1Potensi Sansevieria sp. sebagai Adsorban PolutanMenurut penelitian Lembaga Antariksa Nasional Amerika Serikat, NASA, Lidah Mertua mampu menyerap lebih dari 107 unsur polutan yang ada dan berbahaya di udara. Kemampuan menyerap zat polutan itu karena Sansevieria sp. memiliki bahan aktif Pregnane Glikosid, yang berfungsi untuk mereduksi polutan menjadi asam organik, gula dan asam amino. Zat beracun yang diurai, seperti karbondioksida, benzen, xilen, formaldehid, kloroform, dan triklorotilen.dengan demikian unsur polutan tersebut menjadi tidak berbahaya lagi bagi manusia. Sansevieria sp. juga menjadi objek penelitian tanaman penyaring udara NASA untuk membersihkan udara di stasiun ruang angkasa. Sementara menurut Wolfereton Environmental Service, satu helai lidah mertua dalam satu jam bisa menyerap 0.938 /g polutan.Sansevieria sp. mampu menyerap polutan derivat hidrokarbon seperti formaldehid sebanyak 0,938 mikrogram/jam, jadi untuk ruangan 100 m2 cukup ditempatkan Sansevieria sp. dewasa berdaun 4-5 helai. Untuk ruangan dengan volume 100 m3 (panjang x lebar x tinggi = 5 x 5 x 4 m3) dapat ditempatkan Sansevieria sp. dewasa sebanyak 5 helai sebagai penetralisir udara tercemar agar ruangan tersebut bebas polutan.Selain itu, sansevieria sp. yang dipotong-potong 5 cm yang ditempatkan di dalam kulkas dapat menghilangkan aroma tidak sedap. Dalam lingkungan industri potongan daun ini disebarkan di ruang-ruang produksi industri untuk mereduksi senyawa beracun yang terhirup oleh pekerja.

4.2 Mekanisme Adsorbsi Sansevieria sp.Pengolahan polutan oleh tanaman Sansevieria sp. disebut proses metabolic breakdown (penangkapan dan pemecahan) dimana polutan diserap dan dihancurkan menjadi asam organik, gula dan beberapa senyawa asam amino. Salah satu polutan yang dapat diolah oleh Sansevieria sp. adalah CO. Tanaman Sansevieria sp. menyerap polutan dalam dua tahap, yaitu: pertama (proses penangkapan dan pemecahan), Sansevieria sp. menangkap polutan melalui stomata. Polutan tersebut dipecah menjadi ion. Ion diserap oleh jaringan Sansevieria sp. Begitu pula CO di udara, ditangkap oleh Sansevieria sp. melalui stomata. Kemudian dipecah menjadi ion C dan O, dan diserap oleh jaringan Sansevieria sp. yang mengandung pregnan glikosid.Kedua, Sansevieria sp. mengeluarkan oksigen melalui akar. Senyawa beracun keluar dan menumpuk di jaringan akar kemudian dilepaskan. Peristiwa ini terjadi pada proses transpirasi. CO yang sudah terpisah menjadi C dan O, jika ion C bereaksi dengan senyawa H2O (air) maka akan membentuk C6H12O6 (gula) dan O2 (oksigen). Berdasarkan rumus kesetaraan reaksi kimia, reaksinya dapat digambarkan sebagai berikut :C + O + H2O C6H12O6 + O26C + 2O + 6H2O C6H12O6 + O2Pada proses fotosintesis, klorofil pada Sansevieria sp. berfungsi menyerap cahaya matahari, sehingga dengan adanya cahaya matahari stomata pada Sansevieria sp. dapat membuka dan CO di udara masuk melalui stomata. Semakin tinggi pencahayaan, semakin banyak stomata yang terbuka, sehingga CO yang diserap semakin besar. Laju fotosintesis juga meningkat dengan adanya energi yang diterima dari cahaya. Namun Sansevieria sp. dapat hidup dan tumbuh dengan baik dalam pencahayaan yang kurang. Pada malam hari, agar Sansevieria sp. tetap dapat berfotosintesis, maka perlu adanya cahaya lampu agar stomata tetap membuka.Ada cara lain dalam memanfaatkan lidah mertua, yaitu dengan mengubahnya menjadi arang aktif. Lidah mertua yang menjadi karbon aktif atau adsorben dan dipasang dalam knalpot sepeda motor. Dari hasil penelitian yang diujicobakan dalam mesin sepeda motor 2 tak dan 4 tak, dengan konsentrasi 30 persen, timbal yang terserap mencapai 17,005 mg/kg.Pada penelitian ini penyerap yang digunakan yaitu arang aktif yang terbuat dari lidah mertua (sansevieria) yang memiliki kemampuan sangat bagus untuk menyerap polutan kendaraan. Dengan membuat arang dari senseveria, kemudian diberi variasi konsentrasi dengan menggunakan Natrium Biphospat (NaH2PO4) yang bertujuan untuk mengaktifkan penyerapan arang terhadap timbal.Arang aktif sansevieria dibuat dengan pengeringan sansevieria, disangrai setelah diperoleh arang diaktivasi menggunakan Natrium Biphospat (NaH2PO4) dengan variasi konsentrasi 10% 20% dan 30% untuk proses selanjutnya arang aktif dipadatkan. Setelah itu diaplikasikan di dalam knalpot sepeda motor, dan dilanjutkan pengujian AAS (Atomic Absorbance Spectrophotometer) untuk mengetahui ada tidaknya Pb yang terserap.NaH2PO4merupakan activator yang digunakan untuk mengaktifkan penyerapan arang terhadap timbal. Dari hasil pengujian AAS (Atomic Absorbance Spectrophotometer) diperoleh arang aktif sansevieria dengan activator NaH2PO4yang mampu menyerap Pb paling banyak. Sehingga dapat dikatakan bahwa semakin tinggi konsentrasi activator maka arang aktif yang dihasilkan akan semakin bagus.4.3 Keunggulan Sansevieria sp. dibanding tumbuhan lain yang memiliki daya adsorbenBerdasarkan penelitian NASA, Sansevieria sp. mampu menyerap 107 jenis polutan. Sansevieria sp. juga mampu menyerap berbagai jenis polutan berbahaya diudara seperti timbal, klorofom, benzene, xylene, formaldehide, dan trichloroethylene. Kemampuan Sansevieria sp. dalam menyerap 107 jenis polusi udara dan dapat dijadikan sebagai bahan karbon aktif yang nantinya akan di pasang dalam knalpot kendaraan. Karbon aktif tersebut akan menyerap timbal (Pb) dan akan mengurangi polusi udara yang dikeluarkan kendaraan. Selain itu Sansevieria sp. merupakan bahan yang berasal dari alam dan ketika Sansevieria sp. kembali ke alam Sansevieria sp. tidak akan menimbulkan pencemaran bagi lingkungan (green chemistry).Didalam Sansevieria sp. juga terdapat bahan aktif pregnan glikosid yang berfungsi untuk mereduksi polutan menjadi asam organik, gula, dan asam amino yang tidak berbahaya lagi bagi manusia melalui proses methabolic breakdown. Proses respirasi Sansevieria sp. dihasilkan gas yang bermanfaat bagi manusia, yaitu oksigen. Proses ini berlangsung terus menerus selama tanaman masih hidup.

BAB VPENUTUP5.1 KesimpulanSudah diketahui bahwa Sansevieria sp. mampu mereduksi berbagai zat pencemar karena mengandung pregnan glikosyd, termasuk zat pencemar kabon monoksida. Pada proses ini, polutan diserap dan dihasilkan melalui proses yang disebut metbolic breakdown (penangkapan dan pemecahan) menjadi asam organik, gula, dan beberapa senyawa asam amino.Mekanisme kerja dari Sansevieria sp. adalah dengan menangkap polutan melalui stomatanya. Selanjutnya, polutan-polutan tersebut diolah melalui proses kloroform, formaldehida dan respirasi. Setelah di olah, polutan yang telah diserap kemudian dikirim ke akar, pada bagian akar, mikroba melakukan proses detoksifikasi. Proses detoksifikasi ini mempergunakan zat aktif pregnane glikosid. Melalui proses ini, mikroba akan menghasilkan suatu zat yang diperlukan oleh tanaman seperti asam amino, gula, dan asam organik. Setelah didetoksifikasi juga dihasilkan udara yang telah bersih.Setiap Sansevieria sp. tentunya memiliki kemampuan penyerapan yang berbeda. Seperti pada variasi umur dan kerapatan. Semakin bertambahnya umur Sansevieria sp., maka daunnya pun semakin tumbuh, serta kerapatannya pun bervariasi. Dengan demikian, kandungan pregnan glikosid didalamnya juga bertambah. Sehingga kemampuan menyerap polutan semakin besar.5.2 SaranPenulis mengharapkan kepada pembaca agar meletakkan tanaman Sansevieria sp. di beberapa tempat strategis misalnya di rumah sakit, di laboratorium, di halaman rumah, di dalam rumah, dan tempat-tempat yang memiliki kadar polutan. Berdasarkan pertimbangan tersebut, penulis mengharapkan perlunya diadakan penelitian yang lebih lanjut. Penulis menyadari bahwa karya tulis ini masih jauh daripada sempurna sehinnga kritik dan saran pembaca yang bersifat membangun selalu penulis harapkan demi kesempurnaan karya tulis ilmiah ini.

1

15