## KAJIAN AWAL SIFAT OPTIK SENYAWA HASIL EKSTRAKSI DAUN GAMAL (GLIRICIDIA SEPIUM) ASAL KOTA KUPANG

## Julius Bunga Tedju, Minsyaril Bukit, Albert Z. Johannes
Fisika, Fakultas Sains danTeknik, UniversitasNusa Cendana Email : tedjujulius@gmail.com

## Abstrak
Penelitian tentang kajian awal sifat optik senyawa ekstraksi daun gamal (Gliricidia sepium) asal Kota Kupang  telah  dilakukan.  Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk  menentukan  nilai  jangkauan  serapan, koefisisen  serapan,  dan  celah  energinya.  Daun  gamal  kering  dihaluskan  sampai  menjadi  serbuk, diekstraksi  secara  maserasi,dievaporasi  menggunakan  evaporator,  kemudian  diencerkan  dengan menggunakan  pelarut  etanol.  Selanjutnya  hasil  tersebut  dikarakterisasi  menggunakan  Spektrometer UV-Vis  untuk  mendapatkan  spektrum  serapannya. Berdasarkan  hasil  analisis   spektrum  serapannya, jangkauan serapan  untuk  konsentrasi  200 ppm, 300 ppm, dan 400 ppm  berkisar 200 nm sampai 700 nm.  Nilai  koefisien  serapannya  pada  200  ppm  berkisar  dari  0  hingga  1.0932925  cm-1,  300  ppm berkisar dari 0 hingga 1.68119 cm-1, dan pada 400 ppm berkisar dari 0 hingga 2.227001 cm-1. Nilai celah  energinya  sebesar  1.831  eV.  Berdasarkan  nilai  celah  energi  tersebut  senyawa  hasil  ekstraksi daun gamal dapat dikelompokan menjadi bahan semikonduktor.
Kata Kunci: Daun gamal, spektrum serapan, jangkauan serapan, koefisien serapan, celah energi.

## Abstract
Research  about  preliminary  study  on  optical  properties  of  gamal  leaves  (Gliricidia  sepium) extraction compounds from Kupang region has been done. The purpose of this study was to determine its  absorption  range,  absorption  coefficient  and  energy.  The  dried  gamal  leaves  are  crushed  to powder, extracted by  maceration, evaporated using an evapotator, then diluted using ethanol solvent. Next the result it is characterized byUV-Vis spectrometer to obtain it absoption spectrum.Based on the analysis result, its absorption range for concentrations 200 ppm, 300 ppm, and 400 ppm is 200 nm to 700 nm.The value of the absorption coefficient at 200 ppm ranges from 0 to 1,093925 cm-1, 300 ppm ranges from 0 to 1,68119 cm-1, and 400 ppm ranges from 0 to 2,227001 cm-1. The energy gap value of  1.831  eV.  Based  on  the  value  of  gap,  the  compound  of  gamal  leaves  extraction  results  can  be classified into semiconductor materials.
Key words: Gamal Leaf, Absorption Range, Energy Gap, Absorption Coefficient.

## PENDAHULUAN
Di era globalisasi, kehidupan manusia tidak dapat  dipisahkan  dari  yang  namanya  Ilmu Pengetahuan  dan  Teknologi  (IPTEK)  mulai  dari masalah  yang kecil hingga masalah yang paling kompleks. Salah satu ilmu pengetahuan yangpaling berkembang pesat adalah ilmu fisika yang memungkinkan adanya riset-riset mengenai alternatif  bahan-bahan  organik  yang  dapat dimanfaatkan  sebagai  bahan  aktif  dalam  piranti semikonduktor,  salah  satu  bahan  atau  material organik adalah tanaman gamal.
Gamal ( Gliricidia sepium ) adalah salah satu tanaman  serbaguna,  cepat  tumbuh,  mampu
mengikat  nitrogen,  sumber  kayu  bakar,  pakan ternak,  pupuk  hijau,  pohon  penaung.  Dalam tanaman  gamal  terkandung  zat tanin , poliphenol , saponin , kumarin dan  flavonoid.Selain  manfaat diatas,  zat  flavonoida  dalam  daun  tanaman gamal  juga  digunakan  sebagai  pengobatan penyakit  kudis  pada  kulit  manusia  [1],  air  dari perasan  daun,  kulit  batang  dan  akar  digunakan untuk mengobati gatal-gatal pada kulit, mengobati  luka  dan  daun  yang  dihaluskan digunakan  dalam  pengobatan  rematik  dan  patah tulang.  Gamal  juga  ditemukan  mengandung ekstrak  yang  bersifat  antifungal  yang  aktif
menghambat  kerjanya candida  albicans dan cladosporium  cucumerinum [2].  Penelitian ilmiah  tentang  tanaman  gamal  telah  banyak dilakukan.  Penelitian  terutama  dilakukan  untuk mengkaji  potensi  tanaman  gamal  dalam  dunia peternakan sebagai pakan ternak dan pengolahan pupuk.  Namun  penelitian  ilmiah  yang  khusus mengkaji  tentang  sifat-sifat  fisika  dari  tanaman gamal  belum  dilakukan.  Kajian  sifat-sifat  suatu material  meliputi  sifat  listrik,  magnet,  optik, mekanik dan termodinamika [3].
Sifat  listrik  dan  optik  suatu  material misalnya  adalah  jangkauan  serapan,  koefisien serapan  serta  celah  energi  ( energy  gap ).  Untuk mengkaji  sifat  optik  dan  listrik  ini  dapat ditentukan  dari  spektrum  Absorbansi  material tersebut  yang  bisa  diperoleh  dari  spektrometer UV-Vis.  Besar  celah  energi  suatu  material  telah sering  dihitung  berdasarkan  data  spektrum  UV- Vis oleh peneliti-peneliti sebelumnya [4,5,6].
Tanaman gamal banyak dijumpai di wilayah Kota  Kupang,  Propinsi  Nusa  Tenggara  Timur. Banyaknya manfaat dan belum adanya penelitian tentang  penentuan  sifat  optik  senyawa  ekstrak daun  gamal  asal  Kota  Kupang.  Oleh  karena  itu perlu  dikaji  sifat  kelistrikan  dan  optik  senyawa hasil  ekstraksi  daun  gamal  asal  Kota  Kupang yaitu  celah  energi,  jangkauan  serapan  dan koefisien serapan daun gamal.

## METODE PENELITIAN Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian  dilaksanakan  di  laboratorium Fisika FST  UNDANA  dan  laboratorium Biosains UNDANA  pada bulan Desember 2017 sampai Februari 2018.

## Alat dan Bahan Penelitian
Adapun alat dan bahan penelitiannya adalah sebagai  berikut  :  Alat  penelitian  meliputi  : Toples  kaca,  Blender,  Timbangan  digital,  Gelas kimia, Seperangkat alat evaporasi, dan Spektrometer UV-Vis.
Bahan  Penelitiannya  yaitu  :  Daun  gamal  asal Kota Kupang, Etanol (Etil Alkohol), Kain flanel, Aquades, Kertas saring, dan Aluminium foil.

## Prosedur Penelitian
Pada  prosedur  penelitian  ini,  sampel  daun gamal  yang  diambil  dari  Kota  Kupang dibersihkan terlebih dahulu, kemudian dikeringkan dengan cara dijemur di bawah sinar matahari  langsung  selama  2  hari  hingga  sampel daun  gamal  benar-benar  mengering.  Proses pengeringan bertujuan  untuk menurunkan kadar air agar aman untuk proses penyimpanan. Kadar air  yang  rendah  dalam  bagian  tanaman diharapkan  dapat  menghambat  pertumbuhan jamur dan reaksi kimia yang diperantarai oleh air yang terkandung dalam sampel daun gamal.
Sampel daun gamal yang telah dikeringkan, kemudian  dihaluskan  menggunakan  blender sehingga diperoleh  serbuk daun gamal sebanyak 1  kg.  Tujuan  penghalusan    bagian  tanaman sebelum  diekstraksi  adalah  untuk  memecah organ,  jaringan  danstruktur  sel  sehingga  bahan- bahan  aktif  yang  yang  berada  didalamnya  dapat berkontak  secara  langsung  dengan  pelarut. Selain  itu,  penghalusan  ukuran  juga  ditujukan untuk  meningkatkan  luas  permukaan  agar mempercepat    perpindahan  massa  bahan  aktif dari bagian tanaman menuju pelarut.
Proses  ekstraksi  yang  digunakan  pada proses ini adalah ekstraksi maserasi yaitu dengan cara  direndam  bagian  tanaman  dalam  wadah tertutup.  Proses  ekstraksi  menggunakan  pelarut etanol  96%.  Digunakan  pelarut  etanol  96% karena  memiliki  tingkat  kepolaran  yang  sama atau  hampir  sama  dengan  senyawa  yang  akan diteliti.  Serbuk  daun  gamal  sejumlah  200 grdilarutkan dalam pelarut etanol 96% sebanyak 1000  mL.  Proses  ekstraksi  dilakukan  selama  48 jam  dan  disimpan  pada  suhu  kamar  sekitar  20- 29°C.  Hasil  ekstraksi  maserasi    berupa  larutan berwarna  hijau  pekat  sebanyak  554  mL  yang menunjukkan bahwa komponen-komponen senyawa daun gamal telah diperoleh,
Setelah  diperoleh  larutan  ekstrak  daun gamal,  kemudian  larutan  tersebut  dievaporasi menggunakan  evaporator  dengan  tujuan  untuk memisahkan  senyawa  sampel  daun  gamal dengan larutan etanol yang masih tersisa. Proses
Mulai Pengambilan daun gamal dari kota kupang
sebagai Sampel
Sampel dikeringkan,
dihaluskan  dan diekstraksi secara maserasi
Penentuan jangkauan serapan, ko efisian serapan dan nilai celah energi
Diencerkan dengan larutan etanol dengan tiga konsentrasi (200, ppm, 300 ppm dan
400 ppm)
Karakterisasi Spektrometer UV-Vis
Evaporasi Ekstrak Daun Gamal Spektrum Absorbansi Analisis & Kesimpulan Larutan daun gamal
Selesa i
evaporasi  dilakukan  pada  suhu  50 o C  selama  1 jam 33 menit. Tujuan dari penggunaan  suhu  50 o
C  agar  senyawa  yang  terkandung  dalam  sampel tidak  mengalami  kerusakan.    Hasil  evaporasi yang  diperoleh  berupa  larutan  kentalberwarna hitam  pekat  sebanyak  3,6021  gr  yang  akan dikarakterisasi  menggunakan  alat  spektrometer UV-Vis.
Gambar 1. Diagram alir penelitian

## Analisis  Spektrum  Serapan  Mengguna-kan Spektrometer UV-Vis
Sampel  daun  gamal  yang  telah  dievaporasi akan dianalisis spektrum serapannya menggunakan  spektrometer  UV-Vis.  Sampel dibuat tiga perlakuan, yaitu konsentrasi 200 ppm ( Part  per  Million ),  300  ppm,  dan  400  ppm. Masing-masing sampel ini dikarakterisasi dengan  menggunakan  alat    spektrometer  UV- Vis.  Koefisien  serapan  material  ditentukan berdasarkan  spektrum  serapan  senyawa  daun gamal menggunakan persamaan [7] :
𝛼 = 2,303 𝐴 𝑙 (1)
Dengan 𝛼 adalah  koefisien  serapan, A adalah Absorbansi, dan 𝑙 adalah tebal kuvet.
Sedanglan untuk celah energi dihitung menggunakan  metode  Tauc  Plot  dengan  rumus [8] :
( αhυ ) 1/m = c ( hυ – E g )                    (2) dimana  nilai hυ adalah  konstanta  Plank, υ adalah frekuensi, c adalah konstanta pembanding, E g adalah besar celah energi dan m adalah  suatu  konstanta  yang  bergantung  pada jenis  transisi.  Diperhitungan  ini  m  adalah  ½ karena  berada  pada    daerah  transisi  langsung (direct gap) .

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Penentuan Spektrum Absrobansi
Sebelum dilakukan proses analisis
menggunakan alat Spektrometer UV-Vis, larutan hasil  evaporasi  berupa  larutan  kental  berwarna hitam  terlebih  dahulu  dilakukan  pengencaran kembali  dengan  menggunakan  larutan  etanol murni. Pengenceran ini dilakukan dengan tujuan agar  sampel  yang  akan    dikarakterisasi  tidak boleh  terlalu  gelap  sehingga  sinar  UV-Vis  yang ditembakan dapat melewati sampel.
Pada  tahap  ini  dibuat  tiga  konsentrasi  yaitu 200  ppm,  300  ppm  dan  400  ppm  dengan menggunakan  labu  ukur  ukur  berukuran  10 mL. Setelah  dilakukan  pengenceran,  diperoleh  4  mL larutan  pada  konsentrasi  200  ppm,  6  mL  pada konsentrasi 300 ppm dan 8 mL pada konsentrasi 400  ppm.  Senyawa  ekstrak  daun  gamal  yang telah diperoleh kemudian dikarakterisasi
menggunakan  alat  Spektrometer  UV-Vis  di Laboratorium Bio Sains Undana.
Hasil  karakteriasi  yang  telah  dilakukan diperoleh  hasil    berupa  spektrum  serapan. konsentrasi  absorbansi  gabungan  (200  ppm,300 ppm  dan  400  ppm)    dapat  dilihat  pada  gambar dibawah ini:
Gambar 2. Spektrum absorbansi   senyawa ekstrak daun gamal (konsenterasi 200 ppm, 300 ppm dan 400 ppm)
Berdasarkan hasil analisis  spektrometer  UV- Vis  dari  spektrum  serapan  senyawa  hasil ekstraksi  daun  gamal  asal  Kota  Kupang  yang berupa grafik Absorbansi vs panjang gelombang (nm)  seperti  yang  ditunjukan  pada  gambar    2, dapat  ditentukan  rentang  jangkauan  serapan yaitu  pada  daerah  panjang  gelombang  200-700 nm.

## Penentuan Koefisien Serapan
Penentuan
koefisien serapan menggunakan persamaan (1) dan diperoleh hasil koefisien  serapan  pada  200  ppm  sebesar  0 hingga 1,093925 cm -1 , 300 ppm sebesar 0 hingga 1,68119  cm -1 dan  400  ppm  sebesar  0  hingga 2,227001cm -1 . Berikut grafik hubungan koefisien  serapan  dan  panjang  gelombang (dalam satuan energi eV) pada setiap konsentrasi.
Gambar 3. Grafik gabungan koefisien serapan dan panjang gelombang dalam satuan energi (eV) dari tiap konsentrasi
Gambar 4. Grafik ekstrapolasi untuk setiap konsenterasi.

## Penentuan Celah Energi
Untuk menentukan celah
energi, menggunakan metode Tauc Plot dengan menggunakan  persamaan  (2),  dimana  hasil perhitungan  persamaan  tersebut  dibuat  grafik antara  panjang  gelombang  (eV)  dengan  nilai (αh(c/λ)) 2 versus h(c/λ) diplot  terlebih  dahulu, kemudian  dicari  garis  singgungnya  pada  daerah kurva linier yang mendekati nilai tepi gelombang.  Setelah  didapat  garis  singgungnya maka dilakukan ektrsapolasi sehingga memotong sumbu  x  atau  nilai  ketika (αh(c/λ)) 2 =  0.  Titik potong  sumbu  x  ini  akan  menunjukkan  nilai celah energi.
Grafik  hasil  ekstrapolasi dari  tiap-tiap konsentrasi ditunjukkan pada Gambar 4.
Berdasarkan  hasil  perhitungan  dengan metode Tauc Plot ini diperoleh nilai celah energi konsentrasi  200  ppm  sebesar  1.832  eV,  pada konsentrasi 300 ppm sebesar 1.832 eV, dan pada konsentrasi  400  ppm  sebesar  1.831  eV.    Nilai celah  energi  yang  diperoleh  hampir  sama  dari masing-masing  tingkat  yaitu  200  ppm  sebesar 1.832  eV,  300  ppm  sebesar  1.832  eV  dan  400 ppm  sebesar  1.831  eV.  Hal  ini  menunjukkan bahwa  nilai  celah  energi  ini  tidak  terlalu bergantung pada konsentrasi yang diberikan.

## KESIMPULAN
Berdasarkan analisis data yang telah dilakukan,  dapat  disimpulkan  bahwa  hasil ekstraksi daun gamal asal Kota Kupang memiliki jangkauan serapan dari rentang panjang gelomnbang  200  nm  sampai  700  nm,  Koefisien serapan  pada  200  ppm  memiliki  jangkauan berkisar dari 0 hingga 1.0932925 cm -1 , 300 ppm sebesar  0  hingga  1.68119  cm -1 ,  dan  pada  400 ppm  sebesar  0  hingga  2.227001  cm -1 .  Celah energinya  pada  200  ppm  sebesar  1.832  eV,  300 ppm  sebesar  1.832  eV,  dan  400  ppm  sebesar 1.831  eV.  Nilai  rata-rata  celah  energinya  1.831 eV.  Berdasarkan  nilai  celah  energi  tersebut senyawa  hasil  ekstraksi  daun  gamal  merupakan bahan semikonduktor.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Bañez,  J.A.    Rowena    C.    Nazareno,    M.D. and  Ruth  B.  Medel,  M.D.  1999.  Clinical Trial    on    the  Effectiveness  of Gliricidia sepium in  Treating  Patients  with  Scabies  in the  Antipolo  CBHP. Phil  J  Microbiol  Infect Dis 1999, 28(4),147-153.
2. Hostettmann,  K    and  A.  Marston.  1994. Search  For  New  Anti-Fungal  Compounds From  Higher  Plants .  Pure  &  App.  Chern.,
Vol. 66, No. l0/11, pp. 2231-2234.
3. Ngara,  Z.S.  2014 Metode  Fisika  Eksperimen (Pengukuran  Dan  Analisis  Data  Eksperimen Fisika) . Kupang. Penerbit Gita Kasih.
4. Goe,  M.  2009. Penentuan  Celah  Energi  Dan Koefisien  Serapan  Senyawa  Flavonoid  Hasil ekstarasi Dari Kulit Batang Tanaman Valoa ( Sterculia  Urceolata  Smith)  Asal  Kabupaten Kupang ,  Skripsi  S1,  Jurusan  Fisika  FST UNDANA, Kupang.
5. Salu,  V.,  Bernandus,  dan  Bukit,  M.  2016. Kajian  Awal  Spektrum  Serapan  Senyawa Hasil  Ekstrak  Daun  Kelor  (Moringaoleifera L)  Asal  Kelompok  Usaha  Bersama  (KUB) Marungga Pah Meto Kabupaten TTU. Jurnal Fisika Sains dan Aplikasinya . 1(2), 84-92.
6. Kasa,  R.,  Bukit,  M.,  dan  Johannes,  A.  2018. Kajian  Awal  Spektrum  Serapan  Senyawa Hasil  Ekstraksi  Daun  Sukun  (Artocarpus Altilis  Asal  Kota  Kupang. Jurnal  Fisika Sains Dan Aplikasinya , 2(1), 10-16.
7. Abdullah, M. dan Khairurrijal. 2010. Karakterisasi Nanomaerial Teori,
Penerapan, dan  Pengolahan Data ,  Bandung,
CV Rezeki Putra.
8. Tauc,  J,  Grigorovici  R  and  Vancu,  A. 1966.  Optical  Properties  and  Electronic Structure  of  Amorphous  Germanium. Bucharest: Phys. Stat. Sol 15, 627.