Garuda - Garba Rujukan Digital

Modifikasi Sifat Elektronik Material Perovskit NaYTiO4 oleh Variasi Konsentrasi Dopan Lantanum dengan Metode Density Functional Theory Wisanggeni Bayu Aji; Hari Sutrisno
ALCHEMY Jurnal Penelitian Kimia Vol 18, No 1 (2022): March
Publisher : UNIVERSITAS SEBELAS MARET (UNS)

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.20961/alchemy.18.1.53333.80-94

Energi celah pita dan density of state (DOS) dari NaY(1-x)LaxTiO4 (x = 0; 0,25; 0,50 dan 0,75) dapat diprediksi secara teoritis menggunakan pendekatan density functional theory (DFT). Perhitungan awal berdasarkan atas pendekatan local density approximation (LDA) dan generalized gradient approximation dari Perdew-Burke-Ernzerhof (GGA+PBE) sebagai fungsional tukar-korelasi. Perhitungan awal energi celah pita dan DOS dilakukan pada unit sel konvensional (1×1×1) untuk NaYTiO4 dan supersel (2×2×1) untuk NaY(1-x)LaxTiO4 (x = 0,25; 0,50 dan 0,75) dengan program CASTEP Materials Studio. Hasil perhitungan menunjukkan energi celah pita (Eg) sebesar 3,447; 3,384; 3,356 dan 3,560 eV untuk x = 0; 0,25; 0,50 dan 0,75 dengan metode LDA. Di sisi lain, metode GGA+PBE menunjukkan Eg sebesar 3,039; 2,963 dan 2,930 eV untuk x = 0; 0,25; 0,50 dan 0,75. Hasil perhitungan karakter DOS menunjukkan bahwa seluruh material menunjukkan transisi Eg tersebut dikontribusi oleh transisi elektron antara pita valensi O 2p dan konduksi Ti 3d. Susbtitusi atom La pada posisi atom Y tidak menghasilkan pita di tengah Eg (intermediate band) melainkan hanya memperlebar atau mempersempit celah pita pada NaY(1-x)LaxTiO4 akibat distorsi panjang ikatan Ti‒O. Penelitian ini menunjukkan peran signifikan dari La terhadap sifat elektronik material NaY(1-x)LaxTiO4 untuk aplikasi pada sel surya di masa depan. Modification of Electronic Properties of NaYTiO4 Perovskite Material by Variation of Lanthanum Dopants Concentration using Density Functional Theory Method. Bandgap energy and density of state (DOS) of NaY(1-x)LaxTiO4 (x = 0; 0.25; 0.50 and 0.75) can be predicted theoretically using density functional theory (DFT) approach. The initial calculation is based on the local density approximation (LDA) and generalized gradient approximation of Perdew-Burke-Ernzerhof (GGA+PBE) as exchange-correlation functional. Initial calculations of bandgap energy and DOS were performed on conventional unit cells (1×1×1) for NaYTiO4 and supercells (2×2×1) for NaY(1-x)LaxTiO4 (x = 0.25; 0.50 and 0.75) with the CASTEP Materials Studio program. The calculation results show the bandgap energy (Eg) of 3.447; 3.384; 3.356 and 3.560 eV for x = 0; 0.25; 0.50 and 0.75 with the LDA method. On the other hand, the GGA+PBE method shows an Eg of 3.039; 2.963 and 2.930 eV for x = 0; 0.25; 0.50 and 0.75. DOS character calculation results show that all materials exhibit the Eg transition, which is contributed by the electron transition between the O 2p valence band and Ti 3d conduction band. The substitution of La atoms at the Y atomic position does not produce a band in the middle of Eg (intermediate band) but only widens or narrows the bandgap in NaY(1-x)LaxTiO4 due to distortion of the Ti‒O bond length. This study demonstrates the significant role of La on the electronic properties of NaY(1-x)LaxTiO4 materials for future solar cell applications.

Biosensor DNA Elektrokimia untuk Deteksi Makanan Mengandung Babi (Sus scrofa) Menggunakan Screen Printed Carbon Electrode Termodifikasi Emas Shabarni Gaffar; Annisa Ilma Naviardianti; Santhy Wyantuti; Yeni Wahyuni Hartati
ALCHEMY Jurnal Penelitian Kimia Vol 18, No 1 (2022): March
Publisher : UNIVERSITAS SEBELAS MARET (UNS)

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.20961/alchemy.18.1.50170.37-47

Metode deteksi berbasis deoxyribonucleic acid (DNA) merupakan metode yang paling akurat, spesifik, dan sensitif untuk mengidentifikasi adanya campuran komponen babi dalam produk pangan. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan biosensor DNA secara elektrokimia menggunakan Screen Printed Carbon Elektrode termodifikasi emas (SPCE-Au) untuk mendeteksi DNA babi dalam makanan olahan. Permukaan SPCE dimodifikasi dengan emas menggunakan metode adsorbsi pasif, kemudian dikarakterisasi dengan Scanning Electron Microscopy (SEM) dan Differential Pulse Voltammetry (DPV). DNA probe yang spesifik terhadap DNA mitokondria babi diimobilisasi ke permukaan SPCE-Au melalui perantara gugus tiol. Proses hibridisasi DNA probe-DNA komplemen dikarakterisasi menggunakan DPV berdasarkan sinyal oksidasi guanin. Kondisi percobaan dioptimasi menggunakan desain eksperimen Box-Behnken, yaitu konsentrasi DNA probe (0,5; 1,0; 1,5 µg/mL), waktu imobilisasi DNA probe (10, 20, 30 menit), dan waktu hibridisasi DNA probe-DNA komplemen (5, 10, 15 menit). Kondisi optimum digunakan untuk menentukan respons arus oksidasi guanin menggunakan DPV terhadap variasi konsentrasi DNA komplemen. Selanjutnya, biosensor DNA diaplikasikan terhadap sampel bakso yang mengandung campuran daging babi, ayam, dan sapi. Hasil penelitian menunjukkan modifikasi SPCE dengan Au menghasilkan peningkatan arus yang diuji menggunakan sistem redoks K3[Fe(CN)6] secara DPV. Kondisi optimum percobaan adalah: konsentrasi DNA probe 1 µg/mL, waktu imobilisasi DNA probe 20 menit, dan waktu hibridisasi DNA probe-DNA komplemen 10 menit. Biosensor DNA ini memiliki batas deteksi 0,31 µg/mL, batas kuantifikasi 1,06 µg/mL dan recovery 99,2% untuk rentang konsentrasi 0,1 - 2 µg/mL. Deteksi sampel bakso menggunakan biosensor DNA menunjukkan peningkatan respons arus yang signifikan pada sampel yang mengandung 100% daging babi (3,417 µA) dan masih dapat mendeteksi adanya kandungan daging babi sampai 1%. Metoda biosensor DNA babi menggunakan SPCE-Au tanpa indikator dan biokonjugat yang dikembangkan lebih sederhana dan cepat dan mudah untuk diaplikasikan ke sampel nyata. Electrochemical DNA Biosensor for Detection of Pork (Sus scrofa) Using Gold Modified Screen Printed Carbon Electrode. The DNA-based detection method is the most accurate, specific, and sensitive method for identifying the presence of a mixture of pork components in food products. This study aims to develop an electrochemical DNA biosensor using a gold-modified Screen Printed Carbon Electrode (SPCE-Au) to detect pork DNA in processed food. The surface of the SPCE was modified with gold using a passive adsorption method, then characterized by scanning electron microscopy (SEM) and differential pulse voltammetry (DPV). The probe DNA specific to porcine mitochondrial DNA was immobilized to SPCE-Au surface via an intermediate thiol group. The hybridization of probe DNA-complement DNA was characterized using DPV based on the guanine oxidation signal. The experimental conditions were optimized using the Box-Behnken experimental design by applying probe DNA concentration (0.5; 1.0; 1.5 µg/mL), the immobilization of the probe DNA (10, 20, 30 minutes), and the hybridization of the probe DNA-complement DNA (5, 10, 15 minutes). The optimum conditions were used to determine the DPV current response vs. complementary DNA concentrations. Furthermore, the DNA biosensors were applied to meatball samples containing a mixture of pork, chicken, and beef. The results showed that modification of SPCE with Au produced an increase in current responses tested using K3[Fe(CN)6] redox system by DPV. The optimum conditions of the experiment were: probe DNA concentration was 1 µg/mL, time to immobilize probe DNA was 20 minutes, and time to hybridize probe DNA-complement DNA was 10 minutes. The limit of detection, limit of quantification and percent recovery of DNA biosensor was 0.31 µg/mL, 1.06 µg/mL and 99.2%, respectively. Detection of meatball samples by DNA biosensor showed a significant increase of current response for sample that contains 100% swine DNA (3.417 µA). The biosensor is still able to detect the pork content until 1%. The pork DNA biosensor using SPCE-Au without indicator and bioconjugate developed in this study is simpler and applicable to real samples.

Synthesis and Molecular Docking Study of 4-(3-(2-Chlorophenyl)-5-(2-Methoxyphenyl)-4,5-Dihydro-1H-Pyrazol-1-yl) Benzenesulfonamide as Antibreast Cancer Agent Putri, Eka Marisa; Herfindo, Noval; Guntur, Guntur; Frimayanti, Neni; Zamri, Adel
ALCHEMY Jurnal Penelitian Kimia Vol 18, No 1 (2022): March
Publisher : UNIVERSITAS SEBELAS MARET (UNS)

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.20961/alchemy.18.1.48298.30-36

Breast cancer is a disease in which cells in the breast tissue change and divide in an uncontrolled way. Pyrazoline is a promising agent reported against cancer. In this work, we have synthesized pyrazoline 4-(3-(2-chlorophenyl)-5-(2-methoxyphenyl)-4,5-dihydro-1H-pyrazol-1-yl) benzenesulfonamide (EMP-1). The reaction was successfully carried out in one-pot three components from 2-chloroacetophenone, 2-methoxybenzaldehyde, and 4-hydrazinylbenzenesulfonamide as starting materials. The reaction was conducted by assisting the irradiation of Monowave 50 (Anton-Paar) with a high yield of 91%. Its potential anti-breast cancer was investigated by molecular docking and dynamic studies. The molecular docking study showed that EMP-1 had binding energy of -7.17 kcal/mol. The spatial arrangement of EMP-1 was similar to the positive control of doxorubicin. These results indicate that EMP-1 compound potentially developed as anti-breast cancer.

Pemanfaatan Ekstrak Antosianin dari Limbah Kulit Bawang Merah (Allium cepa) sebagai Zat Pemeka (Sensitizer) pada Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) Adu, Risna Erni Yati; Gelyaman, Gebhardus; Kabosu, Marlince
ALCHEMY Jurnal Penelitian Kimia Vol 18, No 1 (2022): March
Publisher : UNIVERSITAS SEBELAS MARET (UNS)

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.20961/alchemy.18.1.56104.103-111

Fabrikasi DSSC dengan menggunakan sensitizer zat warna sintetik yang mahal dan susah diperoleh dapat diatasi dengan memanfaatkan zat warna alami dari limbah biomassa kulit bawang merah. Penelitian tentang ekstraksi antosianin dari limbah kulit bawang merah (Allium cepa) dan pemanfaatannya sebagai zat pemeka (sensitizer) pada Dye Sensitized Solar Cell (DSSC) telah dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui karakteristik warna ekstrak antosianin dalam limbah kulit bawang merah dan potensinya sebagai zat pemeka dalam DSSC. Antosianin dalam limbah kulit bawang merah diekstraksi dengan menggunakan pelarut etanol 95% dengan penambahan asam (ET) dan etanol tanpa penambahan asam (ETT). Ekstrak kulit bawang merah dikarakterisasi serapan warna dan gugus fungsinya dengan Spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 200 nm – 800 nm dan Fourier Transform Infrared (FTIR) pada bilangan gelombang 4000 cm-1 – 500 cm-1. Selanjutnya DSSC difabrikasi dan efisiensi DSSC ditentukan melalui perhitungan tegangan dan kuat arus yang terukur oleh multimeter. Hasil karakterisasi warna menunjukkan bahwa ekstrak kulit bawang merah baik dengan pelarut etanol terasamkan dan tidak terasamkan memiliki serapan maksimum pada panjang gelombang UV dengan serapan utama pada panjang gelombang 221, 251, 291 dan 366 nm. Spektrum FTIR ekstrak kulit bawang menunjukkan serapan khas gugus fungsi pada molekul antosianin pada rentang bilangan gelombang 3418 cm-1– 3375 cm-1 untuk gugus –OH, 2842 cm-1 – 2959 cm-1 untuk C–H alifatik, 1635 cm-1 – 1668 dan 714 cm-1 masing-masing untuk C=C dan C–H aromatic, 1040 cm-1– 1091 cm-1 untuk C–O–C dan 1198 cm-1– 1122 cm-1 untuk C–O alkohol. Hasil pengujian efisiensi sel menunjukkan bahwa sel DSSC yang difabrikasi menggunakan ekstrak etanol TT memiliki nilai efisiensi yang lebih tinggi yaitu sebesar 0,0491%.The Application of Anthocyanins Extracts from Red Onion Peel Waste (Allium cepa) as a Sensitizer in Dye-Sensitized Solar Cell (DSSC). DSSC fabrication using synthetic dye sensitizers which are expensive and difficult to obtain can be overcome by utilizing natural dyes from onion peel. Anthocyanin extraction from red onion peel (Allium cepa) and its use as a sensitizer in dye-sensitized solar cells (DSSC) has been investigated. The purpose of this study was to determine the color characteristics of anthocyanin extract in onion peel waste and its potential as a sensitizer. Anthocyanin in onion peel waste was extracted using 95% ethanol as a solvent with acid (ET) and ethanol without acid (ETT). The color absorption and functional groups of onion peel extract were characterized using UV-Vis spectrophotometer at 200 nm – 800 nm wavelength and Fourier Transform Infrared (FTIR) at wavenumber of 4000 cm-1 – 500 cm-1. Furthermore, DSSC was fabricated, and an efficiency value was achieved by calculating the voltage and current measured by the multimeter. Onion peel extract has maximum absorption in acidified and unacidified ethanol at UV wavelengths, with the main absorption at 221, 251, 291, and 366 nm. The FTIR spectrum of onion peel extract shows typical absorption of functional groups in anthocyanin at wavenumbers of 3418 cm-1 – 3375 cm-1 for the –OH group, 2842 cm-1– 2959 cm-1 for aliphatic CH, 1635 cm-1–1668 cm-1, and 714 cm-1 for C=C and C–H aromatics, respectively. The absorption band at 1040 cm-1– 1091 cm-1 and 1198 cm-1 – 1122 cm-1 correspond to C–O–C and C–O alcohol. DSSC cells fabricated using unacidified ethanol extract have the highest efficiency of 0.0491%.

Kinetika Esterifikasi Asam Lemak Bebas dari Sludge Industri Crude Palm Oil (CPO) Menggunakan Katalis Komposit Montmorillonite/Karbon Tersulfonasi dari Tetes Tebu Putri, Qodria Utami; Augustin, Diah; Hasanudin, Hasanudin
ALCHEMY Jurnal Penelitian Kimia Vol 18, No 1 (2022): March
Publisher : UNIVERSITAS SEBELAS MARET (UNS)

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.20961/alchemy.18.1.50470.48-57

Kinetika esterifikasi asam lemak bebas dari sludge CPO telah dilakukan dengan pereaksi etanol dan menggunakan katalis komposit montmorillonite/karbon tersulfonasi dari tetes tebu. Esterifikasi dilakukan dengan memvariasikan temperatur (60, 70, dan 80 oC) dan rasio mol antara etanol dan asam lemak bebas (10, 13, 16, 19, dan 22). Hasil penelitian menunjukan bahwa semakin tinggi temperatur, akan meningkatkan laju reaksi esterifikasi, konstanta laju reaksi dan konstanta kesetimbangan reaksi esterifikasi asam lemak bebas. Hal ini menunjukan bahwa reaksi esterifikasi merupakan reaksi endoterm. Sementara itu, semakin besar rasio mol antara etanol dan asam lemak bebas, akan menurunkan laju reaksi. Konstanta Arrhenius dari reaksi esterifikasi tersebut adalah sebesar 2,7183 dan energi aktivasi sebesar 17,9366 kJ/mol. Hasil uji validasi persamaan model kinetika menggunakan nilai R2 dan slope dari grafik perbandingan antara nilai x hasil eksperimen dan x hitung model kinetika. Nilai R2 dan slope dari grafik mendekati angka 1 yang menunjukkan bahwa model persamaan yang digunakan dapat diterima dan layak untuk menghitung kinetika esterifikasi asam lemak bebas.Kinetics of Esterification of Free Fatty Acids from Crude Palm Oil (CPO) Industrial Sludge Using a Montmorillonite/Sulfonated Carbon Composite Catalyst from Molasses. Kinetics of esterification of free fatty acids from crude palm oil sludge esterification has been carried out with reagent ethanol and using the composite catalyst of montmorillonite/ sulfonated carbon from molasses. Esterification was done by varying the temperature (60, 70, and 80 °C) and the mole ratio between ethanol and free fatty acids (10, 13, 16, 19, and 22). The results showed that the higher temperature would increase the rate of esterification reaction, the reaction rate constants, and the equilibrium constants esterification of free fatty acids. These findings show that the esterification reaction is an endothermic reaction. Meanwhile, the larger mole ratio between ethanol and free fatty acids would decrease the reaction rate. Arrhenius’s constant value of the esterification reaction is 2.7183 and the activation energy is 17.9366 kJ/mol. The results of the validation test of the kinetic model equation using the value of R2 and the slope of the comparison graph between the x value of the experimental results and the calculated x of the kinetic model. The value of R2 and the slope of the graph is close to 1 which indicates that the equation model used is acceptable and feasible to calculate the kinetics of free fatty acid esterification.

Profil Senyawa Kimia Minyak Atsiri Sereh Wangi (Cymbopogon nardus L.) Hasil Hidrodistilasi dengan Optimasi Perlakuan Awal Sonikasi Dede Sukandar; Anny Sulaswatty; Imam Hamidi
ALCHEMY Jurnal Penelitian Kimia Vol 18, No 2 (2022): September
Publisher : UNIVERSITAS SEBELAS MARET (UNS)

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.20961/alchemy.18.2.60007.221-233

Telah dilakukan penelitian mengenai profil senyawa kimia minyak atsiri sereh wangi (Cymbopogon nardus L.) hasil hidrodistilasi dengan optimasi perlakuan awal sonikasi, yang bertujuan mengetahui pengaruh perlakuan awal sonikasi terhadap karakteristik dan profil kimia minyak atsiri sereh wangi. Proses perlakuan awal sonikasi dilakukan menggunakan tiga jenis variabel yang berbeda, yaitu waktu sonikasi, solvent feedstock (SF) ratio, dan amplitudo. Hidrodistilasi minyak atsiri sereh wangi dilakukan pada temperatur 116 ‒ 120 ℃ dan waktu distilasi 8 jam. Minyak sereh wangi hasil hidrodistilasi dilakukan uji indeks bias dengan refraktometer, berat jenis dengan piknometer, kelarutan dalam etanol 80% dan ditentukan profil kimianya menggunakan GC-MS. Minyak sereh wangi yang dihasilkan berat jenis 0,9136 g/mL, indeks bias 1,472 ‒ 1,474 dan larut dalam etanol 80%, yang sesuai dengan Standar Nasional Indonesia (SNI) 06-3593-1995. Rendemen minyak atsiri sereh wangi tertinggi 1,62% diperoleh pada waktu sonikasi 60 menit, SF Ratio 20:1(mL/g), dan amplitudo 90%. Perlakuan awal sonikasi telah mempersingkat waktu proses hidrodistilasi 47,54%. Berdasarkan hasil analisa GC-MS komponen kimia utama minyak atsiri sereh wangi yaitu Citronella (13,67%), Citronellol (21,18%), dan Geraniol (21,32%).Chemical Compound Profile of Citronella Essential Oil (Cymbopogon nardus L.) as Hydrodistillation Result with Optimization of Sonication Pretreatment. The research optimization of hydrodistillation using ultrasonic pretreatment of Citronella oil (Cymbopogon nardus L.) has been carried out, which aims to determine the effect of pretreatment of sonication on the characteristics of citronella essential oils. The sonication pretreatment process was done using three different types of variables, including the sonication time variable, SF Ratio, and amplitude. Hydrodistillation was performed at a temperature of 116 ‒ 120 ℃ and a processing time of 8 hours. Citronella oil was characterized by analyzing the results of the refractive index with refractometer, specific gravity with pycnometer, solubility in ethanol 80%, and their chemical components determined by GC-MS. Citronella oil produced has a specific gravity of 0.9136 g/mL, soluble in ethanol 80%, and the refractive index value of 1.472 to 1.474, which are in accordance with Indonesian National Standard (SNI) 06-3593-1995. The highest yield of citronella oil of 1.62% in this study was obtained at a sonication time of 60 minutes, SF ratio of 20:1, and amplitude of 90%. The ultrasonic treatment can shorten the processing time by 47.54%. Based on GC-MS analysis, the major components in citronella essential oil are Citronella (13.67%), Citronellol (21.18%), and Geraniol (21.32%).

Perbandingan Penggunaan Katalis Alam (Zeolit dan Bentonit) dalam Sintesis Biodiesel dari Minyak Goreng Komersial Nila Tanyela Berghuis; Mutaqqin Mutaqqin; Farid Imam Hidayat; Sugianto Sugianto; Harbi Pratama; Anggun Kirana; David Aji Rifaldi; Abelia Jesica; Paradigma Maulana; Afif Thufail
ALCHEMY Jurnal Penelitian Kimia Vol 18, No 2 (2022): September
Publisher : UNIVERSITAS SEBELAS MARET (UNS)

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.20961/alchemy.18.2.57616.174-182

Biodiesel merupakan suatu senyawa metil ester berantai panjang yang mengandung asam lemak yang diperoleh melalui reaksi transesterifikasi. Bahan bakar alternatif ini dapat disintesis dari minyak goreng komersial dengan bantuan katalis. Katalis basa sering digunakan dalam reaksi transesterifikasi pada sintesis biodiesel. Penggunaan katalis akan meningkatkan persentase dari produk biodiesel yang dihasilkan. Katalis berfasa solid atau padat menjadi pilihan yang tepat untuk memudahkan proses pemisahan produk akhir reaksi dengan katalis. Katalis fasa padat yang dapat digunakan adalah zeolit dan bentonit alam. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan pengaruh kinerja katalis zeolit dan bentonit yang telah diaktivasi terhadap produksi biodiesel dengan bahan dasar minyak goreng komersial serta menentukan rendemen hasil sintesis biodiesel melalui penggunaan katalis alam. Aktivasi dengan KOH dapat meningkatkan aktivitas katalisis dengan memperbesar luas permukaan dari katalis alam (bentonit dan zeolit). Analisis FTIR dan XRD terhadap katalis alam, pemurnian, aktivasi dan recycle menunjukkan adanya perubahan struktur kristalin dari katalis yang digunakan. Rendemen hasil sintesis biodiesel melalui penggunaan katalis bentonit dan zeolit berturut-turut adalah 91,75% dan 86,05%. Berdasarkan data persen rendemen hasil sintesis biodiesel, maka penggunaan katalis bentonit lebih baik di bandingkan dengan katalis zeolit. Analisis spektrum FTIR dari sintesis biodiesel yang berasal dari minyak jelantah menunjukkan hilangnya gugus OH yang memastikan bahwa reaksi transesterifikasi terjadi. Kualitas biodiesel yang dihasilkan memenuhi persyaratan Standar Nasional Indonesia (SNI) 04-7182-2006. Massa jenis biodiesel yang diproduksi menggunakan zeolit dan bentonit sebesar 868,54 kg/m3 dan 863,50 kg/m3. Sementara itu, viskositas biodiesel yang dihasilkan menggunakan zeolit dan bentonit berturut-turut sebesar 2,92 mm2/s dan 2,58 mm2/s.Comparison of Using Natural Catalysts (Zeolite and Bentonite) in Biodiesel Synthesis from Commercial Cooking Oil. Biodiesel is a long-chain methyl ester compound that contains fatty acids obtained through a transesterification reaction. This alternative fuel can be synthesized from commercial cooking oil with the help of a catalyst. Base catalysts are often used in transesterification reactions in biodiesel synthesis. Using a catalyst will increase the percentage of the biodiesel product produced. Solid or solid-phase catalysts are the right choice to facilitate separating the final reaction product from a catalyst. Solid-phase catalysts that can be used are zeolite and natural bentonite. This study aims to determine the effect of activated zeolite and bentonite catalysts on biodiesel production using commercial cooking oil as a base material and determine biodiesel synthesis yield using natural catalysts. The catalyst activation with KOH can increase catalytic activity by increasing the surface area of natural catalysts. FTIR and XRD analysis of natural catalysts, purification, activation, and recycling showed a change in the crystalline structure of the catalyst used. The yield of biodiesel synthesis by using bentonite catalyst was 91.75%. Meanwhile, the use of zeolite catalysts produced 86.05% biodiesel. Based on the percent yield data from biodiesel synthesis, the use of bentonite catalyst is better than zeolite catalyst. FTIR spectrum analysis of biodiesel synthesis from used cooking oil showed the loss of the OH group, which confirmed that the transesterification reaction occurred. The quality of the biodiesel produced meets the requirements of the Indonesian National Standard (SNI) 04-7182-2006. The biodiesel densities produced using zeolite and bentonite are 868.54 kg/m3 and 863.50 kg/m3. Meanwhile, the biodiesel viscosities produced using zeolite and bentonite are 2.92 mm2/s and 2.58 mm2/s, respectively.

Analisis Profil HPLC-PDA Berkombinasi dengan LC-ESI-MS dan Aktivitas Biologi dari Ekstrak Jamur Endofit, Penicillium simplicissimum, yang Diisolasi dari Rimpang Jahe Merah Rini Muharini; Ersando Ersando; Yeni Triana; Maharani Nukila; Rahmad Ulwan; Masriani Masriani; Peter Proksch
ALCHEMY Jurnal Penelitian Kimia Vol 18, No 2 (2022): September
Publisher : UNIVERSITAS SEBELAS MARET (UNS)

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.20961/alchemy.18.2.56860.158-164

Rimpang jahe merah digunakan sebagai tumbuhan obat tradisional dan diketahui mengandung senyawa-senyawa berkhasiat. Dekade ini eksplorasi mikroorganisme yang bersimbiosis dengan tumbuhan obat mendapat perhatian besar guna mencari alternatif sumber senyawa berkhasiat obat. Penelitian ini bertujuan memperoleh informasi profil kimia ekstrak Penicillium simplicissimum, jamur endofit yang diisolasi dari rhizoma jahe merah, menentukan daya hambatnya terhadap bakteri Staphyloccocus aureus dan Escherichia coli, dan mengevaluasi aktivitas sitotoksiknya terhadap sel limfoma tikus L-5178Y, sel kanker payudara (T47D dan 4T1) dan sel kanker usus (WiDr). Skrining fitokimia melalui teknik KLT dan pereaksi spesifik memperlihatkan adanya golongan senyawa alkaloid, triterpenoid, dan sterol pada ekstrak. Analisa data high-performance liquid chromatography dengan detektor photodiode array (HPLC-PDA) yang dikombinasikan dengan data LC-ESI-MS serta perbandingan data literatur memberikan dugaan bahwa salah satu komponen senyawa utama adalah citreonigrin F, yang diisolasi sebelumnya dari P. citreonigrin. Evaluasi aktivitas antibakteri menunjukkan bahwa ekstrak P. simplicissimum tidak memiliki daya hambat terhadap pertumbuhan kedua bakteri uji. Akan tetapi, ekstrak P. simplicissimum memberikan penghambatan yang lemah terhadap sel limfoma tikus L-5178Y pada konsentrasi 10 μg/mL dan aktivitas sitotoksik yang moderat terhadap sel kanker payudara dan sel kanker usus dengan IC50 >100 μg/mL. Temuan ini menunjukkan bahwa jamur endofit P. simplicissimum yang diisolasi dari jahe merah ini memiliki potensi untuk dieksplorasi lebih lanjut guna memperoleh senyawa berkhasiat obat. Profiling Analysis of HPLC-PDA Combined with LC-ESI-MS and Biological Activity of an Endophytic Fungi P. Simplicissimum Extract Isolated from Red Ginger Rhizome. Red ginger rhizome has been used traditionally as a medicinal plant, and its active principal constituents have been known. In the recent decade, the exploration of endophytes in medicinal plants received huge interest in finding new bioactive compound sources. This research aims to obtain the chemical profile of an endophytic fungi P. simplicissimum extract isolated from Red ginger rhizome. This study also further evaluates its antibacterial activity against Staphyloccocus aureus and Escherichia coli and its cytotoxicity against L-5178, 4T1, T47D, and WiDr cell lines. The phytochemical screening of the extract using the TLC technique and specific reagents shows the existence of alkaloids, triterpenoids, and sterol. The further analysis using high-performance liquid chromatography with photodiode array detector (HPLC-PDA) and LC-MS/MS data, as well as literature comparison, indicated that one of the major compounds was citreonigrin F, which isolated previously from P. citreonigrin. The evaluation of antibacterial activity showed that P. simplicissimum extract did not inhibit the growth of both bacteria tested. However, P. simplicissimum extract showed a weak inhibition against L-5178Y rat lymphoma cells at a concentration of 10 μg/mL and a moderate cytotoxic activity against breast cancer cells and colon cancer cells with IC50 >100 μg/mL. Nevertheless, this study showed that P. simplicissimum isolated from red ginger could be further explored for its bioactive compounds.

Pengaruh Perlakuan Awal Ampas Biji Jewawut (Setaria italica L.) dengan Microwave Irradiation untuk Produksi Bioetanol Sefrinus Maria Dolfi Kolo; Noviana Mery Obenu; Natalia Tige Rohy
ALCHEMY Jurnal Penelitian Kimia Vol 18, No 2 (2022): September
Publisher : UNIVERSITAS SEBELAS MARET (UNS)

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.20961/alchemy.18.2.59819.183-192

Produksi energi terbarukan termasuk bioetanol menjadi alternatif penganti bahan bakar fosil. Salah satunya dari ampas jewawut karena memiliki kandungan selulosa sebesar 32,41% sehingga sangat potensial dan ekonomis sebagai sumber energi baru terbarukan. Penelitian ini bertujuan mengetahui morfologi permukaan, suhu dan konsentrasi H2SO4 optimum pada proses hidrolisis menggunakan microwave dan kadar bioetanol dari hidrolisat ampas biji jewawut. Penelitian ini terdiri atas empat tahapan yaitu proses hidrolisis menggunakan microwave, fermentasi, distilasi dan pengujian kadar bioetanol baik secara kualitatif maupun kuantitatif menggunakan metode berat jenis dan kromatografi gas. Hidrolisis dilakukan melalui variasi suhu 75℃, 100℃, 125℃, 150℃, dan 175℃ dan konsentrasi H2SO4 0,5%, 1%, 2%, 5% dan 7%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa morfologi permukaan sampel sebelum hidrolisis memiliki permukaan yang datar, kasar dan kaku namun setelah dihidrolisis permukaan sampel menjadi rapuh dan halus. Analisa gula pereduksi menggunakan pereaksi DNS (Dinitrosalisilat) diperoleh suhu optimum microwave yaitu pada suhu 150℃ dengan kadar gula pereduksi sebesar 25,3 g/L dan konsentrasi H2SO4 optimum pada 5% dengan kadar gula pereduksi sebesar 32,8 g/L. Uji kualitatif dari hasil fermentasi dan distilasi menunjukkan pada sampel mengandung bioetanol yang ditandai dengan terjadinya perubahan warna kalium dikromat dari warna jingga menjadi hijau kebiruan. Kadar bioetanol yang diperoleh dengan metode berat jenis sebesar 5% dan 6,08% dari analisa dengan kromatografi gas.Pretreatment Effect of Barley Seed Dregs (Setaria italica L.) with Microwave Irradiation for Bioethanol Production. Renewable energy production, including bioethanol, is an alternative to fossil fuels. One of the alternative sources is barley dregs because it has a cellulose content of 32.41%; thus, it is very potential and economical as a new renewable energy source. This study aims to determine the surface morphology, temperature, and optimum H2SO4 concentration in the hydrolysis process using a microwave and the bioethanol content of the hydrolyzed barley seed dregs. The research comprised four steps: hydrolysis, fermentation, distillation, and qualitatively and quantitatively analysis of bioethanol levels using specific gravity and gas chromatography methods. Hydrolysis was carried out by varying the temperature of 75℃, 100℃, 125℃, 150℃, and 175℃, and the concentration of H2SO4 was 0.5%, 1%, 2%, 5%, and 7%. The results showed that the surface morphology of the sample before hydrolysis had a flat, rough and rigid surface; however, after hydrolysis, the sample's surface became brittle and smooth. Analysis of reducing sugar using DNS reagent (dinitrosalicylate) obtained the optimum microwave temperature at 150℃ with a reducing sugar content of 25.3 g/L and an optimum concentration of H2SO4 at 5% with a reducing sugar content of 32.8 g/L. The qualitative test of the fermentation and distillation results shows the samples containing bioethanol marked by the changes in potassium dichromate colors from orange to bluish-green. The bioethanol content obtained by the specific gravity method was 5% and 6.08% from analysis by gas chromatography.

Modifikasi Membran Polyethersulfone dengan Penambahan Nanopartikel Mg(OH)2 dalam Pelarut Dimethyl Sulfoxide Umi Fathanah; Fachrul Razi; Mirna Rahmah Lubis; Mukramah Yusuf; Yanna Syamsuddin; Hesti Meilina; Syawaliah Muchtar; Suraiya Kamaruzzaman; Aula Khairunnisa
ALCHEMY Jurnal Penelitian Kimia Vol 18, No 2 (2022): September
Publisher : UNIVERSITAS SEBELAS MARET (UNS)

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.20961/alchemy.18.2.58248.165-173

Membran Polyethersulfone (PES) bersifat hidrofobik yang memiliki ketahanan rendah terhadap sifat fouling. Fouling pada membran mengakibatkan penurunan kinerja membrane selama proses operasi. Oleh karena itu, modifikasi membran perlu dilakukan untuk meningkatkan sifat hidrofilik membrane. Pada penelitian ini modifikasi dilakukan dengan penambahan nanopartikel Mg(OH)2 yang bersifat tidak beracun, murah, dan mudah diperoleh. Penambahan aditif nanopartikel Mg(OH)2 pada membran PES dilakukan dengan cara pencampuran polimer dengan metode non solvent induced phase separation (NIPS) menggunakan pelarut dimethyl sulfoxide (DMSO). DMSO merupakan pelarut polar aprotik yang dapat melarutkan senyawa organik maupun anorganik dengan baik. DMSO juga merupakan pelarut yang tidak beracun, sehingga lebih aman dan ramah lingkungan. Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan membran PES hidrofilik dengan penambahan nanopartikel Mg(OH)2 dengan unjuk kerja terbaik. Pengaruh penambahan nanopartikel Mg(OH)2 dalam sistem membran dievaluasi dengan menganalisis perubahan struktur kimia PES menggunakan ATR-FTIR, perubahan morfologi menggunakan SEM, porositas menggunakan metoda gravimetri, serta pengujian kinerja (permeabilitas dan rejeksi) membran. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan nanopartikel Mg(OH)2, mengakibatkan perubahan pada struktur atau morfologi membrane PES, yang berpengaruh terhadap peningkatan permeabilitas membran. Penambahan nanopartikel Mg(OH)2 juga meningkatkan porositas membran dari 12% ‒ 40%. Kehadiran gugus hidroksil (-OH) dalam matriks membran dikonfirmasi dengan uji FTIR. Kinerja membran optimum diperoleh pada nilai permeabilitas air sebesar 56,4 L/m2.jam.bar, dengan rejeksi asam humus sebesar 61%.Modification of Polyethersulfone Membrane with the Addition of Mg(OH)2 Nanoparticles in Dimethyl Sulfoxide Solvent. Polyethersulfone (PES) membrane has hydrophobic characteristics and low resistance to fouling properties. The fouling on the membrane results in a decrease in the performance of the membrane during the operation process. Therefore, membrane modification needs to be done to increase the hydrophilic properties of the membrane. In this study, modifications were made by adding Mg(OH)2 nanoparticles which are non-toxic, inexpensive, and easy to obtain. The addition of Mg(OH)2 nanoparticle additives to PES membranes was carried out by blending polymers with the non-solvent induced phase separation (NIPS) method using dimethyl sulfoxide (DMSO) as solvent. DMSO is an aprotic polar solvent that can dissolve both organic and inorganic compounds well. DMSO is also a non-toxic solvent, making it safer and more environmentally friendly. This study aims to produce a hydrophilic PES membrane with the addition of Mg(OH)2 nanoparticles with the best performance. The effect of adding Mg(OH)2 nanoparticles in the membrane system was evaluated by analyzing changes in the chemical structure of PES using ATR-FTIR, morphological changes using SEM, porosity using the gravimetric method, and testing the performance (permeability and rejection) of the membrane. The results showed that the addition of Mg(OH)2 nanoparticles resulted in changes in the structure or morphology of the PES membrane, which affected the increase in membrane permeability. The addition of Mg(OH)2 nanoparticles also increased the porosity of the membrane from 12% to 40%. The presence of hydroxyl groups (-OH) in the membrane matrix was confirmed by FTIR analysis. The optimum membrane performance was obtained at the water permeability value of 56.4 L/m2.h.bar with 61% rejection of humic acid.

Home Page

OAI Link

Editorial Team

Contact

Reviewer

Google Scholar

Contact Name
M. Widyo Wartono

Contact Email
widyo@mipa.uns.ac.id

Phone
-

Journal Mail Official
alchemymipauns@gmail.com

Editorial Address
-

Location
Kota surakarta,

Jawa tengah

INDONESIA

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Home Page

OAI Link

Editorial Team

Contact

Reviewer

Google Scholar

Contact Name M. Widyo Wartono

Contact Email widyo@mipa.uns.ac.id

Phone -

Journal Mail Official alchemymipauns@gmail.com

Editorial Address -

Location Kota surakarta, Jawa tengah INDONESIA

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Contact Name
M. Widyo Wartono

Contact Email
widyo@mipa.uns.ac.id

Phone
-

Journal Mail Official
alchemymipauns@gmail.com

Editorial Address
-

Location
Kota surakarta,

Jawa tengah

INDONESIA