2.3. Analisis Komponen Kimia Minyak Atsiri dengan GC-MS
2.3.2. Spektrometri masaa
Spektrometri massa adalah suatu metode analisis instrumental yang dipakai untuk identifikasi dan penentuan struktur dari komponen sampel dengan cara menunjukkan massa relatif dari molekul komponen dan massa relatif hasil pecahannya. Penggabungan spektrometri massa dengan kromatografi gas telah memperluas wawasan metode tersebut sehingga mampu untuk menganalisis matriks sampel yang sulit sekalipun. Asas spektrometri massa adalah penembakan molekul dengan electron yang berkekuatan tertentu dan molekul tersebut akan terpecah (Mulja, 1999).
Spektrometer massa pada umumnya digunakan untuk : 1.Menentukan massa suatu molekul
2.Menentukan rumus molekul dengan menggunakan Spektrum Massa Beresolusi Tinggi (High Resolution Mass Spectra)
3.Mengetahui informasi dari struktur dengan melihat pola fragmentasinya (Dachriyanus,2004).
Sebuah spektroskopi massa akan siap memberikan berat molekuler dari suatu senyawa organik dalam hitungan menit. Analisis unsurnya cukup akurat sehingga akan memungkinkan perhitungan rumus molekulnya. Penghilangan satu elektron dari hasil seluruh molekul dalam suatu spesies M++, umumnya disebut ion molekuler . Sehingga nilai m/z dari ion molekul memberikan berat molekul sampel
M.. + e M + . + 2 e ( Brown, 1988).
Pemboman molekul oleh sebuah arus elektron pada energi mendekati 70 elektron volt dapat menghasilkan banyak perubahan pada struktur molekul. Salah satu proses yang terjadi yang disebabkan oleh pemboman dengan elektron adalah keluarnya sebuah elektron dari molekul sehingga terbentuklah kation molekul [M.]+. Ion berenergi tinggi ini serta hasil fragmentasinya merupakan dasar bagi cara analisis spektrometri massa (Pine, 1988).
Pada sistem GC-MS ini, yang berfungsi sebagai detektor adalah spektrometer massa itu sendiri yang terdiri dari sistem analisis dan sistem ionisasi, dimana Electron Impact ionization (EI) adalah metode ionisasi yang umum digunakan (Agusta, 2000).
Ketika uap suatu senyawa dilewatkan dalam ruang ionisasi spektrometer massa, maka zat ini dibombardir atau ditembak dengan elektron. Elektron ini mempunyai energi yang cukup untuk melemparkan elektron dalam senyawa sehingga akan memberikan ion positif, ion ini disebut dengan ion molekul (M+). Ion molekul cendrung tidak stabil dan terpecah menjadi fragmen-fragmen yang lebih kecil. Fragmen-fragmen ini yang akan menghasilkan diagram batang (Dachriyanus,2004).
Peningkatan penggunaan GC-MS banyak digunakan yang dihubungkan dengan komputer dimana dapat merekam dan menyimpan data dari sebuah analisis
akan berkembang pada pemisah yang lebih efesien. Karena komputer dapat diprogram untuk mencari spektra library yang langka, membuat indentifikasi dan menunjukkan analisis dari campuran gas tersebut (Willett, 1987).
2.3.2.1. Instrumentasi Spektrometer Massa
Bagian-bagian utama suatu spektrometer massa terdiri dari tempat menginjeksikan sampel, ruangan pengion, pengumpul ion, penguat sinyal dan pencatat. Sampel diuapkan dan didorong ke dalam ruang pengion. Fungsi dari penganalisis massa adalah menguraian partikel-partikel. Kemudian molekul- molekul sampel terionisasi baik secara langsung ataupun tidak langsung oleh arus elektron sehingga menghasilkan ion-ion positif, dan molekul-molekul dipisahkan dalam bentuk ion-ionnya. Ion-ion positif masuk kedalam daerah penganalisis massa. Kemudian partikel yang bergerak cepat diberi medan magnit yang kuat, sehingga lintasannya menjadi lengkung. Jari-jari lengkung lintasan tergantung dari kecepatan dan kekuatan medan magnit. Partikel-partikel dengan massa yang berbeda difokuskan ke suatu celah ke luar dengan cara memvariasikan potensial akselerasi atau kekuatan medan magnit. Ion-ion yang melewati celah akan diterima oleh elektroda pengumpul. Arus ion yang dihasilkan diperkuat dan dicatat sebagai fungsi kuat medan atau potensial akselerasi (Khopkar, 2003).
1. Sistem penanganan sampel
Bagian ini berfungsi mengubah sampel agar mempunyai bentuk gas pada tekanan rendah dan reprodusibel. Untuk sampel yang tidak mudah menguap, diperlukan pemanas asalkan senyawa tersebut stabil secara termal. Senyawa- senyawa tidak mudah menguap dan tidak stabil secara termal dimasukkan ke dalam kamar pengion dengan bantuan probe sampel yang dilengkapi pemanas yang dapat menguapkan sampel tekanan rendah.
2. Sumber ion
Di sini molekul-molekul diubah menjadi ion dalam bentuk gas. Cara yang umum untuk menghasilkan ion-ion meliputi penembakan sampel dengan berkas elektron berenergi tinggi yang berasal dari suatu ion gun. Pada cara elektron
chemical ionization memberikan fragmentasi lebih sederhana. Pada cara nyala, pembentukan ion dari sampel anorganik yang tidak mudah menguap dilakukan dengan cara nyala. Pada cara ionisasi medan dipakai anoda dan katoda untuk mendapat fragmentasinya.
3. Penganalisis massa
Ini adalah susunan alat-alat yang berguna untuk memisahkan ion-ion dengan perbandingan massa terhadap muatan yang berbeda-beda. Penganalisis massa harus dapat membedakan selisih massa yang kecil serta dapat menghasilkan arus ion yang tinggi (Khopkar, 2003).
4. Pengumpul ion
Terdiri dari satu celah atau lebih dan silinder Faraday. Berkas ion membentuk tegak lurus pada plat pengumpul dan isyarat yang timbul diperkuat dengan pelipat ganda elektron (Sudjadi, 1983).
5. Pencatat
Spektrum massa biasanya dibuat dari massa rendah ke massa tinggi. Pencatat yang banyak digunakan mempunyai 3-6 galvanometer yang mencatat secara bersama-sama pada kertas fotografi. Galvanometer menyimpang jika ada ion menabrak lempeng pengumpul, berkas sinar ultraviolet dapat menimbulkan berbagai puncak pada kertas pencatat yang peka terhadap sinar ultraviolet (Sudjadi, 1983).
2.4. Bakteri
Bakteri adalah sel prokariotik yang khas; uniseluler dan tidak mengandung struktur yang terbatasi membran didalam sitoplasmanya sel-selnya khas berbentuk bola, batang atau spiral (Waluyo, 2007). Bakteri terdiri atas sitoplasma yang dikelilingi oleh sebuah dinding sel yang kaku yang terbuat dari suatu zat khusus yang disebut peptidoglikan (Corwin, 2007). Bakteri menimbulkan berbagai perubahan kimiawi pada substansi yang ditumbuhinya. Mereka mampu menghancurkan banyak zat. Bakteri tidak memiliki inti sel. Organisme amat penting untuk memelihara lingkungan kita, yakni dengan menghancurkan bahan yang tertumpuk di atau dalam daratan dan lautan. Beberapa menimbulkan penyakit pada binatang, termasuk manusia, tumbuhan, dan protista lainnya. Mikroorganisme ini sangat luas penyebarannya dalam permukaan bumi dan dilingkungan kita sehari-hari (Waluyo, 2007).
Bakteri memiliki sifat transparan sehingga untuk mengamati morfologi bakteri diperlukan suatu pewarnaan. Ada dua cara yang dapat dilakukan untuk memeriksa bakteri secara mikroskopis yaitu diperiksa secara langsung dan diwarnai dahulu kemudian diperiksa. Salah satu jenis pewarnaan tersebut ialah pewarnaan Gram yang pertama kali dipublikasikan oleh seorang ahli bakteriologi Denmark Hans Christian Gram pada tahun 1884. Pewarnaan gram bertujuan untuk mengetahui bakteri –bakteri gram positif atau bakteri gram negatif yang memiliki struktur yang berbeda terutama pada dinding selnya Adanya perbedaan bakteri gram negatif dan bakteri gram positif adalah pada dinding selnya (Novel, 2010).