A. PELAKSANAAN PRAKTIKUM
1. Tujuan praktikum : untuk mengamati dan menjelaskan proses terjadinya difusi pada larutan ( zat cair ).
2. Hari, tanggal praktikum : Rabu, 5 Desember 2012.
3. Tempat praktikum : Laboratorium Kimia FKIP Unuversitas Mataram .
B. LANDASAN TEORI
Difusi merupakan proses perpindahan atau pergerakan molekul zat atau gas dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Difusi melalui membrane dapat berlangsung melalui tiga mekanisme, yaitu difusi sederhana, difusi melalui saluran yang terbentuk oleh protein transmembran, dan difusi difasilitasi. Difusi melalui membrane berlangsung karena molekul-molekul yang berpindah atau bergerak melalui membrane bersifat larut dalam lemak (lipid) sehingga dapat menembus lapisan lemak pada membrane secara langsung. Membrane sel permeable terhadap molekul yang larut dalam lemak seperti hormone steroid, vitamin A, D, E, dan K serta bahan-bahan organic yang larut dalam lemak. Selain itu membrane sel juga sangat permeable terhadap molekul anorganik seperti O2, CO2, dan H2O. beberapa molekul kecil khusus yang terlarut serta ion-ion tertentu, dapat menembus membrane melalui saluran atau chanel. Saluran ini terbentuk dari protein transmembran, semacam pori dengan diameter tertentu yang memungkinkan molekul dengan diameter lebih kecil dari diameter pori tersebut dapat melaluinya. Sementara itu, molekul-molekul berukuran besar seperti asam amino, glukosa dan beberapa garam mineral, tidak dapat menembus membrane secara langsung, tetapi memerlukan protein pembawa atau transporter untuk dapat menembus membrane. Proses masuknya molekul besar yang melibatkan transporter dinamakan difusi difasilitasi, yaitu pelaluan zat melalui membrane plasma yang melibatkan protein pembawa atau protein transporter. Protein transporter tergolong protein transmembran yang memiliki tempat perlekatan terhadap ion atau molekul yang akan ditransfer ke dalam sel. Setiap molekul atau ion memiliki protein transporter yang khusus, misalnya untuk pelaluan suatu molekul glukosa diperlukan protein transporter yang khusus untuk mentransfer glukosa ke dalam sel. Protein transporter untuk glukosa banyak ditemukan pada sel-sel rangka, otot jantung, sel-sel lemak, dan sel-sel hati, karena sel-sel tersebut selalu membutuhkan glukosa untuk dirubah menjadi energi (anonym,2010).
Difusi adalah peristiwa mengalirnya/berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian berkonsentrasi tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah. Perbedaan konsentrasi yang ada pada dua larutan disebut gradien konsentrasi. Difusi akan terus terjadi hingga seluruh partikel tersebar luas secara merata atau mencapai keadaan kesetimbangan dimana perpindahan molekul tetap terjadi walaupun tidak ada perbedaan konsentrasi.Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan difusi, yaitu:
· Ukuran partikel. Semakin kecil ukuran partikel, semakin cepat partikel itu akan bergerak, sehinggak kecepatan difusi semakin tinggi.
· Ketebalan membran. Semakin tebal membran, semakin lambat kecepatan difusi.
· Luas suatu area. Semakin besar luas area, semakin cepat kecepatan difusinya.
· Jarak. Semakin besar jarak antara dua konsentrasi, semakin lambat kecepatan difusinya.
· Suhu. Semakin tinggi suhu, partikel mendapatkan energi untuk bergerak dengan lebih cepat. Maka, semakin cepat pula kecepatan difusinya ( sihombing,2010).
Difusi adalah pristiwa mengalirnya atau berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian berkonsentrasi tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah. Perbedaan konsentrasi yang ada pada dua larutan disebut gradient konsentrasi. Difusi akan terus terjadi hingga seluruh partikel tersebar luas secara merata atau mencapai keadaan kesetimbangan dimana perpindahan molekul tetap terjadi walaupun tidak ada perbedaan konsentrasi. Contoh yang sederhana adalah pemberian gula pada teh tawar, lambat laun the menjadi manis. Contoh lain adalah uap air dari cerek yang berdifusi dalam udara. Difusi yang paling sering terjadi adalah difusi molekuler. Difusi ini terjadi jika terbentuk perpindahan dari sebuah lapisan molekul yang diam dari solid atau fluida (Ernawati,2001).
C. ALAT DAN BAHAN
1. Alat
a. Gelas kimia
b. Pipet tetes
c. Cawan
d. pengaduk
e. Sendok sepatula
f. Hotplate
g. Stopwatch
2. Bahan
a. Pewarna makanan cair
b. Pewarna makanan bubuk
c. Gula pasir
d. Aquades
D. LANGKAH KERJA
1. Siapkan gelas kimia yang diisi dengan 100 ml air biasa(suhu 270), kemudian tambahkan 5 tetes pewarna makanan cair. Biarkan larutan tersebut tanpa diaduk. Hitung berapa waktu yang dibutuhkan untuk penyebaran zat pewarna dalam air.
2. Siapkan kembali 100 ml air biasa dalam gelas kimia, kemudian tambahkan 5 tetes pewarna makanan cair. Aduk larutan tersebut dan hitung berapa waktu yang diperlukan untuk penyebaran zat pewarna dalam air.
3. Lakukan kembali langkah 1 dan 2 untuk 1 sendok pewarna makanan bubuk dan 3 sendok gula pasir.
4. Ganti air biasa (suhu 270) dengan air panas ( suhu 450). Lakukan uji untuk ketiga bahan sesuai dengan langkah 1 dan 2.
5. Catat waktu yang diperlukan untuk penyebaran ketiga bahan yang diuji.
E. Hasil pengamatan
a. Laju difusi dalam air biasa (suhu 270)
| No | Bahan | Diaduk (S) | Tidak Diaduk (S) |
| 1 | Pewarna cair | 15 | 40 |
| 2 | Pewarna bubuk | 20 | 50 |
| 3 | Gula pasir | 90 | 180 |
b. Laju difusi dalam air panas (suhu 450)
| No | Bahan | Diaduk (S) | Tidak Diaduk (S) |
| 1 | Pewarna cair | 10 | 20 |
| 2 | Pewarna bubuk | 15 | 30 |
| 3 | Gula pasir | 30 | 100 |
F. ANALISIS DATA
1. Dengan air biasa (270)
Pewarna cair dalam air tanpa diaduk warna tercampur ( terdapat endapan)
Pewarna bubuk dalam air tanpa diaduk tercampur ( terdapat endapan )
Gula pasir dalam air tanpa diaduk tercampur
Pewarna cair dalam air dengan diaduk warna tercampur
Pewarna bubuk dalam air dengan diaduk tercampur
Gula pasir dalam air dengan diaduk tercampu
2. Dengan air panas ( 450)
Pewarna cair dalam air tanpa diaduk warna tercampur ( terdapat endapan)
Pewarna bubuk dalam air tanpa diaduk tercampur ( terdapat endapan )
Gula pasir dalam air tanpa diaduk tercampur
Pewarna cair dalam air dengan diaduk warna tercampur
Pewarna bubuk dalam air dengan diaduk tercampur
Gula pasir dalam air dengan diaduk tercampur
G. PEMBAHASAN
Mengambil zat-zat nutrisi yang penting dan pengeluaran zat-zat yang tidak diperlukan oleh sel dilakukan melalui berbagai cara, salah satunya adalah melalui proses difusi. Ada dua jenis difusi yang dilakukan, yaitu difusi biasa dan difusi khusus. Difusi biasa terjadi ketika sel ingin mengambil nutrisi atau molekul yang hidrofobik atau tidak polar. Molekul dapat langsung berdifusi kedalam membrane plasma yang terbuat dari phospholipids. Difusi seperti ini tidak memerlukan energy atau ATP. Difusi khusus terjadi ketika sel ingin mengambil nutrisi atau molekul yang hidrofilik/polar dan ion. Difusi seperti ini memerlukan protein khusus yang memberikan jalur kepada partikel-partikel tersebut ataupun membantu dalam perpindahan partikel. Hal ini dilakukan karena partikel-partikel tersebut tidak dapat melewati membrane plasma dengan mudah. Protein protein yang turut campur dalam difusi khusus ini biasanya berfungsi untuk spesifik partikel atau untuk menempatkan partikel atau molekul sesuai dengan kebutuhannya.
Difusi adalah peristiwa mengalirnya/berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian berkonsentrasi tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah. Perbedaan konsentrasi yang ada pada dua larutan disebut gradien konsentrasi. Difusi akan terus terjadi hingga seluruh partikel tersebar luas secara merata atau mencapai keadaan kesetimbangan dimana perpindahan molekul tetap terjadi walaupun tidak ada perbedaan konsentrasi.Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan difusi, yaitu:
· Ukuran partikel
Semakin kecil ukuran partikel, semakin cepat partikel itu akan bergerak, sehinggak kecepatan difusi semakin tinggi.
· Ketebalan membrane
Semakin tebal membran, semakin lambat kecepatan difusi.
· Luas suatu area
Semakin besar luas area, semakin cepat kecepatan difusinya.
· Jarak
Semakin besar jarak antara dua konsentrasi, semakin lambat kecepatan difusinya.
· Suhu
Semakin tinggi suhu, partikel mendapatkan energi untuk bergerak dengan lebih cepat. Maka, semakin cepat pula kecepatan difusinya.
Dalam praktikum ini, percobaan yang dilakukan bukan sekedar pelarutan biasa akan tetapi kami tekan pada pangamatan pada tingkat molekul bahan. Artinya yang diamati adalah pergerakan molekul atau partikel dengan berbagai ukuran dalam suatu larutan. Molekul bergerak menyebar dalam air dengan waktu tertentu sesuai dengan suhu, ukuran serta perlakuan yang diberikan kepada masing-masing bahan. Percobaan pertama yang dilakukan adalah mengamati waktu penyebaran partikel zat pewarna cair dalam larutan. Setelah dieteteskan 5 tetes zat pewarna pada air biasa (suhu 270) tanpa pengadukan, kemudian langsung dihitung waktu dari awal tetesan sampai pewarna tersebut menyebar dan menyatu dengan air. Ketika pewarna diteteskan dalam air pada tengah permukaannya, maka pewarna akan bergerak dari tempat tetesan awal yang berkonsentrasi lebih tinggi menuju keseluruh bagian air dalam gelas kimia yang berkonsentrasi lebih rendah sampai terjadi keseimbangan, artinya dalam larutan sudah terdapat larutan dengan satu konsentrasi yang sama dengan waktu yang dibutuhkan untuk tercampur semua atau terjadi keseimbangan dalam larutan yang tanpa pengadukan adalah 40 detik. Dan pada perlakuan dengan pengadukan larutan dibutuhkan 15 detik. Proses pengadukan disini dapat mempercepat penyebaran partikel/molekul zat dalam air karena pada saat diaduk secara langsung partikel-partikel zat akan tertarik kebagian air yang konsentrasinya lebih rendah, dan proses penyebaran berhenti pada saat sudah terjadi keseimbangan atau semua molekul telah tercampur sempurna dengan konsentrasi yang sama.
Sedangkan untuk pewarna makanan bubuk dan gula pasir membutuhkan waktu yang lebih lama untuk menyebar karena ukuran partikelnya yang lebih besar. Pada keadaan cair, partikel-partikel zat pewarna lebih renggang sehingga akan lebih mudah untuk ditarik oleh partikel luar yang lain. Lain halnya dengan pewarna bubuk yang mempunyai susunan partikel yang lebih rapat, sehingga tidak mudah tertarik oleh partikel lain dari luar, begitu pula dengan gula pasir. Hal tersebut mengakibatkan proses pencampuran atau penyebaran pewarna bubuk dan gula pasir menjadi lebih lama dibandingkan dengan pewarna cair. Sehingga dari percobaan waktu penyebaran yang dibutuhkan untuk pewarna bubuk tanpa pengadukan adalah 50 detik, dan dengan proses pengadukan waktunya adalah 20 detik. Kemudian untuk gula pasir, waktu yang dibutuhkan untuk penyebaran tanpa pengadukan adalah 180 detik, dan dengan proses pengadukan waktunya adalah 90 detik. Dengan hasil ini maka telah sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa Semakin kecil ukuran partikel, semakin cepat partikel itu akan bergerak, sehinggak kecepatan difusi semakin tinggi.
Bukan hanya ukuran partikel yang kami amati perbedaan penyebarannya dalam praktikum ini, tapi juga kami membandingkannya dengan dua suhu yang berbeda. Pada percobaan pertama kami menggunakan air biasa (suhu 270) dan yang kedua kami menggunakan air panas pada suhu 450. Seperti pada ulasan diatas, bahwa semakin tinggi suhu maka proses difusi akan berlangsung lebih cepat. Hal ini dapat terjadi karena semakin tinggi suhu maka partikel-partikel pada suatu zat akan mengalami penyebaran lebih cepat sehingga akan cepat terjadi keseimbangan dalam larutan. Pada percobaan ini untuk uji dengan air panas waktu yang diperlukan untuk penyebaran pada pewarna cair tanpa pengadukan adalah 20 detik, dan dengan pengadukan adalah 10 detik. Kemudian untuk pewarna bubuk tanpa pengadukan dibutuhkan 30 detik, dan dengan pengadukan adalah 15 detik. Sedangkan untuk gula pasir tanpa pengadukan dibutuhkan 100 detik untuk penyebarannya, dan dengan pengadukan adalah 30 detik. Hasil ini sesuai dengan teorinya, bahwa proses difusi akan berlangsung lebih cepat seiring dengan peningkatan suhu. Semakin tinggi suhu, partikel mendapatkan energi untuk bergerak dengan lebih cepat. Maka, semakin cepat pula proses difusinya.
H. KESIMPULAN
Berdasarkan tujuan, hasil pengamatan dan pembahasan dari praktikum yang telah kami lakukan, maka dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut :
a. Difusi adalah peristiwa mengalirnya/berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian berkonsentrasi tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah.
b. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan difusi, yaitu: Ukuran partikel, luas area, ketebalan membrane, jarak antara dua konsentrasi dan suhu.
c. Proses pengadukan dapat mempercepat proses penyebaran bahan yang di uji dalam air.
I. APLIKASI DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI
Adapun aplikasi atau penerapan difusi dalam kehidupan seharihari adalah sebagai berikut :
1. Dalam pembuatan kue pada proses pencampuran adonan dengan zat pewarna sebaiknya dilakukan saat adonan hangat dan diaduk segera agar zat pewarna dapat tercampur merata dengan adonan.
2. Pewarnaan pada kain, sebaiknya pewarnaan dilakukan dalam air yang dengan suhu diatas suhu ruangan agar zat pewarna cepat terserap baik pada kain dan warna kain menjadi merata.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 2010, laporan praktikum difusi osmosis, //izafaqih.blogspot.com/2010/12/laporan-praktikum-difusi-osmosis.html ; 14 mei 2011
Ernawati. 2001. Penuntun praktikum fisiologi tumbuhan. Jakarta: Universitas Negeri Jakarta.
Sembiring Langkah. 2005, Biologi. Jakarta : Sunda Kelapa Pustaka.
Sihombing, Betsy, dkk.2010. Penuntun Praktikum Biologi Umum.Jakarta : Universitas Negeri Jakarta.