## Saputra, A.B. ∙ Kurniah ∙ Risma  ∙ A.N. Hidayah

## Deteksi pestisida Deltamethrin pada daun teh dengan variasi semprot (3x dan 6x) menggunakan spektroskopi raman
Sari. Pestisida  banyak  digunakan  petani  untuk  mencegah  hama  pada  proses  penanaman  daun  teh, padahal  jika  tertelan  manusia  bisa  menimbulkan  banyak  penyakit.  Kita  perlu  mempelajari  metode yang mudah untuk mendeteksi kandungan pestisida. Pada penelitian ini, pestisida deltamethrin pada daun  teh  dideteksi  dengan  menggunakan  alat  spektroskopi  Raman.  Daun  teh  segar  disemprot pestisida dengan konsentrasi 0,01 ppm; 0,1 ppm; 1 ppm; 10 ppm; dan 100 ppm. Variasi penyemprotan juga dilakukan pada daun teh, yaitu 3x dan 6x penyemprotan untuk setiap konsentrasi pestisida yang digunakan. Daun teh yang sudah disemprot kemudian dikeringkan dan ditaruh di dudukan sampel di  alat  spektroskopi  raman  dengan  sumber  laser  yang  dipakai  adalah  532  nm. Spektroskopi  Raman membantu  dalam  menentukan  nilai  deteksi  pestisida  pada  daun  teh  dimana  nilai  deteksi  pestisida berupa perbandingan antara panjang gelombang ( Raman shift ) dengan intensitas. Tujuan penelitian ini adalah  untuk  mengetahui  nilai  deteksi  pestida  yang  disemprot  pada  daun  teh  dan  menentukan pengaruh  variasi  jumlah  semprotan  pestisida  ke  daun  teh.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa pestisida  deltamethrin  pada  daun  teh  berhasil  dideteksi  dengan  menggunakan  alat  spektroskopi Raman.  Pada  penyemprotan  6x  puncak  deltamethrin  menunjukkan  intensitas  yang  lebih  tinggi dibandingkan  dengan  intensitas  puncak  pestisida  deltamethrin  dengan  kondisi  penyemprotan  3x pada daun teh.
Kata kunci : Pestisida Deltamethrin ∙ Spektroskopi raman ∙ Teh
Detection of Deltamethrin pesticide on tea leaves with different spray variations (3x and 6x) using spektroskopi raman
Abstract . Pesticide were widely used by farmers to prevent pests on tea plant , whereas if swallowed by  human  could  cause  many  diseases.  We  need  to  know  the  easy  method  to  detect  deltamethrin pesticide.    In  this  experiment,  deltamethrin  pesticides  in  the  tea  leaves  were  detected  using  Raman spectroscopy. The fresh tea leaves were sprayed with pesticides at the concentration of 0.01 ppm, 0.1 ppm, 1 ppm, 10 ppm, and 100 ppm.  Spraying concentration  were also carried out  on  the  tea leaves with  3    and  6times  spray  variation  for  each  concentration.  The  sprayed  tea  leaves  were  dried  and placed  in  a  sample  position  at  the  Raman  spectroscopy.  Its  testing  tool  helped  in  determining  the detection value of pesticides on tea leaves, the value of detection of pesticides in the form of a ratio between  wavelength  (Raman  shift)  with  intensity.  The  purpose  of  this  study  was  to  determine  the detection  value  of  pesticides  sprayed  on  tea  leaves  and  determine  the  effect  of  variations  in  the amount  of  pesticide  spray  to  tea  leaves.  The  results  showed  that  the  deltamethrin  pesticide  on  tea leaves  was  successfully  detected  using  the  Raman  spectroscopy.  In  spraying  6  times,  the  peak  of deltamethrin showed a higher intensity compared to the peak intensity of the pesticide deltamethrin with spraying conditions 3 times on the tea leaves.
Keywords : Deltamethrin pesticides ∙ Raman spectroscopy ∙ Tea leaves
Diterima : 2 Desember 2019, Disetujui : 23 Maret 2020, Dipublikasikan : 31 Maret 2020 doi: https://doi.org/10.24198/kultivasi.v19i1.24898
Saputra, A.B. 1 ∙ Kurniah 2 ∙ Risma 2 ∙ A.N. Hidayah 3 1 Jurusan Fisika, UIN  Syarif Hidayatullah, Jakarta
2 Jurusan Fisika, UIN  Alauddin, Makassar
3 Pusat Penelitian Fisika, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia Korespondensi: affinh@gmail.com
variasi semprot (3x dan 6x) menggunakan spektroskopi raman

## ___________________________________________ Pendahuluan
Pestisida  adalah  bahan  zat  kimia  yang digunakan  untuk  membasmi  hama,  baik  itu berupa tumbuhan, hewan dan lainnya yang ada di  lingkungan  sekitar  kita  (Astuti,  2017).  Para petani  biasanya  menggunakan  pestisida  untuk mencegah  terjadinya  hama  sehingga  mening- katkan  hasil  tanam  petani  (Yuantari,  2013). Berbagai macam pestisida juga digunakan untuk melindungi  tanaman  teh  dari  hama  sehingga mampu  meningkatkan  produksi  teh  (Sucher- man, 2012). Padahal residu yang tertinggal pada daun  teh  mempunyai  potensi  bahaya  bila dikonsumsi  oleh  manusia,  kelestarian  sumber daya  hayati,  dan  lingkungan  hidup  (Rayati, 2003).
Selama  ini  alat  yang  digunakan  untuk mendeteksi  kandungan  residu  pestisida  adalah bioassay (Sriyani,  2008),  kromatografi  gas  yang dilengkapi  dengan  detektor  penangkap  elektron (ECD)  (Yusiasih,  2006), high-performance  liquid chromatography [HPLC]  (Rong,  2003), fluorescence quantification (Yi, 2009), dan capillary electrophoresis (Kasicka,  2006).  Namun  deteksi  kandungan pestisida  dengan  alat-alat  tersebut  prosesnya cukup  lama,  membutuhkan  preparasi  sampel yang rumit yang melibatkan pelarut kimia (Zhang, 2010),  sehingga  dibutuhkan  metode  deteksi  yang cepat, mudah, dan tidak membutuhkan preparasi sampel yang rumit dan lama.
Metode  deteksi  tersebut  adalah  dengan menggunakan  spektroskopi  Raman.  Spektros- kopi  Raman  adalah  sebuah  teknik  spektroskopi yang  digunakan  untuk  mengamati  mode vibrasional,  rotasional,  dan  mode  frekuensi- rendah  lainnya  dalam  suatu  sistem  (Li,  2014). Spektroskopi  Raman akan  menghasilkan  suatu infromasi  berupa  grafik,  dimana  grafik  tersebut terdapat  nilai  intensitas  yang  bisa  dijadikan sebagai pendeteksi molekul (Vašková, 2007).
Pada  penelitian  ini  dilakukan  analisa  dan pengamatan terhadap deteksi pestisida deltamethrin  pada  daun  teh  yang  disemprot dengan  pestisida  dengan  variasi  kosentrasi pestisida  yaitu  100  ppm;  10  ppm;  1  ppm;  0,1 ppm  dan  0,01  ppm.  Dimana  daun  teh  tersebut disemprot  sebanyak  3x  dan  6x  penyemprotan. Penelitian ini akan melihat pengaruh komposisi pestisida  dan  penyemprotan  terhadap  puncak- puncak  pestisida  deltemethrin  yang  berhasil dideteksi.

## ___________________________________________ Bahan dan Metode
Penelitian  ini  menggunakan  alat  uji spektroskopi  Raman dimana  prinsipnya  adalah interaksi  antara  cahaya  dan  materi,  dengan menggunakan  berkas  cahaya  monokromatis berupa  laser.  Spektrum  raman  dihasilkan dengan  cara  menyinari  sampel  dengan  berkas laser monokromatis. Sinar laser yang dihamburkan kemudian ditangkap oleh detektor. Spektroskopi Raman umumnya terdiri dari  empat  komponen  utama,  yaitu  sumber laser,  dudukan  sampel,  pemilih  panjang gelombang dan detektor.

## Gambar 1. Diagram alir penelitian.
Sampel  yang  digunakan  adalah  daun  teh yang  disemprot  pestisida  teknis  yang  mengan- dung  25  g/l  pestisida  deltamethrin.    Pestisida teknis  dilarutkan  dengan  100  mL  air  aquabides dan  disimpan  didalam  botol  spray.  Kosentrasi pestisida yang digunakan yaitu  100 ppm, 10 ppm, 1  ppm,  0.1  ppm  dan  0.01  ppm.  Daun  teh  yang diambil  berasal  dari  kebun  pribadi,  kemudian disemprot  dengan  larutan  pestisida  dengan    dua perlakuan,  yaitu  disemprot  sebanyak  3x  dan  6x. Daun  teh  yang  sudah  disemprot  kemudian dikeringkan  di  suhu  ruangan.  Setelah  daun  teh kering,  daun  tersebut  diuji  kandungan  residu pestisidanya  dengan  alat  spektroskopi  Raman. Alat  spektroskopi  Raman  akan  menghasilkan grafik  dengan  perbandingan  antara  panjang gelombang ( Raman shift ) dengan intensitas. Proses penelitian ditunjukkan pada Gambar 1.
1047-1052
Alat  spektroskopi  Raman  yang  digunakan adalah  spektroskopi  Raman  dari  Horiba  yang menggunakan  sumber  laser  dengan  panjang gelombang  532  nm,  grating  450-850  nm,  dan waktu akuisisi yang digunakan adalah 20 detik.
___________________________________________

## Hasil dan Pembahasan
Pestisida deltamethrin (memiliki rumus molekul  :  C 22 H 19 Br 2 NO 3 )  yang  terdiri  dari  C-Br, C=C, C=N, C=O, C-H, ring benzene dan grup N- H  yang  ikatan  kimia  nya  ditunjukkan  pada Gambar 2 (Dong, 2018).
Gambar  2.  Struktur  molekul  dari  pestisida deltamethrin.
Sebelum mendeteksi pestisida deltamethrin pada  daun  teh  yang  disemprot  dengan spektroskopi  raman,  perlu  menentukan  data standar  sebagai  rujukan  dalam  menentukan puncak Raman  shift mana  saja  yang  merupakan puncak pestisida deltamethrin. Langkah pertama, dilakukan pengujian pestisida deltamethrin  standard  yang  di  beli  dari  Sigma Aldrich, dilanjutkan dengan pengujian pestisida teknis  yang  dijual  di  pasar  yang  mengandung pestisida deltamethrin dan  pengujian daun teh sebelum  disemprot  dengan  pestisida  dengan menggunakan  spektroskopi  Raman.  Adapun hasil pengukuran pestisida deltamethrin standar, teknis, dan daun teh sebelum disemprot ditunjukkan pada Gambar 3, 4 dan 5.
Sedangkan  daun  teh  memiliki  nilai intensitas.  Nilai  intensitas  itu  ditunjukkan  pada saat uji spektroskopi Raman berupa grafik. Nilai intensitas  pada  daun  teh  digunakan  sebagai acuan  nilai  daun  teh  yang  belum  diberikan pestisida.
Gambar  3.  Pengukuran  pestisida  deltamethrin standard dari Sigma Aldrich
Gambar  4.  Pengukuran  pestisida  teknis  yang mengandung pestisida
Gambar 5. Hasil grafik teh tanpa pestisida. 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 -200 0 200 400 600 800 1000 1200 Int ensi ty (a. u. ) Raman Shift (/cm) Tanpa Pestisida
variasi semprot (3x dan 6x) menggunakan spektroskopi raman
Gambar 6. Hasil grafik teh yang disemprot pestisida sebanyak 3x.
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 -200 0 200 400 600 800 Int ensi ty (a. u. ) Raman Shift (/cm) 0,01 ppm 101.973 470.717 108.596 81.644 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 -400 0 400 800 1200 1600 2000 161.560 763.787 345.686 Int ensi ty (a. u. ) Raman Shift(/cm) 1 ppm 128.090 204.937 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 0 200 400 600 800 1000 1200 Int ensi ty (a. u. ) Raman Shift (/cm) 0,1 ppm 1.019.201 261.960 122.292 102.784 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 -200 0 200 400 600 800 1000 1200 103.922 205.639 223.144 Int ensi ty (a. u. ) Raman Shift (/cm) 10 ppm 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 0 200 400 600 800 83.301 97.139 197.038 337.943 816.537 Int ensi ty (a. u. ) Raman Shift (/cm) 100 ppm
1047-1052
Gambar 7. Hasil grafik teh yang disemprot pestisida sebanyak 6x.
Daun  teh  yang  disemprotkan  3x  dengan pestisida sebanyak 0,01 ppm; 0,1 ppm; 1 ppm; 10 ppm;  dan  100  ppm;  kemudian  diuji  dengan spektroskopi  Raman  menghasilkan  grafik seperti  pada  Gambar  6,  sedangkan  daun  teh yang  disemprotkan  6x  dengan  kosentrasi  ppm yang sama ditunjukkan pada Gambar 7.
Berdasarkan Gambar 6 dan 7, tanda panah menunjukkan  terdeteksinya  pestisida  dengan nilai intensitas yang berbeda pada setiap Raman shift (panjang  gelombang).  Pada  dasarnya,  nilai konsentrasi  berbanding  lurus  dengan  nilai intensitas  nya.  Akan  tetapi,  pada  penelitian  ini nilai intensitas nya tidak sebanding dengan nilai konsentrasinya.  Hal  ini  dikarenakan  daya  laser
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 0 500 1000 1500 2000 257.680 149.672 174.487 Int ensi ty (a. u. ) Raman Shift (/cm) 100 ppm 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 -200 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1.268.203 457.775 126.058 680.881 In te n si ty (a .u .) Raman Shift (/cm) 0.01 ppm 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 0 200 400 600 800 686.949 714.037 803.252 131.078 In te n si ty (a .u .) Raman Shift (/cm) 0.1 ppm 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 0 500 1000 1500 2000 95.516 742.284 109.773 Int ensi ty (a. u. ) Raman Shift (/cm) 1 ppm 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 -200 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1.335.323 1.400.681 1.267.499 575.758 757.361 61.283 119.903 Int ensi ty (a. u. ) Raman Shift (/cm) 10 ppm
variasi semprot (3x dan 6x) menggunakan spektroskopi raman
pada  alat Spektroskopi  raman tidak  stabil.  Walau demikian,  pestisida  dapat  terdeteksi  dengan ditandai oleh tanda panah pada puncak grafik.
Berdasarkan  hasil  penelitian  yang  dilakukan pada  daun  teh  yang  disemprotkan  dengan pestisida  sebanyak  3x  dan  6x,  menghasilkan  nilai intensitas yang tidak jauh berbeda antara daun teh yang  disemprotkan  3x  dengan  daun  teh  yang disemprotkan  6x.  Intensitas  puncak  pestisida deltametrin  pada  daun  teh  yang  disemprot  6x lebih  tinggi  dibandingkan  dengan  intensitas puncak  pestisida  yang  disemprot  3x.  Semakin tinggi intensitas puncak pestisida pada grafik yang ditunjukkan  oleh  alat  spektroskopi  Raman menunjukkan  bahwa  kandungan  pestisida  yang pada daun teh tersebut lebih tinggi dibandingkan dengan  intensitas  raman  yang  rendah.  Intensitas puncak  Raman  berhubungan  dengan  nilai kuantitaif atau jumlah konsentrasi suatu zat pada material (Pelletier, 2003)
___________________________________________

## Kesimpulan
Kandungan  pestisida  pada  daun  teh  berhasil dideteksi  dengan  menggunakan  spektroskopi Raman  yang terlihat  dari  grafik  pada  puncak yang  ditandai  dengan  anak  panah.  Deteksi kandungan pestisida deltametrin pada daun teh berhasil  dideteksi  dari  kosentrasi  100  ppm sampai 0,01 ppm.
Daun  teh  yang  disemprotkan  dengan pestisida  sebanyak  6x  menunjukkan  nilai intensitas puncak Raman pestisida deltamethrin lebih  tinggi  dibandingkan  dengan  intensitas puncak  Raman  pestisida  pada  daun  yang disemprot sebanyak 3x.

## ____________________________________ Ucapan Terima Kasih
Ucapan terimakasih ditujukan kepada Kementerian  Riset  dan  Tenologi  yang  sudah mendanai  proyek  penelitian  INSINAS  (Intensif Riset Sistem Inovasi Nasional) 2019.
___________________________________________

## Daftar Pustaka
Astuti,  W  dan  Widyastuti,  C.  R.  2017.  Pestisida Organik  Ramah  Lingkungan  Pembasmi Hama  Tanaman  Sayur.  Rekayasa  :  J. Penerapan Teknologi dan Pembelajaran (14): 115-120.
Dong, T., Lin, L., He, Y., Nie, P., Qu, F. and Xiao, S. 2018. Density Functional Theory Analysis of Deltamethrin  and  Its  Application  in Strawberry  by  Surface-Enhanced  Raman Spectroscopy. Molecules (23): 1458.
Kasicka, V. 2016. Recent developments in capillary electrophoresis  and  capillary  electrochro- matography  of  peptides.  Electrophoresis (27):142–175.
Li,  Y.  S.  and  Church,  J.  S.  2014.  Spektroskopi raman  in  the  analysis  of  food  and pharmaceutical  nanomaterials.  Journal  of Food and Drug Analysis (22): 29-48.
Pelletier, M.J. 2003. Quantitative Analysis Using Raman  Spectrometry.  Appl.  Spectroscopy (57) : 20-42.
Rayati, D. J., Widayat, W. dan Sabur, A. M. 2003. Residu Pestisida pada Teh : Masalah, Hasil- Hasil Penelitian, dan Strategi Minimalisasi. Prosiding Simposium Teh Nasional : 71-86.
Rong,  T.,  Yang,  R.,  Young,  J.  C.  and  Zhu,  H. 2003.  Polyphenolic  profiles  in  eight  apple cultivars  using  high-performance  liquid chromatography  (HPLC).  J.  Agric.  Food Chem. (51): 6347–6353.
Sriyani,  N.  2008.  Keakuratan  Metode  Bioassay dalam  Mendeteksi  Herbisida  Pratumbuh Ametrin dan Diuron dalam Tanah dan Air. Agrista Edisi Khusus (1): 186-192.
Suherman,  O.  2012.  Efektivitas  Formulasi insektisida  nabati  marigold  ( Thitonia diversifolia )  terhadap  Empoasca  flavescens, hama  utama  pada  tanaman  teh.  Jurnal Penelitian Teh dan Kina.
Vašková,  H.  2011.  A  powerful  tool  for  material identification: Raman spectroscopy. International J. Math. Models and Methods in Applied Sciences ( 5): 1205-1212.
Yi, L. 2009. A highly sensitive fluorescence probe for  fast  thiol-quantification  assay  of glutathione  reductase.  Angew.  Chem.  (48): 4034–4037.
Yuantari, M. G. C., Widiarnako, B. dan Sunoko, H. R.  2013.  Pros.  Sem.  Nas.  Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan: 142-148. Yusiasih,  R.,  Andreas,  Styarini,  D.,  Ridwan,  Y.  S. 2015. Penentuan Kandungan Residu Pestisida dalam  Teh  Komersial  di  Indonesia  Meng- gunakan  Kromatografi  dengan  Detektor Penangkap Elektron. J. Standarisasi (17):59-66.
Zhang,  Y.,  Mi,  X.,  Tan,  X.  and  Xiang,  R..  20019.
Recent Progress on Liquid Biopsy Analysis using  Surface-Enhanced  Raman  Spectros- copy. Theranostic (9): 491-525.