laporan sentrifus

Laporan Praktikum                                          Hari/Tanggal   : Senin, 27 Februari 1012

Struktur dan Fungsi Subseluler                        Waktu            : 08.00-11.00 Wib

PJP                 : Ramdan Hidayat, M.Si

Asisten           : 1. Elsa May Susanti

2. Didit Haryadi

3. Tati Hasniyati

PENGENALAN ALAT-ALAT LABORATORIUM

(PH METER DAN SENTRIFUSA)

 

Kelompok 7A

                   Dwi Ayu Setianingrum          G84100013

Ahmad Ajruddin Munshif           G84100018

Lasma Elizabeth                     G84100024

Deva Krisna Kadarani            G84100036

 

DEPARTEMEN BIOKIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2012

Pendahuluan

Sentrifugasi adalah metode sedimentasi untuk memisahkan partikel-partikel dari suatu fluida berdasarkan berat jenisnya dengan memberikan gaya sentripetal (Robinson 1975). Sentrifugasi bertujuan untuk memisahkan sel menjadi organel-organel utama sehingga fungsinya dapat diketahui (Miller 2000). Dalam bentuk yang sederhana sentrifus terdiri atas sebuah rotor dengan lubang-lubang untuk melatakkan wadah/tabung yang berisi cairan dan sebuah motor atau alat lain yang dapat memutar rotor pada kecepatan yang dikehendaki. Semua bagian lain yang terdapat pada sentrifus modern saat ini hanyalah perlengkapan yang dimaksudkan untuk melakukan berbagai fungsi yang berguna dan mempertahankan kondisi lingkungan dimana rotor tersebut bekerja.  Penggunaan sentrifus cukup luas, meliputi koleksi dari pemisahan sel, organel dan molekul  (Hendra 1989).

Prinsip sentrifus bekerja seperti komedi putar. Prinsipnya yakni dengan meletakkansampel pada suatu gaya dengan memutar sampel pada kecepatan tinggi, sehingga terjadi pengendapan partikel, atau organel-organel sel berdasarkan bobot molekulnya (Artika 2010). Substansi yang lebih berat akan berada di dasar, sedangkan substansi yang lebih ringan akan terletak di atas (Miller 2000). Substansi hasil sentrifugasi terbagi menjadi dua, yaitu supernatan dan pelet. Supernatan adalah substansi hasil sentrifugasi yang memiliki bobot jenis yang lebih rendah. Posisis dari substansi ini berada pada lapisan atas dan warnanya lebih jernih. Sementara pelet adalah substansi hasil sentrifugasi yang memiliki bobot jenis yang lebih tinggi. Posisisnya berada pada bagian bawah (berupa endapan) dan warnanya lebih keruh.

Alat pengukur derajat keasaman (pH meter) ialah alat digital yang digunakan untuk mengukur pH. Prinsipnya menggunakan satuan ukur yang menguraikan derajat keasaman atau kadar alkali dari suatu larutan. Standarisasi pH meter menggunakan larutan buffer dengan menggunakan larutan yang belum diketahui nilai pHnya. Semua pH meter memiliki kenop berlabel pengatur suhu yang digunakam untuk mengukur temperature dari larutan yang diukur (Bernasconi). pH meter memiliki dua buah elektroda, yaitu elektroda gelas dan elektroda kalomel. Elektroda gelas terdiri dari bola yang sangat tipis dengan ketebalan 0,1 mm yang terdapat pada ujung pipa gelas yang kuat dengan daya tahan tinggi. Bola tersebut mengandung HCl (0,1 mol/liter) yang dihubungkan dengan kawat platina melalui elektroda Ag  (Robinson 1975). Elektroda gelas di dalam larutan yang diukur menyusun setengah sel dan rangkaian pengukur dilengkapi dengan elektrode acuan yang tidak sensitif terhadap ion hidrogen. Elektroda acuan yang biasa digunakan adalah elektroda kalomel. Elektroda kalomel bersifat stabil, mudah digunakan, dan memiliki ketepatan tinggi dalam menentukan potensial elektroda standar (Hendra 1989).

Prinsip penggunaan pH meter adalah berdasarkan pada potensial elektrokimia yang terjadi antara larutan yang terdapat dalam elektroda gelas (membran gelas) yang telah diketahui dengan larutan di luar elektroda gelasyang tidak diketahui sebelumnya. Hal ini disebabkan oleh lapisan tipis dari gelembung kacaakan berinteraksi dengan ion hidrogen yang ukurannya relatif lebih kecil dan aktif, sehinggaelektroda tersebut akan mengukur potensial elektrokimia dari ion hidrogen. Sirkuit elektrik harus dilengkapi dengan elektroda pembanding (kalomel). Hal yang harus digaris bawahi adalah alat tersebut tidak mengukur arus tetapi hanya mengukur tegangan (Bernasconi 1995).

 

Tujuan Percobaan

Percobaan ini bertujuan untuk memperkenalkan prinsip kerja dan cara penggunaan alat–alat laboratorium di laboratorium biokimia. Alat-alat tersebut meliputi pH meter dan sentifusa.

 

Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini meliputi pH meter gelas, alat sentrifus, tabung sentrifus, labu takar 50 ml, gelas piala 100 ml, gelas piala 200 ml, pipet volumetrik, pipet tetes, labu erlenmeyer dan beker gelas.

Bahan yang digunakan pada praktikum kali ini adalah aquades, suspensi kloroplas, Na₂HPO_4, asam sitrat serta  bufer pH 7 dan 4.

Prosedur Percobaan

Pada percobaan penggunaan pH meter, disiapkan masing-masing 50 ml larutan 0,2 M fosfat (Na₂HPO_4.2H₂O) dan 50 ml 0,1 M sitrat. Selanjutnya melakukan standarisasi terhadap pH meter. Dicampurkan 17,5 ml larutan fosfat ke dalam 32,5 ml larutan sitrat, lalu pHnya diukur. Bila pH < 3,8 maka asam sitrat ditambahkan dengan pipet tetes hingga pH menyentuh angka 4. Namun bila pH > 3,8 maka fosfat yang bersifat basa ditambahkan  dengan pipet tetes hingga pH menyentuh angka 7.

Pada percobaaan penggunaan sentrifus, memindahkan suspensi kloroplas ke dalam satu tabung dingin yang ada dalam bak es. Sebelum suspensi dimasukkan, terlebih dahulu tabung kosong ditimbang dengan menggunakan neraca. Selanjutnya suspensi kloroplas dimasukkan dan tabung yang berisi kloroplas di timbang kembali. Ada tiga tabung yang berisi suspensi kloroplas yang digunakan dalam percobaan kali ini dan sebagai penyeimbang menggunakan air untuk mengisi tabung lainnya. Perbedaan bobot kedua tabung ini harus harus tidak lebih dari 100 mg. Selanjutnya tabung tersebut diberi label. Tabung kemudian diletakkan di dalam rotor pada posisi yang berlawananhingga tabung berada dalam keadaan seimbang. Selanjutnya memutar alat sentrifus dengan kecepatan 1200 g selama 10 menit. Setelah selesai menuangkan supernatannya dengan hati-hati ke dalam wadah lain, sehingga tidak tercampur dengan pelet.

 

Hasil Percobaan

Tabel 1. Bobot pelet kloroplas

Sampel	Bobot tabung kosong (g)	Bobot tabung kosong+ kloroplas (g)	Bobot tabung+ pellet (g)	Bobot suspensi kloroplas	Bobot pelet (g)	Rendemen (% b/b)
1	15,88	34,68	21,71	18,80	5,83	0,3072
2	15,63	34,85	20,81	19,22	5,18	0,2695
3	15,70	34,77	20,51	19,07	4,81	0,2522

Contoh perhitungan :

Bobot pelet = (bobot tabung + bobot pllet) – bobot tabung = 21,71 – 15,88 = 5,83

RCF = 1,12 x r x

1200 = 1,12 x 10^-5x 7 cm x

RPM = 3912,3039  4000

Keterangan :

RCF     : relative centrifugal force = gaya sentrifugasi yang dihasilkan dibandingkan   dengan percepatan gravitasi bumi

RPM    : rotasi per menit

r           : jari-jari rotor

Tabel 2. Penggunaan pH meter

Sampel	pH terukur	pH Universal
Sampel 1	4,43	4
Sampel 2	4,31	4
Sampel 3	5,58	6
Sampel 4	7,31	7
Sampel 5	4,55	4

 

Contoh perhitungan:

Pembuatan larutan asam sitrat 0,1 M

M= x

0,1 M =  x

gr=  = 1, 0507 gr

Pembuatan larutan asam fosfat 0,1 M

M= x

0,2 M =  x

gr=  = 3,5814 gr

 

Pembahasan

Prinsip sentrifugasi didasarkan pada pemisahan molekular dari sel atau organel subselular. Pemisahan tersebut berdasarkan konsep  bahwa partikel yang tersuspensi di sebuah wadah akan mengendap (bersedimentasi) ke dasar wadah karena adanya gaya gravitasi.  Sehingga laju pengendapan suatu partikel yang tersuspensi tersebut dapat diatur dengan meningkatkan atau menurunkan pengaruh gravitasional terhadap partikel. Pengaturan laju pengendapan tersebut dapat dilakukan dengan cara menempatkan wadah yang berisi suspensi partikel kemesin sentrifugasi tepatnya pada bagian rotor yang kemudian akan berputar dengan kecepatan tertentu. Hal tersebut tergantung pada ukuran dan bobot jenis dari suspensi. Teknik ini dapat digunakan untuk mengisolasi dan mengkarakterisasi molekul biologi dan komponen selular. 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. Posisisnya berada pada bagian bawah (berupa endapan) dan warnanya lebih keruh. () Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan sampel yang digunakan adalah klorofil. Data yang didapat dari praktikum ini ialah data rendemen dengan tiga kali pengulangan, rendemen pertama 0,3072 %b/b, rendemen kedua 0,2695 %b/b, dan rendemen yang ketiga 0,2522 %b/b. Rendemen adalah perbandingan antara minyak yang dihasilkan dengan bahan tumbuhan yang diolah. Besarnya rendemen yang dihasilkan antara jenis bahan yang satu berbeda dengan yang lainnya. (Anonim 2012) Bobot  suspensi kloroplas adalah berturut-turut sebagai berikut (1)18,80 ; (2)19,22 ; dan (3) 19,07.

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) Sentrifus yang digunakan pada percobaan ini adalah sentrifus berkecepatan tinggi yang sering digunakan dalam laboratorium biokimia. (Hendra 1989)

Instrumen pHmeter dapat digunakan untuk menentukan pH atau tingkat keasaman dari suatu sistem larutan.(Beran, 1996) Sifat asam atau basa suatu larutan dapat ditentukan dari jumlah ion hidrogen yang terkandung di dalam larutan tersebut. Sifat keasaman dari suatu larutan dapat  ditentukan dengan dua cara yaitu yang pertama, menggunakan kertas lakmus sebagai indicator asam atau basa dan yang kedua, menggunakan instrumen pH meter yang memiliki akurasi cukup tinggi. Pada percobaan kali ini, kita menentukan sifat keasaman suatu larutan dengan menggunakn pH meter. Larutan yang digunakan adalah larutan campuran dari fosfat (bersifat basa) dan asam sitrat (bersifat asam).  pH meter yang baik haruslah dirawat dengan baik pula agar nilai akurasi dan presisinya dapat terjaga. Berdasarkan hal tersebut praktikan haruslah mengkalibrasi instrument pHmeter tersebut sebelum digunakan untuk mengukur nilai pH suatu larutan. Prinsip kerja pada pHmeter ini menggunakan arus listrik yang tercatat pada sensor pH akibat adanya suasana ionic pada larutan. Keseimbangan sensor pH pada pHmeter harus dijaga dengan cara mengkalibrasinya. Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam penggunaan pH buffer standar ini adalah menjaga pH meter dalam keadaan segar. Sensor pHmeter selalu dicuci untuk menjaga akurasi alat serta mencegah kontaminasi pada pH buffer. Selain itu, untuk lebih menjaga keawetan sensor, maka perlakuan sensor apabila tidak dipakai harus direndam/tercelup dalam aquades. Dan yang terakhir ialah temperature pHmeter harus selalu dijaga. Sebab, Kenaikan satu derajat temperatur menyebabkan perubahan nilai pH berkisar antara 0,01 sampai 0,02.

 

Kalibrasi pHmeter dapat dilakukan pada larutan standar dengan pH 4, pH 7, atau pH 10. Kalibrasi dapat dilakukan dengan tiga metode yang dapat dipilih salah satu. Ketiga metode tersebut adalah (1) metode satu titik pada sekitar pH yang akan diukur, yakni kalibrasi dengan buffer standar pH 4,01 untuk sistem asam, buffer standar pH 7,00 untuk sistem netral, dan buffer standar pH 10,01 untuk sistem basa. (2) metode dua titik (diutamakan) jika sistem bersifat asam, maka digunakan 2 buffer standar berupa pH 4,01 dan 7,00 Apabila sistem bersifat basa, digunakan 2 buffer standar berupa pH 7,00 dan 10,01 (3) metode multi titik yang dilakukan dengan menggunakan 3 buffer standar. Akurasi dari nilai pH untuk setiap buffer ditentukan sebagai fungsi temperatur.

Pada praktikum kali ini, praktikan menggunakan metode dua titik yaitu dengan menggunakan dua larutan yaitu larutan fosfat dan larutan asam sitrat.  Dengan metode ini, praktikan memperoleh data pH dalam bentuk pH terukur (menggunakan pHmeter) dan pH universal(menggunakan indicator universal). Dalam hal ini, pH terukur lebih akurat daripada pH universal. Hal itu disebabkanoleh  pH terukur yang menggunakan pHmeter memiliki sensor pH berupa arus listrik dalam larutan yang bersifat ionic daripada pH universal yang hanya mengandalkan warna pada trayek pH universal. pH terukur oleh pH meter berturut-turut untuk lima kali ulangan ialah 4,43 ; 4,31 ; 5,58 ; 7,31 ; dan 4,55 sedangkan pH universal 4 ; 4 ; 6 ; 7 ; dan 4.  Data yang didapat ada yang tidak normal yaitu pada ulangan keempat pH terukur 7,31 dan pH universal sebesar 7. Hal itu disebabkan karena adanya kesalah saat mencampurkan asam sitrat seharusnya 32,5 mL namun dimasukkan 17,5 mL dan fosfat yang seharusnya 17,5 mL dimasukkan 32,5 sehingga membuat pH yang diukur berbeda dengan pH yang seharusnya pada rencana kerja.

Simpulan

Jadi, berdasarkan praktikum yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa sentrifus digunakan untuk mengendapkan suspense kloroplas agar didapatkan supernatan yang terpisah dari pelet. Sentrifus dengan rotor yang berkecepatan tinggi akibat adanya gaya gravitasi dapat mengendapkan suspensi kloroplas dengan rendemen yaitu rendemen pertama 0,3072 %b/b, rendemen kedua 0,2695 %b/b, dan rendemen yang ketiga 0,2522 %b/b. selain menggunakan sentrifus, praktikan juga menggunakan pHmeter dengan mengkalibrasinya menggunakan metode dua titik (menggunakan larutan asam sitrat dan fosfat) untuk membuat larutan buffer yang pH nya mendekati 4. pH dapat diukur dengan pHmeter yang lebih akurat daripada pH universal dengan pH yang terukur berturut-turut untuk 5 kali pengulangan yaitu 4,43 ; 4,31 ; 5,58 ; 7,31 ; dan 4,55 serta pH universalnya berturut-turut untuk 5 kali pengulangan yaitu 4 ; 4 ; 6 ; 7 ; dan 4.

 

 

Daftar Pustaka

Anonim. [terhubung berkala]

http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/16345/4/Chapter%20II.pdf ( 2 maret 2012)

Artika IM, Safithri M. 2010. Diktat Kuliah Struktur dan Fungsi Subseluler.

Bogor:Departemen Biokimia.

Beran, J.A, 1996, Chemistry in The Laboratory, John Willey & Sons.

Bernasconi G. 1995. Teknologi Kimia I. Jakarta: Pradya Paramita.

Hendra Adijuwana. 1989. Teknik pemisahan Dalam Analisis Biologis. Bogor: IPB Press.

Miller J.N. 2000. Statistics and Chemometrics for Analytical Chemistry, 4^th ed. Harlow:

Prentice. Hall.

Robinson J.R. 1975. Fundamental Of Acid-Base Regulation, 5^th edition. Oxford: Blackwell

Scientific Publication.

Sastrohamidjojo, H, 1991, Spektroskopi, Liberty, Yogyakarta.

Tahir, Iqbal. 2008. Arti Penting Kalibrasi pada Proses Pengukuran Analitik : Aplikasi pada

Penggunaan pHmeter dan Spektrofotometer UV-Vis. [terhubung berkala] http://iqmal.staff.ugm.ac.id/wp-content/iqmal-2008-kalibrasi.pdf   ( 2 maret 2012)

 

 

 

---