Text

Pengaruh Konsentrasi Substrat Maltosa Terhadap Potensial Listrik Baterai Lactobacillus bulgaricus (MFC) 541,3

---

RINGKASAN

MFC merupakan teknologi sel elektrokimia yang dapat menghasilkan listrik
dari oksidasi substrat organik dengan bantuan mikrobial. Bakteri Lactobacillus
bulgaricus merupakan salah satu bakteri yang berpotensi mengoksidasi substrat
organik dalam baterai MFC karena bersifat stabil terhadap lingkungan. Dalam
proses metabolisme untuk menghasilkan energi, bakteri membutuhkan substrat
gula sebagai sumber karbon. Penggunaan substrat maltosa jarang diaplikasikan
dalam baterai MFC. Maltosa merupakan disakarida sederhana yang memiliki
gugus aldehida seperti laktosa sehingga dimungkinkan dapat menjadi sumber
karbon pengganti laktosa bagi bakteri Lactobacillus bulgaricus. Konsentrasi
substrat merupakan faktor yang dapat mempengaruhi besar-kecilnya potensial
listrik. Pada penelitian ini dilakukan dengan tujuan menentukan pengaruh
konsentrasi substrat maltosa terhadap potensial listrik pada baterai MFC
menggunakan Lactobacillus bulgaricus, menentukan potensial listrik maksimum
dengan variasi konsentrasi substrat maltosa, dan menentukan potensial standar
maltosa (E0maltosa) secara grafis dengan panduan persaman Nernst.
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimen
Microbial Fuel Cell yang berprinsip pada bioelektrokimia dengan memanfaatkan
mikroorganisme untuk memecah substrat sehingga menghasilkan energi listrik.
Pada penelitian ini pengaruh konsentrasi substrat maltosa terhadap baterai MFC
ditentukan dengan memvariasi konsentrasi substrat 3-7%. Tahapan penelitian
terdiri dari preparasi mikroorganisme yang dilakukan dengan proses adaptasi
bakteri di dalam substrat maltosa dan perhitungan populasi bakteri, preparasi sel
baterai MFC, pengukuran potensial dan arus lsitrik pada setiap konsentrasi
substrat maltosa 3-7%, serta penentuan nilai potensial standar maltosa (E0maltosa).
Pada kompartemen anoda berisi inokulum bakteri Lactobacillus bulgaricus,
substrat maltosa sedangkan kompartemen katoda berisi larutan elektrolit kalium
permanganat (KMnO4) 0,2 M dan buffer fosfat. Kedua kompartemen
dihubungkan dengan jembatan garam sebagai media difusi proton dan masingmasing kompartemen berisi elektoda grafit yang dihubungkan dengan sirkuit
eksternal untuk menghantarkan elektron dari anoda ke katoda sehingga dapat
menghasilkan listrik.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi substrat maltosa
mempengaruhi potensial dan arus listrik yang dihasilkan dalam baterai MFC.
Konsentrasi substrat maltosa 3% merupakan konsentrasi substrat optimum dalam
menghasilkan listrik sebesar 0,57 Volt dan arus listrik sebesar 0,87 A. Nilai
E0maltosa diperoleh secara grafis dengan panduan persamaan Nernst sebesar
+0,5637 Volt.

SUMMARY

MFC is an electrochemical cell technology to generate electricity from
oxidation of organic substrates with microbial aid. Lactobacillus bulgaricus is one
of the bacteria thathave potential in the battery MFC because it is stable to against
the environment. In metabolism process to produce energy, bacteria need sugar
substrate as a carbon source. The use of the substrate maltose rarely applied in
MFC battery.Maltose is a simple disaccharide which has aldehyde group like
lactose, so it can be possible to substitute lactose as carbon source for bacteria
Lactobacillus bulgaricus. Concentration of substrate is a factor that can affect the
large-small electric potential. In this study was conducted with aim to determine
the effect of substrate maltose concentration towards electric potential of the
battery MFC using Lactobacillus bulgaricus, determine the maximum electric
potential with the variation of substrate maltose concentration, and determine the
standard potential maltose (E0maltose) graphically guides by Nernst equation.
The method in this study was Microbial Fuel Cellexperimental method
based on bioelectrochemical by using microorganisms to break down the substrate
to generate electricity. In this study, the influence of substrate maltose
concentration towards MFC batteries is determined by varying the concentration
of substrate 3-7%. The Stages of this study consisted of a microorganism
preparation through adaptation of bacteria in the substrate maltose and calculation
of bacterial populations, MFC battery cell preparation, measurement electric
potential and current on each substrate maltose concentration 3-7%, as well as
determining the potential standard maltose value (E0maltose). In the anode
compartment containing Lactobacillus bulgaricus inoculum and substrate maltose,
while the cathode compartment contains an electrolyte solution of potassium
permanganate (KMnO4) 0.2 M and phosphate buffer. Both compartments are
connected by a salt bridge as a proton diffusion media and each compartment
contains a graphite electrode connected by an external circuit to deliver electrons
from the anode to the cathode to generate electricity.
The results of this study showed that concentration of maltose substrate be
affected the electric potential and current in the MFC battery. Substrate
concentration of 3% maltose is an optimum substrate concentration in generating
electricity that equals to 0.57 Volt and current equals to 0.87 Ampere. E0maltose
value obtained graphically guides by Nernst equation and equals to +0.5637 Volts.ABSTRAK
Baterai MFC merupakan bahan bakar penghasil potensial listrik dari oksidasi substrat organik
dengan bantuan mikrobial. Salah satu faktor yang berperan dalam menentukan besar-kecilnya
produksi listrik pada baterai MFC adalah konsentrasi substrat. Pengembangan baterai MFC
berhubungan dengan substrat yang mudah dijangkau, contohnya adalah maltosa. Penelitian ini
bertujuan untuk menentukan pengaruh konsentrasi substrat maltosa dalam baterai MFC, menentukan
potensial listrik maksimum dengan variasi konsentrasi substrat maltosa menggunakan Lactobacillus
bulgaricus, dan menentukan potensial standar maltosa (E0maltosa) berdasarkan persamaan Nernst.
Pengukuran potensial listrik dilakukan pada variasi konsentrasi substrat maltosa 3-7%. Bakteri
Lactobacillus bulgaricus dapat tumbuh dalam substrat maltosa dan mengalami peningkatan jumlah
seiring dengan peningkatan konsentrasi substrat. Potensial listrik yang dihasilkan berhubungan dengan
aktivitas bakteri terhadap substrat dan toksisitas pada bakteri mengakibatkan penurunan potensial
listrik. Hasil pengukuran potensial dan arus listrik pada variasi konsentrasi 3-7% berturut-turut, 0,57 V;
0,51 V; 0,48 V; 0,46 V; 0,39 V. Secara teori menggunakan persamaan Nersnt diperoleh E0maltosa
sebesar +0,5637 Volt. Hasil tersebut menunjukkan bahwa konsentrasi substrat berpengaruh dalam
sistem baterai MFC.
Kata kunci: maltosa, baterai MFC, Lactobacillus bulgaricus, konsentrasi substrat.
ABSTRACT
Battery of MFC is a fuel cell that producing electrical potential from oxidation of organic
substrate with microbial aid. One of the factors that play role in determining large-small electricity
production in the battery of MFC is substrate concentration. Battery of MFC development associated
with substrates which are accessible, for example maltose. This study purpose to determining effect of
concentration substrate maltose in MFC batteries, determining electrical potential maximum with
various concentration of substrate maltose using Lactobacillus bulgaricus, and determining standard
potential of maltose (E0maltose) based on Nernst equation. Electrical potential measurement performed at
various maltose concentrations 3-7%. Lactobacillus bulgaricus can grow in the substrate maltose and
increased a number of colonies per mL chopped along with bacterial activity towards substrate and the
toxicity of bacteria caused decreasing electrical potential. The results of electrical potential
measurement at various concentrations 3-7% of substrate maltose, respectively 0.57 V; 0.51 V; 0.48 V;
0.46 V; 0.39 V. In the theory using Nernst equation obtained E0maltose equals to + 0.5637 Volt. The
results showed that the concentration of substrate maltose affecting battery of MFC system.
Keywords: maltose, battery of MFC, Lactobacilllus bulgaricus, substrate concentration

---

Ketersediaan

1328C16IV

1328 C 16

Perpustakaan FSM Undip (Referensi)

Tersedia

Informasi Detail

Judul Seri

KIMIA

No. Panggil

1328 C 16

Penerbit

: ., 2016

Deskripsi Fisik

-

Bahasa

Indonesia

ISBN/ISSN

-

Klasifikasi

1402

Tipe Isi

-

Tipe Media

-

Tipe Pembawa

-

Edisi

-

Subjek

-

Info Detail Spesifik

-

Pernyataan Tanggungjawab

Farida Zulfah Fitriani

Versi lain/terkait

Lampiran Berkas

Komentar

---

Anda harus masuk sebelum memberikan komentar