pemisahan kimia baru

download pemisahan kimia baru

of 18

  • date post

    03-Jan-2016
  • Category

    Documents

  • view

    109
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of pemisahan kimia baru

MAKALAH PEMISAHAN KIMIAPEMISAHAN MENGGUNAKAN MEMBRAN DAN ELEKTROFORESISDisusun Guna Memenuhi Tugas Pemisahan Kimia

DISUSUN OLEH:Rahmatia Fitri(24030111120007)Putri Pamungkas Sari(24030111120009)Lathoiful Isyaroh(24030111120012)Hana Failasufa(24030111130042)Ferdiansyah A R(24030111130036)

JURUSAN KIMIAFAKULTAS SAINS DAN MATEMATIKAUNIVERSITAS DIPONEGORO2013KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan kami kelancaran dalam menyusun makalah ini sehinggamakalah ini dapat diselesaikan. Kami juga ingin mengucapkan terima kasih bagi seluruh pihak yang telah membantu dalam pembuatan makalah ini dan berbagai sumber yang telah kami pakai sebagai data dan fakta pada makalah ini.

Kami mengakui bahwa kami adalah manusia yang mempunyai keterbatasan dalam berbagai hal.Oleh karena itu tidak ada hal yang dapat diselesaikan dengan sangat sempurna.Begitu pula dengan makalah ini yang telah kami selesaikan.Tidak semua hal dapat kami deskripsikan dengan sempurna dalam makalah ini.kami melakukannya semaksimal mungkin dengan kemampuan yang kami miliki. Di mana kami juga memiliki keterbatasan kemampuan.

Maka dari itu kami bersedia menerima kritik dan saran. Kami akan menerima semua kritik dan saran tersebut sebagai batu loncatan yang dapat memperbaiki makalah kami di masa mendatang. Sehingga semoga makalah berikutnya dan makalahlain dapat diselesaikan dengan hasil yang lebih baik.

Semarang, 8 Juni 2013

Penulis

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangSeiring dengan kemajuan zaman yang semakin pesat di negara-negara berkermbang akan selalu diikuti pula dengan kemajuan ilmu pengetahuan yang semakin marak di bidang teknologi. Salah satu diantaranya adalah pengembangan di bidang pemisahan dengan membran dan elektroforesis.Ringkasnya metode elektroforesis mulai berkembang akhir abad ke 19 setelah ditemukan penelitian yang menunjukkan adanya efek dari listrik terhadap partikel-partikel atau molekul-molekul yang bermuatan listrik, dalam ha1 ini termasuk juga protein (Pornet, Quincke, Hardy, dalam Richardson dkk, 1986). Menurut Passteur dkk. (1988) elektroforesis berasal dari bahasa Yunani yang mempunyai arti transport atau perpindahan melalui partikel-partikel listrik.Sedangkan teknologi membran telah tumbuh dan berkembang secara dinamis sejak pertama kali dikomersilkan Sartorius-Werke di Jerman pada tahun 1927, khususnya untuk membran mikrofiltrasi. Pengembangan dan aplikasi teknologi ini semakin beragam dan penemuan-penemuan baru pun semakin banyak dipublikasikan. Teknologi membran pada akhirnya menjadi salah satu teknologi alternatif yang paling kompetitif saat ini dan telah memberikan beragam solusi bagi umat manusia dalam pemenuhan kebutuhan sehari-hari.Proses mikrofiltrasi merupakan salah satu proses berbasis membran yang berkembang sangat pesat di awal perkembangan teknologi membran. Secara umum.mikro filtrasi diaplikasikan dalam proses pemisahan unsur-unsur partikulatdari larutannya. Aplikasi proses mikrofiltrasi diantaranya adalah untuk proses sterilisasiobat-obatan dan produksi minuman, klarifikasi ekstrak juice, pemrosesan air ultramurni pada industri semi konduktor, metal recovery, dan sebagainya.

1.2 Tujuan Penulisan1.2.1 Memahami prinsip-prinsip dasar dalam proses pemisahan dengan membran.1.2.2 Mempelajari karakteristik penurunan fluks pada proses pemisahan dengan membran.1.2.3 Mempelajari definisi elektroforesis dan kegunaan metode elektroforesis.1.2.4 Memahami prinsip-prinsip dasar dalam proses pemisahan dengan metode elektroforesis.

1.3 Rumusan Masalah1.3.1 Apa saja prinsip-prinsip dasar dalam proses pemisahan dengan membran?1.3.2 Apa saja karakteristik penurunan fluks pada proses pemisahan dengan membran?1.3.3 Apa definisi elektroforesis dan kegunaan metode elektroforesis?1.3.4 Apa saja prinsip-prinsip dasar dalam peroses pemisahan dengan metode elektroforesis?

BAB IIISI1.1Definisi Elektroforesis Elektroforesis merupakan suatu cara analisis kimiawi yang didasarkan pada pergerakan molekul-molekul protein bermuatan di dalam medan listrik (titik isoelektrik). Pergerakan molekul dalam medan listrik dipengaruhi oleh bentuk, ukuran, besar muatan dan sifat kimia dari molekul molekulnya. Dengan demikian, metode elektroforesis dapat digunakan untuk separasi makromolekul seperti protein dan asam nukleat atau DNA (Titrawani, 1996). Elektroforesis untuk makromolekul memerlukan matriks penyangga untuk mencegah terjadinya difusi karena timbulnya panas dari arus listrik yang digunakan. Gel poliakrilamid dan agarosa merupakan matriks penyangga yang banyak dipakai untuk separasi protein dan asam nukleat atau DNA.1.2Prinsip Dasar ElektroforesisElektroforesis adalah suatu proses migrasi molekul bermuatan di dalam suatu media yang bermuatan listrik, dimana kecepatan migrasinya tergantung pada muatan, ukuran dan bentuk setiap molekul yang terlibat. Pada saat arus listrik diberikan, molekul bermigrasi melalui media (biasanya berupa gel), molekul yang kecil akan bermigrasi lebih cepat daripada yang besar, sehingga akan terjadi pemisahan.1.3Teknik ElektroforesisMenurut Stenesh dalam Titrawani (1996) teknik elektroforesis dapat dibedakan menjadi dua cara, yaitu :a. Elektroforesis larutan (moving boundary electrophoresis)Pada teknik elektroforesis larutan, larutan penyangga yang mengandung makro-molekul ditempatkan dalam suatu kamar tertutup dan dialiri arus listrik.Kecepatan migrasi dari makro-molekul diukur dengan jalan melihat terjadinya pemisahan dari molekul (terlihat seperti pita) di dalam pelarut.

b. Elektroforesis daerahElekroforesis daerah adalah menggunakan suatu bahan padat yang berfungsi sebagai media penunjang yang berisi (diberi) larutan penyangga.Media penunjang yang biasa dipakai adalah gel agarose, gel pati, gel poliakrilamida dan kertas sellulose poliasetat. Adapaun menurut Sargent dan George (1975) elektroforesis daerah disebut sebagai elektroforesis gel dengan dua buah model yaitu horizontal dan vertikal. Metode yang biasa digunakan adalah model horizontal, karena mempunyai beberapa keuntungan yaitu peralatan yang digunakan sangat sederhana, relatif murah dan pemisahan untuk enzim tertentu dapat menghasilkan pemisahan yang lebih baik.1.4Kegunaan Metode Elektroforesis Telah disebutkan bahwa pola protein tertentu dari satu spesies hewan berbeda, secara elektroforesis akan memperlihatkan pola protein yang berbeda pula pada hewan lainnya. Faktor tersebutlah yang menyebabkan pola protein dapat digunakan untuk membedakan spesies hewan. Perbedaan pola protein inilah yang seringkali digunakan sebab untuk membedakan populasi secara tepat kadangkala tidak dapat dilakukan apabila hanya menggunakan pengamatan melalui morfologis saja. Metode yang paling umum untuk memisahkan protein adalah dengan cara electrophoresis menggunakan discontinuous polyacrylamide gel sebagai medium penyangga dan sodium dodecyl sulfate (SDS) untuk men-denaturasi protein. Metode ini disebut Sodium Dodecyl Sulfate polyacrylamide gel electrophoresis ( SDS PAGE ).Fenomena ini pula yang menyebabkan metode elektroforesis banyak dilakukan untuk pengamatan taksonomi, sistematik dan genetik serta untuk mengindentifikasi spesies hewan maupun tumbuhan (bio-sistematik). Dapat pula digunakan untuk melihat phylogenetic reconstruction (rekonstruksi secara Filogenetik) dari suatu jenis hewan atau tumbuhan (Rianti, 2001).

Pada pH netral, DNA dan RNA bermuatan negatif dan akan bermigrasi ke arah anoda. Jika migrasi dilakukan pada matriks polimer (gel), fragmen kecil akan bergerak lebih cepat daripada fragmen yang besar. Dengan demikian, migrasi elektroforetik melalui gel akan memisahkan campuran fragmen DNA sehingga nampak sebagai pita-pita yang berbeda ukurannya.Banyak matriks gel yang dapat digunakan untuk pemisahan asam nukleat, tapi yang paling banyak digunakan adalah gel agarose dan poliakrilamid. Gel agarose sesuai untuk pemisahan fragmen DNA yang berukuran 0.1-20 kb, sedangkan poliakrilamid untuk fragmen Dna berukuran 0.025-2 kb. Salah satu jenis elektroforesis gel agarose adalah pulsed field gel electrophoresis ( PFGE ) yang digunakan untuk memisahkan fragmen DNA yang sangat besar ( lebih dari 1000 kb ).1.5Pemisahan Campuran dengan Elektroforesisa.Metode KonvensionalDalam elektroforesis konvensional dibutuhkan media tempat pemisahan, misalnya kertas atau gel, yang masing-masing ujungnya tercelup dalam larutan buffer.Cuplikan berupa campuran (misalnya campuran protein) diteteskan pada bagian tengah media tersebut.Salah satu larutan buffer dihubungkan melalui elektroda platina atau batang karbon dengan kutub positif searah. Oleh karena komponen-komponen campuran bermuatan listrik, maka komponen tersebut akan bermigrasi ketika arus listrik searah dialirkan. Komponen-komponen yang bermuatan positif bergerak menuju katoda (kutub negatif) dan komponen bermuatan negatif menuju anoda (kutub positif).Sedangkan komponen netral tidak bergerak.Hasil pemisahan elektroforesis konvensional ditunjukkan oleh adanya noda-noda berwarna sepanjang media pemisah.Keunggulan :Elektroforesis konvensional mudah dilakukan menggunakan peralatan sederhana.

Kelemahan :a. Hasil pemisahan seringkali tidak memuaskan, noda yang satu dengan lainnya sukar dibedakan karena tumpang tindih.b. Tidak dapat mendeteksi konsentrasi cuplikan yang rendah.c. Waktu yang diperlukan terlalu lama.b. Metode InstrumentalElektroforesis kapiler merupakan metode pemisahan modern yang dilakukan pada pipa kapiler berisi buffer menggunakan listrik bertegangan tinggi.Tegangan yaang digunakan mencapai 30.000 volt, dan prosesnya cepat (kurang dari 0,5 jam). Akibat penggunaan pipa kapiler dan arus listrik bertegangan tinggi, maka semua komponen baik ion atau molekul netral bergerak menuju katoda yang dapat dideteksi menggunakan teknik pendeteksian spektrometri atau elektrokimia.Efisiensi teknik pemisahan ini dipengaruhi oleh faktor tegangan listrik, panjang dan diameter pipa kapiler, koefisien d