ISSN: 1410-8917
Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 21 (1) (2018) : 49 – 53
Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi Journal of Scientific and Applied Chemistry
Journal homepage: http://ejournal.undip.ac.id/index.php/ksa
The Effect of KMnO 4 and K 3 [Fe(CN) 6 ] Concentrations on Electrical Production in Fuel Cell Microbial System with Lactobacillus bulgaricus Bacteria in a Tofu Whey Substart
Ilmi Muftiana a , Linda Suyati a* , Didik Setiyo Widodo b
a Chemistry Department, Faculty of Sciences and Mathematics, Diponegoro University, Jalan Prof. Soedarto, Tembalang, Semarang * Corresponding author: linda_suyati@live.undip.ac.id
A r t i c l e   I n f o

## A b s t r a c t
Keywords: Microbial Fuel Cell (MFC), tofu whey, Lactobacillus bulgaricus , KMnO 4 , K 3 [Fe(CN) 6 ]
Microbial  Fuel  Cell  (MFC)  is  a  bioelectrochemical  system  that  utilize  metabolism  of microorganisms to produce electrical energy. Microbial fuel cell is a bioelectrochemical system involving redox reactions that required an oxidizing agent in the process The purpose of this study was to determine the effect of various concentration of electrolyte solution KMnO 4 and K 3 [Fe(CN) 6 ] on electricity produced by microbial fuel cell system with Lactobacillus bulgaricus in tofu whey substrate. The principle of this study was bioelectrochemistry that changes chemical energy into electrical energy which involves a redox reaction by utilizing microbes. This study used  a  microbe Lactobacillus  bulgaricus and  substrate  tofu  whey  with  0.39  %  carbohydrate content in dual chamber MFC system using a salt bridge as a conductor of protons from anode to cathode. Anode compartment contains a mixture of microbes that have been cultured and phosphate  buffer  with  pH  7  while  cathode  compartment  contained  electrolytes  KMnO 4 or K 3 [Fe(CN) 6 ] in some various concentration that is 0.25 M; 0.2 M; 0.15 M; 0.1 M and 0.01 M with added  potassium  phosphate  buffer  pH  7.  The  MFC  system  using Lactobacillus  bulgaricus and substrate tofu whey with 0.39% carbohydrate content and electrolyte solution KMnO 4 generated maximum  potential  difference  of  99.2  mV  at  concentration  of  0.2  M  which  was  higher  than system with electrolyte solution K 3 [Fe(CN) 6 ] 0.2 M that produced maximum potential difference of 48.6 mV.

## A b s t r a k
Kata Kunci: Microbial Fuel Cell (MFC), whey tahu, Lactobacillus bulgaricus , KMnO 4 , K 3 [Fe(CN) 6 ]
Microbial fuel cell merupakan sistem bioelektrokimia yang memanfaatkan metabolisme bakteri sehingga dapat menghasilkan listrik. Microbial fuel cell melibatkan reaksi reduksi dan oksidasi, sehingga  diperlukan  suatu  oksidator  dalam  prosesnya.  Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk menentukan pengaruh konsentrasi larutan elektrolit KMnO 4 dan K 3 [Fe(CN) 6 ] terhadap listrik yang  dihasilkan  oleh  sistem microbial  fuel  cell dengan  bakteri Lactobacillus  bulgaricus dalam substrat whey tahu . Prinsip dari penelitian ini adalah bioelektrokimia yaitu perubahan energi kimia  menjadi  energi  listrik  yang  melibatkan  reaksi  redoks  dengan  memanfaatkan  mikroba. Penelitian  ini  menggunakan  mikroba Lactobacillus  bulgaricus dan  substrat whey tahu  dengan kandungan karohidrat 0,39 % pada sistem MFC dual chamber dengan menggunakan jembatan garam sebagai penghantar proton dari anoda ke katoda. Kompartemen anoda berisikan bakteri Lactobacillus  bulgaricus dan  substrat whey tahu  dan  ditambah  buffer  kalium  fosfat  pH  7, sedangkan kompartemen katoda berisikan elektrolit KMnO 4 atau K 3 [Fe(CN) 6 ] dalam beberapa variasi konsentrasi yaitu 0,25 M; 0,2 M; 0,15 M; 0,1 M dan 0,01 M dengan ditambahkan buffer kalium fosfat pH 7. Sistem MFC menggunakan Lactobacillus bulgaricus dan substrat whey tahu dengan  konsentrasi  karbohidrat  0,39%  dan  larutan  elektrolit  KMnO 4 menghasilkan  beda potensial maksimum 99,2 mV yaitu pada konsentrasi 0,2 M yang lebih tinggi daripada dengan larutan elektrolit K 3 [Fe(CN) 6 ] 0,2 M yang menghasilkan beda potensial maksimum 48,6 mV.

## 1. Pendahuluan
Microbial  Fuel  Cell (MFC)  adalah  salah  satu  sumber energi  yang  ramah  lingkungan  dan  dapat  menjadi sumber  energi  di  masa  depan.  MFC  mengubah  energi kimia menjadi energi listrik melalui reaksi katalitik yang menggunakan  mikroorganisme  [1,  2].  Rangkaian  MFC sama  seperti fuel  cell biasa  yaitu  tersusun  dari  anoda, katoda, dan larutan elektrolit, namun pada kompartemen  anoda  digunakan  kultur  mikroba  yang akan  melakukan  metabolisme  dengan  menguraikan glukosa  menjadi  proton,  elektron  (e),  dan  karbon dioksida  (CO 2 ).  Elektron  dari  anoda  akan  dialirkan menuju katoda melalui sirkuit luar, dan proton berdifusi melalui jembatan garam menuju katoda [3, 4].
Berbagai cara dapat dilakukan untuk meningkatkan produksi  listrik  pada sistem MFC, salah satunya adalah dengan  menggunakan  larutan  elektrolit  yang  tepat dengan konsentrasi yang tepat. Menurut Jia dkk. [5], jenis larutan  elektrolit  yang  digunakan  pada  kompartemen katoda  dapat  mempengaruhi  produksi  listrik  yang dihasilkan  oleh  sistem  MFC  karena  MFC  merupakan sistem  bioelektrokimia  yaitu  perubahan  energi  kimia menjadi  energi  listrik  yang  melibatkan  reaksi  redoks dengan  memanfaatkan  mikroba  sehingga  pada kompartemen  katoda  diperlukan  suatu  oksidator  yang berperan sebagai penangkap elektron dari kompartemen anoda.  Beberapa  jenis  elektrolit  (oksidator)  yang digunakan  dalam  kompartemen  katoda  dalam  sistem MFC antara lain KMnO 4 , K 2 Cr 2 O 7 dan K 3 [Fe(CN) 6 ].
Penggunaan kalium permanganat untuk sistem MFC dengan  bakteri Lactobacillus  bulgaricus telah  dilakukan oleh  Arbianti dkk. [6]  yaitu  dengan  menggunakan substrat  glukosa,  selain  menggunakan  KMnO 4 pada penelitian tersebut juga menggunakan K 3 [Fe(CN) 6 ], hasil yang  diperoleh  yaitu power  density untuk  sistem  MFC dengan  KMnO 4 33,5%  lebih  besar  daripada  sistem  MFC yang  menggunakan  elektrolit  K 3 [Fe(CN) 6 ].  Wei  dkk. (2012) melaporkan bahwa konsentrasi K 3 [Fe(CN) 6 ] yang digunakan sebagai larutan elektrolit untuk microbial fuel cell dengan menggunakan bakteri Clostridium pasteurianum berpengaruh  terhadap  energi  listrik  yang dihasilkan
KMnO 4 merupakan  suatu  oksidator  kuat  dengan potensial  reduksi  standar  1,70  V  sehingga  menjadikan KMnO 4 sering digunakan sebagai aseptor elektron dalam suatu  sistem  elektrokimia  termasuk  dalam  sistem  MFC [7]. K 3 [Fe(CN) 6 ] merupakan suatu oksidator yang bersifat elektroaktif  yang  mampu  menangkap  elektron  dengan baik  dengan  harga  potensial  standar  sebesar  0,36  V. Keuntungan  menggunakan  K 3 [Fe(CN) 6 ]  sebagai  larutan elektrolit  pada  sistem  MFC  yaitu  dihasilkannya overpotensial  yang  rendah  apabila  menggunakan elektroda  karbon.  Berdasarkan  uraian,  maka  dalam penelitian ini whey tahu dijadikan sebagai substrat dalam sistem  MFC  menggunakan Lactobacillus  bulgaricus dan dilakukan  pengujian  pengaruh  jenis  dan  konsentrasi larutan  elektrolit  yaitu  KMnO 4 (kalium  permanganat) dan K 3 [Fe(CN) 6 ] (kalium ferisianida).

## 2. Metode Penelitian

## Alat dan Bahan
Reaktor  MFC,  Multimeter  Digital  Heles  UX-838TR, Kabel Jepit Buaya, Timbangan Digital, Inkubator, Lemari pendingin, Pipet Mikro, Jarum Ose, Kertas pH, Peralatan gelas  laboratorium.  Bahan  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  adalah  Kultur  Mikroba Lactobacillus bulgaricus , Whey tahu, Susu sapi, Susu kedelai, Laktosa, KCl,  Serbuk  agar,  Grafit,  Akuades,  NaOH,  HCl, K 3 [Fe(CN) 6 ], KMnO 4 , Buffer Kalium Fosfat

## Preparasi Mikroorganisme
Sebanyak  100  mL  susu  sapi  disterilisasi  selama  20 menit kemudian setelah didinginkan diinokulasi dengan ditambahkan  1  mL  yoghurt  yang  mengandung Lactobacillus  bulgaricus dan  diinkubasi  selama  24  jam pada  suhu  35-400  C.  Sebanyak  100  mL  susu  kedelai disterilisasi  selama  20  menit  kemudian  setelah  dingin diinokulasi dengan ditambahkan 1 mL bakteri dari susu sapi  yang  telah  diinkubasi  sebelumnya,  kemudian  susu kedelai yang telah diinokulasi diinkubasi selama 24 jam. Sebanyak  100  mL  whey  tahu  yang  telah  diultrafiltrasi disterilisasi  selama  20  menit  kemudian  setelah  dingin diinokulasi dengan ditambahkan 20 µL bakteri dari susu kedelai  yang  telah  diinkubasi  sebelumnya,  kemudian diinkubasi selama 24 jam.

## Preparasi Elektroda
Elektroda grafit direndam dalam HCl 1 M kemudian dicuci  dengan  akuades  selanjutnya  direndam  dalam NaOH  1  M  dan  dicuci  kembali  dengan  akuades  sampai saat akan digunakan.

## Preparasi Jembatan garam
Sebanyak 250 mL KCl ditambah dengan 12,5 g serbuk agar  kemudian  dipanaskan  sambil  terus  diaduk  dan setelah agak mengental kemudian dimasukkan ke dalam pipa U dan didinginkan.
Preparasi Larutan Elektrolit KMnO 4 dan K 3 [Fe(CN) 6 ]
Pembuatan larutan elektrolit KMnO 4 dan K 3 [Fe(CN) 6 ]  masing-masing  sebanyak  80  mL  dengan konsentrasi  0,01  M  ;  0,1  M  ;  0,15  M  ;  0,2  M  ;  0,25  M. Larutan  elektrolit  dengan  konsentrasi  yang  berbeda- beda  kemudian  masing-masing  dimasukkan  ke  dalam botol kaca dan ditambahkan 20 mL buffer fosfat dengan pH 7.

## Pengukuran Beda Potensial pada Sistem MFC
Kompartemen anoda diisi dengan 80 mL whey tahu yang  telah  diinokulasi  dengan  bakteri  kemudian ditambah  buffer  fosfat  sebanyak  20  mL  dengan  pH  7. Kompartemen  katoda  diisi  dengan  80  mL  KMnO 4 atau K 3 [Fe(CN) 6 ] dengan variasi konsentrasi 0,25 M ; 0,2 M ; 0,15 M ; 0,1 M ; 0,01 M dan ditambah dengan buffer fosfat sebanyak  20  mL.  Kemudian  dipasang  elektroda  grafit pada masing-masing kompartemen. Kemudian elektroda  dihubungkan  dengan  multimeter  digital  dan diukur beda potensial yang muncul setiap satu jam sekali.
Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi 21 (1) (2018) : 49 – 53

## 3. Hasil Dan Pembahasan

## Reaksi Kompartemen Katoda dan Anoda
Microbial  Fuel  Cell (MFC)  merupakan  sistem bioelektrokimia  yang  mengubah  energi  kimia  menjadi energi  listrik  dengan  memanfaatkan  metabolisme mikroba  dan  melibatkan  reaksi  reduksi  dan  oksidasi. Pada  penelitian  ini  menggunakan  bakteri Lactobacillus bugaricus dan  substrat whey tahu.  Pada  preparasi mikroorganisme  dilakukan  dengan  menginokulasikan bibit Lactobacillus bulgaricus dalam susu sapi. Media susu sapi  berfungsi  untuk  tempat  bertumbuhnya  mikroba Lactobacillus  bulgaricus ,  hal  ini  dikarenakan  pada  susu sapi  mengandung  laktosa  sehingga  mikroba  dapat tumbuh, kemudian Lactobacillus bulgaricus diinokulasikan pada media susu kedelai, hal ini bertujuan untuk  membiasakan  mikroba  dalam  beradaptasi terhadap lingkungan barunya yaitu whey tahu, dimana di dalam whey tahu  dan  susu  kedelai  mengandung  jenis karbohidrat yang sama yaitu rafinosa.
Elektron yang dihasilkan dari metabolisme mikroba akan  ditransfer  ke  elektroda  melalui  membran  plasma luar  mikroba  yang  disebut  dengan  sitokrom,  elektron dari anoda ditransfer ke katoda melalui sirkuit eksternal, sedangkan  proton  yang  dihasilkan  dari  metabolisme akan  ditransfer  dari  anoda  ke  katoda  melalui  jembatan garam.  Jembatan  garam  yang  digunakan  adalah jembatan  garam  KCl  sehingga  proton  (H + )  akan  dapat terdifusi karena jari-jari K + lebih besar daripada jari-jari H + .  Proton  dan  elektron  pada  anoda  akan  digunakan untuk  mereduksi  Mn 7+ menjadi  Mn 4+ apabila menggunakan  larutan  elektrolit  KMnO 4 atau  untuk mereduksi  Fe 3+ menjadi  Fe 2+ apabila  menggunakan larutan elektrolit K 3 [Fe(CN) 6 ].
Beda Potensial pada Variasi Konsentrasi Larutan Elektrolit KMnO 4
Pada  penelitian  ini  dilakukan  pengukuran  beda potensial  pada  dua  jenis  larutan  elektrolit  dengan masing-masing lima konsentrasi yang berbeda, larutan elektrolit  yang  digunakan  yaitu  K 3 [Fe(CN) 6 ]  (kalium ferisianida)  dan  KMnO 4 (kalium  permanganat)  dengan variasi konsentrasi masing-masing 0,01 M ; 0,1 M ; 0,15 M ; 0,2 M ; dan 0,25 M. Penggunaan variasi elektrolit ini dilakukan  dengan  tujuan  untuk  mengetahui  pengaruh jenis  elektrolit  dan  variasi  konsentrasi  elektrolit  dalam menghasilkan  beda  potensial  pada  sistem  MFC mengunakan bakteri Lactobacillus bulgaricus dan substrat whey tahu.
Desain  alat  MFC  yang  digunakan  dalam  penelitian ini  yaitu  sistem  MFC dual  chamber yang  terdiri  dari kompartemen  anoda  dan  kompartemen  katoda  dengan volume  masing-masing  kompartemen  sebesar  100  mL dan digunakan jembatan garam untuk menghubungkan kompartemen  anoda  dengan  kompartemen  katoda. Sistem  MFC  bekerja  berdasarkan  prinsip  elektrokimia sehingga  diperlukan  elektroda  pada  kompartemennya, Elektroda  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  adalah elektroda grafit.
Hasil  pengukuran  beda  potensial  dari  sistem  MFC menggunakan  bakteri Lactobacillus  bulgaricus dengan
substrat whey tahu  menggunakan  larutan  elektrolit KMnO 4 pada  5  variasi  konsentrasi  ditunjukkan  pada gambar 1.
Gambar 1. Beda potensial variasi konsentrasi larutan elektrolit KMnO 4
Berdasarkan  Gambar  1  terlihat  adanya  perbedaan profil  grafik  beda  potensial  dari  masing-masing konsentrasi  larutan  elektrolit  KMnO 4 namun  memiliki pola  kenaikan  dan  penurunan  yang  hampir  sama.  Pola kenaikan  dan  penurunan  grafik  sesuai  dengan  fase pertumbuhan  bakteri  yaitu  fase  lag,  fase  eksponensial, fase  stasioner,  dan  fase  kematian.  Beda  potensial maksimum ditunjukkan pada sistem yang menggunakan substrat whey tahu  dengan  kandungan  karbohidrat 0,39% dan larutan elektrolit KMnO 4 dengan konsentrasi sebesar  0,2  M  yaitu  menunjukkan  hasil  beda  potensial maksimum sebesar 99,2 mV.
Beda  potensial  yang  dihasilkan  sistem  dengan variasi  konsentrasi  larutan  elektrolit  KMnO 4 dapat dijelaskan melalui persamaan Nerst yaitu:
𝐸 = 𝐸° − 𝑅𝑇 𝑛𝐹 ln [MnO 2 ] [MnO 4 − ]
Dari  persamaan  Nerst  tersebut  dapat  diketahui bahwa potensial dari kompartemen katoda secara umum tergantung  pada  perbandingan  konsentrasi  MnO 2 dan MnO 4 - [MnO 2 ] [MnO 4 − ] oleh  karena  itu  dengan  adanya  variasi konsentrasi  maka  akan  dihasilkan  beda  potensial  akhir yang  bervariasi,  hasil  perhitungan  secara  teoritis menunjukkan  bahwa  semakin  besar  konsentrasi  yang digunakan maka nilai [MnO 2 ] [MnO 4 − ] akan semakin kecil sehingga potensialnya  semakin  besar,  oleh  karena  itu  hasil penelitian  menunjukkan  bahwa  beda  potensial  yang dihasilkan sistem MFC dengan larutan elektrolit KMnO 4 dengan konsentrasi 0,2 M menghasilkan beda potensial yang lebih tinggi dibanding dengan konsentrasi 0,01 M ; 0,1  M  ;  dan  0,15  M.  Hasil  perhitungan  potensial  pada komapartemen  katoda  dengan  variasi  konsentrasi menggunakan persamaan Nerst ditunjukkan pada tabel 1.
Tabel 1: Data Hasil Perhitungan Potensial Katoda dengan elektrolit KMnO 4
Konsentrasi KMnO 4 (M) Potensial Kompartemen Katoda Hasil Perhitungan 0,01 M 1,66032 𝑉 0,1 M 1,68018 𝑉 0,15 M 1,683654 𝑉 0,2 M 1,686132 𝑉 0,25 M 1,688054 𝑉
Untuk  konsentrasi  0,25  M  menghasilkan  beda potensial yang rendah dibandingkan konsentrasi 0,2 M ; 0,15 M ; 0,1 M dan 0,01 M dan tidak sesuai dengan hasil perhitungan secara teoritis karena pada kenyataanya ada faktor  lain  yang  mempengaruhi  reaksi  yang  terjadi  di kompartemen  katoda,  yaitu  daya  hantar  larutan.  Daya hantar  larutan  elektrolit  KMnO 4 akan  semakin meningkat  dengan  naiknya  konsentrasi  tetapi  setelah mencapai  konsentrasi  tertentu  daya  hantarnya  justru turun, hal ini dibuktikan dengan pengukuran daya hantar larutan KMnO 4 pada konsentrasi 0,01 M ; 0,1 M ; 0,15 M ; 0,2 M ; 0,25 M menunjukkan hasil pada Tabel 2
Tabel 2: Data Konduktivitas KMnO 4
Konsentrasi KMnO 4 (M) Konduktivitas (mho/cm) 0,01 M 2,0964 x 10 -5 0,1 M 2,4752 x 10 -5 0,15 M 3,2051 x 10 -5 0,2 M 5,1813 x 10 -5 0,25 M 2,1052 x 10 -5
Pada  konsentrasi  rendah  yang  berpengaruh terhadap  konduktivitas  adalah  jumlah  ion,  apabila jumlah ion yang ada dalam suatu larutan semakin banyak maka  akan  semakin  tinggi  konduktivitasnya  tetapi setelah  mencapai  konsentrasi  tertentu  semakin  banyak ion yang ada dalam larutan mobilitas ion dalam larutan akan  semakin  berkurang  sehingga  nilai  konduktivitas akan menurun.

## Beda Potensial pada Variasi Konsentrasi Larutan
Elektrolit K 3 [Fe(CN) 6 ]
Untuk  mengetahui  pengaruh  variasi  konsentrasi larutan  elektrolit  terhadap  listrik  yang  dihasilkan  oleh sistem  MFC  maka  dilakukan  juga  pengukuran  beda potensial  yang  dihasilkan  oleh  sistem  MFC  dengan variasi  konsentrasi  larutan  elektrolit  K 3 [Fe(CN) 6 ].  Hasil pengukuran beda potensial dari sistem MFC menggunakan  bakteri Lactobacillus  bulgaricus dengan substrat  whey  tahu  dengan  kandungan  karbohidrat 0,39% menggunakan larutan elektrolit K 3 [Fe(CN) 6 ] pada 5 variasi konsentrasi ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 2 Beda potensial variasi konsentrasi larutan elektrolit K 3 [Fe(CN) 6 ]
Sistem MFC dengan menggunakan larutan elektrolit K 3 [Fe(CN) 6 ]  pada  kompartemen  katoda  memanfaatkan K 3 [Fe(CN) 6 ] untuk menangkap elektron yang berasal dari anoda. Di dalam larutan, K 3 [Fe(CN) 6 ] mengalami ionisasi menjadi K + dan Fe(CN) 6 3- sehingga di katoda akan terjadi reaksi sebagai berikut :
Selanjutnya  ion  Fe 3+ dari  Fe(CN) 6 3- akan  tereduksi menjadi Fe 2+ dengan bantuan elektron yang berasal dari anoda. Kemudian ion Fe 2+ akan kembali teroksidasi oleh proton  H + yang  terdapat  di  katoda  dengan  bantuan oksigen. Berikut merupakan reaksi yang terjadi di katoda :
Pertemuan  antara  proton  dan  elektron  tersebut menyebabkan  terjadinya  perbedaan  potensial  antara ujung-ujung elektroda di katoda dan anoda.
Berdasarkan Gambar 2 terlihat bahwa beda potensial maksimum ditunjukkan pada sistem yang menggunakan substrat whey tahu  dengan  kandungan  karbohidrat 0,39%  dan  larutan  elektrolit  K 3 [Fe(CN) 6 ]  pada kompartemen katoda dengan konsentrasi sebesar 0,2 M yaitu sebesar 48,6 mV/100mL.
Dari  Gambar  2  terlihat  adanya  perbedaan  profil grafik  beda  potensial  dari  masing-masing  konsentrasi larutan  elektrolit  K 3 [Fe(CN) 6 ]  hal  ini  dapat  dijelaskan melalui persamaan Nerst yaitu
𝐸 = 𝐸° − 𝑅𝑇 𝑛𝐹 ln [𝐹𝑒(𝐶𝑁) 6 4− ] [𝐹𝑒(𝐶𝑁) 6 3− ]
Dari  persamaan  Nerst  tersebut  dapat  diketahui bahwa  potensial  kompartemen  katoda  secara  umum tergantung  pada  perbandingan  konsentrasi  Fe(CN) 6 4- dan  Fe(CN) 6 3- [𝐹𝑒(𝐶𝑁) 6 4− ] [𝐹𝑒(𝐶𝑁) 6 3− ] oleh  karena  itu  dengan  adanya variasi konsentrasi maka akan dihasilkan beda potensial akhir  yang  bervariasi,  hasil  perhitungan  menunjukkan bahwa semakin besar konsentrasi yang digunakan maka nilai [𝐹𝑒(𝐶𝑁) 6 4− ] [𝐹𝑒(𝐶𝑁) 6 3− ] akan semakin kecil sehingga potensial nya semakin besar, yang ditunjukkan pada tabel 3
Tabel 3: Data Hasil Perhitungan Potensial Katoda dengan elektrolit K 3 [Fe(CN) 6 ]
Konsentrasi K 3 [Fe(CN) 6 ] (M) Potensial Kompartemen Katoda Hasil Perhitungan 0,01 M 0,240956 𝑉 0,1 M 0,300478 𝑉 0,15 M 0,31096 𝑉 0,2 M 0,31839 𝑉 0,25 M 0,324165 𝑉
Pada  hasil  percobaan  menunjukkan  bahwa  beda potensial  yang  dihasilkan  sistem  MFC  dengan  larutan elektrolit  K 3 [Fe(CN) 6 ]  dengan  konsentrasi  0,2  M menghasilkan beda potensial yang lebih tinggi dibanding dengan  konsentrasi  0,01  M  ;  0,1  M  ;  dan  0,15  M, sedangkan untuk konsentrasi 0,25 M menghasilkan beda potensial yang rendah dikarenakan daya hantar larutan elektrolit  K 3 [Fe(CN) 6 ]  akan  semakin  meningkat  dengan naiknya konsentrasi tetapi setelah mencapai konsentrasi tertentu daya hantarnya justru turun, hal ini dibuktikan dengan  pengukuran  daya  hantar  larutan  K 3 [Fe(CN) 6 ] pada  konsentrasi  0,01  M  ;  0,1 M  ;  0,15 m  ;  0,2 m  ;  0,25 menunjukkan hasil pada Tabel 4.
Tabel 4: Data Konduktivitas K 3 [Fe(CN) 6 ] Konsentrasi K 3 [Fe(CN) 6 ] (M) Konduktivitas (mho/cm) 0,01 M 1,9531 x 10 -5 0,1 M 2,0202 x 10 -5 0,15 M 2,2675 x 10 -5 0,2 M 3,7735 x 10 -5 0,25 M 2,0202 x 10 -5
Beda potensial yang didapat pada penelitian ini tidak terlalu besar karena besar kecilnya beda potensial yang dihasilkan dari sistem MFC ini berkaitan dengan jumlah substrat  yang  tersedia  untuk  dijadikan  sebagai  sumber nutrisi  dalam  metabolisme  sel  dan  sumber  karbohidrat yang  tersedia  didalam whey tahu  pada  penelitian  ini hanya sekitar 0,39%.
Berdasarkan  hasil  penelitian  ini  dapat  diketahui bahwa jenis dan konsentrasi dari larutan elektrolit yang digunakan  dalam  sistem  MFC  berpengaruh  terhadap beda  potensial  yang  dihasilkan.  Hal  ini  dibuktikan dengan mampu dihasilkannya beda potensial maksimum sebesar  48,6  mV/100  mL  untuk  sistem  MFC  dengan substrat whey tahu  0,39%  dengan  larutan  elektrolit K 3 [Fe(CN) 6 ]  dan  99,2  mV/100mL  untuk  sistem  dengan larutan elektrolit KMnO 4 . Hasil ini menunjukkan bahwa larutan  elektrolit  KMnO 4 dapat  menghasilkan  beda potensial  yang  lebih  tinggi  dbanding  apabila menggunakan  K 3 [Fe(CN) 6 ],  hal  ini  karena  harga potensial  reduksi  standar  kalium  permanganat  lebih tinggi  daripada  kalium  ferisianida  yaitu  sebesar  1,70  V sedangkan kalium ferisianida sebesar 0,36 V.
Konsentrasi  larutan  elektrolit yang digunakan  juga berpengaruh terhadap besar kecilnya beda potensial yang
dihasilkan  karena  sesuai  dengan  persamaan  Nerst, potensial  pada  kompartemen  katoda  dipengaruhi  oleh konsentrasi larutan elektrolit yang digunakan, semakin tinggi  akan  semakin  besar  potensialnya  namun  pada hasil  penelitian  dengan  konsentrasi  larutan  elektrolit 0,25  M  untuk  sistem  MFC  dengan  substrat  whey  tahu 0,39%  menghasilkan  beda  potensial  yang  lebih  rendah dibandingkan konsentrasi-konsentrasi dibawahnya, hal ini  berhubungan  dengan  konduktivitas  larutan, dikarenakan pada konsentrasi rendah yang berpengaruh terhadap  konduktivitas  adalah  jumlah  ion  semakin banyak  maka  akan  semakin  tinggi  konduktivitasnya tetapi  setelah  mencapai  konsentrasi  tertentu  semakin banyak ion yang ada dalam larutan mobilitas ionnya akan semakin  berkurang  sehingga  nilai  konduktivitas  akan menurun.

## 4. Kesimpulan
Sistem  MFC  menggunakan Lactobacillus  bulgaricus dan substrat whey tahu dengan konsentrasi karbohidrat 0,39% dan larutan elektrolit KMnO 4 0,2 M menghasilkan beda  potensial  99,2  mV  lebih  tinggi  daripada  dengan larutan elektrolit K 3 [Fe(CN) 6 ] 0,2 M yang menghasilkan beda potensial 48,6 mV.

## 5. Daftar Pustaka
[1]  Enas  Taha  Sayed,  Takuya  Tsujiguchi,  Nobuyoshi Nakagawa,  Catalytic  activity  of  baker's  yeast  in  a mediatorless microbial fuel cell, Bioelectrochemistry ,
86, (2012) 97-101 http://dx.doi.org/10.1016/j.bioelechem.2012.02.001
[2]  Irine  Ayu  Febiyanti,  Ahmad  Suseno,  Priyono Priyono,  Pengaruh  Konsentrasi  Surfaktan  CTAB (Cetyltrimethylammonium bromide) pada
Modifikasi  Lempung  dengan  Oksida  Besi  sebagai Pemilar, Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi , 16, 3, (2013) 79-83
[3]  Shah K Chirag, BN Yagnik, Bioelectricity production using  microbial  fuel  cell, Research  Journal  of Biotechnology , 8, 3, (2013) 84-90
[4]  Indri  Yuliastuti,  Pardoyo  Pardoyo,  Agus  Subagio, Modification  Effect  of  Carbon  Nanotubes  by  LiCl (CNTs/LiCl) on the Electrical Conductivity Character, JURNAL SAINS DAN MATEMATIKA , 23, 1, (2015) 1-6
[5]  Qibo Jia, Liling Wei, Hongliang Han, Jianquan Shen, Factors  that  influence  the  performance  of  two- chamber  microbial  fuel  cell, International  Journal  of Hydrogen  Energy ,  39,  25,  (2014)  13687-13693 http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2014.04.023
[6]  Rita Arbianti, Tania Utami, Heri Hermansyah, Deni Novitasari, Ester Kristin, Ira Trisnawati,
Performance  optimization  of  microbial  fuel  cell (MFC) using Lactobacillus bulgaricus , Makara Journal of Technology , 17, 1, (2013) 32-38
[7]  Mike  TL  Tobing,  Nor  Basid  Adibawa  Prasetya, Khabibi  Khabibi,  Peningkatan  Derajat  Deasetilasi Kitosan  dari  Cangkang  Rajungan  dengan  Variasi Konsentrasi  NaOH  dan  Lama  Perendaman, Jurnal Kimia Sains dan Aplikasi , 14, 3, (2011) 83-88