Radikal bebas dapat dideteksi pada asap rokok menggunakan Elektron Spin Resonance (ESR) Leybold Heracus. Radikal bebas yang terdeteksi antara lain oksigen, karbon dioksida, dan ikatan logam seperti mangan dan besi pada rokok kretek, serta ikatan karbon dan logam seperti tembaga pada rokok putih. Terdapat perbedaan jenis radikal bebas antara rokok kretek dan putih.

1. PENDETEKSIAN RADIKAL BEBAS
PADA ASAP ROKOK DENGAN MENGGUNAKAN
ELEKTRON SPIN RESONANCE (ESR) LEYBOLD HERACUS
Oleh
Ni Kadek Nova Anggarani
0710930023

3. Latar Belakang
1. Radikal bebas
2.Salah satu sumber radikal bebas
adalah asap rokok.
3.Merokok mempengaruhi kematian
manusia.

4. Rumusan Masalah
1. ESR Leybold Heracus sebagai
pendeteksi radikal bebas pada asap rokok
2. Menentukan dan mengidentifikasi nilai
factor g radikal bebas pada asap rokok
3. Perbedaan hasil pada rokok kretek dan
rokok putih

5. Batasan Masalah
1. Pengukuran radikal bebas asap rokok
dilakukan untuk jenis rokok rokok kretek
dan putih tanpa variasi merk.
2. Asap rokok yang digunakan adalah asap
heterogen.

6. Tujuan Penelitian
1. Mengetahui apakah ESR Leybold Heracus
dapat digunakan untuk mendeteksi adanya radikal
bebas pada asap rokok
2. Dapat menentukan nilai factor g untuk radikal
bebas yang terkandung pada asap rokok dan
mengidentifikasi jenis radikal bebas yang
terkandung pada asap rokok.
3. Perbedaan hasil antara rokok kretek dan putih

7. Manfaat Penelitian
1. Memberikan informasi apakah ESR
leybold heracus dapat digunakan untuk
mendeteksi radikal bebas pada asap rokok.
2. Memberikan informasi adanya kandungan
radikal bebas pada asap rokok

9. Dasar Teori
• Radikal Bebas
merupakan spesi kimia yang memiliki
elektron tak bepasangan
• Radikal dapat dibentuk dalam tubuh
maupun diluar tubuh
• Radikal umumnya berumur singkat namun
terdapat radikal yang berumur lebih panjang

10. Radikal yang berumur lebih panjang
dikatagorikan sebagai:
1. Radikal stabil
2. Radikal tetap
3. biradikal

11. Daftar Faktor-g dalam fase gas
Nama Nilai faktor g
Radikal
Nitrogen (N) 2,000-2,0021
Hidrogen (H) 2,003
Nitric Oxide 2,0021
(NO)
Sulfida Oxide 2,230
(SO)

12. Asap Rokok
• Merupakan aerosol heterogen pembakaran
komponen rokok
• Mengandung 4000 bahan kimia
• Terdapat 55 zat karsinogen (IARC)
• Komponen dari asap rokok mencakup gas
CO, nikotin, tar, timah hitam, zat
radioaktif

13. ESR
• Merupakan alat yang digunakan untuk
mempelajari molekul dengan elektron tak
berpasangan
• Ketika energi microwave foton sama
dengan pemisahan antar level energi dari
elektron tak berpasangan , maka terjadi
penyerapan energi

14. Efek Zeeman
• Merupakan pemecahan garis spektrum
energi akibat adanya medan magnet eksternal
B=0 B≠0

15. • Diagram pemisahan energi elektrom

16. Apabila B luar diberlakukan maka spin
elektron tak berpasangan akan membelah
menjadi 2 keadaan
Dengan keadaan resonansi:
Sehingga g:

18. Metode Penelitian
• Tempat dan waktu penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan
April sampai dengan juni 2011 bertempat di
laboratorium Fisika Lanjutan
FMIPA Brawijaya Malang.

19. • Alat dan Bahan
1. dua jenis rokok yang telah dibuang filternya
2. tabung atau pipet
3. 2 selang dengan ukuran diameter ±0,4 mm
dan ±0,7 mm
4. penghisap (suntikan 25 ml)
5. korek api
6. satu set ESR Leybold-Heracus

20. METODOLOGI
ESR Kalibrasi
Persiapan
Alat Pengumpul
Sampel
Pengambilan
Metode Kerja
Sampel
Pengukuran Frekuensi & Pengolahan
Sampel Arus Data
Medan
Faktor g
Magnet

21. Cara kerja
Persiapan alat
1 2 3
4
Keterangan:
1.Alat dasar ESR 3.Alat pengendali ESR
2.Kumparan Hemholtz 4. Osiloskop

22. Persiapan Alat Pengumpul Sample
3
6 5 4 2 1
Keterangan :
1. rokok 2. pipa 0,7 mm
3. kumparan 4. pipet
5. pipa 0,4 mm 6. penghisap

23. 2 1 4
3 2
1 5
Keterangan:
1. Penghisap 2. Pipa 0,7 mm
3. Rokok 4. Kumparan
5. Pipet

24. Analisa Data
Perhitungan nilai B dan g
µ0 : 1,2566 x 10-6Vs/Am
n : jumlah lilitan (320)
r : jari – jari kumparan (6,8 cm)
I : besar arus pada kumparan

25. Setalah nilai medan magnet eksternal diketahui (B) maka nilai
faktor g dapat diperoleh dengan rumusan:
sehingga diperoleh nilai g:
deviasi nilai g

26. HASIL DAN PEMBAHASAN
Resonansi DPPH
f=42,8-43,2 MHz
I =0,362 A

27. Resonansi Pada sampel

28. Pada gambar terlihat bahwa gambar
resonansi memberikan bentuk kurva dengan
bentuk cekungan v seperti ditunjukan oleh
garis merah.
Pada gambar tanpa resonansi kurva yang
terbentuk tidak memberikan cekungan v

29. Hasil Pengamatan
Jenis Arus (A) Frekuensi B(mT) Factor ğ±δg
Rokok (MHz) g
Kretek 0,275 33,1-33,5 2,0389 2,0389 2,039±0.005
0,280 32,6-33,0 1,9775 1,9775 1,978±0,004
0,600 65,1-65,5 1,8368 1,8368 1,837±0.002
0,620 55,1-55,5 1,5060 1,5060 1,506±0,002

30. Jenis Arus (A) Frekuensi B(mT) Factor g ğ±δg
Rokok (MHz)
Putih 0,248 32,2-32,6 1,0493 2,2060 2,206±0,004
0,303 33,2-33,6 1,2820 1,8618 1,862±0,004
0,597 70,6-71,0 2,5259 2,0025 2,002±0,009
0,263 32,5-32,9 1,1127 2,0994 2,099±0.002
0,474 55,9-56,3 2,0055 1,9985 1,998±0,004
0,268 35,1-35,5 1,1339 2,2241 2,224±0,004

31. Identifikasi Jenis Radikal
Jenis Rokok Factor g Dugaan Jenis
radikal
Kretek 2,0389 Oksigen O2
1,9775 Karbon dioksida
(CO2)
1,8368 Mn2O2
1,5060 Oksigen (O)

32. Jenis Rokok Factor g Dugaan Jenis radikal
Putih 2,2060 Ikatan Cu
kompleks/Ni
1,8618 FeS
2,0025 Ikatan karbon (C)
2,0994 CuOx
1,9985 SO4/CO2
2,2241 Ikatan Cu kompleks

33. • Pembakaran tembakau dapat menghasilkan
radikal bebas melalui proses oksidasi yang
melibatkan reaksi homolitik.
• Temperature tinggi yang dihasilkan selama
proses merokok mampu dengan mudah memecah
ikatan yang menyebabkan pembentukan radikal
bebas.
• radikal bebas dapat juga terjadi melalui reaksi
yg melibatkan NOx pada asap rokok

34. • Sulphate pada asap rokok terdeteksi pada
ESR dikarenakan adanya kandungan SO4
pada daun tembakau akibat penyerapan
unsur sulphate dari tanah
• Oksigen dapat muncul sebagai hasil dari
pembakaran,pembakaran mengakibatkan
pelepasan ikatan dan pelepasan gas yang
terdapat pada daun tembakau.

35. • Karbon dioksida dan monoksida merupakan
produk hasil pembakaran
• Pada penelitian ini juga ditemukan radikal
yang berikatan dengan unsur logam seperti
Mn,Fe, dan Cu. Akibat proses
pembakaran dan pemanasan maka terjadi
pemutusan ikatan sehingga logam
terdistribusi dalam asap rokok

36. • Terdapat perbedaan hasil pengukuran nilai faktor g
antara rokok kretek dan rokok putih, perbedaan ini
dikarenakan kandungan dan campuran rokok.
• Hasil penelitian pada rokok kretek dideteksi dugaan
jenis radikal yang berupa zat hasil pembakaran
seperti gas oksigen, CO2, dan ikatan logam
Mn2O2 sedangkan pada rokok putih diperoleh hasil
dugaan radikal ikatan kompleks dari unsur – unsur
dalam tembakau seperti logam-logaman dan senyawa
organik berupa ikatan karbon.

37. KESIMPULAN
Kesimpulan
• Elektron spin resonance Leybold Heracus dapat
mendeteksi radikal bebas pada asap rokok
• Terdapat radikal bebas pada asap rokok untuk
setiap jenis rokok dengan nilai faktor g antara 1,5-
2,04 dan factor g dengan nilai 2,099-2,224 yang
hanya terdeteksi pada rokok putih
• Jenis radikal bebas yang terdeteksi merupakan
radikal dengan ikatan logam transisi seperti Cu dan
Fe, serta jenis radikal organik seperti ikatan
karbon dan oksigen

38. Saran
• Sistem otomatisasi dalam penarikan atau
pengambilan sample asap
• Uji komposisi untuk mengetahui lebih
jelasnya kandungan senyawa dan unsur dari
asap rokok baik untuk rokok kretek maupun
rokok putih
• Pengukuran parameter seperti tekanan dan
suhu pada pengaliran sampel

39. TERIMA KASIH