Salah satu nanopartikel yang banyak diteliti dan diaplikasikan dalam berbagai bidang saat ini adalah nanopartikel perak. Dalam bidang medis, nanopartikel perak memiliki sifat antibakteri yang sangat baik karena memiliki rasio luas permukaan terhadap volumenya yang besar. Bentuk dan ukuran nanopartikel perak juga menentukan sifat optik, listrik, magnet, dan katalisnya. Semakin kecil ukuran partikel, semakin besar efek antibakteri, sifat magnetik, kepenghantaran, dan sifat mekaniknya.

Sintesis nanopartikel dapat dilakukan dengan metode kimia, fisis dan green synthesis. Metode fisis banyak menggunakan top down, sedangkan kimiawi lebih banyak menggunakan bottom up.  Metode kimiawi melibatkan banyak senyawa kimia, sedangkan metode fisis memerlukan waktu yang cukup lama dalam prosesnya. Sedangkan Green synthesis merupakan metode sistesis nanopartikel dengan memanfaatkan ekstrak buah, daun, batang, atau bagian lain tumbuhan sebagai reduktor. Beberapa penelitian  sintesis nanopartikel Ag-NPs dengan metode green synthesis menunjukkan bahwa metodenya relatif sederhana, ramah lingkungan, dan  biaya yang murah.

Ekstrak daun tumbuhan jarak sebagai reduktor dalam green synthesis nanopartikel perak dikarenakan kandungan yang dimilikinya. Selain itu, pemanfaatan tumbuhan sebagai bioreduktor dalam sintesis nanopartikel berkaitan dengan aktifitas antioksidannya. Antioksidan alami yang terkandung dalam tumbuhan umumnya merupakan senyawa fenolik atau polifenolik yang termasuk golongan flavonoid, turunan asam sinamat, kumarin, tokoferol, dan asam-asam polifungsional. Daun jarak cina dan daun jarak pagar memiliki kandungan senyawa flavonoid, saponin, dan tannin.

Konsentrasi dan suhu berperan penting dalam green sintesis nanopartikel perak. Konsentrasi yang tinggi menyebabkan absorbansi yang meningkat secara signifikan, sehingga produksi nanopartikel perak yang dihasilkan semakin banyak. Suhu reaksi yang tinggi menyebabkan sebagian besar ion-ion perak yang terbentuk mengalami perubahan menjadi inti nanopartikel perak yang dapat menghambat proses reaksi reduksi lanjutan di permukaan nuclei yang telah terbentuk sebelumnya. Pada suhu reaksi yang lebih tinggi perubahan warna larutan akan berlangsung lebih cepat, sehingga pembentukan nanopartikel juga semakin cepat. Ukuran nanopartikel hasil sintesis akan semakin kecil seiring dengan kenaikan suhu karena meningkatnya aktivitas penumbuhan butir nanopatikel selama proses sintesis berlangsung.

Daun Jarak sebagai Reduktor

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah daun tumbuhan jarak (Jatropha curcas L.) sebagai reduktor, aquades dan etanol untuk proses ekstraksi menggunakan metode soxhlet, serta precursor perak nitrat (AgNO₃) 0,003 M. Variasi suhu reaksi diperoleh dengan mencampurkan ekstrak daun  jarak dengan konsentrasi yang sama (3 ml) pada tiga suhu pengadukan yang berbeda 27°C, 40°C, dan 60°. Sementara itu, variasi konsentrasi reduktor diperoleh dengan mencampurkan ekstrak daun jarak dengan konsentrasi yang berbeda yaitu 3,0 ml; 3,6 ml; 4,4 ml; dan 5,0 ml pada suhu pengadukan 27°C.

Nanopartikel perak memiliki tingkat absorbansi kuat pada panjang gelombang 400-500 nm. Hasil penelitian menunjukkan bahwa panjang gelombang seluruh sampel berada pada rentang (418,5-426,0) nm, yang berarti bahwa sampel telah terbentuk nanopartikel perak Ag-NPs. Nilai absorbansi maksimum meningkat seiring dengan meningkatnya suhu reaksi, menunjukkan bahwa nanopartikel perak yang terbentuk bertambah banyak.  Sesuai dengan hukum Lambert-Beer, menunjukkan bahwa absorbansi berbanding lurus dengan kadar larutan.

Tiga sampel dengan konsentrasi kadar flavonoid yang berbeda menunjukkan bahwa semakin besar konsentrasi,  semakin besar nilai absorbansinya. Namun sampel dengan konsentrasi reduktor 3,6 ml terjadi penurunan nilai absorbansi. Hal ini diduga sebagian dari senyawa penstabil mengalami kerusakan. Perlu diketahui bahwa senyawa flavonoid dapat berfungsi sebagai reduktor dan penstabil karena memiliki gugus fungsi hidroksil (-OH) dan karbonil (-CO) yang berinteraksi dengan partikel perak membentuk electric double layer. Lapisan tersebut menyebabkan partikel saling tolak menolak sehingga tidak terbentuk aglomerasi.

Hal serupa terjadi pada variasi suhu di mana meningkatnya suhu reaksi mengakibatkan ukuran nanopartikel perak semakin kecil. Suhu reaksi dan konsentrasi reduktor ekstrak daun tumbuhan jarak (Jatropha curcas L.) yang optimal terjadi pada suhu reaksi dan konsentrasi reduktor secara berturut-turut suhu reaksi 27°C dan konsentrasi ekstrak daun jarak 5 ml, dengan ukuran15,94 dan 8,16 nm.

Penulis: Dr. Siswanto, Drs., M.Si.