Volume 10 nomor 1 a april 2011

Jurnal MIPA FST UNDANA, Volume 10, Nomor 1A, April 2011
ANALISA UNJUK KERJA POMPA HIDRAM PARALEL DENGAN VARIASI
BERAT BEBAN DAN PANJANG LANGKAH KATUP LIMBAH
Muhamad Jafri, Ishak Sartana Limbong
Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana
ABSTRACT
This study aims to determine the influence of pump efficiency variations hydram with
heavy loads and stroke waste valve. The method used is the experimental method used to
pump dimensions are 2 inches, has a diameter of inlet (D): 1.5 inch diameter pipe and
expenses (d): ½ inch. From the results of testing and regression analysis found that the
variation of load weight and stroke waste valve hydram effect on pump efficiency. The
highest efficiency of this result on hydram pumps connected in parallel with stroke 0.5 cm
and weighs 400 grams valve that is 55.30% in efficiency D'Aubuission.
Keywords : pump hydram, waste valve, efficiency.
Kenyataan menunjukkan bahwa
masih banyak pemukiman di pedesaan
yang sulit memperoleh air bersih untuk
keperluan rumah tangga, kehidupan
sayur-sayuran maupun untuk
keberlangsungan hidup bagi hewan
ternak. Kebanyakan sumber air yang ada
berada pada posisi lebih rendah dari
pemukiman penduduk.
Penggunaan pompa Hidraulik Ram
(Hidram) yang mana tanpa membutuhkan
energi listrik, serta pengoperasiannya
sederhana, mempunyai prospek yang
baik.
Pompa hidram merupakan suatu
alat yang digunakan untuk menaikkan air
dari sumber air yang rendah atau yang
berada ke tempat yang lebih tinggi secara
automatik. Sumber energi dari pompa
berasal dari tekanan dinamik atau gaya
air yang timbul karena perbedaan
ketinggian sumber air ke pompa. Gaya
tersebut akan digunakan untuk
mengerakkan katup limbah sehingga
diperoleh gaya yang lebih besar untuk
mendorong air.
Untuk unit-unit pompa yang bekerja
secara paralel, pompa haruslah bekerja
pada daerah yang stabil, ini dapat
diilustrasikan dengan menganggap bahwa
dua unit pompa yang sedang beroperasi
atau bekerja pada kapasitas rendah di
daerah tak stabil karena adanya
perbedaan tekanan dan ketinggian pada
susunan pipa dan kerugian gesekkan.
Penelitian pompa hidram dengan
variasi beban katup limbah dilakukan
oleh Cahyanta, dkk, (2008). Hasil
1

penelitian mununjukkan bahwa kapasitas
aliran maksimum, dan efisiensi
maksimum dicapai pada berat beban
katup limbah 410 gram yaitu sebesar
11,146 x 10-5
m3
/s, dan efisiensi
maksimum 16,302%.
Penelitian serupa juga dilakukan
oleh Gan, et al. (2002). Hasil percoban
dan analisa varians serta regresi response
surface diporoleh bahwa faktor volume
tabung dan beban katup limbah
berpengaruh pada efisiensi pompa, begitu
pula interaksi antara kedua faktor.
Efisiensi terbaik adalah volume tabung
1300 ml dan beban katup 400 g untuk
mendapatkan efisiensi 42,9209%.
Gambar 1. Instalasi pompa hidram
Sumber : Jurnal teknik mesin
Sistem instalasi pompa hidram
terdiri atas beberapa bagian antara lain:
1. Pipa pemasukan
Pipa pemasukan merupakan saluran
antara sumber air dan pompa.
2. Rumah Pompa
Rumah pompa merupakan ruang
utama dan tempat terjadinya proses
pemompaan.
3. Katup limbah
Merupakan tempat keluarnya air yang
berfungsi memancing gerakan air
yang berasal dari reservoir. Katup
limbah yang berat dan langkah katup
yang panjang memungkinkan
kecepatan aliran air dalam pipa
mencapai titik maksimum, sehingga
pada saat katup limbah menutup
terjadi energi tekanan (efek water
hammer) yang besar dan daya
pemompaan yang tinggi, namun debit
2

air yang terbuang relatif banyak.
Katup limbah yang relatif ringan dan
langkah yang pendek akan
memberikan denyutan yang lebih
cepat dan hasil pemompaan lebih
besar pada tinggi pemompaan yang
rendah. (Hanafie & Longh, 1979).
Kompoen katup buang jenis kerdam
sederhana;
Gambar 2. Komponen katup limbah jenis kerdam
4. Katup pengantar
Katup yang menghantarkan air dari
rumah pompa ke tabung udara, serta
menahan air yang telah masuk agar
tidak kembali masuk ke rumah
pompa.
5. Tabung udara
Tabung ini berfungsi untuk
memperkuat tekanan dinamik.
6. Pipa pengantar
Pipa pengantar merupakan saluran air
yang mengantarkan air dari pompa ke
bak penampung.
Tinggi Tekan Total (Head)
Head total (H) pompa yang harus
disediakan untuk mengalirkan jumlah air
seperti direncanakan, dapat ditentukan
dari kondisi instalasi yang akan dilayani
oleh pompa (Sularso dan Tahara, 2004) :
dimana :
3

: head total pompa (m)
: head statis pompa (m)
: selisih head tekanan (m)
: kerugian gesek (m)
: head kecepatan (m)
Head Kerugian
Head kerugian terbagi dalam dua
kelompok yaitu mayor losses dan minor
losses. Mayor losses adalah kerugian
yang disebabkan karena gesekan yang
dapat dihitung dengan persamaan Darcy,
sebagai berikut (Sularso dan Tahara,
2004),
dimana : = Koefisien kerugian gesek
= Panjang pipa (m)
= Diameter dalam pipa (m)
= kecepatan rata-rata aliran
dalam pipa (m/s)
Sedangkan minor losses adalah
kerugian akibat perubahan penampang,
perubahan ukuran pada saluran;
sambungan, belokan, katup, dan aksesoris
yang lainnya (Sularso dan Tahara, 2004),
Debit Air
Debit merupakan banyaknya
volume air yang melewati suatu saluran
persatuan waktu. Apabila Q (m3
/s )
menyatakan debit air dan v (m3)
menyatakan volume air, sedangkan ∆t (s)
adalah selang waktu tertentu mengalirnya
air tersebut, maka hubungan antara
ketiganya dapat dinyatakan sebagai
berikut:
Efisiensi Pompa Hidram
Untuk mengetahui efisiensi pompa
hidram, dalam penelitian ini digunakan
dua persamaan efisiensi yaitu efisiensi
D’Aubuisson dan efisiensi Rankine.
Efisiensi D’Aubuission dapat dihitung
dengan menggunakan persamaan
(Michael and Kheepar,1997):
dimana :
: efisiensi pompa hidram (%)
: debit air pemompaan ( )
: debit air yang terbuang (m3
/s)
: Tinggi jatuh air (m)
: Tinggi angkat (m)
Efisiensi menurut Rankine merupakan
perbandingan antara selisih tinggi tekan
isap dan sisi buang dikali kapasitas
pengisapan, dengan tinggi tekan isap
dikalikan kapasitas air yang dipindahkan
(Michael and Kheepar,1997):
dimana :
: efisiensi pompa hidram (%)
Tujuan penelitian adalah untuk
mengetahui pengaruh berat beban dan
panjang langkah katup limbah terhadap
unjuk kerja pompa hidram yang dirangkai
paralel terhadap efisiensi.
Manfaat penelitian adalah
diperolehnya ukuran katup limbah yang
4

sesuai kondisi debit air masuk, dan dapat
menghasilkan debit air sesuai kebutuhan.
MATERI DAN METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Kali
Bonik Kelurahan Sikumana dari bulan
Juli s/d Agustus 2010.
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan adalah
pompa hidram 2 inchi 2 buah, stopwatch,
meteran air, dan GPS. Sedangkan bahan
yang digunakan : timah, plat 5 ml dan
isolasi.
Rancangan Penelitian
Penelitian dilakukan dengan
melakukan percobaan terhadap objek
penelitian serta adanya kontrol, dengan 7
variasi beban, yakni 400 g sampai 700 g
dengan selisih 50 g, serta variasi panjang
angkah katup limbah, yakni 0,5 cm; 1
cm; 1,5 cm.
Pengambilan Data
Variabel yang akan diamati
adalah; tinggi jatuh air (Hs), tinggi
pemompaan (Hd), debit air terbuang,
debit pemompaan, ukuran diameter
lubang katup dan beban katup limbah,
jarak mata air ke pompa.
Teknik Analisa Data
Hasil penelitian dianalisa
menggunakan rumus yang ada untuk
mengetahui efisiensi pompa dan analisis
regresi sederhana untuk mengetahui
pengaruh antara variabel bebas dan
variabel terikat. Bentuk umum regresi
kuadratik sederhana (Sugiono, 2008):
dimana: Y adalah nilai variabel terikat
yang diprediksikan, a adalah harga Y bila
X = 0 (harga kostan), b1 dan b2 adalah
koefisien regresi, sedangkan X adalah
nilai variabel bebas. Untuk menguji
tingkat signifikansi koefisien regresi,
digunakan rumus (Sudjana, 2002):
Koefisien determinasi adalah suatu
alat ukur untuk mengetahui sejauh mana
tingkat hubungan antar variabel X dan Y.
R = R2
x 100 %
Beban
5

HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil eksperimen diperoleh debit air
terbuang (Qp), debit pemompaan (QW)
dan jumlah denyutan adalah sebagai
berikut :
Tabel 1. Debit Pemompaan, Qp (m3
/s)
Untuk Setiap Variasi Pembebanan
dan Panjang Langkah Katup
Limbah.
Panjang Langkah (cm)
Qp (10‐5
× m3
/s) 0,5 1 1,5
400 11,5 9 8,5
450 7 7 6
500 7 6,5 5
550 5 4,5 3,5
600 3,5 3,5 0
650 0 0 0
BeratBebankatuplimbah
(gram)
700 0 0 0
Tabel 2.Debit Air Terbuang (Qw) (m3
/s)
Untuk Setiap Variasi
Pembebanan dan Panjang
Langkah Katup Limbah
Qp (10‐5
× m3
/s) 0,5 1 1,5
400 7 7 7
450 7 8 8
500 7,6 8 9,4
550 9 9,4 1,4
600 1 1 0
650 0 0 0
(gram)
700 0 0 0
Tabel 3. Denyutan Untuk Setiap Variasi
Pembebanan dan Panjang
Langkah katup limbah.
Denyutan / 20
detik 0,5 1 1,5
400 28 21 20
450 24 19 17
500 20 18 13
550 14 13 6
600 8 4 0
650 0 0 0
(gram)
700 0 0 0
Pengolahan Data
Head efektif untuk pipa pemasukan
dan pipa pengantar diketahui dengan
menghitung head loss pipa pemasukan
dan pengantar. Nilai koefisien untuk
setiap head loss ditunjukkan pada tabel
berikut :
Tabel 4. Data koefisien head loss untuk
pipa pemasukan dan pipa
pengeluaran
Koefisien head lossBentuk head
loss Pipa
Pemasukan
Pipa
pengantar
Katup (f) 10,0 10,0
Belokan 90°(f) 1,265 -
Pembesaran
penampang (f)
1 -
Sambungan T (f) 2,0 2,0
Ujung masuk
pipa (f)
0,56 -
Gesekan 0,08
Ujung keluar
pipa (f)
- 1,0
Efisiensi Pompa Hidram
Efisiensi pompa hidram
menggunakan persamaan D’Aubuission
dan Rankine.
6

Tabel 5. Efisiensi D’Aubuission (%)
Untuk Setiap Variasi Pembebanan
Limbah.
ηD(%) 0,5 1 1,5
400 55.3098 43.1137 39.9662
450 31.2452 30.1967 25.0204
500 30.5051 27.5576 20.0879
550 20.0062 17.7927 14.7511
600 13.6169 13.6169 0
650 0 0 0
(gram)
700 0 0 0
Tabel 6. Efisiensi Rankine (%) Untuk
Setiap Variasi Pembebanan dan
Panjang Langkah Katup Limbah.
ηD(%) 0,5 1 1,5
400 47.9679 35.7997 32.6764
450 24.3696 24.0889 19.3969
500 24.1043 21.6716 15.8373
550 15.5621 13.8573 12.1338
600 10.5935 10.5935 0
650 0 0 0
(gram)
700 0 0 0
Grafik dan Pembahasan
Gambar 3. Grafik Pengaruh Pembebanan
Limbah Terhadap Debit Air
Terbuang (Qw).
Grafik ini menunjukkan bahwa
pada awalnya untuk semua variasi
panjang langkah, debit air yang terbuang
cenderung naik. Hal ini terjadi karena
semakin panjang jarak tempuh yang
dijalani torak maka akan memberi waktu
yang lama pada air untuk keluar. Namun
untuk panjang langkah 1,5 cm,
penambahan beban sampai 600 gram
debit air yang terbuang menurun secara
drastis, ini terjadi karena dengan jarak
tempuh yang dilalui katup cukup jauh
dan beban yang diterima oleh katup tidak
sebanding dengan dorongan yang
diberikan air. Sedangkan untuk panjang
langkah 0,5 cm dan 1 cm, debit air baru
mulai menurun ketika penambahan beban
650 gram. Ini juga terjadi karena dengan
jarak tempuh yang dilalui katup cukup
pendek dorongan air yang datang masih
dapat mengimbangi beban 500 gram –
600 gram. Pada pompa hidram yang
dihubungkan secara paralel debit air
terbuang minimum diperoleh 0,0007
m3
/s pada panjang langkah 0,5 cm dan
berat katup 400 gram.
7

Gambar 4. Grafik Pengaruh Berat
Beban dan Panjang Langkah
Katup Limbah Terhadap
Debit Air Pemompaan (Qp).
Grafik di atas menunjukkan bahwa
debit pemompaan di pengaruhi oleh
pembebanan dan panjang langkah katup
limbah. Hasil ini sebenarnya merupakan
kebalikan dari debit air yang terbuang.
Dimana semakin berat beban katup
limbah dan panjang langkah ditambah
maka debit pemompaan yang dihasilkan
akan semakin kecil. Hasil penelitian
menunjukkan debit pemompaan
maksimum pompa hidram paralel
diperoleh sebesar 0,000115 m3
/s pada
panjang langkah 0,5 cm dan berat beban
katup limbah 400 gram.
Denyutan.
Grafik pada gambar 5 menunjukkan
bahwa penambahan berat beban dan
panjang langkah katup limbah
memperkecil jumlah denyutan, karena
semakin berat katup limbah maka waktu
yang dibutuhkan katup limbah untuk
menutup akan semakin lambat. Semakin
tinggi penambahan panjang langkah
maka semakin kecil jumlah denyutan
yang terjadi. Denyutan terbesar sebanyak
28 kali yaitu pada panjang langkah 0,5
cm dan berat katup 400 gram.
8

Efiaiensi (D’Aubuission).
Efisiensi (Rankine).
Grafik pada gambar 6 dan 7,
menunjukkan bahwa efisiensi pompa
hidram dipengaruhi oleh berat beban dan
panjang langkah katup limbah yaitu
efisiensi semakin kecil jika berat beban
dan panjang langkah katup limbah di
tambah. Hubungan ini merupakan
hubungan secara tidak langsung, karena
dari persamaan efisiensi, baik efisiensi
D’Aubuission maupun Rankine besaran
yang digunakan adalah debit air terbuang,
debit air pemompaan, head efektif
masukkan dan head efektif pemompaan.
Walaupun debit air terbuang dan debit air
pemopaan sangat dipengaruhi oleh berat
beban dan panjang langkah katup limbah,
yang telah ditunjukkan oleh grafik pada
gambar 4.1 dan grafik 4.2. Efisiensi
D’aubuission minimum diperoleh sebesar
13,61% terjadi pada berat beban 600 cm
dan panjang langkah katup limbah 1 cm,
sedangkan efisiensi tertinggi dari hasil
eksperimen adalah 55,31% efisiensi
D’Aubuission pada panjang langkah 0,5
cm dan beban katup limbah 400 gram.
Efisiensi Rankine minimum
diperoleh sebesar 10,59% terjadi pada
berat beban katup limbah 600 gram dan
panjang langkah 1 cm, sedangkan
efisiensi tertinggi dari hasil eksperimen
adalah 47,97% efisiensi Rankine pada
panjang langkah 0,5 cm dan berat beban
katup limbah 400 gram pada pompa
hidram yang dihubungkan secara paralel.
9

Gambar 8. Grafik Analisa Statistik
Pengaruh Berat Beban
Terhadap Efiaiensi
(D’Aubuission).
Gambar 9. Grafik Pengaruh
Panjang Langkah Katup
Limbah Terhadap Efisaiensi
(D’Aubuission).
Grafik pada gambar 8 dan 9
menunjukkan berat beban lebih
berpengaruh terhadap efisiensi pompa
hidram dibanding dengan panjang
langkah katup limbah, hal ini sesuai
dengan hasil analisa statistik yang telah
dilakukan di mana nilai rata-rata efisiensi
pompa hidram 91,1 % ditentukan oleh
faktor berat beban dengan persamaan
regresi Y = 178,8 - 0,441 X1 – 0,0002 X1
2
sedangkan nilai rata-rata efisiensi pompa
hidram 3,5% ditentukan oleh faktor
panjang langkah katup limbah dengan
persamaan regresi Y = 22,15 + 0,76 X2 –
4,013 X2
2
.
SIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian dan
analisis yang telah dilakukankan faktor
beban dan panjang langkah katup limbah
berpengaruh pada efisiensi pompa
hidram. Lebih jauh lagi diperoleh bahwa
untuk pompa hidram yang dirangkai
secara paralel menunjukkan bahwa
penambahan beban dan panjang langkah
katup limbah menurunkan efisiensi
pompa hidram. Efisiensi tertinggi pompa
hidram adalah : 55,30% efisiensi
D’Aubuission pada berat beban 400 gram
dan panjang langkah 0,5 cm. Sedangkan
Efisiensi Rankine yang tertinggi adalah
47,96% pada berat katup 400 gram dan
panjang langkah 0,5 cm. Faktor berat
beban lebih berpengaruh terhadap
efisiensi pompa hidram dibandingkan
dengan panjang langkah katup limbah.
10

DAFTAR PUSTAKA
Cahyanta, Y.A., Taufik, I., 2008. Studi Terhadap Prestasi Pompa Hidraulik Ram Dengan
Variasi Beban Katup Limbah. Jurnal Ilmiah Teknik Mesin CAKRAM. Vol. 2 No. 2 (92
–96).
Gan, S.S., Santoso, G., 2002. Studi Karakteristik Tabung Udara dan Beban Katup Limbah
Terhadap Efisiensi Pompa Hydraulic Ram. Jurnal Teknik Mesin. Vol.4 No.2 (81 –
87).http://puslit.petra.ac.id/journals/mechanical/ .
Hanafie, J., de Longh, H., 1979. Teknologi Pompa Hidraolik Ram Buku Petunjuk Untuk
Pembuatan dan Pemasangan. PTP-ITB Ganesha, Bandung.
Michael, A.M., and S. D. Kheper., 1997, Water Well Pump Engineering, McGraw Hill
Publishing Compact Limited, New Delhi.
Sudjana., 2002. Metode Statisika. Tarsito, Bandung.
Sugiono., 2008. Metode Penelitian Administrasi Dilengkapi Dengan Metode R & D.
Alfabeta, Jakarta.
Sularso., Tahara, H,. 2004. Pompa Dan Kompresor Pemilihan, Pemakaian dan
Pemeliharaan. Pradya Paramita, Jakarta.
11

ANALISIS KEMAMPUAN MATERIAL REMOVAL RATE DAN ELECTRODE
RELATIVE WEAR KOMPOSIT CU – FE SEBAGAI ELEKTRODA EDM
TERHADAP PENAMBAHAN PARTIKEL GRAFIT
Dominggus G.H. Adoe
Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana
ABSTRACT
This research studied the effect of adding graphite particles as reinforcement of the ability
of the material removal rate (MRR) and electrod erelative wear (ERW) of the composite
Cu-Fe as an EDM electrode made using powder metallurgy techniques. Of 0 wt% graphite,
2.5 wt%, 5 wt%, 7.5 wt%, 10 wt%, 5.12 wt% and 15 wt% added to the Cu-1wt% Fe. Each
composition of the powder into a green body dikompaksi use single action uniaxial
pressing with pressure of 350 MPa, 500 MPa and 650 MPa sintered by using a horizontal
tube furnace in an argon gas environment at 840 ° C sintering temperature, 870 ° C and
900 ° C. Tests performed on MRR and ERW EDM machine Genspark 50p with normal
polarity and a large current 10 A. Results ability greatest MRR 0.0416 g / min and the
smallest ERW 19.31% achieved by the composite with a composition of 15 wt% graphite
dikompaksi at 350 MPa pressure and sintered at a temperature of 840 º C. The ability of
the highest MRR is achieved on the addition of 7.5 wt% graphite. While the rate decreases
with an increase ERW wt% graphite.
Keywords: Cu-Fe composites, sintered, EDM, MRR, ERW
EDM (Electrical Discharge
Machining) adalah suatu proses
pemesinan nonkonvensional yang
pemakanan material benda kerja
dilakukan oleh loncatan bunga api listrik
( spark) melalui celah antara elektroda
dan benda kerja yang berisi cairan
dielektrik (Nadkarni, ASM 07,1998).
Tidak terjadi kontak antara benda kerja
dan elektroda pada saat proses
pemakanan material terjadi. Kondisi
pemakanan material yang ideal adalah
ERW yang seminimum mungkin MRR
semaksimal mungkin. Oleh karena itu
diperlukan material elektroda yang
mampu memenuhi kondisi tersebut.
Beberapa jenis material yang lazim
digunakan sebagai elektroda pada proses
EDM antara lain tembaga, grafit, dan
tungsten.
Tembaga murni walaupun
memiliki sifat konduktivitas elektrik dan
panas yang baik, tahan terhadap korosi,
dan mampu terhadap temperatur tinggi
tetapi memiliki machinability yang
buruk sehingga sangat sulit dikerjakan
dengan metode pemesinan konvensional.
Untuk memperbaiki machinability dan
sifat mekanis tembaga perlu
ditambahkan unsur-unsur logam atau
12

nonlogam agar mudah dibentuk dengan
metode pemesinan konvensional.
Grafit adalah material yang
paling umum digunakan sebagai bahan
elektroda EDM karenamemiliki sifat
machinability yang baik dan juga
karakteristik keausan yang rendah.
Kelemahan yang ada pada grafit adalah
sifatnya yang rapuh yang menjadi
kendala apabila dikehendaki bentuk
elektroda bersudut tajam karena bagian
ini akan terabrasi oleh aliran cairan
dielektrik pada saat proses pemesinan
EDM berlangsung.
Menggabungkan tembaga dan
grafit menjadi sebuah komposit matriks
logam (MMCs, Metal Matrix Composi
tes) merupakan hal yang banyak
dilakukan pada pembuatan elektroda
EDM, karena MMCs merupakan
gabungan logam matriks dan material
penguat tertentu (serat, whisker atau
partikel) pada skala makroskopis untuk
mendapatkan sifat yang lebih baik dari
material pembentuknya. MMCs memiliki
potensi yang besar pada perkembangan
teknologi karena dapat menghasilkan
paduan baru ke arah hasil yang lebih baik
(Kainer, 2006).
MMCs dengan material penguat
partikel, dibuat dengan metode metalurgi
serbuk yang prosesnya meliputi:
pencampuran serbuk (mixing), kompaksi
serbuk (compaction), dan proses sinter.
Kelebihan metode metalurgi serbuk
diantaranya adalah dapat diperoleh
bentuk akhir komponen sehingga
mengurangi biaya permesinan,
mengurangi tahap - tahap proses
produksi selanjutnya, laju produksi yang
tinggi sehingga sangat cocok untuk
produksi massal, dan hampir tanpa
material limbah (German, 1994).
Serbuk tembaga merupakan
salah satu material dasar pada
pembuatan komponen dengan metode
metalurgi serbuk yang menduduki
peringkat ketiga setelah besi dan baja.
Komposit tembaga secara umum
digunakan untuk komponen elektrik.
Sedangkan penambahan serbuk besi
dalam jumlah tertentu pada matriks
komposit tembaga akan meningkatkan
densitas komposit tersebut (Heikkinen,
2003). Dengan meningkatnya densitas
maka porositas komposit akan menurun
sehingga konduktivitas elektrik akan
meningkat. Selain daripada hal tersebut
diatas, partikel besi juga akan mengikat
unsur karbon yang terdapat pada grafit
dengan lebih baik. Grafit di industri juga
di gunakan sebagai elektroda EDM
karena memiliki sifat tahan terhadap
temperatur tinggi dan tahan kejutan
panas (thermal-shock) yang terjadi pada
saat proses discharge berlangsung,
harganya lebih murah. Kelemahan
13

material grafit adalah bersifat abrasive
dan getas (Bagiasna, 1979).
Pada penelitian ini dipelajari
pengaruh penambahan partikel grafit
pada komposit matriks logam Cu-1 wt%
Fe terhadap Material Removal Rate ,
dan Electrode Relative Wear yang
digunakan sebagai elektroda EDM.
Komposisi grafit pada komposit adalah 0
wt%, 2.5 wt%, 5 wt%, 7.5 wt%, 10 wt%,
12.5 wt% dan 15 wt%. Variasi tekanan
kompaksi adalah 350 MPa, 500 MPa
dan 650 MPa sedangkan sintering
dilakukan pada temperature 840 0
C , 870
0
C dan 900 0
C.
Penelitian tentang metode
metalurgi serbuk dengan material dasar
tembaga telah dilakukanoleh beberapa
orang peneliti, antara lain : Heikkinen
(2003), Husain dan Han (2005), Chen
dkk(2004), Tsai dkk (2003), Kovacik dkk
(2004 dan 2008), Mataram (2007), dan
Nawangsari (2008).
Heikkinen (2003) menyatakan
bahwa cara terbaik untuk meningkatkan
konduktivitas termal dan elektrik dari
tembaga adalah mengurangi tingkat
ketidakmurnian (impurity levels). Tetapi
penambahan unsur lain juga diperlukan
untuk meningkatkan densitas material
paduan tersebut. Sedangkan densitas
berkaitan erat dengan porositas pada
material yang ada dan semakin rendah
porositas suatu material maka
konduktivitas elektrikalnya akan lebih
baik (German, 1994). Penambahan unsur
besi sebesar 1wt% pada tembaga
menghasilkan nilai resistivitas elektrikal
terendah, yaitu 0,016 Ω mm2
/m.(Heikkinen, 2003).
Hussain dan Han (2005) telah
melakukan penelitian tentang pengaruh
variasi partikel penguat alumina (Al2O3)
berdasar fraksi berat sebesar 2,5; 5; 7,5
dan 10 % pada matriks tembaga yang
dikompaksi pada tekanan 200 MPa dan
disinter pada temperatur 950 0
C selama
1 jam, dari hasil penelitiannya
dilaporkan bahwa meningkatnya
kandungan alumina (Al2 O3) nilai
kekerasan komposit akan meningkat,
sedangkan nilai konduktivitas elektrik
dan densitas menurun seiring dengan
meningkatnya komposisi Al2O3.
Komposisi yang stabil untuk mencapai
keseimbangan pada kekerasan dan
konduktivitas elektrik dicapai pada
kandungan 5 % berat.
Selanjutnya dalam penelitian
dengan penambahan partikel penguat
juga d ilakukan oleh Chen dkk (2004),
penelitiannya mempelajari pengaruh
kandungan tembaga dan perunggu
sebesar 0, 4, 8, dan 15 % berat yang
ditambahkan pada Stainless Steel 316L
dengan tekanan kompaksi 650 MPa dan
disinter pada temperatur 1150 °C selama
14

1 jam. Hasilnya menunjukkan bahwa
dengan meningkatnya kandungan
tembaga maka densitas komposit
meningkat. Hal ini disebabkan oleh
aktivasi fase cair sintering terjadi pada
tembaga dan perunggu dan dalam
penambahan partikel penguat, densitas
tembaga dan perunggu lebih besar
dibanding dengan Stainless Steel 316L
sehingga komposit matriks Stainless
Steel 316L apabila dipadukan dengan
penguat tembaga dan perunggu nilai
densitas aktual komposit akan
meningkat. Sedangkan penelitian
Mataram (2007) menggunakan serbuk
karbon sebagai penguat sebesar 0, 5, 10,
dan 15% berat dengan matriks tembaga
yang dikompaksi pada tekanan 333 MPa
dan disinter pada variasi temperatur
8000
C, 8500
C, 9000
C, dan 9500
C
menyimpulkan bahwa dengan
penambahan penguat karbon sampai 5%
berat dan meningkatnya temperatur
sintering akan meningkatkan sifat
mekanis dari komposit.
Penelitian mengenai pembuatan
elektroda EDM dengan metalurgi serbuk
telah dilakukan oleh Tsai dkk (2003)
tembaga sebagai matriks dipadukan
dengan partikel penguat Cr sebesar 0, 20,
dan 43 wt% untuk membentuk elektroda
EDM dan dikompaksi pada tekanan 10
MPa, 20 MPa, dan 30 MPa hasilnya
menunjukkan bahwa Cu-0% berat Cr
yang dikompaksi 20 MPa diperoleh yang
paling baik.
Elektroda EDM dengan matriks
tembaga dan penguat karbon diteliti oleh
Nawangsari (2008)dengan partikel
penguat C sebesar 0 wt%; 2.5 wt%;
5wt%, dan 7.5 wt% pada tekanan
kompaksi 350MPa hasilnya
menunjukkan MRR tertinggi sebesar
0,067 g/min dicapai oleh spesimen
pengujian dengan penambahan 0%
karbon yang disi nter pada 9000
C.
Sedangkan ERW terendah sebesar
16,13% dicapai oleh spesimen dengan
penambahan 5% karbon yang disinter
pada 9000
C.
MATERI DAN METODE
Material yang digunakan adalah
copper fine powder ukuran +230 mesh
ASTM (<63 µm) ex Merck sebagai
matriks, iron powder extra pure ukuran
+ 270 mesh ASTM ( <53 µm) ex
Merck sebagai penguat dan serbuk grafit
ex Cina ukuran +270 mesh ASTM
(<53µm) sebagai penguat.
Pembuatan spesimen dan Prosedur
Pengujian
Serbuk tembaga dan serbuk besi
dicampur terlebih dahulu d engan
rotating cylinder mixer selama 2 jam
untuk mendapatkan distribusi partikel
tercampur merata, kemudian serbuk
grafit ditambahkan sesuai komposisi
15

masing -masing dan pencampuran
dilanjutkan hingga 5 jam.
Green body dengan ukuran Ø 10
mm seberat 4 gram dibuat dengan
menggunakan peralatan kompaksi tipe
uniaxial pressing single action yang
terbuat dari stainless steel AISI 304
untuk die dan baja Special K (ex Böhler)
untuk punch, pada tekanan yang telah
ditentukan dengan menggunakan mesin
Tarno Grocky ti pe UPHG 20.
Selanjutnya green body disinter dengan
horizontal tube furnace (Type HVT
15/75/450 Carbolite) di lingkungan gas
argon dengan variasi temperatur sinter
8400
C, 8700
C, dan 9000
C selama 1 jam
dengan laju pemanasan 50
C /min. Hasil
dari contoh spesimen yang sudah disinter
dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Spesimen setelah disinter dengan variasi temperatur dan tekanan kompaksi
Spesimen yang telah disinter
digunakan sebagai elektroda EDM untuk
uji MRR dan ERW pada material benda
kerja baja S45C dengan menggunakan
mesin Genspark 50P. Besar arus 10 A
dan polaritas normal dalam cairan
dielektrik ESSO Univolt 64, waktu
pengujian ditentukan 10 menit.
Pengukuran Material Removal Rate
(MRR) dan Electrode Relative Wear
(ERW)
Material Removal Rate (MRR)
adalah laju pengerjaan material terhadap
waktu dengan menggunakan elektroda
EDM. MRR diukur dengan membagi
berat benda kerja sebelum dan setelah
proses machining terhadap waktu yang
dicapai (Rival, 2005) atau volume
material yang telah dikerjakan terhadap
waktu (Bagiasna, 1979).
Persamaan yang digunakan adalah:
dengan :
Wb = berat benda kerja sebelum
machining (g)
Wa = berat benda kerja setelah
machining (g)
tm = waktu yang digunakan untuk proses
machining (min)
16

Nilai MRR sangat penting untuk
menunjukkan efisiensi dan efektivitas
biaya dari proses EDM.
Sedangkan ERW adalah material
removal yang terjadi pada elektroda dan
persamaan yang digunakan untuk
menghitung nilai ERW adalah :
dengan, EWW : selisih berat elektroda
sebelum dan setelah digunakan (g)
WRW : selesih berat benda kerja sebelum
dan setelah dikerjakan (g)
Semakin kecil nilai ERW
menunjukkan minimumnya perubahan
bentuk dari elektroda, sehingga akan
menghasilkan ketelitian yang lebih baik
dari produk yang dihasilkan. Contoh
spesimen elektroda komposit dan benda
kerja S45C yang telah diuji MRR dan
ERW dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Contoh hasil Uji MRR dan
ERW
Hasil pengujian MRR dan ERW
untuk masing-masing specimen dapat
dilihat pada grafikgrafik di bawah ini.
Gambar 3. Grafik wt% grafit vs MRR
dari spesimen yang disinter pada
temperatur 8400
C
Gambar 4. Grafik wt% grafit vs ERW
dari spesimen yang disinter pada
temperatur 8400
C
Penambahan partikel grafit akan
meningkatkan MRR komposit yang
disinter pada temperatur 8400
C dalam
berbagai variasi tekanan kompaksi. Nilai
MRR tertinggi dicapai oleh komposit
dengan penambahan grafit sebesar 7.5
wt% tetapi kemampuan MRR akan
menurun apabila partikel grafit. > 7.5
wt% seperti yang terlihat pada Gambar 3.
Sedangkan pengaruh peningkatan wt%
partikel grafit terhadap nilai ERW
menunjukkan kecenderungan menurun
seiring dengan bertambahnya wt%
partikel grafit. Nilai ERW paling rendah
dicapai oleh komposit dengan partikel
grafit sebesar 15 wt%. Kecenderungan
17

yang sama terjadi pada komposit yang
disinter pada temperatur 870ºC dan
900ºC dalam berbagai tingkat tekanan
kompaksi. Ini membuktikan bahwa
tingkat tekanan kompaksi yang bervariasi
dari 350 MPa sampai 650 MPa pada saat
pembuatan green body tidak memberikan
pengaruh yang berarti terhadap
kemampuan MRR dan ERW komposit.
SIMPULAN
Komposit Cu-1wt% Fe akan
mengalami peningkatan MRR apabila
ditambah dengan partikel grafit karena
grafit adalah penghantar listrik yang baik
dan peningkatan kemampuan MRR
tertinggi dicapai oleh komposit pada
penambahan partikel grafit sebesar 7.5
wt%, tetapi apabila penambahan partikel
grafit > 7.5 wt% terjadi penurunan
kemampuan MRR seiring besarnya wt%
partikel grafit. Hal ini dikarenakan
semakin besar wt% grafit pada komposit
densitas semakin rendah.
Nilai ERW akan menurun sesuai
peningkatan wt% partikel grafit pada
komposit karena selain penghantar listrik
yang baik grafit adalah material elektroda
EDM yang terbaik.
Komposit Cu-1wt% Fe-Grafit
yang memiliki komposisi 10 wt% grafit
dengan tekanan kompaksi 350 Mpa dan
disinter pada 840 ºC merupakan bahan
elektroda EDM yang terbaik karena
memiliki kemampuan MRR terbesar dan
ERW terendah, yaitu 0,0534 g/mnt dan
20,22 % masing-masing.
Ucapan Terima Kasih
Pada kesempatan ini diucapkan
terima kasih kepada Kepala
Laboratorium Bahan Teknik, Jurusan
Teknik Mesin dan Industri, Fakultas
Teknik, Universitas Gadjah Mada dan
Kepala Laboratorium Teknik Produksi
Jurusan Teknik Mesin Universitas Negeri
Yogyakarta atas fasilitas dan bantuan
selama penelitian, serta ucapan terima
kasih yang sama kepada Bapak Aryo
Satito, Bapak Sunadji dan Bapak
Profesor Jamasri atas bantuan dan
kerjasama selama penelitian.
DAFTAR PUSTAKA
ASM International, 2002,” ASM Introducing to Machining Process vol. 16”
Bagiasna, K., 1979,”Proses-proses Pemesinan Nonkonvensional”, Departemen Mesin,
ITB. pp. 78-95
18

Callister, W.,2001,”Fundamental of Material Science and Engineering”, John Willey &
Son Inc.
German, R.M, 1994, "Powder Metallurgy Science, 2nd edition", Metal Powder Industries
Federation, Princenton, New Jersey.
Heikkinen, Samuli,2003,” Copper Alloy Properties”, Kovave Materialy, 38
Hussain, Z., dan Han, K., 2005, "Studies on Alumina Dispersion-Strengthened Copper
Composite Trough Ball Milling and Mechanical Alloying Method",
Jurnal Teknologi, vol. 43, pp. 1-10.
Kainer, K.U., 2006,” Metal Matrix Composites, Custom Made Material for Automotive
and Aerospace Engineering”, Willey-VCH Verlag GmBH & Co. KGAa,
WeinHeim.
Kovacik,J.,Emmer, S., Bielek, J., and Kalesi, L., 2004, "Thermal Properties of of Cu-
graphite Composites", Kovave Materialy, 42
Mataram, A., 2007, " Studi Sifat Fisis dan Mekanis komposit Cu/C", Thesis S2, Teknik
Mesin UGM.
Nawangsari, Putri., 2008, “ Pengaruh Penambahan Partikel Karbon Terhadap Densitas,
Kekerasan, Konduktivitas Panas, Material Removal Rate, dan Electrode
relative wear Pada Komposit Matriks Tembaga Sebagai Elektroda
EDM”, Thesis S2, Teknik Mesin UGM
Rival, 2005, "Electrical Discharge Machining of Titanium Alloy Using Copper Tungsten
Electrode With SiC Powder Suspension Dielectric Fluid", Thesis S2,
Fakulti Kejuruteraan Mekanikal, Universiti Teknologi Malaysia.
Tsai, H.C., Yan, B.H., dan Huang, F.Y., 2003, "EDM Performance of Cu/Cr- Based
Composite Electrode", International Journal of Machine Tool &
Manufacture, vol 43, pp. 245 – 252.
19

APLIKASI METODE ELECTRE PADA PENGAMBILAN KEPUTUSAN
MULTI KRITERIA (Literature Review)
Marlina Setia Sinaga
Jurusan Matematika, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana
ABSTRACT
In this paper, we analyze application of the ELECTRE method for multicriterial decision
making. Over the last three decades a large body of research in the field of ELECTRE
family methods appeared. Using the ELECTRE evaluation method in the absence of a
differentiation process may produce results opposite to those desired by a decision maker.
The purpose of this paper is to present a survey of the ELECTRE methods since their first
appearance in mid-sixties, when ELECTRE I was proposed by Bernard Roy.
Keywords: ELECTRE, decision making, evaluation method
Terjadinya proses pengambilan
keputusan disebabkan adanya beberapa
alternatif keputusan yang dapat
dipertimbangkan. Pada problema tertentu,
tidak cukup hanya pengidentifikasian
semua alternatif yang ada, tetapi juga
harus memilih keputusan optimal
berdasarkan berbagai hal antara lain
seperti: tujuan yang ingin dicapai, nilai-
nilai yang telah ditetapkan dengan
objektip, dan lain sebagainya (Harris,
1998). Tulisan ini akan mengkaji metode
ELECTRE sebagai salah satu metode
yang dapat dipergunakan untuk masalah
pengambilan keputusan. ELimination Et
Choix Traduisant la REalité atau
ELimination and Choice Expressing
REality (ELECTRE) mulai dikenal di
Eropa pada pertengahan tahun 1960
sebagai salah satu metode analisa
keputusan multi kriteria. ELECTRE
pertama kali diperkenalkan oleh Bernard
Roy melalui tulisannya pada jurnal
operations research di Prancis (Roy,
!968). Pada awalnya ELECTRE
merupakan metode pemilihan aksi terbaik
dari sekumpulan aksi yang ada, namun
selanjutnya dengan cepat berkembang
pada tiga ide dasar yakni: memilih,
meranking dan mensortir. Belakangan
ELECTRE berevolusi menjadi
ELECTRE I, ELECTRE II, ELECTRE
III, ELECTRE IV, ELECTRE IS, DAN
ELECTRE TRI (Figueira dkk, 2005).
PENGKAJIAN
ELimination and Choice Expressing
REality (ELECTRE)
Aplikasi metode ELECTRE
terdiri dari dua fase yakni fase pertama
pembentukan dari satu atau beberapa
relasi outranking dengan tujuan untuk
20

membandingkan setiap pasangan aksi
atau alternatif, dan fase kedua merupakan
eksploitasi dari hasil yang telah diperoleh
pada fase pertama. Keseluruhan evolusi
dari metode ELECTRE seperti
ELECTRE I, ELECTRE II, ELECTRE
III, ELECTRE IV, ELECTRE IS, DAN
ELECTRE A berdasarkan pada indeks
konkordansi dan indeks diskordansi.
Untuk menghindari perbedaan keputusan
(kejanggalan/ diskordansi) berdasarkan
subjektifitas pengambil keputusan atau
setidaknya untuk memperkecil
perbedaan, maka tentunya seorang
pengambil keputusan harus memiliki
informasi selengkap mungkin dan
memahami setiap keanekaragaman
alternatif yang ada. Maka evaluasi
terhadap indeks diskordansi menjadi
tolak ukur pada metode evaluasi
ELECTRE (Huang-Chen, 2005).
Indeks konkordansi
Berdasarkan data pada matriks
keputusan, asumsikan bobot dari semua
kriteria sama dengan 1. Jika problema
pengambilan keputusan multi kriteria
berbentuk:
max{f1(a), f2(a),...,fk(a) : aA}
(P)
maka untuk setiap pasangan aksi atau
pasangan alternatif (Al, Ak), atau al, ak 
A memiliki indeks konkordansi clk
sebagai jumlah dari bobot semua kriteria
dengan syarat bahwa alternatif al tidak
lebih lemah atau setidaknya sama kuat
dengan alternatif ak.
clk = i
afafi
w
kili
 )()(/
; l,k = 1, ..., n;
l  k.
dimana A adalah himpunan alternatif
keputusan sebanyak n, dan f1, f2, ..., fk
adalah kriteria-kriteria yang digunakan
untuk mengevaluasi alternatif keputusan.
Indeks konkordansi hanya akan berkisar
diantar nilai 0 dan 1 (Fülöp,_).
Nilai dari semua indeks-indeks
konkordansi dapat dibentuk sebagai
matriks konkordansi C. Indeks
konkordansi adalah merupakan ukuran
tingkat dominasi alternatif al terhadap
alternatif ak (Hunjak,1997).
Indeks diskordansi
Indeks diskordansi menunjukkan
tingkat resistensi dari suatu alternatif
terhadap alternatif yang dominan
(Hunjak,1997). Karena setiap kriteria
memiliki ukuran tingkat resistensi yang
berbeda-beda maka dilakukan
normalisasi vektor agar semua ukuran
dapat dibandingkan satu sama lain.
Normalisasi untuk problema (P)
dilakukan pada kriteria fj(ai):
k
kj
ij
x
x
2
dimana xij = fj(ai).
Indeks diskordansi dkl dihitung sebagai
berikut:
21

dkl = **
**
)()(/
max
max
ljkj
Jj
ljkj
afafj
xx
xx
kjlj




Selanjutnya matriks diskordansi D
dibentuk dari indeks-indeks diskordansi.
Matriks MI dibentuk dari matriks
konkordansi dan matriks diskordansi.
Ambil c i d sebagai nilai rata-rata
indeks konkordansi dari indeks
diskordansi untuk membentuk matriks
MI.
mij =


 
selainnya,0
ddancjikahanyadanjika,1 ijij dc
Jika mij = 1 artinya alternatif ai
mendominasi alternatif aj sehingga
terbentuk matriks dari indeks graph
dimana alternatif-alternatif sebagai buhul
dan alternatif yang dominan terhubung
oleh arch. Alternatif yang dominan
menjadi buhul ujung dari suatu arch.
Alternatif-alternatif yang tidak dominan
membentuk kernel graph. Keputusan
akhir diambil berdasarkan analisis kernel
dengan menghitung perubahan nilai dari
indeks c i d dan bobot dari kriteria.
Selanjutnya untuk meranking semua
alternatif pada set A dapat dilanjutkan
dengan menggunakan metode ELECTRE
II. Dengan memakai metode ELECTRE
II harus dihitung nilai konkordansi dari
dominan
ck = 
n
kii
kic
,1
- 
n
kii
ikc
,1
dan juga nilai diskordansi dari dominan
dk = 
n
kii
kid
,1
- 
n
kii
ikd
,1
Alternatif-alternatif diranking
berdasarkan nilai rata-rata tertinggi.
Pada ELECTRE TRI pengambian
keputusan multi kriteria ditambahkan
dengan teknik untuk mensortir kriteria,
dan harus ditetapkan pula nilai untuk
parameter yang digunakan.
Contoh sederhana normalisasi
Pada Tabel 1, diberikan tiga
alternatif a1, a2, a3 dan enam kriteria c1,
c2, c3, c4, c5, c6. Dengan hipotesa ketiga
alternatif melebihi threshold dari indeks
konkordansi dan nilai penyebut dari
indeks diskordansi sama.
Tabel 1. Data contoh pembentukan
normalisasi
c1 c2 c3 c4 c5 c6
a1 2 2 2 2 2 4
a2 3 3 3 3 3 1
a3 3 7 5 1 5 6
Diasumsikan bahwa nilai preferensi dari
pengambil keputusan untuk setiap kriteria
adalah 1, artinya  j = 1 adalah nilai dari
penyebut untuk setiap kriteria. Untuk
menghitung indeks diskordansi
digunakan evaluasi maksimum selisih
22

absolut dan jumlah selisih absolut,
sebagai berikut:
a12 = max (|2-3|,|2-3|,|2-3|,|2-3|,|2-3|)
= max (1,1,1,1,1) = 1
a21 = max (|1-4|) = max (3) = 3
a13 = max (|2-3|,|2-7|,|2-5|,|2-5|,|4-6|)
= max (1,5,3,3,2) = 5
a31 = max (|1-4|) = max (3) = 3
a23 = max (|3-7|,|3-5|,|3-5|,|1-6|)
= max (4,2,2,5) = 5
a32 = max (|1-3|) = max (2) = 2
Dari hubungan a1 dan a2 dapat
dibandingkan bahwa a12 < a21, maka
untuk indeks diskordansi a1 superior
terhadap a2. Selanjutnya dengan cara
yang sama semua hubungan alternatif
masing-masing dibandingkan dan hasil
akhir diperoleh bahwa a3>a1>a2.
Pada metode evaluasi ELECTRE,
alternatif dengan indeks diskordansi lebih
kecil akan menjadi alternatif yang dipilih.
Evaluasi jumlah selisih absolut.
a12 = (|2-3|+|2-3|+|2-3|+|2-3|+|2-3|)
= (1+1+1+1+1) = 5
a21 = (|1-4|) = (3) = 3
a13 = (|2-3|+|2-7|+|2-5|+|2-5|+|4-6|)
= (1+5+3+3+2) = 14
a31 = (|1-4|) = (3) = 3
a23 = (|3-7|+|3-5|+|3-5|+|1-6|)
= (4+2+2+5) = 13
a32 = (|1-3|) = (2) = 2
Dengan cara yang sama seperti evaluasi
maksimum selisih absolut, dibandingkan
setiap hasil sehingga diperoleh hasil akhir
bahwa a3>a2>a1.
Dapat dilihat bahwa hasil yang diperoleh
dengan menggunakan evaluasi
maksimum selisih absolut (a3>a1>a2)
berbeda dari hasil yang diperoleh dengan
evaluasi jumlah selisih absolut
(a3>a2>a1). Posisi urutan ranking
alternatif a1 dan a2 bertukar tempat pada
kedua hasil tersebut. Sementara alternatif
a3 merupakan alternatif yang paling
optimal, maka tentu saja perbedaan relatif
antara a3 dengan a1 dan a3 dengan a2
akan berubah secara signifikan. Misalnya
a3 dengan a1, indeks diskordansi kedua
alternatif tersebut akan meningkat dari 4
(a13 - a31 = 5 - 1 = 4) menjadi 13 (a13 -
a31 = 14-1 = 13) dengan demikian
perbedaannya sangatlah signifikan.
Perbedaan bahkan bisa lebih signifikan
jika jumlah kriteria evaluasi bertambah
banyak. Namun sesungguhnya kedua cara
evaluasi tersebut memberikan makna
yang berbeda. Evaluasi maksimum selisih
absolut menujukkan bahwa fokus dari
pembuat keputusan adalah pada
perbedaan utilitas terbesar dari kriteria,
sementara evaluasi jumlah selisih absolut
fokus pada jumlah perbedaan utilitas.
PENUTUP
Simpulan
Dengan menggunakan metode
evaluasi, nilai mutlak dari perbedaan
23

maksimum antara alternatif-alternatif
digunakan sebagai indeks diskordansi.
Pada artikel ini difokuskan pada
perbedaan dari kriteria dominan tunggal.
Nilai mutlak dari jumlah semua
perbedaan kriteria dipakai pada
keseluruhan kriteria-kriteria yang
digunakan.
Elemen utama dari metode evaluasi
adalah perhitungan indeks konkordansi
dan indeks diskordansi.
Rekomendasi
Banyak penelitian yang telah
dilakukan pada metode ELECTRE
dengan perspektif yang berbeda-beda.
Tentunya masih terbuka peluang yang
besar untuk melanjutkan penelitian yang
lebih rasional untuk evaluasi ELECTRE.
Metode evaluasi ELECTRE dapat
diterapkan bersama-sama dengan metode
evaluasi lainnya untuk menentukan
urutan ranking alternatif-alternatif.
Namun, tentunya perlu diteliti lebih
lanjut apa keuntungan dan kelemahan
dari kombinasi berbagai metode evaluasi
serta perbedaan-perbedaan di antara
metode tersebut.
DAFTAR PUSTAKA
Figueira, José; Salvatore Greco, Matthias Ehrgott, 2005. Multiple Criteria Decision
Analysis: State of the Art Surveys, New York: Springer Science + Business Media.
Fülöp, J., ________, Introduction to Decision Making Methods, Hungarian Academy of
Sciences.
Harris, R., 1998. Introduction to Decision Making, VirtualSalt.
http://www.virtualsalt.com/crebook5.htm
Huang, W. C and Chen, C. H, 2005. Using The Electre II Method to Apply and Analyze the
Differentiation Theory, Proceedings of the Eastern Asia Sociaty for Transportation
Studies, Vol. 5, pp. 2237-2249.
Hunjak, T., 1997. Mathematical Foundations of The Methods for Multicriterial Decision
Making, Mathematical Communications 2: pp 161-169
Roy, Bernard, 1968. “Classement et choix en presence de points de vue multiples (la
méthode ELECTRE)”. la Revue d’Informatique et de Recherche Opérationelle
(RIRO) (8): 57-75.
24

DEGRADASI PARAQUAT (1,1-DIMETIL-4,4-BIPIRIDILIUM)
DALAM LINGKUNGAN TANAH DESA OEMATANUNU
KECAMATAN KUPANG BARAT
Hermania Em Wogo, Sherlly M.F. Ledoh, Philiphi de Rozari, Andri Dikson Mbolik
Jurusan Kimia, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana
ABSTRACT
In this research, the kinetics of paraquat degradation in a medium of Oematanunu
soil filtrate medium at two conditions, i. e. light condition and dark condition (on direct
sunshine for 8 hours per day) has been studied. To study the effect of sunshine in paraquat
degradation, it has been carried out a paraquat degradation in medium of sterilized
aquadest, sterilized well water, sterilized Oematanunu soil filtrate, medium without
sterilization like: medium aquadest, medium well water and medium Oematanunu soil
filtrate without sterilization. On certain time interval, the rest of paraquat was determined
by UV-Vis spectrophotometry after being reduced with sodium dithionite at a maximum
wavelength of 604 nm. The results indicated that sunshine increased the rate of paraquat
degradation. Paraquat degradation studied medium followed kinetics of the first order. The
rate constant of paraquat in Oematanunu soil filtrate medium (0,06998 0,00336 day-1
)
higher than that in medium without sterilization and anothers sterilization medium, as well
as in well water medium (0,06217 ± 0,00317 day-1
), aquadest medium (0,03458 ± 0,00252
day-1
), for anothers sterilized medium as Oematanunu soil filtrate medium (0,06086 ±
0,00285 day-1
), sterilized well water medium (0,04720 ± 0,00182 day-1
) and sterilized
aquadest medium (0,03472  0,00251 day-1
).
Keywords: Kinetics, Degradation, Paraquat, Oematanunu
Perkembangan ilmu pengetahuan
dan teknologi dalam perekonomian, dapat
membantu meningkatkan taraf hidup
masyarakat. Peningkatan taraf hidup
masyarakat dapat dilakukan melalui
sektor pertanian, karena Indonesia
merupakan negara agraris. Pertanian
merupakan andalan untuk meningkatkan
taraf hidup masyarakat, sehingga harus
dimaksimalkan kegiatan peningkatan
kemajuan pertanian. Berbagai cara telah
dilakukan dalam upaya untuk
meningkatkan produksi hasil pertanian.
Salah satu cara yang dilakukan adalah
dengan menggunakan bahan-bahan kimia
yang diproduksi untuk keperluan
pertanian. Hal ini dilakukan untuk
membasmi hama, penyakit dan gulma
yang dapat merusak tanaman yang akan
penyebabkan menurunnya hasil
pertanian. Salah satu bahan kimia yang
digunakan adalah pestisida.
Pestisida adalah semua zat kimia
dan bahan lain serta jasad renik dan virus
yang dipergunakan sebagai pemberantas
atau pencegah hama atau penyakit yang
25

dapat merusak tanaman atau hasil
pertanian (Peraturan pemerintah No.7
Tahun 1973 dalam Sudarmo, 1991).
Penggunaan pestisida semakin meningkat
dari tahun ke tahun hal ini dikarenakan
oleh formulasi produk pestisida yang
telah terdaftarkan dan diizinkan
penggunaannya di Indonesia semakin
banyak (Sudarmo, 1991). Kebutuhan
pestisida akan terus meningkat sebelum
ditemukan adanya cara-cara lain yang
lebih baik di dalam mengendalikan
organisme penggangu tanaman yang
menyebabkan menurunnya produktivitas
hasil pertanian.
Menurut Djojosumarto (2000)
herbisida merupakan jenis pestisida yang
digunakan untuk mengendalikan gulma
atau tumbuhan penggangu yang tidak
dikehendaki. Semakin banyak produsen
yang memakai herbisida maka perlu
adanya perhatian khusus dalam hal ini
sebab akan semakin meningkat pula
residu yang akan tertinggal di dalam
tanah yang dapat merusak tanaman yang
sangat peka pada musim tanam
berikutnya. Gramoxone adalah salah satu
jenis herbisida yang berbahan aktif
paraquat (1,1-dimetil-4,4-bipiridilium)
yang banyak digunakan di lahan
pertanian (Muktamar, dkk., 2004).
Paraquat yang merupakan bahan aktif
dari jenis herbisida gramoxone dan
paracol diklarifikasikan sebagai herbisida
purna tumbuh golongan piridin yang
bersifat kontak non selektif (Nanik, dkk.,
2006).
Menurut Nanik dkk., (2006),
paraquat diketahui sebagai senyawa yang
sangat toksik. Oleh karena itu semakin
meningkatnya pemakaian gramoxone
dalam kurun waktu yang panjang dapat
mengganggu kesetimbangan ekosistem,
maka diperlukan sebuah studi dalam
memahami perilaku gramoxone di dalam
tanah untuk mencegah bahaya yang
mungkin ditimbulkan terhadap
lingkungan. Dari uraian di atas tentang
penggunaan gramoxone oleh masyarakat
di sektor pertanian telah mendorong
penulis untuk melakukan sebuah peneliti
untuk melakukan penelitian guna
mengetahui perilaku gramoxone di
lingkungan sehingga dapat digunakan
sebagai bahan referensi dan informasi
bagi masyarakat pertanian dalam
mengurangi dampak negatif dari
penggunaan herbisida.
MATERI DAN METODE
Sampel dari penelitian ini diambil
dari tanah pertanian yang berlokasi di
kabupaten Kupang yakni, tepatnya di
desa Oematanunu kecamatan Kupang
Barat. Sampel tanah yang digunakan
dalam penelitian ini diambil masih dalam
bentuk bongkahan. Sampel tanah yang
26

diambil mempunyai kedalaman 0–30 cm
dari atas permukaan tanah.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam
penelitian ini adalah: Sampel tanah dari
desa Oematanunu, larutan Paraquat
aplikasi (gramoxon), NaOH (E.Merck),
Natrium ditionit (E.Merck), air sumur
dan akuades.
Alat yang digunakan dalam
penelitian ini meliputi spektrofotometer
UV-VIS (Spektronik 21D milton roy),
ayakan 60 dan 80 mesh, neraca analitik,
sentrifius, botol film atau selongsong
film, kertas karbon, kertas saring
Whatman 42, pH meter, shaker, autoklaf
dan alat-alat penunjang berupa alat-alat
gelas laboratorium.
Prosedur Penelitian
Preparasi tanah
Sampel tanah dikering-anginkan
dan diayak dengan menggunakan ayakan
60-80 mesh. Tanah hasil ayakan dioven
selama ± 4 jam pada suhu 70 o
C untuk
menurunkan kadar air dalam tanah.
Persiapan pembuatan sampel
a. Seratus gram tanah dicampur dengan
satu liter air sumur sedikit demi
sedikit dan diaduk dengan
menggunakan shaker selama ± 3 jam.
Campuran didiamkan selama ± 24
jam, disentrifius dan disaring dengan
menggunakan kertas saring Whatman
42.
b. Lima ratus mililiter filtrat hasil
penyaringan disterilkan dengan
autoklaf. Sterilisasi juga dilakukan
terhadap akuades dan air sumur
sebagai pembanding.
c. Wadah yang digunakan adalah botol
film sebanyak 240 buah. Sebelum
digunakan, botol film dicuci dan
dikeringkan. Seratus dua puluh botol
diantaranya dibalut kertas karbon
untuk kondisi gelap.
d. Membuat media A yaitu larutan hasil
penyaringan tanpa sterilisasi. Diambil
1,1 mL larutan paraquat 2760 mg/L
(hasil pengenceran 100 kali paraquat
stok) dan diencerkan sampai 100 mL
dengan larutan hasil penyaringan
tanpa sterilisasi sehingga diperoleh
larutan paraquat dengan konsentrasi
30,36 mg/L. Pengenceran dilakukan
sebanyak empat kali sehingga
diperoleh 400 mL larutan paraquat
dengan pelarut filtrat tanah tidak steril
30,36 mg/L.
e. Membuat media B yaitu larutan hasil
penyaringan dengan sterilisasi dengan
cara yang sama seperti media A
sehingga diperoleh 400 mL larutan
paraquat dengan pelarut filtrat tanah
yang disterilkan sehingga
konsentrasinya 30,36 mg/L.
f. Membuat media C yaitu akuades
steril dengan cara yang sama seperti
media A sehingga diperoleh 400 mL
27

larutan paraquat dengan pelarut
akuades steril sehingga
g. Membuat media D yaitu akuades
tidak steril dengan cara yang sama
seperti media A sehingga diperoleh
400 mL larutan paraquat dengan
pelarut akuades tidak steril sehingga
h. Membuat media E yaitu air sumur
steril dengan cara yang sama seperti
media A sehingga diperoleh 400 mL
larutan paraquat dengan pelarut air
sumur steril sehingga konsentrasinya
30,36 mg/L.
i. Membuat media F yaitu air sumur
tidak steril dengan cara yang sama
seperti media A sehingga diperoleh
400 mL larutan paraquat dengan
pelarut air sumur tidak steril sehingga
j. Larutan dari tiap media (A, B, C, D,
E, F) masing-masing diambil 10 mL
dan dimasukan ke dalam botol film
sehingga terdapat 40 wadah dimana
20 wadah tanpa kertas karbon dan 20
wadah lain dibalut seluruh permukaan
botolnya dengan kertas karbon untuk
kondisi gelap.
k. Seluruh sampel disinari dengan sinar
matahari. Sampel yang dikondisikan
untuk kondisi terang saat dijemur
harus dibuka tutup botolnya sehingga
sinar matahari dapat masuk tanpa
dihalangi. Sedang yang dikondisikan
untuk kondisi gelap tetap tertutup
seluruh permukaannya dengan kertas
karbon. Penjemuran dilakukan selama
8 jam sehari dengan waktu antara jam
07:00 sampai 15:00 WITA.
Kehilangan volume karena
penguapan segera diganti sesudah
dilakukan penjemuran sehingga
volume sampel tetap. Sampel diambil
untuk dianalisis pada hari ke 0, 1, 2,
5, 7, 10, 14, 26, 38 dan 50. Setiap
pengambilan sampel langsung
dilakukan preparasi dan ditentukan
jumlah paraquat hari itu juga.
Penentuan panjang gelombang
maksimum
Dalam penentuan panjang
gelombang maksimum dibuat larutan
paraquat dengan konsentrasi 30,36 mg/L
dari larutan stok (konsentrasi 276
gram/L). Kemudian ditimbang 0,05 gram
natrium dithionit dan dilarutkan dengan 5
mL larutan NaOH 4 % b/v sehingga
diperoleh larutan natrium dithionit 1 %
dalam NaOH 4 % b/v. Dari 10 mL
larutan paraquat 30,36 mg/L kemudian
ditambah 2 mL larutan 1 % natrium
dithionit dalam NaOH 4 % dan direkam
spektra absorbansinya pada λ antara 500
sampai 800 nm dengan menggunakan
spektrofotometer UV-Vis. Hasil
pengukuran absorbansi ditampilkan
dalam bentuk grafik A vs λ dan dapat
28

ditentukan panjang gelombang
maksimumnya.
Penetapan konsentrasi paraquat dalam
sampel dengan spektrofotometer
a. Pembuatan kurva standar
1. Paraquat dengan konsentrasi 27,6
mg/L diambil masing-masing 1,0;
2,0; 3,0; 4,0 dan 6,0 mL dan
dimasukan pada labu takar 10 mL
kemudian diencerkan dengan
akuades, sehingga diperoleh seri
larutan paraquat dengan konsentrasi
berturut-turut: 2,76; 5,52; 8,28; 11,04;
13,8 dan 16,56 mg/L. Diambil juga
1,0 mL paraquat 27,6 mg/L dan
dimasukan dalam labu takar 25 mL
kemudian diencerkan dengan akuades
sehingga diperoleh larutan paraquat
dengan konsentrasi 1,104 mg/L.
2. Masing-masing konsentrasi larutan
standar diambil 10 mL dan ditambah
dengan 2,0 mL larutan natrium
dithionit 1 % dalam larutan NaOH 4
% dan direkam absorbansinya pada
panjang gelombang maksimum. Dari
data tersebut dapat dibuat kurva
standar Absorbansi lawan
konsentrasi.
3. Untuk setiap pengukuran konsentrasi
paraquat dalam sampel dibuat seri
larutan standar terlebih dahulu.
b. Pengukuran absorbansi sampel
Pengukuran absorbansi sampel
dilakukan pada hari ke 0, 1, 2, 5, 7, 10,
14, 26, 38 dan 50. Dari setiap media
diambil dua botol sampel yang
dikondisikan dalam keadaan terang dan
dua botol sampel yang lain dikondisikan
dalam keadaan gelap.
Masing-masing sampel dengan
volume 10 mL ditambahkan 2 mL larutan
natrium dithionit 1 % dalam larutan
NaOH 4 % dan diukur absorbansinya
pada panjang gelombang maksimum.
Penambahan 2 mL larutan natrium
dithionit 1 % dalam NaOH 4 %
dilakukan saat akan diukur absorbansi
sampelnya.
c. Penetapan konsentrasi paraquat
Data absorbansi sampel yang
diperoleh diekstrapolasikan ke kurva
standar dan diperoleh konsentrasi sampel
dari tiap media pada masing-masing
kondisi. Hasil akhir berupa grafik
konsentrasi vs waktu untuk tiap media
yang masing-masing terdiri dari kondisi
gelap dan terang. Kemudian dilakukan
penentuan konstanta laju degradasi
paraquat pada kondisi terang dan gelap
untuk mengetahui kinetika degradasi
paraquat.
Evaluasi Metode Analisis Paraquat
Secara Spektrofotometri UV-Vis
Penentuan Panjang Gelombang
Maksimum
Penetapan panjang gelombang
maksimum untuk paraquat secara
29

spektrofotometri Ultra Violet-Visibel
dilakukan mengikuti metode analisis
yang dikembangkan oleh Constenla
(1990) dengan mengukur larutan standar
paraquat 30,36 mg/L yang telah direduksi
dengan natrium ditionit dalam suasana
basa. Syarat terjadinya reaksi dalam
mereduksi paraquat adalah dalam suasana
basa maka digunakan larutan natrium
dithionit 1% dalam larutan NaOH 4%.
Warna larutan yang telah direduksi akan
menghasilkan warna biru dengan serapan
pada panjang gelombang sekitar 600 nm.
Pengukuran panjang gelombang
yang memberikan serapan maksimum
dari larutan paraquat yang telah direduksi
dilakukan pada panjang gelombang
antara 500 sampai 800 nm, seperti terlihat
pada Gambar 1.
Gambar 1. Kurva panjang gelombang
maksimum paraquat tereduksi
Berdasarkan hasil pengukuran
panjang gelombang maksimum yang
dilakukan dengan menggunakan
spektofotometer UV-Vis diperoleh
serapan maksimum paraquat tereduksi
pada panjang gelombang 604 nm, artinya
pada panjang gelombang ini paraquat
tereduksi menyerap radiasi sinar Ultra
Violet-Visibel. Panjang gelombang
maksimum inilah yang akan digunakan
dalam melakukan pengukuran absorbansi
untuk menghitung konsentrasi paraquat
dalam sampel. Dalam melakukan
pengukuran absorbansi paraquat hal yang
perlu diperhatikan adalah stabilitas
reduktor natrium ditionit, hal ini perlu
dilakukan karena natrium ditionit sebagai
pereduktor sangat menentukan besarnya
nilai absorbansi yang akan terukur oleh
alat spektrofotometri UV-Vis.
Reduksi paraquat dengan
menggunakan natrium ditionit dalam
suasana basa akan menghasilkan radikal
kation yang bersifat kurang stabil yang
berwarna biru (Hassal, 1982). Radikal
kation ini akan mengalami autooksidasi
sehingga akan kembali membentuk ion
paraquat karena keberadaan air dan
oksigen seperti terlihat jelas dari
persamaan reaksi pada Gambar 2.
Mengingat sifat dari paraquat tereduksi
yang kurang stabil ini maka dalam
melakukan analisis dengan metode yang
dikembangkan oleh Constenla (1990)
harus dilakukan secepat mungkin.
30

Gambar 2. Skema proses reduksi
paraquat
Sensitivitas dan Batas Deteksi
Hal yang perlu diperhatikan dalam
melakukan suatu analisis adalah
parameter sensitivitas dan batas deteksi
karena dapat memberikan informasi
mengenai metode yang digunakan dalam
suatu penelitian apakah sudah memiliki
ketelitian dan ketepatan yang tinggi atau
belum. Kedua jenis parameter ini dapat
ditentukan dengan membuat kurva
hubungan antara absorbansi dan
konsentrasi dari setiap seri larutan standar
yang dibuat setiap kali melakukan
analisis sampel.
Pada penelitian ini dilakukan
pembuatan kurva kalibrasi dengan
menggunakan panjang gelombang
serapan maksimum paraquat diklorida
tereduksi dengan natrium ditionit dalam
suasana basa yakni pada panjang
gelombang 604 nm. Konsentrasi seri
larutan standar yang diukur untuk
membuat kurva kalibrasi dibuat pada
rentang konsentrasi 1,104 mg/L sampai
16,56 mg/L. Konsentrasi seri larutan
standar yang telah diukur akan digunakan
untuk menganalisis sampel pada waktu
yang telah ditentukan yakni pada hari ke-
0, 1, 2, 5, 7, 10, 14, 26, 38, dan 50.
Setiap pengukuran seri larutan
standar, data-data yang diperoleh
diplotkan dalam sebuah kurva sehingga
dari setiap kurva kalibrasi yang dibuat
diperoleh persamaan regresi linear (y =
ax + b ), dengan (a) adalah slop dan (b)
adalah intersep. Besarnya nilai slop dari
setiap kurva kalibrasi yang dibuat
menunjukkan sensitivitas (Skoog, 1985).
Nilai slop dari setiap kurva kalibrasi yang
dibuat pada penelitian ini jika
dibandingkan setiap kali melakukan
pengukuran konsentrasi sampel tidak
berbeda secara signifikan (Tabel 1),
dengan rata-rata sensitivitas adalah
0,0399 LA/mg. Hal ini menunjukkan
bahwa kurva standar yang diperoleh
dapat digunakan untuk menganalisis
konsentrasi paraquat dalam sampel. Pada
Tabel 1 juga disajikan nilai batas deteksi
dari masing-masing kurva kalibrasi,
dimana batas deteksi merupakan
konsentrasi analit terendah yang masih
terukur yang dapat ditentukan berbeda
nyata secara statistik dari pengukuran
blanko (Skoog, 1985).
NCH3 N CH3
2
Autooksidasi 2O2 + 2H2O 2H2O2 +O2
e
NH3C N CH3
31


Tabel 1. Data Kurva kalibrasi dan parameter analitik
Kurva Kalibrasi Parameter Analitik
Hari Persamaan regresi
linear
r
Sensitivitas
(LA/mg)
Batas deteksi
0 Y = 0,03792x + 0,01705 0,99994 0,03792 0,14456
1 Y = 0,03854x + 0,05694 0,99958 0,03854 0,38546
2 Y = 0,03989x + 0,00857 0,99994 0,03989 0,14478
5 Y = 0,04242x + 0,01526 0,99953 0,04242 0,40741
7 Y = 0,04881x + 0,01445 0,99964 0,04881 0,35818
10 Y = 0,04707x + 0,00971 0,99980 0,04707 0,26397
14 Y = 0,05267x – 0,00344 0,99986 0,05267 0,22320
26 Y = 0,05075x – 0,00136 0,99968 0,05075 0,33677
38 Y = 0,04120x + 0,02549 0,99966 0,04120 0,34924
50 Y = 0,04058x + 0,02530 0,99972 0,04058 0,31739
Menurut Miller dan Miller (1991)
batas deteksi dapat ditentukan sebagai
konsentrasi yang menghasilkan
absorbansi sebesar tiga kali standar
deviasi intersep (3 x Sa intersep) dibagi
slop dari kurva kalibrasi, dimana standar
deviasi intersep dihitung dengan
menggunakan program microsoft office
excel. Sehingga dari hasil perhitungan
didapat batas deteksi dari masing-masing
kurva standar seperti yang disajikan pada
Tabel 1.
Suatu kurva kalibrasi memiliki
ketelitian yang cukup tinggi apabila
koefisien korelasinya (r) mendekati satu.
Dari hasil perhitungan seperti yang
disajikan pada Tabel 1, dapat dilihat nilai
koefisien dari masing-masing kurva
kalibrasi berkisar antara 0,99953 sampai
0,99994.
Kinetika Degradasi Paraquat
Hasil perhitungan yang diperoleh
dengan menggunakan kurva kalibrasi
selanjutnya digunakan untuk mempelajari
kinetika degradasi paraquat diklorida.
Dalam penelitian ini dipelajari pengaruh
sinar matahari yang diduga dapat
meningkatkan laju degradasi paraquat.
Dalam penelitian ini dilakukan dua
macam perlakuan sampel yakni
perlakuan pada kondisi terang dimana
sampel dibiarkan berkontak dengan sinar
matahari secara langsung tanpa ada
penghalang. Sedangkan pada kondisi
gelap dimana semua permukaan wadah
sampel dibalut dengan menggunakan
kertas karbon. Kedua jenis perlakuan ini
masing-masing masih dibedakan
berdasarkan kesterilan sampel dengan
menggunakan autoklaf dan tanpa
sterilisasi.
Pengaruh sinar matahari terhadap
laju degradasi ditinjau berdasarkan
perbandingan antar media pada masing-
masing kondisi berdasarkan berbagai
media percobaan. Hasil perhitungan yang
32


diperoleh dari percobaan menunjukkan
bahwa telah terjadi penurunan
konsentrasi paraquat pada kondisi terang
untuk keenam media yang dibuat yaitu
akuades steril, air sumur steril, filtrat
tanah Oematanunu steril, akuades tidak
steril, air sumur tidak steril dan filtrat
tanah Oematanunu tidak steril. Hal ini
dapat terlihat jelas pada Gambar 3, yang
menunjukkan perbandingan penurunan
konsentrasi paraquat pada kondisi terang
dan gelap untuk keenam media percobaan
yang digunakan dalam penelitian ini.
a. Media akuades steril
b. Media air sumur steril
33


c. Media filtrat tanah Oematanunu steril
d. Media akuades tidak steril
e. Media air sumur tidak steril
34


f. Media filtrat tanah Oematanunu tidak steril
Gambar 3. Grafik hubungan antara konsentrasi paraquat dan waktu pada berbagai media
percobaan
Pada keenam gambar grafik pada
Gambar 3, untuk media kondisi terang
menunjukkan telah terjadi penurunan
konsentrasi yang sangat berbeda pada
keenam media percobaan. Hal ini
menurut Hassal (1982) disebabkan oleh
karena sinar ultra violet dari sinar
matahari yang diserap oleh molekul
paraquat diklorida dapat menyebabkan
terjadinya pembukaan salah satu cincin
piridin yang menghasilkan N-metil-4-
karboksipiridinium (Gambar 4).
N N
+
N NH
CHO
CH3
CH3
H3C
H3C Cl-
2+
2Cl-
+
NH3C COO Cl- + CH3NH2HCl
Gambar 4. Skema degradasi paraquat
oleh sinar UV dari matahari
(Wogo, 2002)
Media percobaan untuk kondisi
gelap dari grafik yang disajikan tidak
menunjukkan penurunan yang begitu
berbeda untuk keenam media yang
dibandingkan. Dari perbandingan ini
dapat dikatakan bahwa pada media
percobaan untuk kondisi terang telah
terjadi peristiwa degradasi paraquat oleh
sinar UV matahari. Sedangkan untuk
35


keenam media percobaan pada kondisi
gelap tidak terjadi peristiwa degradasi.
Kajian kinetika degradasi dari
masing-masing media dalam penelitian
ini dilakukan melalui penentuan orde
dan konstanta degradasi. Hasil
perhitungan orde dan konstanta laju
degradasi paraquat pada kondisi terang
dari masing-masing media dapat dilihat
pada Tabel 2.
Tabel 2. Data orde dan konstanta laju degradasi paraquat (k) dari berbagai media
Media Orde k  Standar deviasi
Akuades steril 1 0,02984 ± 0,00408
Akuades tidak steril 1 0,03458 ± 0,00252
Air sumur steril 1 0,04720 ± 0,00182
Air sumur tidak steril 1 0,06217 ± 0,00317
Filtrat Oematanunu steril 1 0,06086 ± 0,00285
Filtrat Oematanunu tidak steril 1 0,06998 0,00336
Sinar matahari dapat meningkatkan laju
degradasi paraquat. Penyinaran selama 50
hari (8 jam/hari) mampu mendegradasi
paraquat mencapai 96,00501 % untuk
media filtrat tanah Oematanunu tidak
steril, media filtrat tanah Oematanunu
steril mencapai 93,95629 %, media air
sumur tidak steril mencapai 94,27148 %,
media air sumur steril mencapai
90,56803 %, media akuades tidak steril
mencapai 81,97919 % dan media akuades
steril mencapai 71,65681 %.
SIMPULAN
Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian dan
uraian pada pembahasan yang telah
dilakukan dapat diambil beberapa
kesimpulan sebagai berikut:
1. Dari keenam media yang dibuat
(akuades steril, air sumur steril, filtrat
tanah Oematanunu steril, akuades
tidak steril, air sumur tidak steril dan
filtrat tanah Oematanunu tidak steril).
Pada kondisi terang dan gelap
mengikuti reaksi orde I, dengan
konstanta laju degradasi paraquat
dalam media steril dan tidak steril
pada kondisi terang adalah :
a. Media steril: akuades (0,02984
hari-1
), air sumur (0,04720 hari -1
),
filtrat tanah Oematanunu (0,06086
-1
).
b. Media tidak steril: akuades
(0,03458 hari-1
), air sumur
(0,06217 hari-1
), filtrat tanah
Oematanunu (0,06998 hari -1
).
2. Sinar matahari dapat meningkatkan
degradasi paraquat dengan lama
36


penyinaran selama 50 hari (8 jam/
hari) mampu mendegradasi paraquat
mencapai 71,65681 - 96,00501 %.
Saran
Perlu dilakukan penelitian lebih
lanjut mengenai proses lain yang dapat
menurunkan konsentrasi paraquat di
dalam lingkungan.
DAFTAR PUSTAKA
Constenla, M.A., 1990, Paraquat Behavior in Costa Rica Soils and Residues in Coffee,
Journal Agriculture Food Chemistry, Vol. 38
Djojosumarto, P., 2000, Teknik Aplikasi Pestisida Pertanian, Kanasius, Yogyakarta
Hassal, K.A., 1982, The Biochemistry and Uses of Pesticides, 2nd
edition, Macmillan Press,
New York
Miller, J. C., and Miller, J. N., diterjemahkan oleh Suroso, 1991, Statistika Untuk Kimia
Analitik, ITB, Bandung
Muktamar, Z., Sukisno dan Nanik, S., 2004, Adsorpsi dan Desorpsi Herbisida Paraquat
Oleh Bahan Organik Tanah, Jurnal Akta Agrosia Vol. 7, Fakultas Pertanian,
Universitas Bengkulu
Nanik, S., Zainal, M., Doni, H., 2006, Mobilitas Herbisida Paraquat Melalui Kolom Tanah
Dystrandept dan Dystrudept, Jurnal Akta Agrosia Vol. 9, Fakultas Pertanian,
Universitas Bengkulu
Skoog, D.A., 1985, Principles of Instruments Analysis, 3rd
edition, Saunders College
Publishing
Sudarmo, S., 1991, Pestisida, Kanisius, Yogyakarta
Wogo, H.E., 2002, Studi Kinetika Degradasi Paraquat (1,1-Dimetil-4,4-Bipiridilium)
Dalam Lingkungan Tanah Lombok, Skripsi, UGM, Yogyakarta
37


ISOLASI METIL OLEAT HASIL TRANSESTERIFIKASI MINYAK JARAK
PAGAR (JATROPHA CURCAS L) MENGGUNAKAN KROMATOGRAFI KOLOM
Febri Odel Nitbani
Jurusan Kimia, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana
ABSTRACT
Isolation methyl oleic from transesterification product mixture of castrol oil
(Jatropha curcas L.) has been done. The process of methyl oleic isolation via colum
cromatography was done using chloroform : n-hexsane : formic acid (90:10:1) as an eluen
and silica gel H40 as a stationary fase. The methyl oleic was tested with Gas
Chromatography-Massa Spectroscopy (GC-MS). The result showed that the percentage of
methyl oleic is 65,18 %.
Keywords : Castrol oil, methyl oleic, colum chromatography
Indonesia adalah salah satu
negara penghasil minyak nabati di dunia.
Minyak nabati yang dihasilkan seperti,
minyak sawit, minyak jarak, minyak
kopra, dalam jumlah yang cukup besar.
Minyak nabati yang terkandung dalam
biji tumbuhan merupakan trigliserida
(gambar 1) yang tersusun oleh asil-asil
dari asam lemak jenuh maupun tidak
jenuh yang diperoleh melalui proses
maserasi menggunakan pelarut polar dan
non polar( Gunston dan Hamilton, 2001).
H2C O C R1
O
H2C O C R2
O
HC O C R3
O
Gambar 1 Trigliserida
Transesterifikasi berkatalis basa
minyak jarak pagar (Jatropha curcas L.)
menghasilkan metil oleat 33%
(Kusumawati, 2009). Hidrolisis metil
oleat akan menghasilkan asam oleat yang
merupakan asam lemak esensial.
Senyawa-senyawa asam lemak seperti
asam oleat berperan untuk menghasilkan
produk yang secara komersil penting dan
ditemukan aplikasinya dalam berbagai
bidang diantaranya sebagai pemplastis
(plastizier) dan penstabil (stabilizer)
untuk resin polivinil klorida (PVC)
(Yadav dan Satoskar, 1997). Sumber-
sumber asam oleat dalam minyak nabati
terutama dihasilkan dari zaitun, kedelai
dan biji bunga matahari (Gan et al, 1992).
Lemak atau minyak merupakan
salah satu jenis makanan yang banyak
digunakan untuk diet sehari- hari.
Beberapa hal yang mempengaruhi sifat-
38


sifat minyak adalah asam lemak
penyusunnya yaitu asam lemak jenuh
(Saturated fatty acid) dan asam lemak tak
jenuh (Unsaturated fatty acid), yang
terdiri atas Monounsaturated fatty acid
(MUFA) dan poly unsaturated fatty acid
(PUFA). Salah satu jenis MUFA adalah
asam oleat (asam lemak omega 9)
mampu menurunkan lipoprotein yang
densitasnya sangat rendah (low density
lipoprotein = LDL) dan meningkatkan
lipoprotein yang densitasnya tinggi (High
density lipoprotein = HDL). Asam lemak
Omega 9 mampu mencegah penyakit
jantung koroner yang sudah teruji secara
laboratoris dan epidemologis. Asam oleat
banyak terdapat pada bahan makanan
seperti minyak kelapa sawit, yoghurt,
susu, keju, miyak zaitun, tempe, tahu dan
lain-lain.
Metode kromatografi kolom
sudah digunakan sebagai metode
pemisahan untuk memisahkan metil ester
dari asam-asam lemak dalam minyak
kemiri (Tarigan, 2009). Berdasarkan
hasil penelitian bahwa minyak jarak
pagar mengandung metil oleat 33 % dan
manfaat penting asam oleat sebagai asam
lemak esensial maka melalui penelitian
ini akan dilakukan isolasi metil oleat
hasil transesterifikasi minyak jarak pagar
(Jatropha curcas L.) menggunakan
teknik pemisahan kromatografi kolom.
Penelitian ini diharapkan menaikkan nilai
guna biji jarak pagar selain sebagai bahan
bakar juga dapat dimanfaatkan sebagai
sumber asam lemak esensial.
MATERI DAN METODE
Bahan
Bahan yang digunakan dalam
penelitian ini adalah biji jarak pagar
(Jatropha curcas L ), Petroleum eter,
metanol, NaOH, Na2SO4 anhidrat, Silika
gel H- 40, Kloroform, n-Heksana dan
Asam format.
Alat
Alat-alat yang digunakan dalam
penelitian ini adalah : alat gelas
laboratorium, satu set alat ekstraksi
sokhlet, satu set alat evaporator Buchii
tipe R-124, alat timbangan elektrik
(Libror EB-330 Shimadzu), tabung
kolom, pipa kapiler, plat kromatografi
lapis tipis, pipet tetes dan Kromatografi
Gas–Spektroskopi Massa ( GC-MS,
Shimadzu QP-2010).
Prosedur Kerja
a. Penyiapan sampel campuran metil
ester minyak jarak pagar
(Kusumawati, 2009)
Ekstraksi Biji Jarak Pagar
Minyak biji jarak pagar
(Jatropha curcas L) diperoleh dengan
ekstraksi pelarut menggunakan petroleum
eter menghasilkan minyak berwarna
kuning dan berbau kas minyak jarak
kemudiaan dilakukanan dengan tahap
netralisasi yang merupakan proses
pemurnian minyak jarak pagar.
39


Reaksi Transesterifikasi
Minyak jarak pagar (Jatropha
curcas L) yang sudah dinetralisasi
sebanyak 100 gram dimasukkan ke dalam
labu yang sudah dilengkapi dengan
pengaduk magnet dan larutan metoksida
(campuran 20 mL metanol 90% dan 2
gram NaOH yang telah tercampur
sempurna). Campuran diaduk selama 90
menit sampai reaksi transesterifikasi
sempurna. Hasil reaksi dievaporasi dan
residu dilarutkan dalam 75 mL PE ,
dimasukkan dalam corong pisah dan
dicuci dengan air sampai pH netral.
Lapisan organik dikeringkan dengan
Na2SO4 anhidrat, dan filtratnya
dievaporasi.
b. Isolasi Metil Oleat
Isolasi metil oleat dilakukan
dengan menggunakan kromatografi
kolom menggunakan silika gel H-40 dan
eluent yang digunakan kloroform : n-
heksana : asam format 90:10:1 (v:v:v).
hasil yang diperoleh kemudian dianalisis
menggunakan GC-MS.
Penelitian ini bertujuan untuk
mengisolasi metil oleat dari campuran
metil ester hasil transesterifikasi minyak
jarak pagar (Jatropha curcass L)
menggunakan kromatografi kolom.
Bahan dasar untuk proses isolasi ini
menggunakan minyak jarak pagar yang
sudah ditransesterifikasi menggunakan
katalis basa oleh Kusumawati (2009).
Berdasarkan hasil penelitian
Kusumawati, metil oleat yang terdapat
dalam campuran metil ester hasil
transesterifikasi minyak jarak adalah
sebesar 33 %. Untuk teknik pemisahan
dengan kromatografi kolom digunakan
fase diam berupa silika gel H40 dan fase
gerak berupa campuran kloroform : n-
heksana : asam format (90: 10 : 1).
Campuran metil ester minyak jarak pagar
dimasukan dalam kolom berisi fase diam
dan dialiri eluen dengan laju satu tetes
setiap 15 menit. Komponen- komponen
yang terpisah akan terbawa oleh fase
gerak keluar kolom dan ditampung tiap 5
ml dalam botol sampel. Tiap sampel
hasil kolom kromatografi dianalisis
menggunakan kromatografi lapis tipis
dan sampel-sampel yang menujukkan
noda atau harga Rf yang sama
dikumpulkan jadi satu. Sampel dengan
harga Rf 0,9 cm selanjutnya dianalisis
menggunakan Kromatografi gas–
spektroskopi massa (KG–MS). Analisis
Menggunakan KG-MS menghasilkan
kromatogram seperti ditampilkan pada
gambar
40


Gambar 2. Kromatogram sampel Rf= 0,9
Kromatogram (Gambar 2)
menunjukkan bahwa terdapat 5 puncak
dengan waktu retensi dan kadar yang
berbeda-beda yang berarti terdapat 5
senyawa berbeda dalam sampel yang
dianalisis. Masing-masing puncak
dideskripsikan secara lengkap dalam
tabel 1. Puncak 3 dengan waktu retensi
17,33 menit merupakan puncak dengan
kelimpahan terbesar dalam campuran
yaitu 65,18 %, sedangkan puncak lain
berada dalam kelimpahan yang kecil
yaitu dibawah 25 %.
Tabel 1. Waktu retensi dan kadar
senyawa dalam sampel
dengan Rf 0,9 cm
Puncak dan
Waktu retensi
(menit)
Persentase(%)
(1) 15.234 1.773
(2) 15.489 21.965
(3) 17.332 65.185
(4) 17.442 10.706
(5) 19.093 0.370
Spektra massa puncak 1 dengan
waktu retensi 15.234 menit yang
memiliki kadar 1.77 % ditampilkan pada
gambar 3.
Gambar 3. Spektra massa puncak 1
Spektra massa (gambar 3)
menunjukkan ion molekuler pada m/z =
281 dan puncak dasar pada m/z = 55,1
yang sesuai sesuai dengan berat molekul
metil palmitoleat (gambar 4).
O
O
Gambar 4. Struktur senyawa metil
palmitoleat
Spektra massa senyawa puncak 2
dengan waktu retensi 15.489 menit dan
kadar 21 % memberikan ion molekuler
pada m/z =283 yang sesuai dengan berat
molekul dari metil palmitat dan memiliki
struktur seperti pada gambar 5.
O
O
palmitat
Spektra massa senyawa puncak 3
dengan waktu retensi 17.332 menit dan
kelimpahan terbesar yaitu 65.185 %
ditunjukan pada gambar 6.
41


Dari spektrum massa dengan ion
molekuler pada m/z = 296 dan puncak
dasar pada m/z = 55 dapat disimpulkan
bahwa senyawa puncak 3 adalah metil
oleat (gambar 7). Pemurnian atau
pemisahan metil oleat dalam campuran
metil ester hasil transesterifikasi dengan
kromatografi kolom ternyata menaikkan
kemurnian metil oleat dari 33 % menjadi
65 %.
Metil oleat sendiri merupakan
ester dari asam oleat dimana asam oleat
adalah asam lemak omega 9 yang
merupakan asam lemak esensial dan
sangat penting bagi kesehatan manusia.
Asam oleat sendiri dapat diperoleh
dengan menghidrolisis metil oleat. Selain
fungsi kesehatan, asam oleat juga banyak
digunakan sebagai bahan baku dalam
industri makanan, kosmetik maupun
polimer. Oleh karena itu menemukan
bahan atau sumber asam oleat merupakan
hal yang sangat penting apalagi
sumbernya berasal dari sumber bahan
alam terbarukan yaitu biji jarak pagar.
O
O
Gambar 7. Struktur senyawa metil oleat
Spektra masa puncak 4 (gambar
8) pada waktu retensi 17.442 menit
dengan kadar relatif 10 % menunjukan
ion molekuler pada m/z = 298 sangat
sesuai dengan berat molekul metil stearat
(gambar 9). Hidrolisis terhadap metil
stearat akan menghasilkan asam stearat
sebagai suatu asam lemak jenuh.
O
O
stearat
Spektra masa puncak 5 (gambar
10) pada waktu retensi 19,093 menit
dengan kadar relatif 0,3 % menunjukan
ion molekuler pada m/z = 326 sangat
sesuai dengan berat molekul metil
arakidonat (gambar 11).
42


O
O
arakidonat
Berdasarkan hasil interpretasi
spektrum massa masing-masing puncak
kromatogram maka dapat disimpulkan
bahwa sampel hasil kromatografi kolom
dari campuran metil ester minyak jarak
mengandung senyawa-senyawa seperti
yang dirangkum dalam tabel 3.
Tabel 3. Jenis senyawa hasil kolom
kromatografi campuran metil ester
Puncak
Waktu
retensi
(menit)
Senyawa
Kadar
(%)
1 15,237
Metil
palmitoleat
1,773
2 15,491
Metil
palmitat
21,965
3 17,334 Metil oleat 65,185
4 17,443
Metil
stearat
10,706
5 19,093
Metil
arakidonat
0,370
SIMPULAN
Berdasarkan penelitian yang telah
dilakukan diperoleh kesimpulan sebagai
berikut :
1. Metil oleat dapat dipisahkan dari
campuran metil ester minyak jarak
pagar (Jatropha curcas L.)
menggunakan teknik kromatografi
kolom
2. Metil oleat yang dihasilkan memiliki
kadar 65,185 %
3. Teknik pemisahan dengan
kromatografi kolom dapat menaikkan
kemurnian metil oleat
DAFTAR PUSTAKA
Gunstone, F.D., dan Hamilton, R.J., 2001, Oleochemical Manufacture and Applications,
Sheffield Academic Press Ltd, London
Gan, L.H., Goh, S.H., dan Ooi, K.S., 1992, Kinetic Studies of Epoxidation and Oxiran
Cleavage of Palm Oil Methyl Esters, J. Am. Oil Chem. Soc, 69(4):347-349
43


Kusumawati, A, 2009, Sintesis senyawa Epoksida Turunan Minyak Jarak (Jatropha
curcas L.) Melalui Reaksi Transesterifikasi Dan Epoksidasi, Universitas Nusa
Cendana-Kupang
Silverstein, R.M., dan Bassler, G.C., 1991, Spectrometric Identification of Organic
Compounds, Fourth Edition, John Wiley and Sons, New Yor
Tarigan, D., 2009, Pembuatan Senyawa Alkanolamida Tetrahidroksi Oktadekanoat yang
Diturunkan dari Minyak Kemiri, Indo.J.Chem., 9 (2), 271-277
Yadav, G. D., dan Satoskar, D. V., 1997, Kinetic of Epoxidation of Alkyl Esters of
Undecylenic Acid: Comparation of Traditional Routes vs Ishii-Venturello
Chemistry, J. Am. Oil Chem. Soc,74(4):397-407.
44


KARAKTERISTIK PASANG SURUT LAUT DAN PASANG SURUT BUMI
DI DAERAH CILACAP
Abdul Wahid
Jurusan Fisika, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana
ABSTRACT
It has been done a research about earth tide characteristic to the ocean tide analysis
at station Cilacap, . The aim is to determine the characteristic of the earth tide and the
ocean tide, and the existence of semidiurnal variation, diurnal variation, periodicity and
correlation of both natural phenomena (earth tide and ocean tide).The analysis was done by
three stages, i.e: phase different analysis, periodicity analysis, and correlation analysis.
Based on the analysis, it reveals that there are phase lags of the ocean tide from the
earth tide, i.e: the north beach stations Cilacap, is 100 minutes in average. The periodicity
at the north beach stations have tide prevailing semidiurnal variation.
Keywords: tide, correlation, semidiurnal variation

Pasang surut merupakan salah
satu gejala alam yang perubahannya
secara periodik sesuai dengan posisi dan
letak benda angkasa (utamanya bulan dan
matahari) terhadap bumi, sehingga
terjadinya gaya pembangkit pasang surut,
secara garis besar gaya pembangkit
pasang surut ditimbulkan oleh tiga
gerakan utama: revolusi bulan terhadap
bumi, revolusi bumi terhadap matahari
dan rotasi bumi terhadap sumbunya
(Wahid, 2008).
Pasang surut bumi sangat penting
untuk koreksi pada pengukuran gravitasi
dengan menggunakan alat gravitymeter
La Coste Romberg yang variasinya antara
puncak positif dan negatif adalah 300
mikrogal serta dimanfaatkan pada
pengukuran sifat datar teliti. Pasang surut
laut digunakan untuk kepentingan
perhubungan pelayaran laut, pemanfaatan
sumberdaya hayati perairan, pariwisata,
pencemaran lingkungan, pertahanan
nasional serta pengembangan
pemanfaatan pasang surut laut sebagai
salah satu sumber energi alternatif .
Secara umum tujuan dari
penelitian ini adalah untuk mengetahui
dan memahami karakteristik pasang surut
bumi dan pasang surut laut Stasiun
Cilacap, serta menganalisa data pasang
surut laut dan data pasang surut bumi
sehingga dapat diperoleh informasi
tentang: adanya variasi tengah harian
(semidiurnal variation) dan variasi harian
(diurnal variation) jenis periodesitas
serta korelasinya.
45


Dengan memperhatikan letak
Perairan Indonesia yang diapit oleh
Lautan Pasifik dan Lautan Hindia serta
merupakan perairan yang setengah
tertutup, terlihat bahwa Perairan
Indonesia agak terbatas untuk
berinteraksi secara maksimal dengan
gaya pembangkit pasang surut, tetapi
merupakan reaksi dari sistem pembangkit
pasang surut dari Lautan Pasifik dan
Lautan Hindia. Disamping kondisi
tersebut, pengaruh resonansi lokal berupa
bentuk, luas, kedalaman, keadaan
topografi bawah air dan lain-lain, juga
memiliki andil dalam proses perambatan
pasang surut di Perairan Indonesia
(Pariwono, 1989)
MATERI DAN METODE
MATERI
Pasang Surut Bumi
Pada dasarnya semua benda-
benda angkasa yang memiliki massa akan
mempengaruhi titik-titik massa di bumi,
tapi karena posisinya sangat jauh maka
pengaruh tersebut dapat diabaikan, hal ini
sesuai dengan Hukum Newton tentang
gravitasi (Longman,1959):
122
12
21
21
ˆ)( r
r
mm
GrF 

(1)
dimana: F adalah gaya tarik menarik, G
konstanta gravitasi, m1 dan m2 massa
benda 1 dan benda 2, r jarak antara
benda1 ke benda 2.
Gaya – gaya Pasang Surut Akibat
Bulan dan Matahari
Besarnya potensial pada
sembarang titik di permukaan bumi
akibat dari gaya gravitasi bulan dan rotasi
bulan, jika bumi dianggap sebagai benda
rigid, maka kuat medan gravitasi pasang
surut bumi pada titik P dipermukaan
bumi akibat gaya dari bulan adalah
(Stacey,1977):
 1cos3 2
3
 
R
Gma
g (2)
Dari persamaan (2) terlihat bahwa
pasang surut yang diakibatkan oleh bulan
berbanding terbalik dengan jarak pangkat
tiga, sehingga gaya pasang surut karena
matahari adalah 0,46 kali dari pasang
surut akibat bulan.
Pasang Surut Bumi Metode Broucke
Menurut Broucke at al (1972),
besarnya komponen tegak pasang surut
bumi akibat bulan, adalah
(Sunarjo,1988):



 



 

2
3
2
3
2
cos1  zkpgm (3)
dengan 2
1a
GM
k m
 ;
zcos21 2
  ;
  2
sin1 fp 
 coscoscossinsincos z
dimana: G konstanta gravitasi, p
horisontal paralaks, mM massa bulan, 1a
jari – jari equator, z sudut zenith bulan, 
46


lintang tempat pengamat,  deklinasi
bulan,  sudut jam bulan setempat, 
right ascension, f konstanta
penggepengan bumi (1/298), dan 
kemiringan bidang eliptik.
Sedangkan pasang surut bumi
komponen tegak akibat matahari adalah:
 1cos3  
D
rGM
g s
s (4)
dimana: sM massa matahari, r jarak
pengamat dengan pusat bumi, D jarak
pusat bumi dengan pusat matahari,
 sudut zenith matahari.
Sehingga besar total pasang surut
bumi akibat dari bulan dan matahari
Metoda Bruocke at al (1972) adalah
(Longman,1959):
smtotal ggg  (5)
Dari persamaan (3), (4) dan (5)
terlihat bahwa besarnya pasang surut
bumi komponen tegak tergantung pada
posisi pengamat dan waktu.
Pasang Surut Laut
Pasang surut laut merupakan
fenomena naik turunnya muka laut secara
periodik karena adanya gaya pembangkit
pasang surut terhadap massa air di
permukaan bumi, yang dapat diamati
secara nyata di daerah pantai.
Gaya pembangkit pasang surut
Karena adanya rotasi bumi bulan
pada sumbu perputaran bersama maka
setiap titik massa yang ada di permukaan
bumi bekerja gaya sentrifugal (Fc)
arahnya berlawanan dengan posisi bulan,
selain itu titik massa yang ada di
permukaan bumi akan mengalami gaya
gravitasi bulan (Fg) yang arahnya menuju
pusat massa bulan dan besarnya
bergantung pada jarak antara titik massa
yang ditinjau dengan pusat massa bulan.
Proses ini terjadi secara simultan dan
berperiodik menyebabkan peristiwa
pasang surut (Fp) di permukaan bumi
akibat bulan (Gambar1)
Gambar 1. Gaya pembangkit pasang surut akibat bulan (Pariwono, 1989)
Gaya pembangkit pasut yang diakibatkan oleh posisi bulan pada satuan titik massa
di permukaan bumi ketika bulan berada pada titik Zenith atau Nadir adalah:
Fg
Fc
Fp
Bumi
Bumi
Bulan
47


Tabel 1. Gaya pembangkit pasut akibat bulan (Djaja,1989)
Posisi Bulan Gaya Tarik Gaya Sentrifugal Gaya Pembangkit Pasut
Zenith  2
rR
GM

2
R
GM

  322
211
R
rGM
RrR
GM 









Pusat Bumi 2
R
GM
2
R
GM

0
Nadir  2
rR
GM

2
R
GM

  322
211
R
rGM
rRR
GM 









Dimana: G merupakan konstanta
gravitasi, M massa bulan, r jari –jari
bumi, R jarak antara pusat bumi dan
pusat bulan.
Tipe – tipe pasang surut laut
Tipe-tipe pasang surut laut secara
garis besar dibedakan menjadi
(Triatmodjo,1999).:
1. Pasang Surut Tengah Harian (Semi
Diurnal Tide).
2. Pasang Surut Harian (Diurnal Tide).
3. Pasang Surut Campuran Dominan
Tengah Harian (Mixed Tide
Prevailing Semi Diurnal),
4. Pasang Surut Campuran Dominan
Harian (Mixed Tide Prevailing
Diurnal),
Pasang surut perbani dan pasang
surut purnama
Karena peredaran bumi dan bulan
pada orbitnya, revolusi bulan terhadap
bumi ,serta rotasi bumi terhadap
matahari, sehingga posisi bulan – bumi –
matahari selalu berubah secara periodik,
sehingga terjadinya pasang surut perbani
(pasang kecil, neap tide) dan pasang surut
purnama (pasang besar , spring tide)
(Wahid,2007).
48


Komponen Harmonik Pasang Surut
Tabel 2. Komponen pasang surut yang penting (Pariwono ,1989)
Nama Komponen Simbol Periode (jam)
Perbandingan
(relatif)
Tengah Harian (semi diurnal)
 Principal Lunar
 Principal Solar
 Larger Lunar Elliptic
 Luni Solar semi diurnal
Harian (diurnal)
 Luni Solar diurnal
 Principal Lunar diurnal
 Principal Solar diurnal
 Larger Lunar Elliptic
Periode Panjang (long period)
 Lunar fortnightly
 Lunar monthly
 Solar semi annual
M2
S2
N2
K2
K1
O1
P1
Q1
Mf
Mm
Ssa
12,42
12,00
12,66
11,96
23,93
25,82
24,07
26,91
328,0
661.0
2.191,0
1,000
0,466
0,192
0,127
0,584
0,415
0,194
0.008
0,017
0,009
0,008
METODE
Lokasi dan Posisi Penelitian
Lokasi penelitian adalah pada
Stasiun Pasang Surut Cilacap dengan
posisi 1090
00’E - 70
45’S Sebagai
referensi, pengukuran data pasang surut
gravitasi bumi dilakukan di
Lab.Geofisika UGM posisi 1100
46’E -
70
22’S untuk menguji keakuratan
Program pasang surut teoritik yang di
buat oleh Broucke at al (1972).
Pengukuran pasang surut bumi di
Laboratorium Geofisika UGM
Pengukuran pasang surut bumi
dilakukan di laboratorium Geofisika
UGM menggunakan alat La Coste &
Romberg Gravitymeter selama 15 hari
(03 hingga 17 Mei 2001), dengan rentang
waktu data pengukuran satu menit, data
terekam secara otomatis melalui
komputer yang dirangkai dengan alat
tersebut. Program pasang surut teoritik
yang di buat oleh Broucke at al (1972),
melalui program tersebut, data pasang
surut bumi teoritik tanggal 03 hingga 17
mei 2001 dapat diedit secara langsung
dengan input berupa posisi, waktu dan
ketinggian lokasi.
49


Melalui program pasang surut
bumi Broucke at al, dapat diperoleh data
pasang surut bumi untuk stasiun
Surabaya, sehingga dapat dilakukan
analisis untuk data sekunder pasang surut
laut pada waktu yang sama
Pengumpulan data pasang surut laut.
Data pasang surut laut merupakan
data sekunder yang diperoleh dari Pusat
Pemetaan Dasar Kelautan dan
Kedirgantaraan BAKOSURTANAL, data
Stasiun Cilacap dengan tahun
pengukuran 1997, dengan bentangan
waktu pengukuran 1 jam, dari data itu
ada beberapa bulan data yang error dan
tidak dapat digunakan.
Pengeditan data pasang surut bumi
teoritik
Melalui Program pasang surut
bumi teoritik Metode Broucke at al
(1972), diperoleh data pasang surut bumi,
dengan input posisi, waktu pengukuran
dan ketinggian, pada Stasiun Surabaya,
tahun dan bentangan waktu pengukuran
yang sama dengan stasiun pasang surut
laut, agar dapat dilakukan analisis beda
fase, periodesitas dan korelasi.
Analisis Data
Analisis beda fase dilakukan
untuk melihat seberapa jauh perbedaan
fase yang terjadi antara pengukuran
pasang surut bumi di Lab Geofisika
UGM dengan Metode Broucke dan data
pasang surut laut. Data pasang surut bumi
dan laut diplot dalam bentuk grafik
amplitudo gelombang versus waktu
pengukuran, dengan menggunakan
Program Matlab diperoleh beda fase.
Analisis periodesitas dilakukan
untuk menampilkan periodesitas
komponen harmonik variasi data pasang
surut bumi dan laut , data dalam kawasan
waktu diubah dalam kawasan frekuensi
dengan memanfaatkan Transformasi
Fourier Cepat (Fast Fourier Transform =
FFT). Melalui program Matlab diperoleh
keluaran berupa grafik antara frekuensi
(siklus/jam) versus normalisasi
amplitudo, periodesitas komponen
harmonik variasi harian dan variasi
tengah harian.
Analisis korelasi dilakukan untuk
melihat sejauhmana hubungan antara data
pasang surut bumi dan pasang surut laut
dengan menghitung koefisien korelasinya
Pasang surut bumi pengamatan dan
teoritik Lab. Geofisika UGM
Dari referensi diperoleh pasang
surut bumi di Laboratorium Geofisika
UGM antara teoritik dan hasil
pengamatan memiliki pola komponen
harmonik yang sama, bertipe variasi
campuran dominan tengah harian
(Wahid. 2007).
50


Pasang surut bumi dan pasang surut
laut stasiun Cilacap.
Dari analisis beda fase stasiun
pasang surut bumi dan pasang surut laut,
terlihat bahwa pada stasiun pasang surut
Cilacap pasang surut bumi mendahului
pasang surut laut dengan beda fase rata-
rata 100 menit.(Gambar 2)
Dari analisis periodesitas Stasiun
Cilacap memperlihatkan periodesitas
pasang surut bumi dan pasang surut laut
memperlihatkan pola spektrum yang
sama dimana komponen harmonik
pasang surut variasi tengah harian lebih
dominan daripada variasi harian
(komponen pasang surut M2, S2, N2 dan
K2) (Gambar. 3).
Sedangkan dari analisis korelasi
diperoleh bahwa korelasi antara pasang
surut laut dan pasang surut bumi
memiliki korelasi yang sangat kuat
dengan koefisien korelasi rata-rata 0.8960
jauh di atas nilai kritis dari nilai tabel
0.080 untuk taraf kepercayaan 5%
(Gambar 2), (Gambar 3).
Perairan Indonesia tidak
digerakkan oleh aksi gravitasi bulan dan
matahari secara langsung, walaupun ada
tetapi kecil, namun merupakan cerminan
dari sistem pasang surut Lautan Fasifik
dan Lautan Hindia, selain itu resonansi
lokal dan pengaruh topografi dasar
Lautan Indonesia memberikan pengaruh
yang sangat nyata, menyebabkan kondisi
pasang surut Perairan Indonesia menjadi
kompleks .
Pasang surut bumi dan pasang
surut laut untuk stasiun Cilacap memiliki
korelasi yang sangat kuat, karena
keduanya mendapatkan pengaruh
langsung dari gaya pembangkit pasang
surut yang sama.
Stasiun Cilacap pengaruh pasang
surut laut dari gaya pembangkit pasang
surut Lautan Hindia sedangkaan pasang
surut bumi yang didasarkan pada gaya
tarik benda-benda angkasa, posisi, serta
ketinggian dari permukaan laut, atau
dengan kata lain digerakkan oleh gaya
pembangkit pasang surut akibat gravitasi
bulan dan matahari.
51


1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0 7 0 0 8 0 0 9 0 0 1 0 0 0
- 4 0 0
- 3 0 0
- 2 0 0
- 1 0 0
0
1 0 0
2 0 0
3 0 0
4 0 0
G e lo m b a n g P a s a n g S u r u t L a u t S t a s i u n C i la c a p 1 9 9 7
W a k t u P e n g u k u r a n D a l a m J a m
AmplitudoGelombangDalamCm
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
-150
-100
-50
0
50
100
150
200
W aktu Pengukuran Dalam Jam
AmplitudoGelombangDalamMikrogal
Gelombang Pasang Surut Bumi Teoritik Stasiun Cilacap 1997
Gambar 2. Gelombang pasang surut laut dan pasang surut bumi Cilacap
52


1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 2 4 2 6 2 8 3 0
0
0 . 1
0 . 2
0 . 3
0 . 4
0 . 5
0 . 6
0 . 7
0 . 8
0 . 9
1
M 2
S 2
K 2
N 2 K 1
P 1
O 1
S p e k t ru m F F T D a t a P a s a n g S u ru t L a u t S t a s iu n C ila c a p 1 9 9 7
NormalisasiSpektrumAmplitudo
P e rio d e s it a s D a la m J a m
1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 2 4 2 6 2 8 3 0
0
0 . 2
0 . 4
0 . 6
0 . 8
1
M 2
S 2
K 2 N 2 K 1 P 1 O 1
S p e k t ru m F F T D a t a P a s a n g S u ru t B u m i T e o rit ik S t a s iu n C ila c a p 1 9 9 7
2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 7 2 8 2 9 3 0
0
0 . 0 0 2
0 . 0 0 4
0 . 0 0 6
0 . 0 0 8
0 . 0 1
K 1
P 1
O 1
P e rio d e s it a s D a la m J a m
Gambar 3. Periodesitas pasang surut laut dan pasang surut bumi Cilacap
53


SIMPULAN
Berdasarkan analisis beda fase
dan korelasi antara gejala alam pasang
surut bumi dan pasang surut laut untuk
lokasi stasiun Cilacap memperlihatkan
bahwa kejadian pasang surut bumi
mendahului pasang surut laut dengan
beda fase 100 menit, sedangkan dari
analisis periodesitas memiliki pola
spektrum yang sama dimana komponen
harmonik pasang surut variasi tengah
harian lebih dominan daripada variasi
harian.
DAFTAR PUSTAKA
Djaja, R., 1989, Pengamatan pasang surut laut untuk penentuan datum ketinggian, ( Asean
Australia Cooperatif Programs on Marine Science Project I : Tides and Tidal
Phenomena), LIPI dan Pusat Penelitian dan Pengembangan Oseanologi, Jakarta,149-
191.
Longman, I.M., 1959, Formulas for computing the tidal accelerations due to the moon and
the sun, JGR, Vol. 64 , 2351-2355.
Pariwono, J.I., 1989, Gaya penggerak pasang surut ( Asean Australia Cooperatif
Programs on Marine Science Project I : Tides and Tidal Phenomena), LIPI dan Pusat
Penelitian dan Pengembangan Oseanologi, Jakarta ,13-22.
Stacey, F.D.,1976, Physics of the earth, second edition, John Willey and Sons, New York .
Sunarjo., 1988, Studi perbandingan pasang surut bumi secara teori dan pengamatan,
Fakultas Pascasarjana Universitas Gadjah Mada, Proceedings HAGI.
Triatmodjo, B., 1999, Teknik pantai, Beta Offset, Yogyakarta.
Wahid, A., 2007, Penentuan Komponen Pasang Surut Bumi pada Bidang Equator Bumi
dengan Metode Broucke, Bulletin Penenlitian Dan Pengembangan , Alumni IAEUP,
Vol:8, no: 1, Hlm 13-21
Wahid, A. 2008, Karakteristik pasang surut bumi dan pasang surut laut Stasiun Surabaya,
Bulletin Penenlitian Dan Pengembangan , Alumni IAEUP, Vol:9, no: 1, Hlm 23-31.
54


PENENTUAN BEBERAPA SIFAT OPTIK MINYAK KULIT BIJI JAMBU METE
ASAL KABUPATEN BELU
Zakarias Seba Ngara
Jurusan Fisika, Fakultas Sains dan teknik, Univesitas Nusa Cendana
ABSTRACT
Determination of absorption coefficient, refraction index and dielectric constant of
CNSL from Belu regency has been done. The aim of this researching is to find its optic
properties such as absorption coefficient, refraction index and dielectric constant of CNSL
from Belu regency . Those optic properties can be determined from its absorption analysis.
Its Absorption spectra has been obtained in researching that has been done by Ngara and
Budiana in 2008.
Based on its absorption spectra, CNSL from Belu has Absorption coefficient value
is 410 m-1
. While the value of its refraction index and dielectric constant in complex is
ix 6
1068,886,0 
 and ix 6
1054,174,0 
 , respectively.
Keyword: CNSL, optic property, absorption coefficient, refraction index, dielectric
constant
Nusa tenggara Timur (NTT)
merupakan salah satu daerah penghasil
jambu mete Di Indonesia. Di NTT,
daerah penghasil jambu mete adalah
Sumba Barat Daya, Sikka, Flores Timur,
Kupang, Belu, dan Alor (Ngara &
Budiana, 2008; Ngara, 2009).
Tanaman jambu mete merupakan
bahan organik. Pada saat ini, penelitian
sifat-sifat kimia dan fisika bahan-bahan
organik sebagai bahan aktif alternatif
dalam piranti elektronika mengalami
perkembangan pesat mengingat a) bahan-
bahan organik harganya murah dan
melimpah, b) Sifat-sifat kimia dan fisika
material organik dapat dikarakterisasi
dengan sintesis bahan organik yang tepat,
c) Material organik dapat diatur (tuned)
secara kimia untuk mengatur pemisahan
celah energinya (Ngara, 2007), d)
deposisi bahan organik di atas substrat
tertentu dapat dilakukan dengan metoda
evaporasi dan spin-coating (Ngara,
2006).
Sifat-sifat optik material antara
lain koefisien serapan, indeks bias,
konstanta dielektrik, dan lain-lain.
Koefisien serapan dan indeks bias suatu
material dapat ditentukan dari spektrum
serapan material yang diperoleh dari
analisis spektrofotometer UV-VIS
(Ngara, 2009). Sedangkan konstanta
dielektrik diperoleh dari nilai indeks
biasnya (Rachmantio, 2004; Ngara, 2010)
Pada tahun 2008, Ngara &
Budiana, dalam Penelitian Dosen Muda
55


(PDM) telah berhasil menentukan celah
energi chasew Nut Shield Liquid (CNSL)
hasil ekstraksi dari kulit biji jambu mete
asal Nusa Tenggara Timur (NTT).
Berdasarkan hasil penelitian mereka,
celah energi CNSL asal Alor, Belu, Kota
Kupang, Sikka, dan Sumba Barat Daya
(SBD) masing-masing adalah 3,02 eV,
3,22 eV, 3,1eV, 2,99 eV, dan 3,06 eV.
Pada tahun 2009, Ngara, dkk telah
berhasil melakukan isolasi CNSL asal
Alor untuk mendapatkan senyawa
kardanol. Penelitian mereka tersebut telah
berhasil pula menentukan celah energi
senyawa kardanol dan
pemanfaatansenyawa kompleks kardanol
sebagai bahan aktif pada sel surya
organik. Indri amitiran, 2010, telah
menentukan koefisien serapan serapan
senyawa kardanol asal Alor dan Belu.
Pada tahun 2009, Astri laka telah
menentukan koefisien serapan dan indeks
bias CNSL asal sumba timur. Pada 2009,
Ngara telah menentukan koefisien
serapan dan indeks bias CNSL asal
sumba Barat Daya dan Sikka (Ngara,
2009). Pada tahun 2010, Ngara telah
menentukan indeks bias dan konstanta
dielektrik senyawa kardanol asal Alor.
Koefisien serapan ini berkaitan
dengan absorbansi dan indeks bias suatu
material. Indeks bias suatu material
diperoleh dari analisis spektrum
serapannya. Dengan mengetahui nilai
indeks bias suatu material, beberapa
besaran fisika dapat ditentukan, antara
lain konduktivitas listrik, permeativitas
dan permeabilitas material, konstanta
dielektrik, dan lain-lain (Rachmantio,
2004). Bahan organik yang dikaji
ditentukan koefisien serapan dan indeks
biasnya dalam tulisan ini adalah CNSL
asal kabupaten Belu dan Kota Kupang.
Penelitian ini mengkaji data-data
sekunder artinya spektrum serapan CNSL
sudah ada yang telah diperoleh dalam
penelitian Dosen Muda yang dilakukan
oleh Ngara dan Budiana pada tahun 2008.
MATERI DAN METODE
Jambu Mete
Ditinjau dari aspek botani,
tanaman jambu mete (anacardium
occidentale L) termasuk dalam famili
anacardiaceae dan Spesis Anacardium
occidentale L (Muljoharjo, 1990) Produk
utama jambu mete adalah biji dan buah
mete. Kulit biji jambu mete jika
diektraksi dengan pelarut organik,
misalnya pelarut etanol (C2H5OH) akan
menghasilkan CNSL. bentuk buah jambu
mete ditunjukkan pada gambar 1.
Kulit biji jambu mete terdiri atas
lapisan epikarp, mesokarp dan endokarp
yang beratnya kira-kira 40-50 % dari
berat total buah mete glondong. Dalam
lapisan mesokarp mengandung CNSL.
Biji mete berwarna putih menyerupai
56

Volume 10 nomor 1 a april 2011

Volume 10 nomor 1 a april 2011

Empfohlen

Empfohlen

Weitere ähnliche Inhalte

Was ist angesagt?

Was ist angesagt? (20)

Ähnlich wie Volume 10 nomor 1 a april 2011

Ähnlich wie Volume 10 nomor 1 a april 2011 (20)

Volume 10 nomor 1 a april 2011