Perpustakaan Digital ITB

Amoksisilin (AMX) merupakan antibiotik ?-laktam yang termasuk ke dalam golongan penisilin. AMX diabsorpsi dengan cepat dan baik di saluran pencernaan, tidak tergantung adanya makanan dalam lambung dan setelah diabsorpsi selama satu jam konsentrasinya dalam darah sangat tinggi sehingga efektivitasnya meningkat AMX diekskresi atau dibuang terutama melalui ginjal dan dalam air kemih terdapat dalam bentuk aktif. Antibiotik ini mampu melemahkan bakteri gram positif dan bakteri gram negatif. AMX digunakan dalam beberapa penelitian sebagai senyawa target yang mewakili keluarga antibiotik. AMX digunakan untuk mengobati penyakit yang disebabkan oleh kuman-kuman yang sensitif terhadap AMX. Beberapa penyakit yang biasa diobati dengan AMX antara lain infeksi pada telinga tengah, radang tonsil, radang tenggorokan, bronchitis, pneumonia, infeksi saluran kemih, dan infeksi pada kulit. Penggunaan antibiotik yang tidak tepat dan tidak rasional menyebabkan berbagai faktor risiko, di antaranya adalah kekebalan kuman penyakit terhadap antibiotik (resistensi), meningkatnya efek samping obat dan bahkan kematian. Dilaporkan bahwa kuman mengalami resistensi terhadap sebagian besar golongan antibiotik. Penggunaan antibiotik yang sangat luas menyebabkan faktor resistensi antibiotik merupakan isu yang sangat populer akhir-akhir ini. Hasil penelitian Antimicrobial Resistant in Indonesia (AMRIN-Study) tahun 2000-2005 pada 2494 individu di masyarakat, memperlihatkan bahwa 43% Escherichia coli resisten terhadap berbagai jenis antibiotik. Penelitian tersebut memperlihatkan bahwa di Surabaya dan Semarang terdapat masalah resistensi antimikroba, penggunaan antibiotik yang tidak bijak, dan pengendalian infeksi yang belum optimal. Kehadiran antibiotik AMX dalam air permukaan dan limbah tidak hanya mempengaruhi kualitas air, tetapi juga menyebabkan dampak buruk jangka panjang pada ekosistem dan kesehatan manusia karena ketahanannya terhadap biodegradasi alami dan kadarnya dalam kisaran konsentrasi µg/L dan mg/L di dalam lingkungan. Tolak ukur yang dipakai untuk pemantauan limbah cair adalah berdasarkan baku mutu air limbah yang disyaratkan dalam Surat Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 51/MENLH/10/1995 tentang Baku Mutu Limbah Cair Industri dan didukung oleh Permenkes RI Nomor 8 Tahun 2015 tentang Program Pengendalian Resistensi Antimikroba untuk mengendalikan resistensi antibiotik. Upaya untuk mengatasi masalah tersebut, telah banyak dikembangkan teknik pengolahan limbah seperti reaksi Fenton, ozonisasi, fotokatalisis, sonikasi, iradiasi atau kombinasi beberapa jenis metode pengolahan limbah. Pilihan jenis pengolahan air limbah yang akan digunakan tergantung pada nilai ekonomis dan juga kehandalan dan efisiensi pengolahan. Metode elektrokimia merupakan salah satu dari proses pengolahan limbah yang diterapkan, karena peningkatan efisiensi dapat dicapai dan mudah untuk mengoperasikan dan mengendalikan reaktor elektrokimia. Metode elektrokimia juga memberikan keuntungan seperti dapat menghilangkan dan mengurangi kadar ion logam, mendegradasi senyawa organik beracun dan senyawa yang tak bisa diuraikan secara proses biologi oleh reaksi oksidasi anodik langsung atau tidak langsung. Dalam penelitian ini, telah dilakukan proses elektro-oksidasi AMX yang dimediasi ion logam Co(III) yang disebut sebagai proses oksidasi elektrokimia dimediasi (OED) (atau disebut juga mediated electrochemical oxidation, MEO) dan dikaji mengenai reaksi oksidasi dan reduksi dari antibiotik AMX secara studi voltammetri. Co(III) merupakan oksidator kuat sehingga dapat digunakan sebagai mediator, namun spesi Co(III) dalam air sangat cepat tereduksi menjadi Co(II) karena mengoksidasi air. Dalam penelitian ini juga dipelajari metode preparasi Co(III) dengan mengoksidasi Co(II) secara elektrokimia dalam sel elektrokimia tak terpisah menggunakan elektroda Pt. Co(III) juga akan membentuk senyawa kompleks dengan AMX, sehingga pada proses elektro-oksidasinya dilakukan pengaturan seperti tegangan dan arus yang digunakan, dan suhu untuk memberikan efisiensi degradasi yang baik. Elektro-oksidasi AMX menggunakan larutan elektrolit pendukung Na2SO4 0,1 M dengan tiga elektroda yaitu elektroda cakram Pt, Pt/Co dan Pt/Co(OH)2. Selanjutnya dilakukan elektro-oksidasi AMX menggunakan elektroda cakram Pt, Pt/Co(OH)2 dan Pt/Co tersebut dengan menggunakan metoda voltammetri siklik dan elektrolisis dengan arus tetap 1200 mA dan potensial 6 V pada temperatur kamar telah memberikan hasil yang baik. Oksidasi AMX menggunakan metoda voltammetri dengan tiga elektroda kerja yang berbeda memberikan efek elektrokatalitik di permukaan elektroda terutama di permukaan elektroda Pt/Co lebih besar dibandingkan pada permukaan elektroda Pt/Co(OH)2 dan cakram Pt. Mekanisme elektro-oksidasi AMX di permukaan elektroda cakram Pt dan elektroda Pt/Co(OH)2 didominasi oleh proses difusi, sementara untuk Pt/Co didominasi oleh proses adsorpsi, kemungkinan adanya binding antara AMX terhadap kobal di permukaan pori elektroda Pt yang dimodifikasi dengan kobal. Pengukuran pH secara voltammetri siklik diperoleh hasil sebagai berikut 0,0584 V/pH elektroda kerja untuk cakram Pt, 0,0592 V/pH untuk elektroda Pt/Co(OH)2 dan 0,0606 V/pH untuk elektroda Pt/Co. Hal ini menunjukkan bahwa bahwa jumlah transfer elektron yang terjadi dalam reaksi di permukaan elektroda adalah sama dengan satu elektron. Hasil pengukuran analit menggunakan Differential Pulse Voltammetry (DPV) menunjukkan bahwa elektroda modifikasi dapat meningkatkan respon arus dan sensitivitas dari elektroda. Kurva kalibrasi memberikan daerah linear pada rentang konsentrasi 20 – 80 µM secara berturut-turut sebesar 7,15 µM untuk elektroda cakram Pt; 3,64 µM untuk elektroda Pt/Co(OH)2 dan 8,67 µM untuk elektroda Pt/Co. Hasil pengukuran pada sampel lapangan menggunakan elektroda Pt cakram, Pt/Co(OH)2 dan Pt/Co dimodifikasi menunjukkan hasil yang tidak berbeda secara signifikan terhadap hasil HPLC pada tingkat kepercayaan 95 %. Elektro-oksidasi AMX menggunakan sel elektrokimia skala laboratorium dengan volume 250 mL dan konsentrasi awal AMX 1000 µM memberikan hasil yang cukup memuaskan, terutama untuk proses elektro-oksidasi sampel nyata limbah AMX menggunakan material anoda Pt/Co dimediasi Co(III) dengan persen degradasi sebesar 99,03% selama 6 jam, anoda Pt/Co(OH)2 92,35% dan anoda Pt sebesar 76,91%. Adanya kobal (II) di dalam larutan yang dioksidasi menjadi Co(III) yang selanjutnya mengoksidasi AMX di dalam sel elektrokimia. Penerapan sel elektrokimia terpisah dalam elektro-oksidasi AMX diperoleh persen degradasi selama 6 jam sebesar 20,73% untuk anoda Pt; 31,43% untuk Pt/Co(OH)2; dan 42,83% untuk Pt/Co. Penelitian ini bertujuan memberikan alternatif pengolahan limbah antibiotik dan diharapkan mampu memberi informasi tentang proses oksidasi AMX dan dapat diaplikasikan dalam pengolahan limbah AMX yang berasal dari limbah cair farmasi atau air yang mengandung AMX yang berasal dari budidaya ternak hewan atau limbah rumah sakit.