I. PENDAHULUAN
A. Judul Percobaan
Centrifuge
B. Tujuan Percobaan
1. Mengetahui prinsip kerja centrifuge
2. Memahami cara penggunaan centrifuge
II. TINJAUAN PUSTAKA
Sentrifugasi adalah salah satu metode pemisahan partikel dari larutan
atau suspensi berdasarkan ukuran, bentuk, densitas, viskositas medium (Yuwono,
2010). Sentrifugasi merupakan suatu metode yang digunakan dalam pencapaian
sedimentasi dimana partikel-partikel yang ada di dalam suatu bahan yang
dipisahkan dari fluida oleh gaya sentrifugasi yang dikenakan pada partikel. Dalam
penggunaan metode sentrifugasi ini terdapat sebuah alat yang penting, alat yang
diperlukan dalam metode ini adalah centrifuge. Hasil sentrifugasi terbagi menjadi
dua, yaitu supernatan dan pelet, supernatan adalah substansi hasil sentrifugasi
yang memiliki bobot jenis yang lebih rendah. Posisi dari substansi ini berada pada
lapisan atas dan warnanya lebih jernih, sementara pelet adalah substansi hasil
sentrifugasi yang memiliki bobot jenis yang lebih tinggi (Siregar, 2005).
Pemisahan sentrifugal menggunakan prinsip dimana objek diputar secara
horizontal pada jarak tertentu. Apabila objek berotasi di dalam tabung atau silinder yang
berisi campuran cairan dan partikel, maka campuran tersebut dapat bergerak menuju
pusat rotasi, namun hal tersebut tidak terjadi karena adanya gaya yang berlawanan yang
menuju kearah dinding luar silinder atau tabung, gaya tersebut adalah gaya sentrifugasi.
Gaya inilah yang menyebabkan partikel-partikel menuju dinding tanbung dan
terakumulasi membentuk endapan (Hendra, 1989).
Besar gaya sentrifugal (Fr) dipengaruhi oleh massa (m), kecepatan anguler (V),
serta jari-jari putaran (R). Besar dari Fr ini diperoleh dengan cara menggerakkan m
dengan kelajuan konstan V. Besar V dapat diperoleh dengan jalan mengamati putaran
untuk selang waktu tertentu kemudian mengalikannya dengan banyaknya putaran tiap
detik (frekuensi) (Hendra, 1989).
Menurut Yuwono (2010), ada lima faktor yang mempengaruhi sentrifugasi,
pertama adalah berat molekul, semakin tinggi berat molekul maka kecepatannya semakin
rendah. Kedua adalah bentuk partikel, partikel dengan bentuk lebih kompak akan
bergerak lebih cepat dibandingan yang tidak kompak. Ketiga adalah konsentrasi larutan,
larutan yang lebih kental memiliki jumlah padatan yang lebih banyak. Keempat adalah
waktu sentrifugasi, semakin lama waktunya maka semakin banyak endapan yang
terbentuk. Kelima adalah kecepatan putaran, semakin besar kecepatan putarannya maka
padatan pada campuran akan lebih cepat terpisah karena berat jenisnya lebih besar
sehingga endapan lebih banyak.
Sentrifus digunakan dengan syarat dan ketentuan sebagai berikut yaitu
pertama, bobot tabung yang digunakan harus seimbang agar gaya sentrifugal pada
sentrifus menjadi seimbang. Keseimbangan tersebut juga mempengaruhi
kecepatan rotor. Jika tidak seimbang maka dapat menyebabkan suspensi menjadi
rusak bahkan terlempar ke luar bila sentrifus tidak terkunci rapat karena timbulnya
presisi (Robinson 1975). Kedua, sebelum dijalankan sentrifus harus dalam
keadaan vakum supaya tidak ada lagi gesekan dengan udara dan suhu tidak naik
ketika rotor sedang berputar. Kemudian yang ketiga, homogenisasi dan fraksinasi
dilakukan pada suhu 40C agar meminimalisir degradasi enzim-enzim terhadap
komponen sel (Miller 2000).
Menurut Putri dkk (2009), sentrifuge dapat diklasifikasikan berdasarkan
tiga ketentuan yaitu yang pertama adalah berdasarkan kecepatan putaran.
Sentrifuge kecepatan sedang (<6.000 rpm), sentrifuge kecepatan tinggi (6.000-
20.000 rpm), dan ultrasentrifuge (20.000-100.000 rpm). Kedua berdasarkan suhu
pemisahan, sentrifuge suhu kamar dan sentrifuge pengatur suhu. Ketiga adalah
berdasarkan fungsi, sentrifuge preparatif (pemisahan komponen biologis untuk
analisa lebih lanjut) serta sentrifuge analitik (pengujian sifat bahan partikel atau
makromolekul murni, berat molekul, dan bentuk).
Menurut Girsang dkk (2003), metode pemisahan merupakan suatu cara
yang digunakan untuk memisahkan atau memurnikan suatu senyawa atau
sekelompok senyawa yang mempunyai susunan kimia yang berkaitan dari suatu
bahan, baik dalam skala laboratorium maupun skala industri. Metode pemisahan
bertujuan untuk mendapatkan zat murni atau beberapa zat murni dari suatu
campuran, sering disebut sebagai pemurnian dan juga untuk mengetahui
keberadaan suatu zat dalam suatu sampel (analisis laboratorium). Berdasarkan
tahap proses pemisahan, metode pemisahan dapat dibedakan menjadi dua
golongan, yaitu metode pemisahan sederhana dan metode pemisahan kompleks :
1. Metode Pemisahan Sederhana
Metode pemisahan sederhana adalah metode yang menggunakan cara
satu tahap. Proses ini terbatas untuk memisahkan campuran atau larutan
yang relatif sederhana.
2. Metode Pemisahan Kompleks
Metode pemisahan kompleks memerlukan beberapa tahapan kerja,
diantaranya penambahan bahan tertentu, pengaturan proses mekanik alat,
dan reaksi-reaksi kimia yang diperlukan. Metode ini biasanya
menggabungkan dua atau lebih metode sederhana. Contohnya, pengolahan
bijih dari pertambangan memerlukan proses pemisahan kompleks.
Menurut Putri dkk (2009), keadaan zat yang diinginkan dan dalam
keadaan campuran harus diperhatikan untuk menghindari kesalahan pemilihan
metode pemisahan yang akan menimbulkan kerusakan hasil atau melainkan tidak
berhasil. Beberapa faktor yang perlu diperhatikan antara lain :
1) Keadaan zat yang diinginkan terhadap campuran, apakah zat ada di dalam
sel makhluk hidup, apakah bahan terikat secara kimia, dan sebagainya.
2) Kadar zat yang diinginkan terhadap campurannya, apakah kadarnya kecil
atau besar.
3) Sifat khusus dari zat yang diinginkan dan campurannya, misalnya zat tidak
tahan panas, mudah menguap, kelarutan terhadap pelarut tertentu, titik
didih, dan sebagainya.
4) Standar kemurnian yang diinginkan. Kemurnian 100% memerlukan tahap
yang berbeda dengan 96%.
5) Zat pencemar dan campurannya yang mengotori beserta sifatnya.
6) Nilai guna zat yang diinginkan, harga, dan biaya proses pemisahan.
Campuran adalah materi yang terdiri atas dua macam zat atau lebih dan
masih memiliki sifat-sifat zat asalnya. Jika kita mencampur minyak dengan air,
terlihat ada batas di antara kedua cairan tersebut. Jika kita mencampur dengan
alkohol, batas antara keduanya tidak terlihat. Minyak dan air membentuk
campuran heterogen (Chang, 2005).
Campuran heterogen adalah campuran yang tidak serba sama,
membentuk dua fasa atau lebih, dan terdapat batas yang jelas di antara fasa-fasa
tersebut. Alkohol dan air membentuk campuran homogen. Campuran homogen
adalah campuran yang serbasama di seluruh bagiannya dan membentuk satu fasa
(Chang, 2005).
Contoh campuran heterogen: campuran tepung beras dengan air,
campuran kapur dengan pasir, dan campuran serbuk besi dengan karbon. Contoh
campuran homogen: campuran gula atau garam dapur dengan air, air teh yang
sudah disaring, campuran gas di udara. Campuran homogen biasa disebut larutan.
Larutan adalah campuran homogen antara zat terlarut (solute) dan zat pelarut
(solvent). Larutan dapat berwujud padat, cair, dan gas (Chang, 2005).
Tepung sagu ada yang terbuat dari pati singkong dan ada yang dari ubi.
Fungsinya memberi kekenyalan pada kue.Tepung sagu mengandung energi
sebesar 209 kilokalori, protein 0,3 gram, karbohidrat 51,6 gram, lemak 0,2 gram,
kalsium 27 miligram, fosfor 13 miligram, dan zat besi 0,6 miligram. Kandungan
amilopektin pati sagu sebesar 72,25% sedangkan kandungan amilosa sebesar
27,75% (Winarno 1997).
Tepung beras merupakan bahan pangan pokok masyarakat Indonesia
sejak dahulu. Sebagian besar butir beras terdiri dari karbohidrat jenis pati, pati
beras terdiri dari dua fraksi utama yaitu amilosa dan amilopektin. Berdasarkan
kandungan amilosanya 20-25% dan kandungan amilopektin 83% (Winarno 1997).
III.METODE
A. Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah timbangan elektrik,
gelas beker, tabung reaksi, rak tabung reaksi, kertas label, pro pipet, pipet ukur,
vortex, sendok, dan centrifuge.
Bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum adalah aquades, tepung
beras, dan tepung sagu.
B. Cara Kerja
Sampel (tepung beras dan tepung sagu) ditimbang sebanyak 1 g, lalu
sampel dimasukkan ke dalam gelas beker dan ditambahkan aquades sebanyak
40 ml. Selanjutnya larutan sampel dimasukkan ke dalam empat tabung reaksi
masing-masing sebanyak 8 ml. Kemudian larutan divortex hingga homogen
dan larutan disentrifuge selama 5 menit dengan kecepatan 3000 rpm. Hasil
yang terjadi diamati dan dicatat.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil
Berdasarkan dari percobaan yang telah dilakukan maka diperoleh hasil
sebagai berikut :
Tabel 1. Hasil Sentrifugasi Tepung Beras dan Tepung Sagu
Jenis Tepung Jumlah Endapan Warna EndapanTepung Beras +++ Putih
Tepung Sagu + Putih tulang
Keterangan : + sedikit endapan
+++ banyak endapan
B. Pembahasan
Menurut Girsang dkk (2003), metode pemisahan merupakan suatu cara
yang digunakan untuk memisahkan atau memurnikan suatu senyawa atau
skelompok senyawa yang mempunyai susunan kimia yang berkaitan dari suatu
bahan, baik dalam skala laboratorium maupun skala industri. Metode
pemisahan bertujuan untuk mendapatkan zat murni atau beberapa zat murni
dari suatu campuran, sering disebut sebagai pemurnian dan juga untuk
mengetahui keberadaan suatu zat dalam suatu sampel (analisis laboratorium).
Berdasarkan tahap proses pemisahan, metode pemisahan dapat dibedakan
menjadi dua golongan, yaitu metode pemisahan sederhana dan metode
pemisahan kompleks :
1. Metode Pemisahan Sederhana
Metode pemisahan sederhana adalah metode yang menggunakan cara
satu tahap. Proses ini terbatas untuk memisahkan campuran atau larutan
yang relatif sederhana.
2. Metode Pemisahan Kompleks
Metode pemisahan kompleks memerlukan beberapa tahapan kerja,
diantaranya penambahan bahan tertentu, pengaturan proses mekanik alat,
dan reaksi-reaksi kimia yang diperlukan. Metode ini biasanya
menggabungkan dua atau lebih metode sederhana. Contohnya, pengolahan
bijih dari pertambangan memerlukan proses pemisahan kompleks.
Sentrifugasi adalah salah satu metode pemisahan partikel dari larutan
atau suspensi berdasarkan ukuran, bentuk, densitas, viskositas medium
(Yuwono, 2010). Sentrifugasi merupakan suatu metode yang digunakan dalam
pencapaian sedimentasi dimana partikel-partikel yang ada di dalam suatu
bahan yang dipisahkan dari fluida oleh gaya sentrifugasi yang dikenakan pada
partikel. Dalam penggunaan metode sentrifugasi ini terdapat sebuah alat yang
penting, alat yang diperlukan dalam metode ini adalah centrifuge (Siregar,
2005).
Sentrifuge yang digunakan dalam praktikum ini adalah sentrifuge keranjang
berputar. Pemisahan sentrifugal menggunakan prinsip dimana objek diputar secara
horizontal pada jarak tertentu. Apabila objek berotasi di dalam tabung atau silinder
yang berisi campuran cairan dan partikel, maka campuran tersebut dapat bergerak
menuju pusat rotasi, namun hal tersebut tidak terjadi karena adanya gaya yang
berlawanan yang menuju kearah dinding luar silinder atau tabung, gaya tersebut
adalah gaya sentrifugasi. Gaya inilah yang menyebabkan partikel-partikel menuju
dinding tabung dan terakumulasi membentuk endapan (Hendra, 1989). Berikut
gambar sentrifuge :
Gambar 1. Centrifuge (Dokumentasi Pribadi)
Gambar 2. Tutup Centrifuge
(Dokumentasi Pribadi)
Gambar 3. Bagian dari Centrifuge (Dokumentasi Pribadi)
Keterangan :
1. Tutup centrifuge : Untuk menutup keranjang tabung
2. Keranjang tabung : Untuk meletakkan tabung reaksi yang akan
disentrifugasi.
3. Panel timer sekaligus power : Jadi sambil mengatur waktu yang
dibutuhkan untuk sentrifugasi juga dapat langsung menyalakan alat ini.
4. Indikator lampu power : Sebagai indikator untuk mengetahui
apakah alat sudah menyala atau belum. Lampu indikator menyala ketika
alat menyala.
5. Panel pengatur kecepatan putaran : Untuk mengatur kecepatan putaran
(rpm).
Langkah pengoperasian alat ini adalah pastikan keempat tabung reaksi
berisi sampel sudah memiliki berat jenis yang sama, kemudian keempat tabung
reaksi dimasukkan ke dalam keranjang tabung. Tabung reaksi harus genap dan
berhadapan agar ketika disentrifugasi seimbang, jika tidak seimbang maka tabung
reaksi akan pecah. Lalu tutup keranjang tabung dengan tutup centrifuge, atur
kecepatan putaran. Dalam praktikum ini kecepatan putaran yang digunakan adalah
3000 rpm. Selanjutnya waktu diatur dan alat menyala, pada praktikum ini
waktunya adalah 5 menit.
Tiga hal penting yang harus diperhatikan dalam pengoperasian alat ini
adalah berat tabung harus sama, tabung harus diletakkan berhadapan, dan jumlah
tabung harus genap. Jika salah satu dari tiga hal ini terlupakan maka tabung reaksi
akan pecah. Hasil sentrifugasi dapat dilihat dari banyaknya filtrat, semakin banyak
filtrat artinya semakin banyak yang terdendapkan.
Tepung sagu ada yang terbuat dari pati singkong dan ada yang dari ubi.
Fungsinya memberi kekenyalan pada kue.Tepung sagu mengandung energi
sebesar 209 kilokalori, protein 0,3 gram, karbohidrat 51,6 gram, lemak 0,2 gram,
kalsium 27 miligram, fosfor 13 miligram, dan zat besi 0,6 miligram. Kandungan
amilopektin pati sagu sebesar 72,25% sedangkan kandungan amilosa sebesar
27,75% (Winarno 1997).
Tepung beras merupakan bahan pangan pokok masyarakat Indonesia
sejak dahulu. Sebagian besar butir beras terdiri dari karbohidrat jenis pati, pati
beras terdiri dari dua fraksi utama yaitu amilosa dan amilopektin. Berdasarkan
kandungan amilosanya 20-25% dan kandungan amilopektin 83% (Winarno 1997).
Sentrifuge keranjang berputar memiliki kecepatan putaran yang tinggi,
dikarenakan kecepatan putaran maksimalnya mencapai 10.000 rpm. Sentrifuge ini
termasuk sentrifuge suhu kamar, dikarenakan tidak memiliki pengatur suhu
sehingga hanya mengandalkan suhu kamar. Sentrifuge keranjang berputar
termasuk analitik karena pemisahan dengan penentuan BM, dll tidak
menggunakan komponen biologis.
Dari tabel satu dapat dilihat bahwa tepung beras memiliki endapan lebih
banyak dibandingkan tepung sagu. Warna endapan tepung beras adalah putih
sedangkan tepung sagu warna endapannya adalah putih tulang. Warna endapan
pada tepung sagu tidak putih seperti beras karena tepung sagu dari pati singkong
ataupun ubi yang umumnya berwarna agak coklat.
Hal ini sudah sesuai dengan teori menurut Winarno (1997), kandungan
amilopektin pada beras lebih banyak daripada tepung sagu. Amilopektin yang
banyak dapat mengakibatkan peningkatan berat molekul, dikarenakan BM tepung
beras lebih berat daripada tepung sagu maka endapan yang terbentuk lebih
banyak. Amilopektin tidak larut dalam air, tepung beras memiliki kandungan
amilopektin lebih besar daripada tepung sagu hal ini berarti tepung beras lebih
tidak larut dalam air. Ketidaklarutan tepung beras dalam air menyebabkan tepung
beras lebih gampang terpisah dibandingkan tepung sagu.
Jika BM besar maka kecepatan putaran rendah dan waktu sentrifugasi
tidak butuh waktu lama, dikarenakan berat molekul yang besar berarti untuk
memisahkan endapan dengan larutan menjadi lebih mudah. Begitu juga
sebaliknya. Jadi percobaan sudah sesuai dengan teori, tepung beras memiliki BM
tinggi hingga tidak perlu kecepatan yang tinggi dan waktu sentrifugasi yang lama.
Oleh karena itu dalam waktu 5 menit dan kecepatan 3000 rpm pada tepung beras
endapan yang terpisah lebih banyak.
Dari percobaan dapat disimpulkan bahwa faktor-faktor yang
mempengaruhi sentrifugasi yaitu pertama adalah berat molekul, semakin tinggi berat
molekul maka kecepatannya semakin rendah. Kedua adalah waktu sentrifugasi, semakin
lama waktunya maka semakin banyak endapan yang terbentuk. Ketiga adalah kecepatan
putaran, semakin besar kecepatan putarannya maka padatan pada campuran akan lebih
cepat terpisah karena berat jenisnya lebih besar sehingga endapan lebih banyak.
V. KESIMPULAN
Berdasarkan dari percobaan yang telah dilakukan, maka dapat
disimpulkan beberapa hal yaitu :
1. Prinsip kerja sentrifuge adalah dimana objek diputar secara horizontal
pada jarak tertentu dan dikenakan gaya sentrifugal.
2. Cara penggunaan sentrifuge adalah berat tabung harus sama, tabung reaksi
diletakkan berhadapan dan harus genap. Kecepatan putaran dan waktu
diatur sesuai yang diinginkan.
3. Sentrifuge yang digunakan memiliki kecepatan putaran hingga 10.000 rpm
dan berdasarkan temperatur pemisahan yang digunakan adalah sentrifuge
suhu kamar. Berdasarkan fungsi sentrifuge yang digunakan adalah
sentrifuge analitik.
4. Hasil dari percobaan adalah tepung beras memiliki endapan lebih banyak
daripada tepung sagu. Warna endapan tepung beras putih sedangkan warna
endapan tepung sagu putih tulang.
DAFTAR PUSTAKA
Chang, R. 2005. Kimia Dasar Edisi Ketiga Jilid 1. Erlangga, Jakarta.
Girsang, H., Dany, R., Tami, Sumarti, Wahyuhono, G. 2003. Teknik Sentrifugasi
untuk Meningkatkan Penemuan Bakteri Tahan Asam dari Sputum Penderita
TBC Melalui Metode Zielh-Neelsen. Penelitian dan Pengembangan,
13(4):24-25.
Hendra, A. 1989. Teknik pemisahan Dalam Analisis Biologis. IPB Press, Bogor.
Miller, J.N. 2000. Statistics and Chemometrics for Analytical Chemistry, Fourth Edition. Prentice Hall, Harlow.
Putri, R. I., Fauziyah, M., dan Setiawan, A. 2009. Penerapan Kontroler Neural Fuzzy untuk Pengendalian Kecepatan Motor Induksi 3 Fasa Pada Mesin Sentrifugal. Penerapan, 3(2):55-56.
Robinson, J. R. 1975. Fundamental Of Acid-Base Regulation, Fifth Edition. Blackwell Scientific Publication, Oxford.
Siregar, A. S. 2005. Instalasi Pengolahan Air Limbah. Kanisius, Yogyakarta.
Winarno, F. G. 1997. Kimia Pangan dan Gizi. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.
Yuwono, T. 2010. Biologi Molekuler. Erlangga, Jakarta.
LAMPIRAN
Gambar 1. Hasil Sentrifugasi Tepung Beras (Dokumentasi Pribadi)
Gambar 2. Hasil Sentrifugasi Tepung Sagu (Dokumentasi Pribadi)
Top Related