PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

POTENSI LIMBAH BUNGKIL JARAK PAGAR (Jatropha curcas Linn)

SEBAGAI TERMISIDA ORGANIK RAMAH LINGKUNGAN

BIDANG KEGIATAN

PKM Penelitian

Diusulkan oleh :

Ketua kelompok : Jauhar Khabibi (E24070052/2007)

Anggota kelompok: Nurhasanah (E24060556/2006)

Ahmad Werdhi Kausar (E24070007/2007)

Ina Suhartina (E24070020/2007)

Dedi Dendi Wijaya (E24070029/2007)

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2010

HALAMAN PENGESAHAN INSTITUSI

1. Judul Kegiatan : Potensi Limbah Bungkil Jarak (Jatropha curcas

Linn) Sebagai Termisida Organik Ramah

Lingkungan.

2. Bidang Kegiatan : () PKM-P.

3. Bidang Ilmu : () Pertanian.

4. Ketua Pelaksana Kegiatan

a. Nama Lengkap : Jauhar Khabibi.

b. NIM : E24070052

c. Jurusan : Teknologi Hasil Hutan.

d. Universitas/Institut/Politeknik : Institut Pertanian Bogor.

e.Alamat Rumah dan No Tel./HP : Jalan Balio No. 9 RT/RW 01/07,

Dramaga, Bogor 16680/085645273634

f. Alamat email : jauhar_jenderal@yahoo.co.id

5. Anggota Pelaksana Kegiatan : 4 orang.

6. Dosen Pembimbing

a. Nama Lengkap dan Gelar : Prof. Dr. Ir. Fauzi Febrianto, MS.

b. NIP : 19630209 198903 1 002

c.Alamat Rumah dan No Tel./HP : KPP IPB Alam Sinarsari Blok C No. 76

Cibeureum, Dramaga, Bogor

/0251-8622220.

7. Biaya Kegiatan Total

a. DIKTI : Rp. 7000.000

b. Sumber Lain : -

8. Jangka Waktu Pelaksanaan : 4 Bulan.

Bogor, 21 Oktober 2009

Menyetujui,

Ketua Departemen Hasil Hutan Ketua Pelaksana Kegiatan

( Dr. Ir. Dede Hermawan, MSc) (Jauhar Khabibi)

NIP. 19630711 199103 1 002 NIM. E24070052

Wakil Rektor Dosen Pembimbing

Bidang Akademik dan Kemahasiswaan IPB

(Prof. Dr. Ir. Yonny Koesmaryono, MS) (Prof. Dr. Ir. Fauzi Febrianto, MS)

NIP. 19581228 198503 1 003 NIP. 19630209 198903 1 002

TARGET LUARAN Luaran yang diharapkan dari penelitian yang akan dilakukan ini adalah

membuktikan bahwa limbah jarak pagar (Jatropha curcas Linn) mempunyai sifat

anti rayap sehingga dapat digunakan sebagai bahan anti rayap organik yang ramah

lingkungan. Selain itu, juga untuk mendapatkan informasi ilmiah tentang sifat anti

rayap dari limbah Jatropha curcas Linn. sehingga informasi ilmiah tersebut dapat

digunakan sebagai bahan publikasi ilmiah.

METODE

1. Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini akan dilaksanakan di Laboratorium Kimia Hasil Hutan,

Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor. Penelitian

ini akan dilaksanakan mulai dari bulan Februari sampai dengan Mei 2010.

2. Bahan dan Alat

a. Bahan

Bahan baku utama yang digunakan adalah limbah bungkil jarak pagar

(Jatropha curcas). Bahan pelarut yang digunakan adalah etil asetat, etanol, n-

heksan, aseton dan aquades. Bahan lainnya yang digunakan adalah aluminium

foil, alkohol 70%, kertas selulosa, kain hitam, karet gelang dan pasir. Pada waktu

uji keawetan alami yang diperoleh dari ekstraksi limbah bungkil jarak pagar

digunakan rayap tanah (Coptotermes curvignathus).

b. Alat

Alat-alat yang digunakan antara lain golok, willey mill (alat untuk

membuat serbuk agar diperoleh ukuran tertentu), mesh screen ukuran 40-60 mesh,

stoples besar (diameter 20 cm dan tinggi 30 cm), spatula, rotary vacuum

evaporator, funnel saparator, petridish, timbangan, oven, labu erlenmeyer, gelas

piala, gelas ukur, suntikan, masker, kain kasa, sarung tangan , kertas label, botol

tempat pengumpanan terhadap rayap dan botol penyimpan hasil ekstraksi.

3. Persiapan Bahan

Limbah bungkil jarak pagar yang diperoleh dari pabrik pengolahan

biodisel dari jarak pagar dijemur di bawah sinar matahari selama beberapa hari

sampai kering udara dengan kadar air 12% sampai 15%. Bahan yang telah

dikeringkan digiling dengan menggunakan Willey Mill atau dengan grinder.

Setelah itu serbuk disaring dengan menggunakan ayakan serbuk mekanik untuk

mendapatkan ukuran serbuk 40-60 mesh. Sebelum dilakukan proses ekstraksi,

dilakukan pengukuran kadar air serbuk kering tanur sampai diperoleh kadar air

kering udara.

4. Proses Ekstraksi

Sebanyak 2000 gram serbuk bungkil jarak pagar dalam keadaan kering

udara yang berukuran 40-60 mesh dimasukkan ke dalam stoples besar dan sedikit

demi sedikit dimasukkan pelarut aseton sehingga seluruh serbuk terendam dengan

perbandingan tinggi serbuk dan pelarut 1 : 3. Campuran ini diaduk sesering

mungkin dengan menggunakan spatula kemudian disimpan. Setelah 48 jam

larutan ekstraknya disaring ke botol lain. Ekstraksi ini dilakukan berulang kali

sehingga diperoleh larutan ekstrak yang jernih dan disimpan dalam wadah yang

tertutup rapat.

Ekstrak aseton yang diperoleh kemudian dipekatkan dengan rotary

evaporator pada suhu 30-40˚C sehingga mencapai volume 1 liter. Dari jumlah 1

liter tersebut diambil 10 ml dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer yang kering

dan telah diketahui beratnya untuk diuapkan hingga kering. Selanjutnya dilakukan

pengeringan dengan oven pada suhu ± 150˚C selam 3 jam sehingga beratnya

konstan. Setelah dingin lalu ditimbang untuk mengetahui berat kering ekstrak

aseton yang diperoleh. Dari 990 ml aseton yang tersisa, diambil 50 ml dan

dievaporasikan sehingga volumenya menjadi 100 ml. Ekstrak aseton ini

difraksinasi secara berturut-turut dengan pelarut n-heksan, etil asetat dan etanol.

Fraksinasi yang dilakukan adalah dengan cara memasukkan larutan yang

telah kental ke dalam funnel separator, kemudian ditambah dengan pelarut n-

heksan sebanyak 75 ml dan aquades 20 ml. Campuran ini dikocok dan dibiarkan

sehingga terjadi pemisahan, fraksi terlarut n-heksan dipisahkan dari residu dan

dimasukkan ke dalam botol yang tertutup rapat. Fraksinasi dilakukan selama 3

kali. Residu hasil fraksinasi dengan n-heksan yang tertinggal dalam funnel

separator selanjutnya ditambahkan lagi dengan pelarut etil asetat sebanyak 75 ml.

selanjutnya dikocok dan dibiarkan sampai terjadi pemisahan seperti halnya

fraksinasi dengan n-heksan. Setelah terjadi pemisahan, fraksi terlarut etil asetat

dipisahkan dan disimpan pada botol yang tertutup rapat. Fraksinasi ini dilakukan

selama 3 kali.

Tahapan terakhir dari fraksinasi bertingkat ini adalah dengan

menggunakan pelarut etanol. Residu hasil fraksinasi dengan pelarut etanol

selanjutnya difraksinasi dengan pelarut asetat sebanyak 75 ml. fraksinasi ini

dilakukan sama seperti fraksinasi dengan tiga pelarut sebelumnya dan dilakukan

sebanyak tiga kali fraksinasi. Untuk lebih jelasnya tahap fraksinasi bertingkat

dengan empat macam diatas secara skematis dapat dilihat pada gambar di bawah

ini.

Potongan biji

jarak pagar

Fraksi terlarut

n-heksan

Fraksi terlarut

etil asetat

Fraksi terlarut

etanol

Fraksi tak

terlarut

Residu

Residu

Ekstrak aseton

Gambar 1. Skema ekstraksi dan fraksinasi dari bungkil jarak pagar

5. Penentuan Kadar Ekstraktif

Larutan hasil ekstraksi dengan pelarut aseton, n-heksan, etil asetat, etanol

dan residu, dikeringkan pada suhu antara 40-60˚C. Kadar ekstraktif dari hasil

ekstrasi masing-masing pelarut dihitung terhadap berat kering tanur srbuk dengan

menggunakan rumus (Lestari 2003), yaitu :

Kadar ekstraktif = (Wa / Wb) x 100%

Keterangan: Wa = berat padatan ekstraktif (gr)

Wb = berat kering tanur serbuk (gr)

6. Pembuatan Konsentrasi Larutan Ekstrak

Setelah memperoleh padatan zat ekstraktif yang dilakukan dengan

pengeringan di dalam oven pada suhu 40-60˚C dan dikering udarakan, tahap

selanjutnya adalah pembuatan konsentrasi larutan ekstrak dengan menggunakan

pelarut aseton pada masing-masing fraksi. Setiap fraksi telarut dan residu dirubah

menjadi beberapa taraf konsentrasi larutan ekstrak yaitu 0%, 2%, 4%, 6%, 8% dan

10% (Sutarmaji 2005). Taraf konsentrasi 0% digunakan sebagai kontrol pada yang

akan diumpankan ke rayap. Penentuan konsentrasi larutan ekstrak dibuat

berdasarkan perbandingan berat padatan ekstrak.

7. Pengujian Sifat Anti Rayap

a. Persiapan contoh uji

Pengujian terhadap rayap dilakukan dengan menggunakan metode

pengujian dengan rayap kayu kering. Kayu ukuran 2.5 cm x 2.5 cm x 5 cm

dikeringkan pada suhu 103 ± 2˚C selama 24 jam untuk mengetahui berat kering

tanurnya. Setelah dikerngkan contoh uji ditimbang untuk mengetahui berat

awalnya (Bko). Jumlah contoh uji sebanyak 72 buah yaitu kombinasi 6

konsentrasi larutan (0%, 2%, 4%, 6%, 8% dan 10%), 4 jenis pelarut dan 3 kali

ulangan.

b. Pemberian ekstrak pada contoh uji

Pemberian ekstrak pada contoh uji dilakukan dengan cara penambahan

larutan ekstraktif pada kertas uji sesuai dengan perbandingan berat zat ekstraktif

terhadap berat kertas (w/w) dengan konsentrasi 2%, 4%, 6%, 8%, dan 10% pada

cawan petri sampai pelarut menguap atau mencapai kering udara.

c. Pengumpanan terhadap rayap

Kertas uji yang telah diberi larutan ekstrak bungkil jarak pagar

dimasukkan ke dalam botol uji dengan media berupa pasir sebanyak 10 gram

dengan ukuran 30 mesh sampai 50 mesh dengan panambahan air aquades

sebanyak 2 ml untuk menjaga kelembaban. Sebanyak 50 ekor rayap kayu kering

yang terdiri atas 45 ekor kasta pekerja dan 5 ekor rayap prajurit dimasukkan ke

dalam botol dan didiamkan selama 4 minggu di tempat yang gelap. Selama 4

minggu tersebut, dilakukan pengamatan untuk mengetahui tingkat mortalitas

rayap tanah.

Penutup botol (kain hitam)

Botol uji

Rayap kayu kering (50 ekor)

Kayu sengon 2.5cmx2.5cmx5cm

Gambar 2. Metode pengumpanan contoh uji

d. Perhitungan mortalitas rayap

pengujian efektivitas ekstraksi terhadap daya tahan rayap dilakukan

selama 4 minggu pengumpanan. Data yang diambil adalah mortalitas rayap tanah

setiap minggu pengumpanan, sedangkan perhitungan persentase mortalitas

menggunakan rumus (Lestari 2003), yaitu :

Ki = Mi x 100%

50

Keterangan : Ki = Persentase kematian rayap pada contoh uji ke-i

Mi = Jumlah mortalitas rayap pada contoh uji ke-i

e. Perhitungan presentase penurunan berat contoh uji Pengujian aktivitas zat ekstraktif sebagai antifeedant rayap dilakukan

setelah melewati masa pengumpanan selama 4 minggu. Laju konsumsi dinyatakan

dalam bentuk kehilangan berat contoh uji dihitung pada akhir pengamatan.

Sebelum dilakukan penumbangan berat, contoh uji harus dibersihkan dahulu agar

tidak ada kotoran yang mempengaruhi berat kertas tersebut dan juga rayap yang

mati tidak menempel di contoh uji.

Setelah 28 hari, umpan yang tersisa dikeluarkan dari dalam botol gelas,

dibersihkan dan dikeringkan menggunakan oven dengan suhu 103±2ºC sampai

beratnya konstan. Penimbangan dilakukan untuk mendapatkan berat akhir kertas

uji (W2) sehingga dapat diketahui persen kehilangan berat kertas uji, dengan

menggunakan rumus, yaitu :

Kehilangan berat umpan (%) = { (W1-W2) / W1} x 100%

Keterangan : W1 = Berat umpan awal (gr)

W2 = Berat umpan akhir (gr)

8. Analisis Data

Pada penelitian ini, untuk mengetahui pengaruh jenis pelarut ekstrak dan

konsentrasi larutan ekstraktif terhadap kehilangan berat contoh dan mortalitas

rayap dilakukan analisis statistik faktorial dengan 2 faktor, yaitu : faktor A

(Konsentrasi ekstrak dengan 6 taraf yaitu 0%, 2%, 4%, 6%, 8% dan 10%) dan

faktor B (jenis pelarut ekstrak dengan 4 taraf yaitu aseton, n-hexane, etil asetat

dan eti-eter) yang masing-masing menggunakan 3 kali ulangan. Tingkat

konsentrasi 0% digunakan sebagai kontrol perlakuan pada pengujian taraf

perbedaan konsentrasi dan jenis pelarut yang digunakan. Model rancangan

percobaan statistik yang akan digunakan dalam penelitian adalah sebagai berikut :

Yijk = µ + Ai + Bj(i) + ε(ijk)

i = 1, 2, 3, 4 ; j = 1, 2, 3, 4, 5, 6 dan k = 1, 2, 3

Dimana :

Yijk = Respon karena pengaruh taraf ke-i faktor B (konsentrasi ekstrak)

yang terserang.

µ = Nilai rata-rata.

Ai = Pengaruh taraf ke I faktor A (Jenis pelarut ekstrak).

Bj(i) = Penngaruh taraf ke j faktor B (Konsentrasi larutan ekstrak).

ε(ijk) = Kesalahan percobaan pada taraf ke-j faktor B yang terserang pada taraf

ke-i faktor A pada ulangan ke-k atau galat percobaan.

Analisis data di atas dapat menggunakan software computer berupa SPSS, excel

dan minitab sehingga dapat diketahui pengaruh dari hasil ektrak dari limbah

bungkil jarak pagar dengan pelarut tertentu yang menggunakan perlakuan kadar

konsentrasi yang diberikan pada contoh uji yang telah diumpankan ke rayap.

KETERCAPAIAN TARGET LUARAN

Target yang telah dicapai dari selama kurang lebih 1,6 bulan menjalani penelitian

ini antara lain, yaitu : 1. Ekstrak aseton, 2. Ekstrak n-heksan, 3. Ekstrak etil asetat,

dan 4. Ekstrak etanol dari limbah bungkil jarak. Dari ekstrak ini perlu dicari kadar

ekstrak kering untuk membuat konsentrasi ekstrak. Setelah didapatkan konsentrasi

yang di inginkan dilakukan pengujian terhadap rayap kayu kering. Pelaksanan

kegiatan saat ini telah mencapai 60 %.

PERMASALAHAN DAN PENYELESAIANNYA

a. Administratif.

Tidak ditemukan adanya permasalahan administratif dalam penelitian ini.

b. Teknis. Kendala dalam hal pelarut, pelarut etil eter tidak digunakan dalam proses

ekstraksi, karena etil eter sangat mudah menguap pada suhu kamar,

sehingga pelarut etil eter diganti menjadi pelarut etanol. Kendala lain

dalam hal penggunaan laboratorium, karena dalam penggunaan alat di

laboratorium harus bergantian dengan praktikan lainnya. Selain itu, kami

juga mengganti jenis rayap tanah menjadi rayap kayu kering karena

adanya kemiripan tema dengan PKM yang diajukan oleh kelompok lain.

c. Organisasi Pelaksana. Tim terdiri dari 4 orang dimana pengordiniran tugas dibagi menjadi 3

orang yang bekerja di lapangan sedangkan 1 orang akan mengurus bagian

administrasi. Tapi ketika pelaksanaan hal ini sering terkendala oleh jadwal

kuliah dan praktikum untuk dilakukan disiang hari sehingga sedikit

terkendala oleh kesesuaian jadwal.

d. Keuangan. Tidak ditemukan adanya permasalahan keuangan dalam penelitian ini

PENGGUNAAN BIAYA

Jumlah Satuan

Harga

Satuan

(Rp)

Harga

Total

(Rp)

Sub Total

(Rp)

1. Bahan baku

a. Habis sekali pakai

Limbah bungkil jarak 10 Kg 1.000 100.000

1.540.000

Aseton 15 Liter - 700.000

n-heksan 5 Liter - 150.000

etanol 5 Liter - 175.000

Etil asetat 5 Liter - 175.000

Aguades 20 Liter - 200.000

b. Tidak habis sekali pakai

Saringan 4 Buah 10.000 40.000

2. Pembelian peralatan penunjang

Gomus + B3

Pisau Buah

924.000

Golok Buah

Gunting 5 Buah 15.000 75.000

Karung beras Buah

Marker 3 Buah 6.000 18.000

Trash bag 10 lembar 2.000 20.000

Label 4 Buah 4.500 18.000

Alat tulis 5 Buah 2.000 10.000

Aluminium foil 5 lembar 25.000 125.000

Corong kecil 3 Buah 4.000 12.000

Kuas 5 Buah 11.000 55.000

Masker plastik 3 Buah 60.000 180.000

Ember 1 Buah 25.000 25.000

Toples kecil 72 Buah 3000 216.000

Papan tulis Buah

Botol bening 10 Buah 10.000 100.000

Kain kasa 1 gulung 15.000 15.000

Karet gelang 2 bungkus 10.000 20.000

Sarung tangan 5 pasang 7.000 35.000

4. Biaya lain-lain

a. Studi pustaka

760.000

Internet 10 Jam 3.000 30.000

b. Pembuatan

proposal 60.000

c. Sewa

laboratorium

d. Pemeliharaan

alat laboratorium 300.000

e. Biaya

transportasi 200.000

f. Pembuatan

laporan

Flashdisk 1 Buah 125.000 125.000

Sewa komputer 30 Jam 1.500 45.000

Copy dan jilid eksemplar

g. Dokumentasi

Sewa kamera Buah

Baterai Pack

Jumlah biaya total 3.224.000

Keterangan : Masih terdapat beberapa peralatan yang belum dibeli.

DOKUMENTASI KEGIATAN

Persiapan Bahan Baku

Penyaringan serbuk jarak Penimbangan serbuk jarak

Serbuk yang telah diberi larutan aseton

Perolehan Ekstrak Aseton

Penyaringan serbuk rendaman aseton Ekstrak aseton yang diperoleh

Evaporasi ekstrak aseton

Proses fraksinasi dan evaporasi

fraksinasi dengan n-heksan Pengambilan ekstrak n-heksan

Evaporasi ekstrak Ekstrak n-heksan

Pengocokan saat Fraksinasi Evaporasi

Ekstrak etil asetat