## OPTIMASI FREKUENSI DAN DOSIS PAPARAN GELOMBANG UTRASONIK UNTUK MEMBUNUH JENTIK NYAMUK

## Mas Mansyur,  E. Devi Dwi Rianti, Heru Setiawan
Dosen Fakultas Kedokteran Universitas Wijaya Kusuma Surabaya ABSTRAK:
Nyamuk merupakan salah satu serangga ditimpakan kepada orang-orang yang disebabkan oleh pard memimpin dalam berbagai penyakit tak terlukiskan seperti malaria, demam berdarah dan cikungunya. Nyamuk adalah membawa masalah bagi ruang  hidup terutama di daerah penurunan sanitasi banjir tersebut. Pencegahan penyakit  yang  disebabkan  oleh nyamuk telah dilakukan  dengan  banyak  cara antara lain dengan menggunakan insektisida seperti DDT, BHC, dll Insektisida memungkinkan untuk menyebabkan keracunan bagi manusia dan makhluk hidup lain. Menggunakan insektisida yang tidak terkontrol akan memberikan kompleks risiko  tinggi. Ini adalah ide  yang  baik untuk mendapatkan metode alternatif yang  lebih  baik. Gelombang ultrasonik memilih sebagai metode alternatif untuk efektivitas dan ramah lingkungan. Fokus penelitian telah dilakukan untuk memiliki frekuensi gelombang ultrasonik optimal mematikan yang  disebabkan persentase tertinggi dan untuk mendapatkan dosis atau kepadatan volume energi gelombang ultrasonik untuk menghancurkan larva nyamuk secara  keseluruhan. Sebagai hasil observasi dan analisa data telah dilakukan oleh 50 Mosquito Larva dan 50 W ultrasonik bertenaga memberikan frekuensi optimum adalah 86 KHz, dengan Persentase Lethal 78%. Selain  itu, semakin kapal hubungan linier untuk volume,  sehingga volume kepadatan energi 3,95904 kJ / ml.
Kata kunci: Metode Alternatif, ramah lingkungan, persentase mematikan

## FREQUENCY OPTIMIZATION OF WAVE EXPOSURE AND DOSE TO
KILL ultrasonic mosquito larvae Mas Mansyur,  E. Devi Dwi Rianti, Heru Setiawan Lecturer Faculty of Medicine, University of Wijaya Kusuma Surabaya ABSTRACT :
Mosquito  is  the  one  of  inflicted  insect  upon  people  caused  by  the  lead  pard  in  many  indescribable diseases  such  as  malaria,  dengue  and  cikungunya.  Mosquito  is  bring  problem  for  living  space especially in decreasing sanitation such flooded area. The disease prevention caused by Mosquito has done in many ways among the others by using insecticide such as DDT, BHC, etc. Insecticide enable to caused poisoned to people and others living creatures.  Using uncontrolled insecticide will be give high risk complex. It is a good idea to get a better alternative method. The ultrasonic waves choose as alternative method for its effectiveness and environmental friendliness. The focus of research has been done to have optimum frequency of ultrasonic waves caused highest lethal percentage and to get the dosages or the volume density of energy of ultrasonic waves to destroy Mosquito larva on the whole. As the result of observation and data analysis has done by 50 Mosquito Larva and 50 W ultrasonic powered give the optimum frequency is 86 KHz, with Lethal Percentage is 78%. Besides, is getting the linier relation ship to volume, so that the volume density of energy is 3.95904 kJ/ml.
Keywords : Alternative method, environmental friendliness, lethal percentage
PENDAHULUAN Diperkirakan  hampir  tiga  juta spesies  makhluk  hidup  yang  termasuk Phylum  Artopoda,  misalnya  serangga  yang merupakan  kelas  terbesar  dan  terpenting. Sampai  saat  ini  telah  dikenal  lebih  dari 500.000  species  serangga.  Sejumlah  besar species  serangga  bermanfaat  dalam kehidupan manusia, tetapi tidak sedikit pula yang  menyebabkan  kerugian  bagi  manusia (Wiantari, 1993). Nyamuk merupakan salah satu jenis serangga  yang  merugikan  manusia.  Karena banyak berperan dalam penyebaran berbagai
macam  penyakit.  Seperti  :  malaria,  demam berdarah,  cikungunyah.  Nyamuk  dapat menimbulkan  masalah  pada  lingkungan pemukiman  terutama  yang  sanitasinya kurang  baik,  seperti  tempat-tempat  yang dapat  menimbulkan  genangan  air  (got, kaleng-kaleng  bekas  maupun  bak  mandi yang jarang dikuras).
Penanggulangan  penyakit  yang ditularkan  oleh  penyakit  ini  telah  banyak dilakukan  antara  lain  dengan  menggunakan insektisida  seperti  DDT,  BHC.  Insektisida ini dapat menimbulkan keracunan baik pada manusia  maupun  mahluk  hidup  lainnya.
Disamping  itu  insektisida  menyebabkan meningkatnya  daya  tahun  dalam  tubuh nyamuk  terhadap  zat  ini.  Pemakaian insektisida tanpa terkendali dapat menimbulkan  keracunan  bahkan  kematian, oleh  karena  itu  perlu  dipikirkan  metode yang lebih baik untuk mengendalikan hama nyamuk  ini.  Fogging  memang  dapat membunuh  nyamuk,  tetapi  jentik-jentiknya tetap tak terbasmi (Sarudji, 2006). Gelombang  ultrasonik  merupakan metode yang dapat mengendalikan insektisida untuk menghambat pertumbuhan serangga  ini.  Gelombang  ultrasonik merupakan  gelombang  mekanik  yang frekuensinya  lebih  dari  20.000  Hz  dan  di dalam  gas  atau  zat  cair  berupa  gelombang longitudinal.  Gelombang  mekanik  memiliki cepat  rambat  sebanding  dengan  kerapatan medium  rambatannya,  sehingga  cepat rambat dalam zat cair lebih besar dibanding dalam gas. Selama perambatannya di dalam medium  gelombang  ultrasonik  mengalami atenuasi  karena  adanya  peristiwa-peristiwa pematulan, hambatan dan absorpsi sehingga intensitasnya  berkurang.  Disamping sifat- sifat  ini,  juga  sifat-sifat  karakteristik  yaitu dapat  menimbulkan  kalor,  gaya  ultrasonik steady,  kavitasi  dan  strees  makanik  yang besar (Goeberman, 1988).
Keuntungan penggunaan gelombang ultrasonik  untuk  membunuh  jentik  nyamuk diantara  adalah  tidak  menimbulkan pencemaran lingkungan, tidak mengeluarkan  bunyi  yang  membisingkan telinga  manusia  karena  frekuensinya melebihi  jangkauan  pendengaran  manusia normal,  dapat  membunuh  jentik  nyamuk secara  termis  akibat  efek  panas  yang ditimbulkan,  dan  efek-efek  lain  yang ditimbulkan gelombang ultrasonik (Maskunah, 1988). Kematian  jentik  Aedes  Aegypti terbesar terjadi akibat pemaparan gelombang  uitrasonik  dengan  frekuensi  85 kHz.  Daya  gelombang  ultrasonik,  waktu pemaparan  juga  berpengaruh  (Wiantari, 1993).  Pada  percobaan  ini  interval frekuensinya  telalu  lebar  yaitu  5  kHz, sehingga  diperlukan  frekuensi  paparan gelombang ultrasonik yang lebih halus. Berdasarkan  permasalahan  di  atas, penelitian  ini  bertujuan  untuk  menentukan Frekuensi optimal yang  mampu  membunuh jentik  nyamuk  dengan  persen  kematian terbesar,  dan  menentukan  dosis.  Paparan optimal  meliputi  daya,  waktu  dan  volume. Medium gelombang ultrasonik yang mampu membunuh jentik nyamuk dengan kematian sebesar 100 %.
BAHAN DAN CARA KERJA.
Proses penelitian ini diawali dengan mendisain pembangkit gelombang ultrasonik.  Pembangkit  gelombang  ini disebut  transduser  ultrasonik,  karena pembangkit  ini  mengubah  energi  listrik menjadi  energi  akustik.  Pada  penelitian  ini dipilih  transduser  elektromagnetik.  Karena dapat  digunakan  untuk  membangkitkan gelombang  ultrasonik  baik  di  zat  padat maupun  fluida  disamping  itu  transduser jenis ini banyak dijual di pasaran. Gambar 1. adalah diagram blok pembangkit gelombang ultrasonik. Adapun foto-foto peralatan yang di  gunakan  dalam  penelitian  ditunjukkan pada Lampiran.
Gambar 1. Diagram Blok Pembangkit Gelombang Ultrasonik.
Jentik nyamuk diambil dari selokan yang berada disekitar tempat penelitian. Hal ini di maksudkan agar setelah penelitian ini selesai,  hasilnya  langsung  dapat  digunakan untuk  membunuh  jentik  nyamuk  yang berada di selokan. Untuk menentukan frekuensi optimum dilakukan dengan cara, memasukkan  50  ekor  jentik  nyamuk  ke dalam  gelas  ukur  yang  berisi  50  ml  air. Kemudian  dipapari  dengan  gelombang ultrasonik  dengan  frekuensi  bervariasi,
Signal Generator Penguat Transduser Sampel Osiloskop
sedangkan  daya  gelombang  ultrasonik, volume air dan waktu di buat konstan.
Frekuensi optimum yang di peroleh di  gunakan  sebagai  dasar  percobaan berikutnya.Untuk menentukan dosis paparan  gelombang  ultrasonik  di  lakukan cara  memapari  50  ekor  jentik  nyamuk dengan  gelombang  ultrasonik  berdaya konstan.  Sedangkan  volume  air  bervariasi, kemudian  percobaan di  lanjutnya  dengan volume  air  konstan  sedangkan  daya gelombang  ultrasonik  divariasi.  Lalu mencatat waktu paparan yang menyebabkan kematian seluruh jentik nyamuk. HASIL Untuk menentukan frekuensi optimal  paparan  gelombang  ultrasonik, dilakukan  variasi  frekuensi  antara  20-100 kHz.    Sebagai    hewan    coba    digunakan 50    ekor    jentik  nyamuk  dimasukkan  ke dalam  gelas  ukur  yang  berisi  50  mi  air kemudian  di  papari  dengan  gelombang ultrasonik   dengan  daya   sebesar   50  W dalam      waktu      1  jam.    Adapun hasil pengukuran ditunjukkan pada Tabel 1. Tabel 1: Hasil Pengamatan Jumlah Kematian Jentik Nyamuk terhadap Frekuensi. Frekuensi (kHz) Jumlah Kematian ( 12 menit ) Total % Kematian I II III IV V 20 2 3 2 2 4 13 26 30 2 2 4 4 4 14 28 40 3 4 3 5 5 20 40 50 3 3 4 5 5 20 40 60 5 3 4 5 6 23 46 70 3 5 5 5 7 25 50 80 4 6 5 8 7 30 60 82 4 6 6 8 8 32 64 84 4 5 9 9 8 35 70 86 5 4 9 9 9 36 72 88 6 4 7 7 10 34 68 90 3 5 6 6 10 30 60 100 4 4 5 6 6 25 50 Untuk  mengetahui  energi  paparan gelombang  ultrasonik  yang  mampu menghasilkan  persen  kematian  sebesar 100%  dilakukan  pengamatan  waktu paparan  terhadap  variasi  daya  keluaran pembangkit gelombang ultrasonik. Adapun hasil  Pengukurannya  ditunukkan  pada Tabel 2. Untuk mengetahui energi persatuan volume gelombang ultrasonik yang mampu menghasilkan  persen  kematian  sebesar 100%  dilakukan  pengamatan  waktu paparan  terhadap  variasi  dengan  daya keluaran pengbangkit gelombang ultrasonik  konstan  200  W.  Sebagai  hewan coba  digunakan  50  ekor  jentik  nyamuk  di masukkan ke dalam gelas ukur yang berisi 50  ml,  150  ml,  200  ml  dan  250  ml  air, Adapun hasil pengukuran ditunjukkan pada Tabel 3. Tabel 2 : Hasil  Pengamatan  Waktu Paparan  terhadap  Variasi Daya dengan Volume Konstan Tabel 3 : Hasil Pengamatan Waktu Paparan  Terhadap  Volume dengan Daya Konstan No Data (watt) Waktu (menit) No Volume (ml) Waktu (menit) 1. 100 32,33 1. 50 15,70 2. 150 20,40 2. 100 33,10 3. 200 15,70 3. 150 47,60 4. 250 12,40 4. 200 68,80 5. 300 10,10 5. 250 80,33
Untuk  menentukan  energi  paparan persatuan volume dilakukan dengan variasi energi menggunakan daya konstan sebesar 200  W. Hubungan  antara  energi  dan volume tersebut ditunjukkan pada Tabel 4. Tabel 4 : Hubungan Energi Paparan Gelombang Ultrasonik Terhadap Volume No. Volume (ml) Waktu (menit) Energi (kJ) 1. 50 15,70 188,40 2. 100 33,10 397,20 3. 150 47,60 571,20 4. 200 68,80 825,60 5. 250 80,33 963,96 Grafik Hasil Percobaan
Gambar 1 : Grafik  Hubungan  Persen  Kematian  Terhadap  Frekuensi  Gelombang Ultrasonik
Dari  grafik  di atas    terlihat   bahwa persen kematian terbesar (sebesar 72%), terjadi pada frekuensi 86 kHz. Frekuensi ini disebut frekuensi optimum. Frekuensi ini digunakan untuk percobaan selanjutnya.
Gambar 2 :    Grafik Hubungan Antara Waktu Paparan terhadap Daya
0 10 20 30 40 50 60 70 80 20 30 40 50 60 70 80 82 84 86 88 90 100 Pr os en k em ati an ( % ) Frekuensi (kHz) Prosen Kematian terhadap frekuensi 0 5 10 15 20 25 30 35 100 150 200 250 300 W ak tu (m en it) Daya (W) Waktu paparan terhadap daya
Gambar 3 :   Grafik hubungan energi terhadap volume
PEMBAHASAN Berdasarkan  hasil  pengamatan yang  dilakukan,  pada  gambar  1.  diperoleh frekuensi  optimal  untuk  membunuh  jentik nyamuk  sebesar  86  kHz.  Dengan  persen kematian  sebesar  72%  Kriteria  pemilihan frekuensi optimal didasarkan atas frekuensi optimal didasarkan atas frekuensi gelombang  ultrasonik  (variabel  bebas) dengan  persen  kematian jentik  nyamuk
(variabel  terikat)  terbesar  Frekuensi optimal  ini  berkaitan  dengan  panjang gelombang ultrasonik sebesar 1,57 cm.Hal ini mengacu pada cepat rambat gelombang ultrasonik  di  air  sebesar  1350  m/s.  Bila dibandingkan  dengan  ukuran  jentik nyamuk yang pada umumnya < 1 cm, maka seharusnya  frekuensi  optimal  tersebut bernilai  di  atas  100  kHz,  namun  karena transduser  ultrasonik  yang  dijumpai  di pasaran  memiliki  rentang  frekuensi  di bawah  100  kHz,  maka  perlu  dilakukan upaya untuk mendapatkan transduser yang sesuai,  agar  diperoleh  hasil  yang diharapkan.
Dari  hasil  pengamatan  waktu paparan  (variabel  terikat)  terhadap  variasi daya,  (variabel  bebas)  diperoleh  hasil bahwa  semakin  besar  daya  yang dipancarkan  semakin  kecil  waktu  yang dibutuhkan  untuk  membunuh  jentik nyamuk  secara  keseluruhan.  Jadi  waktu paparan  berbanding  terbalik  dengan  daya, sehingga  bila  diinginkan  waktu  paparan sesingkat  mungkin  dibutuhkan  daya  yang lebih besar. (Gambar 2).
Hasil  pengamatan  waktu  (variabel bebas)  yang  dibutuhkan  untuk  membunuh seluruh jentik nyamuk dengan daya sebesar 200W  pada  volume  bervariasi  (variabel bebas),  tampak  bahwa  adanya  hubungan
linier  antara  energi  yang  dibutuhkan dengan  volume  air  tempat  hidup  jentik nyamuk  (Gambar  3).  Energi  persatuan volume yang dibutuhkan untuk membunuh seluruh  jentik  nyamuk  bernilai  3,95904 kJ/ml.  Tingginya  nilai  energi  persatuan volume  ini  terkait  dengan  keterbatasan respon transduser ultrasonik yang digunakan. Bila frekuensi respon transduser  semakin  tinggi,  maka  selain berkaitan  dengan  nilai frekuensi  alamiah jentik  nyamuk,  juga  meningkatkan impedansi transduser. Hal ini berhubungan dengan  meningkatnya  efisiensi  energi transduser.  Jadi  keterbatasan  respon transduser  merupakan  kendala  utama optimasi pendayagunaan gelombang ultrasonik untuk membunuh jentik nyamuk. Terlepas  dari  kendala  eksperimen yang ada, upaya pendayagunaan gelombang  ultrasonik  untuk  membunuh jentik nyamuk memiliki prospek yang baik. Hasil ini membuka peluang penelitian lebih lanjut untuk mendapatkan metode pengendalian  nyamuk sebagai  vektor penyakit,  khususnya  demam  berdarah, dengan  memotong  siklus  kehidupan nyamuk. Keuntungan  gelombang  ultrasonik sebagai  gelombang  mekanik  dengan frekuensi di atas frekuensi ambang dengar manusia  adalah  tidak  terjadinya  efek kebisingan  yang  mengganggu.  Disamping itu  paparan  gelombang  ultrasonik  di  air memiliki  efektivitas  yang  lebih  baik, karena  cepat rambat  gelombang  ultrasonik di air yang lebih tinggi dibanding di udara. Hal  ini  ditunjang  pula  oleh  derajat kebebasan  bergeraknya  jentik  nyamuk  di air  lebih  terbatas  dibanding  nyamuk  di udara.
0 200 400 600 800 1000 50 100 150 200 250 En er gi (k J) Volume (ml) Hubungan Energi terhadap volume

## KESIMPULAN
Dari hasil penelitian yang bertujuan menentukan  frekuensi  dan  dosis  optimal paparan  gelombang  ultrasonik  untuk membunuh  jentik  nyamuk  dapat  dipetik beberapa kesimpulan sebagai berikut : 1. Frekuensi  optimal  yang  berkaitan dengan  persen  kematian  tertinggi adalah  86  kHz,  dengan  persen kematian  sebesar  72%.  Kondisi tersebut dicapai pada paparan gelombang  ultrasonik  dengan  daya 50W, volume 50 ml dan waktu paparan selama 1 jam. 2. Untuk mencapai persen kematian jentik nyamuk  sebesar  10%  dibutuhkan paparan  gelombang  ultrasonik  dengan energi  persatuan  volume  sebesar 3,95904 kJ/ml.
SARAN
Dari  hasil  penelitian  menunjukkan bahwa  upaya  pendayagunaan  gelombang ultrasonik untuk membunuh jentik nyamuk memiliki  prospek yang  baik  untuk dikembangkan  sebagai  metode  alternatif pengendalian  nyamuk.  Selain  tidak beresiko menimbulkan pencemaran lingkungan,  metode  ini  juga  memiliki efektivitas yang cukup baik. Kendala  utama  penerapan  metode
ini  adalah  terbatasnya  respon  frekuensi transduser,  sehingga  perlu  diupayakan untuk mendapatkan jenis transduser dengan spesifikasi  yang  diinginkan  agar  upaya optimasi  frekuensi  dan  dosis  paparan memiliki hasil yang lebih baik, ditinjau dari aspek  fisis  maupun  ekonomis.  Dengan respon  frekuensi yang  lebih  baik, diharapkan faktor energi persatuan volume yang  dibutuhkan  untuk  membunuh  jentik nyamuk  secara  menyeluruh  akan  memiliki nilai lebih kecil, sehingga tercipta efisiensi energi yang diinginkan.
DAFTAR PUSTAKA
Ackerman,  Eugene,  1989,
Biophysical Science ,  Prentice  Hall  Inc, Engelwood Cliffs, New Jersey. Cameron,  I.R.  and  Skofronik,  1978,
Medical  Physics ,  A.  Wiley
Intersciences, New York.
Cromer,  Alan,  1994, Physics  For  Life Sciences ,  Mc.  Graw  Hill  Inc. Publication, New York.
Gabriel,  J.F.,  1993, Fisika  Kedokteran , Edisi 5, Penerbit Buku Kedokteran EGC, Jakarta.
Goeberman, G.I., 1988, Ultrasonics Theory and  Application ,  The  English University Press, Ltd, London. Hariadji,  Imam,  1990, Pemanfaatan Gelombang Ultrasonik untuk Mengusir  Lalat  Rumah, Skripsi, FMIPA  Universitas  Airlangga, Surabaya
Maskunah,  1988, Pengaruh  Gelombang Ultrasonik  Terhadap  Suspensi Bakteri , Kolokium, FMIPA Universitas Airlangga, Surabaya Mansyur,  Mas,  2006, Pengukuran  Cepat Rambat  Gelombang  Ultrasonik dengan  Metode  Beda  Fase ,  Jurnal LPPM UWK, Surabaya
Nasir,  Moh.,  1988, Metode  Penelitian ,
Penerbit Ghalia, Jakarta. Priyo  T,  Anggono,  1992, Studi  Tentang Cepat Rambat Gelombang Ultrasonik dan Metode Pengukurannya, Kolokium FMIPA Universitas Airlangga, Surabaya Sarudji, Didik, 2006, Kesehatan Lingkungan, Media Ilmu, Sidoarjo Spiegel,  R.M.,  1996, Statistika, Penerbit Erlangga, Jakarta. Wiantari,  Sugiani,  1993, Pemanfaatan Gelombang Ultrasonik untuk Membunuh  Larva  Aedes  Aegypti, Skripsi, FMIPA Universitas Airlangga, Surabaya Widodo, Asnar, 1990, Efisiensi Pencucian Gelombang  Ultrasonik, Kolokium FMIPA  Universitas  Airlangga, Surabaya.