Dalam bidang Rekayasa Hayati, akan
banyak ditemui analisis kimia untuk mengetahui komposisi suatu zat ataupun
campuran zat. Setiap zat memiliki karakterisitik tertentu yang mempengaruhi
sifat-sifat zat tersebut. Dengan mengetahui karakteristik tersebut, kita bisa
memprediksikan apa yang akan terjadi apabila zat tersebut diberikan suatu
perlakuan tertentu. Selain itu dalam lingkungan industri, dengan adanya
pengetahuan tentang karakteristik suatu zat kita bisa mengefisiensikan suatu
proses yang terjadi dalam sistem hayati. Hal ini memungkinkan untuk melakukan
suatu proses yang sangat efisien sehingga menghemat biaya ataupun waktu dari
suatu proses hayati.
Kita dapat mengidentifikasi suatu
materi melalui sifat-sifatnya, baik sifat fisis maupun sifat kimianya. Sifat fisis
merupakan suatu ciri yang dapat diamati tanpa perubahan identitas kimianya.
Sebagai contoh, perubahan wujud dan perubahan warna. Sifat fisis yang terukur,
misalnya massa dan massa jenis. Sifat fisis ini dapat digolongkan lagi sebagai
sifat-sifat ekstensif dan intensif. Sifat ekstensif bergantung pada jumlah
materi seperti massa dan volume. Sedangkan, sifat intensif merupakan ciri khas
dari suatu materi. Contoh, massa jenis dan titik didih. Selain sifat fisis, ada
juga sifat kimia. Sifat kimia juga merupakan ciri khas suatu materi, termasuk
perubahan kimianya. Karena itu, sifat ini tergolong sifat intensif.
Densitas merupakan pengukuran massa
setiap satuan volume benda. Semakin tinggi massa jenis suatu benda maka semakin
besar pula massa setiap volumenya. Setiap zat memiliki massa jenis yang berbeda. Massa jenis suatu benda
bervariasi sesuai dengan suhu dan tekanan. Peningkatan suhu suatu zat dapat
menurun kepadatannya dengan meningkatkan volume zat tersebut.
Rumus untuk menentukan densitas adalah
ρ = m / v
dengan ρ adalah massa jenis, m adalah massa, dan V
adalah volume.
Tegangan permukaan adalah kecenderungan
kontraktif dari permukaan cairan yang memungkinkan untuk melawan kekuatan eksternal. Tegangan
permukaan cairan (γ) adalah kerja yang dilakukan untuk memperluas permukaan
cairan dalam satuan luas. Tegangan permukaan itu disebabkan karena tidak adanya
keseimbangan kekuatan tarik menarik antar molekul (Anonim).
Rumus untuk mencari tegangan permukaan
yaitu :
y = F / 2l
Dimana : Tegangan permukaan (y), gaya
yang dialami pada permukaan zat cair ( F ), dan panjang(l).
Viskositas adalah ukuran ketahanan
suatu fluida berubah bentuk akibat adanya tegangan geser atau tegangan tarik.
Viskositas menggambarkan resistensi internal cairan untuk mengalir dan dapat
dianggap sebagai ukuran gesekan fluida. Viskositas
zat cair cenderung menurun dengan seiring bertambahnya kenaikan temperatur hal ini disebabkan gaya –
gaya kohesi pada zat cair bila dipanaskan akan mengalami penurunan dengan
semakin bertambahnya temperatur pada zat cair yang menyebabkan berturunya
viskositas dari zat cair tersebut. (Ridwan)
Viskositas dinyatakan dengan
persamaan
F = μ A (u/y)
Dengan : F = besarnya gaya yang
dibutuhkan untuk mengalir, μ =
viskositas, A = luas area, dan u/y = kecepatan shear.
Sedangkan viskositas kinematik dapat
dihitung dengan persamaan
η = [2∆pg(a)^2]/9v
Dengan η =
viskositas kinematik, ∆p = beda densitas, g = gravitasi, v = kecepatan
jatuh, a = radius bola
Porositas unggun menyatakan fraksi
kosong di dalam unggun. Harganya sangat dipengaruhi oleh bentuk geometri
butiran padat yang membentuk unggun tersebut atau dengan kata lain merupakan
fungsi dari faktor bentuk atau derajat kebolaan partikel-partikelnya.
ε = Vu
– Vp/ Vu
Dimana :
ε
= Porositas unggun
Vu =
volume unggun
Vp = volume partikel total
Ukuran sel dapat diukur dengan
menggunakan mikrometer yang diletakkan pada lensa okuler dan lensa objektif.
Pengukuran ini berprinsip pada konversi skala okuler ke skala micrometer stage
pada lensa objektif saat tahap kalibrasi. Pengukuran ukuran satu skala pada
mikrometer okuler adalah:
A = ( skala mikrometer objektif x ukuran grid ) / skala mikrometer okuler
Dimana variabel A adalah
nilai satu skala pada mikrometer okuler.
Dalam perhitungan data dilakukan
analisis statistika untuk data seluruh kelas, analisis ini digunakan untuk
menyajikan data sehingga memberikan informasi yang berguna. Upaya penyajian ini
dimaksudkan untuk mengungkapkan informasi penting yang terdapat dalam data ke
dalam bentuk yang lebih ringkas dan sederhana.
Dari percobaan juga dihitung nilai
mean. Mean (rata-rata) merupakan suatu ukuran pemusatan data. Mean menggambarkan
bahwa data tersebut berada pada kisaran mean nilai mean tersebut. Selain itu
juga digunakan Standar Deviasi digunakan untuk menjelaskan perbandingan
penyebaran atau penyimpangan data dua kelompok atau lebih. Apabila standar
deviasi suatu data tersebut kecil maka hal tersebut menunjukkan data-data
tersebut berkumpul disekitar rata-rata hitungnya, dan jika standar deviasinya
besar hal tersebut menunjukkan penyebaran yang besar dari nilai rata-rata
hitungnya.
Standar Deviasi merupakan variasi
sebaran data. Semakin kecil nilai sebarannya berarti variasi nilai data makin
sama. Jika sebarannya bernilai 0, maka nilai semua datanya adalah sama.
Densitas merupakan pengukuran massa
setiap satuan volume benda. Semakin tinggi massa jenis suatu benda maka semakin
besar pula massa setiap volumenya. Setiap zat memiliki massa jenis yang berbeda. Massa jenis suatu benda
bervariasi sesuai dengan suhu dan tekanan. Peningkatan suhu suatu zat dapat
menurun kepadatannya dengan meningkatkan volume zat tersebut. Densitas dapat diukur
dengan alat yang bernama piknometer. Piknometer adalah suatu alat yang
dirancang untuk menentukan volume atau ruang yang ditempati oleh materi.
Penentuan volume piknometer ini berdasarkan hukum Boyle.
Tegangan permukaan adalah kecenderungan
kontraktif dari permukaan cairan yang memungkinkan untuk melawan kekuatan eksternal. Tegangan
permukaan cairan (γ) adalah kerja yang dilakukan untuk memperluas permukaan
cairan dalam satuan luas. Tegangan permukaan itu disebabkan karena tidak adanya
keseimbangan kekuatan tarik menarik antar molekul (Anonim 2). Hal ini
dikarenakan adanya gaya kohesif antara molekul cairan. Tegangan permukaan
cairan dapat diukur dengan cara drop out, cara buble pressure, tensiometer, dan
capilary rise.
Tegangan permukaan menyebabkan suatu
perbedaan tekanan antara gelembung sabun atau tetesan zat cair bagian dalam dan
bagian luar. Suatu gelembung sabun terdiri permukaan film berbentuk bola yang
sangat rapat. Dengan suatu lapisan tipis dan diantara zat cair. Tegangan
permukaan menyebabkan film cenderung untuk melakukan pengusutan, tetapi
sebagaimana gelembung menyusut. Begitu juga tegangan permukaan menekan udara
didalam dan menambah tekanan bagian dalam titik yang mencegah pengusutan lebih
lanjut. (Hendra, 2002)
Viskositas adalah ukuran ketahanan
suatu fluida berubah bentuk akibat adanya tegangan geser atau tegangan tarik.
Viskositas menggambarkan resistensi internal cairan untuk mengalir dan dapat
dianggap sebagai ukuran gesekan fluida. Viskositas
zat cair cenderung menurun dengan seiring bertambahnya kenaikan temperatur hal ini disebabkan gaya –
gaya kohesi pada zat cair bila dipanaskan akan mengalami penurunan dengan
semakin bertambahnya temperatur pada zat cair yang menyebabkan berturunya
viskositas dari zat cair tersebut. (Ridwan)
Fluida secara garis besar
terbagi menjadi 2 yaitu Fluida newtonian yang ketika di plot dv/dy akan
terbentuk garis lurus, viskositasnya tetap dan bersifat tidak plastis.
Sedangkan fluida non-newtonian viskositasnya akan berubah-ubah dan bersifat
plastis.
Ukuran sel dapat diukur dengan
menggunakan mikrometer yang diletakkan pada lensa okuler dan lensa objektif.
Pengukuran ini berprinsip pada konversi skala okuler ke skala micrometer stage
pada lensa objektif saat tahap kalibrasi. Micrometer stage ini merupakan
grid-grid kotak yang ukurannya sudah diketahui. Dengan menghimpitkan skala
mikrometer okuler pada grid-grid micrometer stage didapatkan rasio dari kedua
skala tersebut untuk kemudian dikalikan dengan ukuran micrometer stage
perkotaknya sehingga didapatkan ukuran untuk tiap skala mikrometer okuler (Caprette,
2012).
Hasil dari pengamatan
panjang sel Paramaecium sp. secara
manual diukur dengan mikrometer dari mikroskop cahaya sebesar 209,032 µm dan dengan
software digital komputer yang terhubung dengan mikroskop cahaya sebesar
171,255 µm, terdapat perbedaan sebesar 38 µm. Menurut literatur, ukuran sel
adalah 50-350 µm (Wichterman, 1986). Hal ini dimungkinkan karena kesalahan
paralaks pengamat ataupun pembulatan terhadap garis mikrometer yang kurang
presisi yang bisa menyebabkan terjadinya perbedaan nilai antara perhitungan
manual dan secara komputer. Selain itu dimungkinkan juga adanya kesalahan
pengamat saat melakukan kalibrasi antara mikrometer okuler dan mikrometer
objektif.
Daftar
Pustaka
Anonim. Surface Tension [online].
Diunduh dari http://www.chem.purdue.edu/gchelp/liquids/tension.html pada tanggal 12 Februari 2013 pukul
21.30
Anonim 2. FLUID VISCOSITY TABLES
[online]. Diunduh dari http://home.global.co.za/~fluid/GWIS%20Fluid_Viscosity_Table.htm pada tanggal 12 Februari 2013 pukul
21.30
Anonim 3. Absolute Density of Water
Table [online]. Diunduh dari http://faculty.nwfsc.edu/web/science/struckl/ABSOLUTE%20DENSITY%20OF%20WATER%20TABLE.pdf pada tanggal 12 Februari 2013 pukul
21.30
Dewi. 2011. ANALISIS PERSAMAAN SAINT
VENANT 2D UNTUK MODEL GELOMBANG PERAIRAN DANGKAL DENGAN MASALAH NILAI AWAL DAN
MASALAH NILAI BATAS [online]. Diunduh dari http://lib.uin-malang.ac.id/appendix/07610038[1]-dewi-erla-mahmudah.pdf pada tanggal 12 Februari 2013 pukul
21.30
Ferry. STABILITAS PENAHAN GELOMBANG
KANTONG PASIR BENTUK GULING [online]. Diunduh dari http://eprints.undip.ac.id/25090/1/03-Ferry_Fananta_Rev.pdf pada tanggal 12 Februari 2013 pukul
21.30
Hendra, M., Herlina, N. 2012.
TEGANGAN PERMUKAAN CAIRAN DENGAN METODE DROP OUT DAN METODE BUBLE [online].
Diunduh dari https:// repository.usu.ac.id/Ftkimia-Hendra3.pdf pada tanggal 12
Februari 2013 pukul 21.30
Lachman, L. dkk. 1994. Teori dan
Praktek Farmasi Industri II. Edisi III. Diterjemahkan oleh Siti Suyatmi.
Jakarta : UI Press.
Przybylski. Physical and Chemical
Properties [online]. Diunduh dari http://fr.canolacouncil.org/media/515239/canola_oil_physical_chemical_properties_1.pdf pada tanggal 12 Februari 2013 pukul
21.30
Ridwan. Mekanika Fluida [online].
Diunduh dari http//ridwan.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/10075/Karakteristik%2BAliran%2BFluida1.pdf
pada tanggal 12 Februari 2013 pukul 21.30
Rustamaji. 2010. ALKOHOLISIS MINYAK
JARAK PAGAR DENGAN KATALISATOR ASAM PADAT [online]. Diunduh dari http://eprints.undip.ac.id/21907/1/A-07.pdf pada tanggal 12 Februari 2013 pukul
21.30
Wichterman, Ralph. 1986. The
biology of Paramecium. Springer.