I. PENDAHULUAN

A. Judul Percobaan

Centrifuge

B. Tujuan Percobaan

1. Mengetahui prinsip kerja centrifuge

2. Memahami cara penggunaan centrifuge

II. TINJAUAN PUSTAKA

Sentrifugasi adalah salah satu metode pemisahan partikel dari larutan

atau suspensi berdasarkan ukuran, bentuk, densitas, viskositas medium (Yuwono,

2010). Sentrifugasi merupakan suatu metode yang digunakan dalam pencapaian

sedimentasi dimana partikel-partikel yang ada di dalam suatu bahan yang

dipisahkan dari fluida oleh gaya sentrifugasi yang dikenakan pada partikel. Dalam

penggunaan metode sentrifugasi ini terdapat sebuah alat yang penting, alat yang

diperlukan dalam metode ini adalah centrifuge. Hasil sentrifugasi terbagi menjadi

dua, yaitu supernatan dan pelet, supernatan adalah substansi hasil sentrifugasi

yang memiliki bobot jenis yang lebih rendah. Posisi dari substansi ini berada pada

lapisan atas dan warnanya lebih jernih, sementara pelet adalah substansi hasil

sentrifugasi yang memiliki bobot jenis yang lebih tinggi (Siregar, 2005).

Pemisahan sentrifugal menggunakan prinsip dimana objek diputar secara

horizontal pada jarak tertentu. Apabila objek berotasi di dalam tabung atau silinder yang

berisi campuran cairan dan partikel, maka campuran tersebut dapat bergerak menuju

pusat rotasi, namun hal tersebut tidak terjadi karena adanya gaya yang berlawanan yang

menuju kearah dinding luar silinder atau tabung, gaya tersebut adalah gaya sentrifugasi.

Gaya inilah yang menyebabkan partikel-partikel menuju dinding tanbung dan

terakumulasi membentuk endapan (Hendra, 1989).

Besar gaya sentrifugal (Fr) dipengaruhi oleh massa (m), kecepatan anguler (V),

serta jari-jari putaran (R). Besar dari Fr ini diperoleh dengan cara menggerakkan m

dengan kelajuan konstan V. Besar V dapat diperoleh dengan jalan mengamati putaran

untuk selang waktu tertentu kemudian mengalikannya dengan banyaknya putaran tiap

detik (frekuensi) (Hendra, 1989).

Menurut Yuwono (2010), ada lima faktor yang mempengaruhi sentrifugasi,

pertama adalah berat molekul, semakin tinggi berat molekul maka kecepatannya semakin

rendah. Kedua adalah bentuk partikel, partikel dengan bentuk lebih kompak akan

bergerak lebih cepat dibandingan yang tidak kompak. Ketiga adalah konsentrasi larutan,

larutan yang lebih kental memiliki jumlah padatan yang lebih banyak. Keempat adalah

waktu sentrifugasi, semakin lama waktunya maka semakin banyak endapan yang

terbentuk. Kelima adalah kecepatan putaran, semakin besar kecepatan putarannya maka

padatan pada campuran akan lebih cepat terpisah karena berat jenisnya lebih besar

sehingga endapan lebih banyak.

Sentrifus digunakan dengan syarat dan ketentuan sebagai berikut yaitu

pertama, bobot tabung yang digunakan harus seimbang agar gaya sentrifugal pada

sentrifus menjadi seimbang. Keseimbangan tersebut juga mempengaruhi

kecepatan rotor. Jika tidak seimbang maka dapat menyebabkan suspensi menjadi

rusak bahkan terlempar ke luar bila sentrifus tidak terkunci rapat karena timbulnya

presisi (Robinson 1975). Kedua, sebelum dijalankan sentrifus harus dalam

keadaan vakum supaya tidak ada lagi gesekan dengan udara dan suhu tidak naik

ketika rotor sedang berputar. Kemudian yang ketiga, homogenisasi dan fraksinasi

dilakukan pada suhu 40C agar meminimalisir degradasi enzim-enzim terhadap

komponen sel (Miller 2000).

Menurut Putri dkk (2009), sentrifuge dapat diklasifikasikan berdasarkan

tiga ketentuan yaitu yang pertama adalah berdasarkan kecepatan putaran.

Sentrifuge kecepatan sedang (<6.000 rpm), sentrifuge kecepatan tinggi (6.000-

20.000 rpm), dan ultrasentrifuge (20.000-100.000 rpm). Kedua berdasarkan suhu

pemisahan, sentrifuge suhu kamar dan sentrifuge pengatur suhu. Ketiga adalah

berdasarkan fungsi, sentrifuge preparatif (pemisahan komponen biologis untuk

analisa lebih lanjut) serta sentrifuge analitik (pengujian sifat bahan partikel atau

makromolekul murni, berat molekul, dan bentuk).

Menurut Girsang dkk (2003), metode pemisahan merupakan suatu cara

yang digunakan untuk memisahkan atau memurnikan suatu senyawa atau

sekelompok senyawa yang mempunyai susunan kimia yang berkaitan dari suatu

bahan, baik dalam skala laboratorium maupun skala industri. Metode pemisahan

bertujuan untuk mendapatkan zat murni atau beberapa zat murni dari suatu

campuran, sering disebut sebagai pemurnian dan juga untuk mengetahui

keberadaan suatu zat dalam suatu sampel (analisis laboratorium). Berdasarkan

tahap proses pemisahan, metode pemisahan dapat dibedakan menjadi dua

golongan, yaitu metode pemisahan sederhana dan metode pemisahan kompleks :

1. Metode Pemisahan Sederhana

Metode pemisahan sederhana adalah metode yang menggunakan cara

satu tahap. Proses ini terbatas untuk memisahkan campuran atau larutan

yang relatif sederhana.

2. Metode Pemisahan Kompleks

Metode pemisahan kompleks memerlukan beberapa tahapan kerja,

diantaranya penambahan bahan tertentu, pengaturan proses mekanik alat,

dan reaksi-reaksi kimia yang diperlukan. Metode ini biasanya

menggabungkan dua atau lebih metode sederhana. Contohnya, pengolahan

bijih dari pertambangan memerlukan proses pemisahan kompleks.

Menurut Putri dkk (2009), keadaan zat yang diinginkan dan dalam

keadaan campuran harus diperhatikan untuk menghindari kesalahan pemilihan

metode pemisahan yang akan menimbulkan kerusakan hasil atau melainkan tidak

berhasil. Beberapa faktor yang perlu diperhatikan antara lain :

1) Keadaan zat yang diinginkan terhadap campuran, apakah zat ada di dalam

sel makhluk hidup, apakah bahan terikat secara kimia, dan sebagainya.

2) Kadar zat yang diinginkan terhadap campurannya, apakah kadarnya kecil

atau besar.

3) Sifat khusus dari zat yang diinginkan dan campurannya, misalnya zat tidak

tahan panas, mudah menguap, kelarutan terhadap pelarut tertentu, titik

didih, dan sebagainya.

4) Standar kemurnian yang diinginkan. Kemurnian 100% memerlukan tahap

yang berbeda dengan 96%.

5) Zat pencemar dan campurannya yang mengotori beserta sifatnya.

6) Nilai guna zat yang diinginkan, harga, dan biaya proses pemisahan.

Campuran adalah materi yang terdiri atas dua macam zat atau lebih dan

masih memiliki sifat-sifat zat asalnya. Jika kita mencampur minyak dengan air,

terlihat ada batas di antara kedua cairan tersebut. Jika kita mencampur dengan

alkohol, batas antara keduanya tidak terlihat. Minyak dan air membentuk

campuran heterogen (Chang, 2005).

Campuran heterogen adalah campuran yang tidak serba sama,

membentuk dua fasa atau lebih, dan terdapat batas yang jelas di antara fasa-fasa

tersebut. Alkohol dan air membentuk campuran homogen. Campuran homogen

adalah campuran yang serbasama di seluruh bagiannya dan membentuk satu fasa

(Chang, 2005).

Contoh campuran heterogen: campuran tepung beras dengan air,

campuran kapur dengan pasir, dan campuran serbuk besi dengan karbon. Contoh

campuran homogen: campuran gula atau garam dapur dengan air, air teh yang

sudah disaring, campuran gas di udara. Campuran homogen biasa disebut larutan.

Larutan adalah campuran homogen antara zat terlarut (solute) dan zat pelarut

(solvent). Larutan dapat berwujud padat, cair, dan gas (Chang, 2005).

Tepung sagu ada yang terbuat dari pati singkong dan ada yang dari ubi.

Fungsinya memberi kekenyalan pada kue.Tepung sagu mengandung energi

sebesar 209 kilokalori, protein 0,3 gram, karbohidrat 51,6 gram, lemak 0,2 gram,

kalsium 27 miligram, fosfor 13 miligram, dan zat besi 0,6 miligram. Kandungan

amilopektin pati sagu sebesar 72,25% sedangkan kandungan amilosa sebesar

27,75% (Winarno 1997).

Tepung beras merupakan bahan pangan pokok masyarakat Indonesia

sejak dahulu. Sebagian besar butir beras terdiri dari karbohidrat jenis pati, pati

beras terdiri dari dua fraksi utama yaitu amilosa dan amilopektin. Berdasarkan

kandungan amilosanya 20-25% dan kandungan amilopektin 83% (Winarno 1997).

III.METODE

A. Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah timbangan elektrik,

gelas beker, tabung reaksi, rak tabung reaksi, kertas label, pro pipet, pipet ukur,

vortex, sendok, dan centrifuge.

Bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum adalah aquades, tepung

beras, dan tepung sagu.

B. Cara Kerja

Sampel (tepung beras dan tepung sagu) ditimbang sebanyak 1 g, lalu

sampel dimasukkan ke dalam gelas beker dan ditambahkan aquades sebanyak

40 ml. Selanjutnya larutan sampel dimasukkan ke dalam empat tabung reaksi

masing-masing sebanyak 8 ml. Kemudian larutan divortex hingga homogen

dan larutan disentrifuge selama 5 menit dengan kecepatan 3000 rpm. Hasil

yang terjadi diamati dan dicatat.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil

Berdasarkan dari percobaan yang telah dilakukan maka diperoleh hasil

sebagai berikut :

Tabel 1. Hasil Sentrifugasi Tepung Beras dan Tepung Sagu

Jenis Tepung Jumlah Endapan Warna EndapanTepung Beras +++ Putih

Tepung Sagu + Putih tulang

Keterangan : + sedikit endapan

+++ banyak endapan

B. Pembahasan

Menurut Girsang dkk (2003), metode pemisahan merupakan suatu cara

yang digunakan untuk memisahkan atau memurnikan suatu senyawa atau

skelompok senyawa yang mempunyai susunan kimia yang berkaitan dari suatu

bahan, baik dalam skala laboratorium maupun skala industri. Metode

pemisahan bertujuan untuk mendapatkan zat murni atau beberapa zat murni

dari suatu campuran, sering disebut sebagai pemurnian dan juga untuk

mengetahui keberadaan suatu zat dalam suatu sampel (analisis laboratorium).

Berdasarkan tahap proses pemisahan, metode pemisahan dapat dibedakan

menjadi dua golongan, yaitu metode pemisahan sederhana dan metode

pemisahan kompleks :

1. Metode Pemisahan Sederhana

Metode pemisahan sederhana adalah metode yang menggunakan cara

satu tahap. Proses ini terbatas untuk memisahkan campuran atau larutan

yang relatif sederhana.

2. Metode Pemisahan Kompleks

Metode pemisahan kompleks memerlukan beberapa tahapan kerja,

diantaranya penambahan bahan tertentu, pengaturan proses mekanik alat,

dan reaksi-reaksi kimia yang diperlukan. Metode ini biasanya

menggabungkan dua atau lebih metode sederhana. Contohnya, pengolahan

bijih dari pertambangan memerlukan proses pemisahan kompleks.

Sentrifugasi adalah salah satu metode pemisahan partikel dari larutan

atau suspensi berdasarkan ukuran, bentuk, densitas, viskositas medium

(Yuwono, 2010). Sentrifugasi merupakan suatu metode yang digunakan dalam

pencapaian sedimentasi dimana partikel-partikel yang ada di dalam suatu

bahan yang dipisahkan dari fluida oleh gaya sentrifugasi yang dikenakan pada

partikel. Dalam penggunaan metode sentrifugasi ini terdapat sebuah alat yang

penting, alat yang diperlukan dalam metode ini adalah centrifuge (Siregar,

2005).

Sentrifuge yang digunakan dalam praktikum ini adalah sentrifuge keranjang

berputar. Pemisahan sentrifugal menggunakan prinsip dimana objek diputar secara

horizontal pada jarak tertentu. Apabila objek berotasi di dalam tabung atau silinder

yang berisi campuran cairan dan partikel, maka campuran tersebut dapat bergerak

menuju pusat rotasi, namun hal tersebut tidak terjadi karena adanya gaya yang

berlawanan yang menuju kearah dinding luar silinder atau tabung, gaya tersebut

adalah gaya sentrifugasi. Gaya inilah yang menyebabkan partikel-partikel menuju

dinding tabung dan terakumulasi membentuk endapan (Hendra, 1989). Berikut

gambar sentrifuge :

Gambar 1. Centrifuge (Dokumentasi Pribadi)

Gambar 2. Tutup Centrifuge

(Dokumentasi Pribadi)

Gambar 3. Bagian dari Centrifuge (Dokumentasi Pribadi)

Keterangan :

1. Tutup centrifuge : Untuk menutup keranjang tabung

2. Keranjang tabung : Untuk meletakkan tabung reaksi yang akan

disentrifugasi.

3. Panel timer sekaligus power : Jadi sambil mengatur waktu yang

dibutuhkan untuk sentrifugasi juga dapat langsung menyalakan alat ini.

4. Indikator lampu power : Sebagai indikator untuk mengetahui

apakah alat sudah menyala atau belum. Lampu indikator menyala ketika

alat menyala.

5. Panel pengatur kecepatan putaran : Untuk mengatur kecepatan putaran

(rpm).

Langkah pengoperasian alat ini adalah pastikan keempat tabung reaksi

berisi sampel sudah memiliki berat jenis yang sama, kemudian keempat tabung

reaksi dimasukkan ke dalam keranjang tabung. Tabung reaksi harus genap dan

berhadapan agar ketika disentrifugasi seimbang, jika tidak seimbang maka tabung

reaksi akan pecah. Lalu tutup keranjang tabung dengan tutup centrifuge, atur

kecepatan putaran. Dalam praktikum ini kecepatan putaran yang digunakan adalah

3000 rpm. Selanjutnya waktu diatur dan alat menyala, pada praktikum ini

waktunya adalah 5 menit.

Tiga hal penting yang harus diperhatikan dalam pengoperasian alat ini

adalah berat tabung harus sama, tabung harus diletakkan berhadapan, dan jumlah

tabung harus genap. Jika salah satu dari tiga hal ini terlupakan maka tabung reaksi

akan pecah. Hasil sentrifugasi dapat dilihat dari banyaknya filtrat, semakin banyak

filtrat artinya semakin banyak yang terdendapkan.

Tepung sagu ada yang terbuat dari pati singkong dan ada yang dari ubi.

Fungsinya memberi kekenyalan pada kue.Tepung sagu mengandung energi

sebesar 209 kilokalori, protein 0,3 gram, karbohidrat 51,6 gram, lemak 0,2 gram,

kalsium 27 miligram, fosfor 13 miligram, dan zat besi 0,6 miligram. Kandungan

amilopektin pati sagu sebesar 72,25% sedangkan kandungan amilosa sebesar

27,75% (Winarno 1997).

Tepung beras merupakan bahan pangan pokok masyarakat Indonesia

sejak dahulu. Sebagian besar butir beras terdiri dari karbohidrat jenis pati, pati

beras terdiri dari dua fraksi utama yaitu amilosa dan amilopektin. Berdasarkan

kandungan amilosanya 20-25% dan kandungan amilopektin 83% (Winarno 1997).

Sentrifuge keranjang berputar memiliki kecepatan putaran yang tinggi,

dikarenakan kecepatan putaran maksimalnya mencapai 10.000 rpm. Sentrifuge ini

termasuk sentrifuge suhu kamar, dikarenakan tidak memiliki pengatur suhu

sehingga hanya mengandalkan suhu kamar. Sentrifuge keranjang berputar

termasuk analitik karena pemisahan dengan penentuan BM, dll tidak

menggunakan komponen biologis.

Dari tabel satu dapat dilihat bahwa tepung beras memiliki endapan lebih

banyak dibandingkan tepung sagu. Warna endapan tepung beras adalah putih

sedangkan tepung sagu warna endapannya adalah putih tulang. Warna endapan

pada tepung sagu tidak putih seperti beras karena tepung sagu dari pati singkong

ataupun ubi yang umumnya berwarna agak coklat.

Hal ini sudah sesuai dengan teori menurut Winarno (1997), kandungan

amilopektin pada beras lebih banyak daripada tepung sagu. Amilopektin yang

banyak dapat mengakibatkan peningkatan berat molekul, dikarenakan BM tepung

beras lebih berat daripada tepung sagu maka endapan yang terbentuk lebih

banyak. Amilopektin tidak larut dalam air, tepung beras memiliki kandungan

amilopektin lebih besar daripada tepung sagu hal ini berarti tepung beras lebih

tidak larut dalam air. Ketidaklarutan tepung beras dalam air menyebabkan tepung

beras lebih gampang terpisah dibandingkan tepung sagu.

Jika BM besar maka kecepatan putaran rendah dan waktu sentrifugasi

tidak butuh waktu lama, dikarenakan berat molekul yang besar berarti untuk

memisahkan endapan dengan larutan menjadi lebih mudah. Begitu juga

sebaliknya. Jadi percobaan sudah sesuai dengan teori, tepung beras memiliki BM

tinggi hingga tidak perlu kecepatan yang tinggi dan waktu sentrifugasi yang lama.

Oleh karena itu dalam waktu 5 menit dan kecepatan 3000 rpm pada tepung beras

endapan yang terpisah lebih banyak.

Dari percobaan dapat disimpulkan bahwa faktor-faktor yang

mempengaruhi sentrifugasi yaitu pertama adalah berat molekul, semakin tinggi berat

molekul maka kecepatannya semakin rendah. Kedua adalah waktu sentrifugasi, semakin

lama waktunya maka semakin banyak endapan yang terbentuk. Ketiga adalah kecepatan

putaran, semakin besar kecepatan putarannya maka padatan pada campuran akan lebih

cepat terpisah karena berat jenisnya lebih besar sehingga endapan lebih banyak.

V. KESIMPULAN

Berdasarkan dari percobaan yang telah dilakukan, maka dapat

disimpulkan beberapa hal yaitu :

1. Prinsip kerja sentrifuge adalah dimana objek diputar secara horizontal

pada jarak tertentu dan dikenakan gaya sentrifugal.

2. Cara penggunaan sentrifuge adalah berat tabung harus sama, tabung reaksi

diletakkan berhadapan dan harus genap. Kecepatan putaran dan waktu

diatur sesuai yang diinginkan.

3. Sentrifuge yang digunakan memiliki kecepatan putaran hingga 10.000 rpm

dan berdasarkan temperatur pemisahan yang digunakan adalah sentrifuge

suhu kamar. Berdasarkan fungsi sentrifuge yang digunakan adalah

sentrifuge analitik.

4. Hasil dari percobaan adalah tepung beras memiliki endapan lebih banyak

daripada tepung sagu. Warna endapan tepung beras putih sedangkan warna

endapan tepung sagu putih tulang.

DAFTAR PUSTAKA

Chang, R. 2005. Kimia Dasar Edisi Ketiga Jilid 1. Erlangga, Jakarta.

Girsang, H., Dany, R., Tami, Sumarti, Wahyuhono, G. 2003. Teknik Sentrifugasi

untuk Meningkatkan Penemuan Bakteri Tahan Asam dari Sputum Penderita

TBC Melalui Metode Zielh-Neelsen. Penelitian dan Pengembangan,

13(4):24-25.

Hendra, A. 1989. Teknik pemisahan Dalam Analisis Biologis. IPB Press, Bogor.

Miller, J.N. 2000. Statistics and Chemometrics for Analytical Chemistry, Fourth Edition. Prentice Hall, Harlow.

Putri, R. I., Fauziyah, M., dan Setiawan, A. 2009. Penerapan Kontroler Neural Fuzzy untuk Pengendalian Kecepatan Motor Induksi 3 Fasa Pada Mesin Sentrifugal. Penerapan, 3(2):55-56.

Robinson, J. R. 1975. Fundamental Of Acid-Base Regulation, Fifth Edition. Blackwell Scientific Publication, Oxford.

Siregar, A. S. 2005. Instalasi Pengolahan Air Limbah. Kanisius, Yogyakarta.

Winarno, F. G. 1997. Kimia Pangan dan Gizi. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Yuwono, T. 2010. Biologi Molekuler. Erlangga, Jakarta.

LAMPIRAN

Gambar 1. Hasil Sentrifugasi Tepung Beras (Dokumentasi Pribadi)

Gambar 2. Hasil Sentrifugasi Tepung Sagu (Dokumentasi Pribadi)