BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Imbibisi adalah penyerapan air (absorpsi) oleh benda-benda yang padat (solid) atau agak padat (semi solid) karena benda-benda tersebut mempunyai zat penyusun dari bahan yang berupa koloid. Ada banyak hal yang merupakan proses penyerapan air yang terjadi pada makhluk hidup, misalnya penyerapan air dari dalam tanah oleh akar tanaman. Namun, penyerapan yang dimaksudkan di sini yaitu penyerapan air oleh biji kering. Hal ini banyak kita jumpai di kehidupan kita sehari-hari yaitu pada proses pembibitan tanaman padi, pembuatan kecambah tauge, biji kacang hijau terlebih dahulu direndam dengan air. Pada peristiwa perendaman inilah terjadi proses imbibisi oleh kulit biji tanaman tersebut. Tidak hanya itu, proses imbibisi juga memiliki kecepatan penyerapan air yang berbeda-beda untuk setiap jenis biji tanaman.

Adsorpsi adalah contoh dari gejala fisika. Adsorpsi adalah akumulasi suatu substansi pada permukaan substansi yang lainnya. Banyak sekali contoh adsorpsi, salah satunya adalah pada proses penyerapan unsur hara anorganik dari dalam tanah.

Mengingat akan banyaknya hal yang berhubungan dengan proses imbibisi dan adsorpsi, maka diadakan praktikum ini untuk mengetahui kecepatan imbibisi biji kering yang direndam. Hal ini dimaksudkan guna menambah pemahaman kita tentang proses imbibisi yang terjadi pada biji kering

B. Tujuan Praktikum

Adapun tujuan diadakannya praktikum ini untuk mengamati gejala fisika (imbibisi, dan adsorpsi).

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Penambahan volume dalam peristiwa imbibisi adalah lebih kecil dari pada penjumlahan volume zat mula-mula, dengan zat yang diimbibisikan apabila dalam keadaan bebas. Perbedaan ini diduga karena zat atau molekul yang diimbibisikan harus menempati ruang diantara moleku-molekul zat yang mengimbibisi sehingga volume zat yang diimbibisikan tertakan lebih kecil dari pada bila dalam keadaan bebas (Heddy, 1990).

Hingga karakter tahan air serta biji mampu berkacambah. Penyebab lain yaitu pengujian impermeable penyerupaan gas, sehingga O2 tidak dapat masuk kedalam sel dan CO2 tidak bisa keluar. Dengan peristiwa tersebut, sel menjadi dapat ditembus dan embrio dapat bernafas dengan bebas (Thompson. 1990).

Biji menyerap air dari lingkungan sekelilingnya, baik dari tanah maupun udara. Efek yang terjadi adalah membesarnya ukuran biji karena sel embrio membesar dan biji melunak.(Anonym, 2008).

Imbibisi adalah penyerapan air (absorpsi) oleh benda-benda yang padat (solid) atau agak padat (semi solid) karena benda-benda itu mempunyai zat penyusun dari bahan yang berupa koloid (Suradinata, 1993).

Imbibisi merupakan penyerapan air oleh imbiban, contohnya penyerapan air oleh benih dalam proses awal perkecambahan, benih akan membesar, kulit benih pecah, berkecambah, dilandasi oleh keluarnya radikula dari dalam benih. Syarat imbibisi yaitu perbedaan tekanan antara benih dengan larutan, dimana tekanan benih lebih kecil dari pada tekanan larutan, ada daya tarik-menarik yang spesifik antara air dan benih. Benih memiliki partikal koloid yang merupakan matriks, bersifat hidrofil berupa protein, pati, sellulose, dan benih kering memiliki tekanan sangat rendah. (Anonym, 2008)

Banyak benda-benda kering atau benda setengah padat dapat menyerap air (absorpsi) karena benda-benda tersebut mengandung materi koloid yang hidrofil. Hidrofil artinya menarik air. Contoh pada tumbuhan misalnya biji yang kering (Suradinata, 1993).

Dua kondisi yang cocok diperlukan untuk terjadinya imbibisi yaitu : kemiringan/gradien, potensi air harus ada antara permukaan absorbsi dan imbibisi air dan affinier (gaya gabung) harus ada antara komponen absorbsi dan substrat (bahan) imbibisi. (Devlin and Witham. 1992)

Setalah air berimbibisi enzim mulai berfungsi dalam sitoplasma yang mana telah terhidrasi. Imbibisi kembali beberapa enzim yang mengubah protein menjadi asam amino, lemak dan minyak menjadi larutan sederhana atau campuran dan enzim-enzim lain yang merombak pati menjadi gula. Air dan oksigen adalah kebutuhan utama perkecambahan serta cahaya. (Stern,dkk. 1998)

Imbibibisi adalah suatu proses fisika dengan suatu nilai kurang dari 2 dan akan terjadi pula biji yang tidak mampu hidup. Potensial air pada biji-bijian kering cukup rendah untuk menarik uap iar dari atmosfir tanah, tetapi laju gerakannya sangat lebih lambat lewat lintasan uap. Sebab utama potensial air biji yang rendah, adalah bahan simpanan yang terutama bersifat koloid, khususnya protein. Berat suatu biji yang kaya proteindapat melipat dua dalam 24 jam sebagai akibat air yang diambil. Dalam biji padi-padian yang berpati, berat permulaan dapat meningkatsampai kira-kira 150% berat aslinya, setelah itu berat nya tetap (konstan) sampai permunculan radicula. (Fitter and Hay. 1990)

Banyaknya air yang dihisap selama proses imbibisi umumnya kecil, cepat dan tidak boleh lebih dari 2-3 kali berat kering dari biji. Kemudian pertumbuhan biji tampak terhadap pertumbuhan akar dan system yang cepat, lebih luas dan banyak menampung sumber air yang diterima. (Bewley and Black. 1992)

Ahli fisiologi benih menyatakan ada empat tahap: (1) hidrasi atau imbibisi, selama kedua priode tersebut, air masuk kedalam embrio dan membasahi protein dan koloid lain. (2) pembentukan atau pengaktifan enzim, yang menyebabkan peningkatan aktivitas metabolik. (3) pemanjangan sel radikal, diikuti munculnya radikula dari biji. (4) pertumbuhan kecambah selanjutnya. Lapisan yang membungkus embrio, yaitu endosperm, kulit biji dan kulit buah. (Salisbury and Ross.1992)

Penyerapan air dipengaruhi oleh faktor dalam (disebut pula faktor tumbuhan) dan faktor luar atau faktor lingkungan (Soedirokoesoemo, 1993).

Menurut Soedirokoesoemo (1993), Faktor dalam terdiri dari:

ü Kecepatan transpirasi : semakin cepat transpirasi makin cepat penyerapan.

ü Sistem perakaran : tumbuhan yang mempunyai system perakaran berkembang baik, akan mampu mengadakan penyerapan lebih kuat karena jumlah bulu akar semakin banyak.

ü Kecepatan metabolisme : karena penyerapan memerlukan energi, maka semakin cepat metabolismem (terutama respirasi) akan mempercepat penyerapan.

Menurut Soedirokoesoemo (1993), factor lingkungan terdiri dari:

Ø Ketersediaan air tanah : tumbuhan dapat menyerap air bila air tersedia antara kapasitas lapang dan konsentrasi layu tetap. Bila air melebihi kapasitas lapang penyerapan terhambat karena akan berada dalam lingkungan anaerob.

Ø Konsentrasi air tanah : air tanah bukan air murni, tetapi larutan yang berisi berbagai ion dan molekul. Semakin pekat larutan tanah semakin sulit penyerapan.

Ø Temperatur tanah : temperatur mempengaruhi kecepatan metabolism. Ada temperatur optimum untuk metabolisme dan tentu saja ada temperatur optimum untuk penyerapan.

Ø Aerasi tanah: yang dimaksud dengan aerasi adalah pertukaran udara, yaitu maksudnya oksigen dan lepasnya CO2 dari lingkungan. Aerasi mempengaruhi proses respirasi aerob, kalau tidak baik akan menyebabkan terjadinya kenaikan kadar CO2 yang selanjutnya menurunkan pH. Penurunan pH ini berakibat terhadap permeabilitas membran sel.

Adsorpsi (penyerapan) adalah suatu proded pemisahan dimana komponen dari suatu ase fluida berpindah ke permukaan zat padat yang menyerap (adsorben). Biasanya partikel-partikel kecil zat penyerap dilepaskan pada adsorpsi kimia yang merupakan ikatan kuat antara penyerap dan zat yang diserap sehingga tidak mungkin terjadi proses bolak-balik (Tinsley, 1979).

Dalam adsorpsi digunakan istilah adsorbat dan adsorban, dimana adsorbat adalah substansi yang terjerap atau substan si yang akan dipisahkan dari pelarutnya, sedangkan adsorban adalah merupakan suatu media penyerap yang dalam hal ini berupa senyawa karbon (Weber, 1972)

Adsorpsi pada prinsipnya merupakan adsorpsi permukaan dan merupakan cara yang sangat berguna untuk mengisolasi metabolit mikroba. Bahan adsorpsi mempunyai area permukaan yang luas dan biasanya digunakan untuk mengabsorpsi senyawa dengan berat molekul rendah. Selain itu bahan ini juga berguna untuk mengabsorpsi senyawa non-polar dari larutan polar. Adsorben yang lazim digunakan antara lain silika, alumina, karbon dan polistiren (Anonym, 2008).

Proses adsorpsi dapat digambarkan sebagai proses dimana molekul meninggalkan larutan dan menempel pada permukaan zat adsorben akibat kimia dan fisika (Reynolds, 1982).

Proses adsorpsi tergantung pada sifat zat padat yang mengadsorpsi, sifat atom/molekul yang diserap, konsentrasi, temperatur dan lain-lain. Pada proses adsorpsi terbagi menjadi 4 tahap yaitu :

1. Transfer molekul-molekul zat terlarut yang teradsorpsi menuju lapisan film yang mengelilingi adsorben.

2. Difusi zat terlarut yang teradsorpsi melalui lapisan film (film diffusion process).

3. Difusi zat terlarut yang teradsopsi melalui kapiler/pori dalam adsorben (pore diffusion process ).

4. Adsorpsi zat terlarut yang teradsorpsi pada dinding pori atau permukaan adsorben.(proses adsorpsi sebenarnya), (Reynolds, 1982).

Operasi dari proses adsorpsi dapat dilakukan dengan 2 cara yaitu :

a. Proses adsorpsi dilakukan dalam suatu bak dengan sistem pengadukan, dimana penyerap yang biasanya berbentuk serbuk dibubuhkan, dicampur dan diaduk dengan air dalam suatu bangunan sehingga terjadi penolakan anatara partikel penyerap dengan fluida.

b. Proses adsorpsi yang dijalankan dalam suatu bejana dengan sistem filtrasi, dimana bejana yang berisi media penjerap di alirikan air dengan model pengaliran gravitasi. Jenis media penyerap sering digunakan dalam bentuk bongkahan atau butiran/granular dan proses adsorpsi biasanya terjadi selama air berada di dalam media penyerap (Reynold, 1982).

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kemampuan adsorpsi suatu adsorben diantaranya adalah senagai berikut:

1.Luas permukaan adsorben

Semakin luas permukaan adsorben, semakin banyak asorbat yang diserap, sehingga proses adsorpsi dapat semakin efektif. Semaki kecil ukuran diameter partikel maka semakin luas permukaan adsorben.

2.Ukuran partikel

Makin kecil ukuran partikel yang digunakan maka semakin besar kecepatan adsorpsinya. Ukuran diameter dalam bentuk butir adalah lebih dari 0.1 mm, sedangkan ukuran diameter dalam bentuk serbuk adalah 200 mesh.

3.Waktu kontak

Semakin lama waktu kontak dapat memungkinkan proses difusi dan penempelan molekul adsorbat berlangsung lebih baik. KOnsentrasi zat-zat organic akan turun apabila kontaknya cukup dan waktu kontak biasanya sekitar 10-15 menit.

4.Distribusi ukuran pori

Distribusi pori akan mempengaruhi distribusi ukuran molekul adsorbat yang masuk kedalam partikel adsorben. Kebanyakan zat pengasorpsi atau adsorben merupakan bahan yang sangat berpori dan adsorpsi berlangsung terutama pada dinding-dinding pori atau letak-letak tertentu didalam partikel tersebut.

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Tempat dan waktu

Adapun waktu dan tempat pelaksanaan praktikum ini yaitu diadakan pada:

Hari/tanggal : Senin/26 April 2010

Waktu : Pukul 9.00 s.d. selesai

Tempat : Laboratorium Tadris Biologi lantai II Fakultas Tarbiyah IAIN Raden Intan Lampung.

B. Bahan dan Alat

Bahan-Bahan :

· Kacang hijau

· Kacang kedelai

· Biji jagung

· Aquades

· Methylen blue

Kertas saring

· Pasir kasar

· Pasir halus

· Sukrosa 0,5%

· Nacl 0,5%.

Alat-Alat

· Tabung reaksi

· Petridish

· Beaker glass

· Pengaduk

· Lemari Es

· Penggaris

· Alumunium foil

C. Cara Kerja

Praktikum ke-1 : Imbibisi

Siapkan 2 set tabung reaksi masing-masing terdiri atas 3 tabung, kemudian masukkan 5 gram kacang hijau, kedelai dan jagung ke dalam tiap-tiap tabung dan beri tanda.
Tambahkan air 15 ml, tandai permukaan air dan permukaan biji lalu catat waktu selesainya persiapan ini.
Tutup tabung reaksi dengan alumunium foil. Satu set tabung reaksi disimpan pada suhu kamar, sedangkan set yang lain di ruangan bersuhu dingin (4 derajat C), biarkan selama 20 jam.
Amati tanda permukaan air, permukaan biji dan banyaknya air yang tersisa.
Hitung jumlah air yang terserap/menit. Hasil perhitungan ini menunjukkan kecepatan imbibisi.
Catatlah datamu dalam sebuah tabel.

Praktikum ke-2 : Adsorpsi

Siapkan 2 tabung reaksi, masukkan 10 gram pasir halus dan pasir kasar ke dalam masing-masing tabuh dan berilah tanda.
Tambahkan 15 ml methylen blue ke dalam setiap tabung, kocok hingga rata selama 10 menit.
Biarkan beberapa saat sampai partikel-partikel pasir mengendap.
Bandingkan intensitas warna air di atas pasir kasar dan halus.
Catatlah datamu ke dalam sebuah tabel.