Journal of Innovation Research and Knowledge
Vol.2, No.5, Oktober 2022
………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Journal of Innovation Research and Knowledge
ISSN 2798-3471 (Cetak) ISSN 2798-3641 (Online)

## PERBANDINGAN METODE GRAVIMETRI DENGAN SPEKTROFOTOMETRI UV-VIS UNTUK PENENTUAN ORDE REAKSI PADA PROSES ADSORPSI PEWARNA ALAMI
Oleh Imas Eva Wijayanti* 1 , Emia Erliasna 2 , Solfarina 3 1,2,3 Pendidikan Kimia Fakultas Ilmu Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa, Serang, Banten E-mail: 1 imas@untirta.ac.id
Article History:
Received: 01-09-2022 Revised: 13-09-2022
Accepted: 25-10-2022
Abstract: Orde  reaksi  adalah  banyaknya  faktor konsentrasi yang mempengaruhi kecepatan suatu reaksi kimia.  Orde  reaksi  dapat  digunakan  untuk  menentukan bagaimana  proses  adsorpsi  pada  proses  pewarnaan berdasarkan  penentuan  persamaan  regresi  linear  dari nilai  R  square.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk membandingkan  metode  gravimetri  dengan  metode spektrofotometri  UV-Vis  dalam  menentukan orde  reaksi pada  sampel  klorofil  pewarna  alami  daun  pepaya. Penelitian  ini  menggunakan  metode  kuantitatif  untuk mengetahui  nilai  orde  reaksi  pewarna  alami  daun pepaya,  dengan  teknik  analisis  data  meliputi  analisis metode  gravimetri  untuk  mengetahui  kadar  klorofil, spektrofotometri  UV-Vis  untuk  mengetahui  nilai absorbansi klorofil dan regresi linear untuk menentukan orde reaksi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kedua metode mengikuti orde satu dengan nilai R pada metode gravimetri  sebesar  0,951  dan  metode  spektrofotometri UV-Vis sebesar 0,994.
Keywords: Adsorpsi; Pewarna Alami; Gravimetri; Spektrofotometri UV-Vis.

## PENDAHULUAN
Pewarna  alami  merupakan  zat  pewarna  yang  diperoleh  dari  bahan  alam  seperti, tumbuhan, hewan dan sumber mineral lainnya. Pewarna alami dapat dimanfaatkan sebagai alternatif  pewarna  yang  bebas  beracun,  dapat  diperbaharui,  mudah  terdegradasi  dan ramah lingkungan. Hampir semua jenis tanaman jika kita ekstraknya, ia akan menghasilkan zat warna, seperti: buah, bunga, daun, bahkan akar, batang kayu, biji, dan kulit.
Banten  terkenal  memiliki  suku  terasing  yang  disebut  masyarakat  Baduy  yang  gaya hidupnya  masih  alami. Mereka  memanfaatkan  tanaman  yang  dapat  dimanfaatkan  sebagai pewarna alami untuk pewarnaan alami sejak dahulu secara turun termurun. Pewarna alami ini ditemukan berdasarkan pencarian mereka terhadap beberapa tanaman di sekitar yang dapat  dijadikan  sebagai  pewarna.  Tanaman  pewarna  yang  digunakan  oleh  masyarakat
Journal of Innovation Research and Knowledge
Vol.2, No.5, Oktober 2022
………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Journal of Innovation Research and Knowledge
ISSN 2798-3471 (Cetak) ISSN 2798-3641 (Online)
Baduy diantaranya adalah kulit renrang, kulit mahoni, kulit secang, putri malu, kulit jengkol dan buah pinang diperlukan kajian etnokimia secara lebih lanjut.
Pepaya  adalah  tanaman  serbaguna  yang  sering  digunakan  untuk  obat  tradisional. Daunnya biasa digunakan sebagai pewarna alami karena menghasilkan warna hijau, yang kita  sebut  dengan  klorofil.  Klorofil  adalah  zat  warna  hijau  yang  merupakan  hasil  respon terhadap  cahaya  yang  dipantulkan  atau  yang  diserap.  Potensi  pigmen  pewarna  ini dilakukan dengan analisis sifat optik berupa analisis transmitansi  (T) yaitu perbandingan intesitas  radiasi  yang diserap  terhadap  intesitas  radiasi  yang  keluar, serta  dilakukan  pula analisis absorbansi (A) yaitu kuantisasi seberapa banyak cahaya yang diserap oleh partikel- partikel pigmen dalam satu larutan. Dalam topik green chemistry , daun pepaya digunakan sebagai  pewarna  alami  sebagai  bentuk  reduksi  penggunaan  pewarna  sintetis  yang berbahaya bagi lingkungan.
Pada penelitian  Aisy (2018) klorofil  pada  buah  zaitun  diperoleh  menghasilkan  warna hijau dengan mendekomposisi panas. Banyaknya waktu pada saat pemanasan, tekanan, dan suhu menjadi faktor yang mempengaruhi proses dekomposisi sehingga klorofil pada zaitun ini  dapat  diketahui  memiliki  2  jenis.  Jenis  klorofil  a  yang  berwarna  kuning  kehijauan (contoh  lainnya  pada  ganggang  merah)  dan  klorofil  b  yang  berwarna  biru  kehijauan (contoh  lainnya  pada  ganggang  hijau).  Klorofil  a  adalah  pigmen  fotosintetik  primer  pada tanaman  hijau  untuk  proses  transfer  energi  cahaya  ke  akseptor  kimia  untuk  proses fotosintesis dan kebanyakan menyerap pada panjang gelombang pada 430 nm dan 660 nm. Berikut  perbedaan  strukur  klorofil  a  dan  b,  perbedaannya  adalah  alkil  yang  diikat  pada masing-masing struktur.

## Gambar 1. Struktur klorofil a dan b
Adsorpsi  adalah  suatu  proses  yang  terjadi  ketika  suatu  fluida  (cairan  maupun  gas) terikat  pada  padatan  dan  akhirnya  membentuk  lapisan  tipis  pada  permukaan  padatan tersebut.  Proses  adsorpsi  dibagi  menjadi  dua  proses,  yaitu  adsorpsi  secara  fisik  yang disebabkan  oleh  gaya van  der  Waals ,  dan  secara  kimia  yang  disebabkan  melalui  reaksi kimia antara molekul-molekul adsorbat dengan atom-atom penyusun permukaan adsorben.
Journal of Innovation Research and Knowledge
Vol.2, No.5, Oktober 2022
………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Journal of Innovation Research and Knowledge
ISSN 2798-3471 (Cetak) ISSN 2798-3641 (Online)
Faktor-faktor  yang  mempengaruhi  adsorpsi  antara  lain  waktu  kontak  dan  pengadukan, kontak  yang  cukup  diperlukan  untuk  mencapai  kesetimbangan  adsorpsi,  dan  luas permukaan adsorben. Semakin besar luas permukaan adsorben maka semakin besar pula adsorpsi yang dilakukan.
Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  membandingkan  metode  gravimetri  dengan instrumen  spektrofotometri  UV-Vis  dalam  menentukan  orde  reaksi  pada  proses  adsorpsi sampel  klorofil  pewarna  alami  daun  pepaya.  Dengan  melakukan  penentuan  orde  ini,  kita bisa tentukan waktu optimal untuk proses adsorpsi pewarnaan alami sehingga selanjutnya bisa  kita  tentukan  pula  apakah  adsorpsi  bisa  dilakukan  secara  mono  atau  bilayer. Pendekatan  metode  gravimetri  dan  spektrofotometri  UV-Vis  ini  mudah  dilakukan  pada laboratorium sederhana sekalipun sehingga efisien namun hasilnya tetap valid.

## METODE PENELITIAN

## 1. Material Penelitian
Sampel bahan pepaya yang digunakan pada penelitian ini berasal dari pasar Inpres 15,  Larangan,  Kota  Tangerang,  Banten,  dipetik  langsung  dari  pohonnya.  Bahan  yang digunakan  pada  penelitian  ini  adalah  daun  pepaya,  etanol  60%,  aquades,  dan  kertas saring.  Sedangkan  untuk  alat  yang  digunakan  adalah  neraca  digital  dan  instrumen Spektrofotometer UV-Vis model 752N.
2. Pembuatan Sampel Pewarna Alami
Pewarna  alami  dibuat  dari  daun  pepaya  dengan  prosedur  sebagai  berikut:  (1) Daun  pepaya dipotong  kecil,  lalu ditimbang  masing  masing  12,5  g,  25  g,  37,5  g,  50  g, dan  62,5  g.  (2)  Daun  pepaya  dilarutkan  dengan  50  mL  aquades,  lalu  dipanaskan menggunakan  penangas  dengan  suhu  40°C.  (3)  Larutan  ditambahkan  dengan  aseton 60%  sebanyak  100  mL,  lalu  disaring.  (4)  Filtrat  larutan  pewarna  alami  dibiarkan mengendap  semalam.  (5)  Sampel  pewarna  alami  dihitung  kadar  klorofilnya menggunakan  metode  gravimetri  dan  nilai  absorbansinya  menggunakan spektrofotometri UV-Vis.
3. Perhitungan Kadar Klorofil
Klorofil dihitung kadarnya dengan menggunakan rumus: % Kadar zat = (massa zat ÷  massa  sampel)  ×  100%.  (1)  Pewarna  alami  dituangkan  perlahan  ke  dalam  corong sampai  selesai  tersaring.  (2)  Letakkan  kertas  saring  berisi  endapan  klorofil  ke  kaca arloji. (3) Masukkan kertas saring berisi endapan klorofil ke dalam oven dengan suhu 105 ℃ . (4) Dinginkan cawan krus, lalu ditimbang.
4. Perhitungan Nilai Absorbansi Klorofil
Pengambilan  data  juga  dilakukan  menggunakan  instrumen  spektrofotometer  UV- Vis  dengan  panjang  gelombang  645  nm.  Kekuatan  absorbansi  dihitung  dengan  nilai hasil  absorban  menggunakan  rumus:  A  =  abc.  Kemudian  kedua  data  gravimetri  dan spektrofotometri  UV-Vis  dianalisis  dengan  regresi  linear  untuk  menentukan  orde reaksi menggunakan aplikasi excel dan SPSS.
Journal of Innovation Research and Knowledge
Vol.2, No.5, Oktober 2022
………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Journal of Innovation Research and Knowledge
ISSN 2798-3471 (Cetak) ISSN 2798-3641 (Online)

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## 1. Pembuatan Sampel Pewarna Alami
Berdasarkan  penelitian  yang  dilakukan  oleh  ekstraksi  dilakukan  dengan menggunakan  temperatur  sebesar  50°C  diperoleh  lama  waktu  paling  optimal  untuk pengambilan  sampel  adalah  pada  menit  ke  60  dengan  hasil  kadar  klorofil  tertinggi sebesar 0,4654 mg/L.
Berdasarkan  penelitian  oleh  daun  pepaya  berpotensi  sebagai  pewarna  alami dengan menghasilkan warna hijau pada kain katun. Semakin tinggi suhu ketika proses pemanasan pada pembuatan sampel pewarna alami dari daun pepaya, maka semakin sedikit kadar pigmen klorofil yang terkandung di dalamnya.

## 2. Analisis Gravimetri
Sampel  pewarna  alami  dihitung  kadarnya  menggunakan  metode  analisis gravimetri.  Berikut  adalah  data  perhitungan  kadar  klorofil  hasil  ekstraksi  pewarna alami daun pepaya:
Tabel 1. Perhitungan Kadar Klorofil Larutan Pewarna Alami
Setelah  uji  coba,  semakin  banyak  massa  daun  pepaya  yang  diekstraksi,  maka semakin  banyak  massa  klorofil  yang  dihasilkan.  Semakin  banyak  massa  klorofil  yang digunakan,  maka  semakin  banyak  klorofil  yang  terikat  (teradsorp)  pada  kain.  Ini menunjukkan  bahwa  reaksi  cenderung  ke  arah  orde  satu  karena  memiliki  nilai  yang berbanding lurus antara massa yang diekstrak dengan massa klorofil yang dihasilkan.
Zat pewarna klorofil yang terserap ke dalam serat kain akan mengalami proses adsorpsi dan diikat oleh gugus reaktif pada serat selulosa kain berupa gugus hidroksil (-OH)  dan  membentuk  ikatan  hidrogen.  Peristiwa  yang  terjadi  ketika  proses pencelupan  kain  ke  dalam  larutan  pewarna  alami  daun  pepaya  disebut  juga  dengan swelling yaitu penggelembungan sehingga pori-pori dari serat kain akan terbuka dan zat  warna  klorofil  dapat  masuk  ke  dalam  serat  kain  bersamaan  dengan  larutan pewarna  (Manurung,  2012).  Hal  ini  diperkuat  pula  dengan  pengukuran Spektrofotometer UV-Vis di bawah ini.

## 3. Data Hasil Pengukuran Spektrofotometer UV-Vis
Pengambilan data juga dilakukan menggunakan instrumen spektrofotometer UV- Vis dengan panjang gelombang 645 nm. Berikut data hasil uji spektrofotometer UV-Vis:
Journal of Innovation Research and Knowledge
Vol.2, No.5, Oktober 2022
………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Journal of Innovation Research and Knowledge
ISSN 2798-3471 (Cetak) ISSN 2798-3641 (Online)
Tabel 2. Hasil Perhitungan Absorptivitas Molar Sampel Daun Pepaya  Absorbansi  Konsentrasi (M)  Absorptivitas Molar 12,5 g 0,13 0,026 33,283 25 g 0,232 0,034 45,814 37,5 g 0,303 0,047 42,896 50 g 0,424 0,052 54,392 62,5 g 0,491 0,056 58,808
Konsentrasi  suatu  analit  dapat  ditentukan  melalui  pengukuran  absorbansi  atau transmitansi  larutan  analit  tersebut.  Syarat  utamanya  adalah  analit  ini  harus  larut sempurna  dan  larutannya  berwarna  atau  dapat  dibuat  warna.  Setelah  absorbansi diketahui  melalui  pengukuran,  konsentrasi  larutan  analit  ini  dapat  diplot  ke  dalam kurva  kalibrasi  atau  melalui  cara  perbandingan  langsung.  Pada  percobaan  ini,  dengan menghitung  konsentrasi  dengan  cara  membandingkan  nilai  absorbansi  dengan absorptivitas molar menggunakan rumus: A = abc

## 4. Data Regresi Linear
Regresi linear adalah metode statistik yang berfungsi untuk menguji hubungan sebab akibat  antara  variabel  faktor  penyebab  (X)  terhadap  variabel  akibatnya  (Y).  Selain melakukan  uji  regresi  linear  menggunakan  excel,  dilakukan  juga  uji  regresi  linear menggunakan  program  SPSS  agar  data  yang  dihasilkan  lebih  akurat.  Berdasarkan  grafik yang  dilampirkan  menunjukkan  bahwa  semakin  banyak  massa  daun  pepaya  yang diekstraksi,  maka  semakin  banyak  massa  klorofil  yang  dihasilkan.  Nilai  R 2 pada  grafik ekstraksi klorofil sebesar 0,951 dan absorbansi klorofil sebesar 0,994.
Dari  data  regresi  linear,  kadar  klorofil  hasil  ekstraksi  pewarna  alami  daun  pepaya menggunakan metode gravimetri dihasilkan grafik sebagai berikut:
Gambar 3. Grafik Massa Daun Pepaya Terhadap Hasil Ekstraksi Klorofil Karena  ada  kecenderungan  orde  reaksi  mengikuti  orde  satu,  maka  kita  akan membuktikannya  dengan  membuat  grafik  linear  sehingga  diperoleh  persamaan  garis  dan
Journal of Innovation Research and Knowledge
Vol.2, No.5, Oktober 2022
………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Journal of Innovation Research and Knowledge
ISSN 2798-3471 (Cetak) ISSN 2798-3641 (Online)
hasil  regresi  linear  sebesar  0,9508.  Hasil  ini  akan  diperkuat  dengan  data  regresi  linear kadar  klorofil  hasil  ekstraksi  pewarna  alami  daun  pepaya  menggunakan  metode Spektrofotometri  UV-Vis  yang  menunjukkan  nilai  regresi  linear  sebesar  0,9932  sebagai berikut:
Gambar 4. Hasil Absorbansi Klorofil Pewarna Alami Berdasarkan persentase kadar klorofil menunjukkan bahwa, meskipun massa klorofil yang dihasilkan semakin meningkat sejalan dengan meningkatnya massa daun pepaya yang diekstraksi, tetapi peningkatannya tidak terlalu banyak.
Dari penelitian terdahulu yang telah dilakukan oleh Murni dkk (2012) diperoleh data bahwa  dengan  menggunakan  sampel  sebanyak  5  g  dan  pelarut  berupa  Etanol  96% sebanyak  200  mL  diekstrak  selama  3  jam  pada  suhu  40°C,  maka  akan  diperoleh  jumlah klorofil yang terekstrak sebanyak 0,5201%. Hasil ini dijadikan sebagai perbandingan hasil yang diperolah pada penelitian ini.
Kemudian  nilai  R  Square  pada  tabel  yang  menunjukkan  persentase  dimana  variabel independen  mempengaruhi  variabel  dependen.  Dari  data  yang  dihasilkan  menggunakan SPSS, pengaruh massa daun pepaya terhadap massa klorofil hasil ekstraksi nilainya sebesar 0,951 dan massa daun pepaya terhadap absorbansi klorofil nilainya sebesar 0,994.
Nilai R square menurut  pedoman untuk memberikan interpretasi koefisien korelasi sebagai berikut:
0,00 - 0,199 = sangat rendah
0,20 - 0,399 = rendah
0,40 - 0,599 = sedang
0,60 - 0,799 = kuat
0,80 - 1,000 = sangat kuat
Hasil penelitian yang didapatkan dibandingkan dengan penelitian terdahulu. Berikut adalah perbandingan hasil peneliti dengan hasil penelitian yang lain:
Journal of Innovation Research and Knowledge
Vol.2, No.5, Oktober 2022
………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Journal of Innovation Research and Knowledge
ISSN 2798-3471 (Cetak) ISSN 2798-3641 (Online)
Tabel 4 . Perbandingan Hasil Penelitian Sebelumnya Peneliti Variabel Hasil Penelitian Metode: Penumbukan, Pelarut: Aseton 99.5%. T: 40°C Absorbansi  klorofil  pada panjang  gelombang  645nm adalah 0,082

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  yang  sudah  dilakukan  yaitu  membandingkan  metode gravimetri dengan instrumen spektrofotometri UV-Vis dalam menentukan orde reaksi pada sampel klorofil pewarna alami daun pepaya, didapatkan hasil bahwa nilai keduanya tidak memiliki  perbedaan  yang  jauh,  yaitu  metode  gravimetri  sebesar  0,951  dan spektrofotometri UV-Vis 0,994 dan mengikuti laju reaksi orde satu.

## DAFTAR REFERENSI
[1] Pujilestari,  T.  (2015).  Review :  Sumber  dan  Pemanfaatan  Zat  Pewarna  Alam  untuk Keperluan  Industri. Dinamika  Kerajinan  dan  Batik , 32 (2),  93 – 106.  Retrieved  from https://media.neliti.com/media/publications/61575-ID-review-sumber-dan- pemanfaatan-zat-warna.pdf
[2] Namirah, I., Affifah, I., Wijayanti, I. E., & Langitasari, I. (2019). Kajian Terhadap Tanaman Pewarna Alami Pada Masyarakat Baduy Luar. EduChemia (Jurnal Kimia Dan Pendidikan) , 4 (2), 204. https://doi.org/10.30870/educhemia.v4i2.6150
[3]  Khofya,  A.,  &  Aji,  M.  P.  (2018).  Ekstraksi  Daun  Pepaya  ( Carica  Papaya  L. )  Sebagai  Zat Pewarna Alami Pada Kain Batik. Indonesian Journal of Natural Science Education (IJNSE) , 1 (1), 13 – 17. https://doi.org/10.31002/nse.v1i1.204
[4] Aisy, G. A. R. (2018). Analisa Kandungan Klorofil Ekstrak Daun Pepaya ( Carica Papaya L. )  Terhadap  Variasi  Waktu  Ekstraksi  dengan  Menggunakan  Ekstraktor  Hodotermal. Universitas Diponegoro , (1969), 4 – 27.
[5] Saputra, B. W. (2008). Sistem Adsorpsi . 6 – 21.
[6]  Azizah,  H.  P.,  &  Utami,  B.  (2016).  Pemanfaatan  Zat  Warna  Hijau  dari  Daun  Pepaya ( Carica  papaya  L. )  Sebagai  Pewarna  Alami  Tekstil. Seminar  Nasional  Kimia  UNY , (October 2016).
[7] Sugiyono. (2011). Metode Penelitian Kuantitatif, Kualitatif dan R&D . Bandung: Afabeta.
[8]  M,  A.  R.,  &  Hartanto,  U.  (2008). Ekstraksi  Klorofil  dari  Daun  Pepaya  dengan  Solvent  1- Butanol.
[9]  Manurung,  M.  (2012).  Aplikasi  Kulit  Buah  Manggis  ( Garcinia  Mangostana  L. )  Sebagai Pewarna  Alami  pada  Kain  Katun  secara  Pre-Mordanting.  Journal  of  Chemistry,  6(2): 183-190.
Journal of Innovation Research and Knowledge
Vol.2, No.5, Oktober 2022
………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Journal of Innovation Research and Knowledge
ISSN 2798-3471 (Cetak) ISSN 2798-3641 (Online)

## HALAMAN INI SENGAJA DIKOSONGKAN