PEMERIKSAAN KADAR BESI (Fe) DAN MANGAN (Mn)
PADA AIR MINUM ISI ULANG SECARA
SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM (SSA)
DI BALAI LABORATORIUM KESEHATAN DAERAH
PROVINSI SUMATERA UTARA
TUGAS AKHIR
OLEH:
FANNY NADIA
NIM 122410045
PROGRAM STUDI DIPLOMA III
ANALIS FARMASI DAN MAKANAN
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis sampaikan ke hadirat Allah SWT, yang Maha Pengasih lagi Penyayang atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini yang berjudul “Pemeriksaan Kadar Besi (Fe) dan Mangan (Mn) Pada Air Minum Isi Ulang Secara Spektrofotometri
Serapan Atom (SSA) di Balai Laboratorium Kesehatan Daerah Provinsi
Sumatera Utara”. Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Program Studi Diploma III Analis Farmasi dan Makanan Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara.
Dalam menyelesaikan tugas akhir ini, penulis banyak mendapat bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar–besarnya kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi USU.
2. Ibu Prof. Dr. Julia Reveny, M.Si., Apt., selaku Wakil Dekan I Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.App.Sc., Apt., selaku Ketua Program Studi Diploma III Analis Farmasi dan Makanan Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara.
5. Ibu Dra. Ernawati, Apt., selaku Koordinator Praktek Kerja Lapangan di Balai Laboratorium Kesehatan Daerah Provinsi Sumatera Utara.
6. Bapak dan Ibu dosen beserta seluruh staf Program Studi Diploma III Analis Farmasi dan Makanan Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara.
Secara khusus, penulis mengucapkan terima kasih yang tiada terhingga kepada Ayahanda Irfan Agustama Harahap dan Ibunda Retno Kustiah yang telah memberikan do’a, semangat dan motivasi sehingga penulisan tugas akhir ini dapat terselesaikan.
Terima kasih kepada teman dan sahabat penulis abang Muammar, abang Fauzi, kakak Zizi, Selly, Wilda, Linda, Rachma, Indik dan Selvy yang selalu memberi dukungan kepada penulis. Seluruh teman-teman mahasiswa Analis Farmasi dan Makanan angkatan 2012 yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penyusunan tugas akhir ini masih terdapat banyak kekurangan dan kelemahan yang dimiliki penulis baik itu sistematika penulisan maupun penggunaan bahasa. Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari berbagai pihak yang bersifat membangun demi penyempurnaan tugas akhir ini. Penulis berharap semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat kepada semua pihak yang memerlukan.
Medan, Mei 2015 Penulis,
PEMERIKSAAN KADAR BESI (Fe) DAN MANGAN (Mn)
PADA AIR MINUM ISI ULANG SECARA
SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM (SSA)
DI BALAI LABORATORIUM KESEHATAN DAERAH
PROVINSI SUMATERA UTARA
Abstrak
Air merupakan salah satu kebutuhan hidup. Tanpa air, berbagai proses kehidupan tidak dapat berlangsung. Penyediaan air bagi manusia berguna untuk kelangsungan hidup dan menjadi faktor penentu dalam kesehatan serta kesejahteraan manusia. Seiring dengan meningkatnya kebutuhan akan air bersih, banyak produk air minum isi ulang yang beredar di pasaran tetapi belum tentu terjamin kualitasnya untuk dikonsumsi oleh masyarakat. Oleh karena itu perlu dilakukan pemeriksaan terhadap kualitas air minum isi ulang, terutama pemeriksaan kadar logam, dalam hal ini logam–logam yang diperiksa adalah besi (Fe) dan mangan (Mn).
Tujuan penulisan tugas akhir ini adalah untuk mengetahui kadar logam besi (Fe) dan mangan (Mn) serta mengetahui kualitas dan kelayakan air minum isi ulang. Sampel yang digunakan adalah air minum isi ulang yang diperiksa di Balai Laboratorium Kesehatan Daerah Provinsi Sumatera Utara dengan menggunakan metode spektrofotometri serapan atom.
Hasil yang diperoleh dari pemeriksaan kadar besi (Fe) dan mangan (Mn) dalam air minum isi ulang adalah 0,011 mg/l (kode sampel 0300); 0,032 mg/l (kode sampel 0301); 0,023 mg/l (kode sampel 0300); 0,040 mg/l (kode sampel 0301) dan masih berada di bawah nilai ambang batas yang ditetapkan oleh Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 492/MENKES/PER/IV/2010. Kadar maksimal besi (Fe) dan mangan (Mn) yang diperbolehkan adalah 0,3 mg/l dan 0,4 mg/l.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 22
4.1 Hasil ... 22
4.2 Pembahasan ... 23
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 25
5.1 Kesimpulan ... 25
5.2 Saran ... 25
DAFTAR PUSTAKA ... 26
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1 ... 28
Lampiran 2 ... 29
Lampiran 3 ... 30
Lampiran 4 ... 31
Lampiran 5 ... 32
Lampiran 6 ... 33
Lampiran 7 ... 35
Lampiran 8 ... 37
Lampiran 9 ... 39
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR TABEL
PEMERIKSAAN KADAR BESI (Fe) DAN MANGAN (Mn)
PADA AIR MINUM ISI ULANG SECARA
SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM (SSA)
DI BALAI LABORATORIUM KESEHATAN DAERAH
PROVINSI SUMATERA UTARA
Abstrak
Air merupakan salah satu kebutuhan hidup. Tanpa air, berbagai proses kehidupan tidak dapat berlangsung. Penyediaan air bagi manusia berguna untuk kelangsungan hidup dan menjadi faktor penentu dalam kesehatan serta kesejahteraan manusia. Seiring dengan meningkatnya kebutuhan akan air bersih, banyak produk air minum isi ulang yang beredar di pasaran tetapi belum tentu terjamin kualitasnya untuk dikonsumsi oleh masyarakat. Oleh karena itu perlu dilakukan pemeriksaan terhadap kualitas air minum isi ulang, terutama pemeriksaan kadar logam, dalam hal ini logam–logam yang diperiksa adalah besi (Fe) dan mangan (Mn).
Tujuan penulisan tugas akhir ini adalah untuk mengetahui kadar logam besi (Fe) dan mangan (Mn) serta mengetahui kualitas dan kelayakan air minum isi ulang. Sampel yang digunakan adalah air minum isi ulang yang diperiksa di Balai Laboratorium Kesehatan Daerah Provinsi Sumatera Utara dengan menggunakan metode spektrofotometri serapan atom.
Hasil yang diperoleh dari pemeriksaan kadar besi (Fe) dan mangan (Mn) dalam air minum isi ulang adalah 0,011 mg/l (kode sampel 0300); 0,032 mg/l (kode sampel 0301); 0,023 mg/l (kode sampel 0300); 0,040 mg/l (kode sampel 0301) dan masih berada di bawah nilai ambang batas yang ditetapkan oleh Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 492/MENKES/PER/IV/2010. Kadar maksimal besi (Fe) dan mangan (Mn) yang diperbolehkan adalah 0,3 mg/l dan 0,4 mg/l.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air merupakan senyawa kimia yang sangat penting bagi kehidupan umat manusia dan mahluk hidup lainnya. Fungsi air bagi kehidupan mahluk hidup tidak akan dapat digantikan oleh senyawa lainnya. Hampir semua kegiatan yang dilakukan oleh manusia membutuhkan air, mulai dari membersihkan diri (mandi), membersihkan ruangan tempat tinggalnya, menyiapkan makanan dan minuman sampai dengan aktivitas–aktivitas lainnya (Achmad, 2004).
masih belum memenuhi persyaratan kemungkinan disebabkan karena kurangnya kesadaran dalam memelihara alat produksi air minum secara rutin.
Besi (Fe) adalah logam berwarna putih keperakan, liat dan dapat dibentuk. Di alam didapat sebagai hematit. Besi dibutuhkan oleh tubuh dalam pembentukan hemoglobin. Banyaknya Fe di dalam tubuh dikendalikan pada fase absorbsi. Sekalipun Fe itu diperlukan oleh tubuh, tetapi dalam dosis besar dapat merusak dinding usus serta dapat menimbulkan rasa, warna (kuning), pengendapan pada dinding pipa dan kekeruhan (Slamet, 2009).
Mangan (Mn) adalah logam yang memiliki karakteristik kimia serupa dengan besi. Mangan berada dalam bentuk manganous (Mn2+) dan manganik (Mn4-). Di dalam tanah, Mn4- berada dalam bentuk senyawa mangan dioksida. Pada perairan dengan kondisi anaerob akibat dekomposisi bahan organik dengan kadar tinggi, Mn4- pada senyawa mangan dioksida mengalami reduksi menjadi Mn2+ yang bersifat larut dalam air (Effendi, 2003).
1.2 Tujuan
Adapun tujuan dari pemeriksaan kadar besi (Fe) dan mangan (Mn) pada air minum isi ulang ini adalah:
a. Mengetahui kadar besi (Fe) dan mangan (Mn) dalam sampel air minum isi ulang yang diperiksa di Balai Laboratorium Kesehatan Daerah Provinsi Sumatera Utara
berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 492/MENKES/PER /IV/2010.
1.3 Manfaat
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Air
Air merupakan salah satu dari ketiga komponen yang membentuk bumi (zat padat, air dan atmosfer). Bumi dilingkupi air sebanyak 70% sedangkan sisanya (30%) berupa daratan (dilihat dari permukaan bumi). Oleh karena itu, sumber daya air harus dilindungi agar tetap dapat dimanfaatkan dengan baik oleh manusia serta makhluk hidup yang lain (Gabriel, 2001).
Air yang kita pergunakan setiap hari tidak lepas dari pengaruh pencemaran yang diakibatkan oleh ulah manusia juga. Beberapa bahan pencemar seperti bahan mikrobiologik (bakteri, virus, parasit), bahan organik (pestisida, deterjen), bahan anorganik (garam, asam, logam) serta beberapa bahan kimia lainnya sudah banyak ditemukan dalam air yang kita pergunakan (Darmono, 2001).
Berdasarkan kegunaannya, sumber air dapat dikategorikan menjadi empat golongan, yaitu:
1. Golongan A, yaitu air yang dapat digunakan sebagai air minum secara langsung tanpa diolah terlebih dahulu
2. Golongan B, yaitu air yang dapat digunakan sebagai air baku untuk diolah sebagai air minum dan keperluan rumah tangga
4. Golongan D, yaitu air yang dapat digunakan untuk keperluan pertanian dan dapat digunakan untuk usaha perkotaan, industri dan listrik tenaga air (Kristanto, 2013).
2.2 Sumber-sumber Air
Menurut Sumantri (2010) berdasarkan letak sumbernya, air dapat dibagi menjadi air hujan, air permukaan dan air tanah.
2.2.1 Air Hujan
Air hujan merupakan hasil dari proses penyubliman awan atau uap air menjadi air murni yang ketika turun dan melalui udara akan melarutkan benda-benda yang ada di udara. Pada saat presipitasi merupakan air yang paling bersih, air tersebut cenderung mengalami pencemaran ketika berada di atmosfer. Pencemaran yang berlangsung di atmosfer itu dapat disebabkan oleh partikel debu, mikroorganisme dan gas (karbondioksida, nitrogen dan ammonia)
2.2.2 Air Permukaan
Air permukaan adalah air hujan yang jatuh ke permukaan bumi, biasanya air permukaan ini akan mengalami pencemaran baik oleh tanah, sampah maupun lainnya. Sumber-sumber air permukaan, antara lain, sungai, selokan, rawa, parit, bendungan, danau, laut dan air terjun
2.2.3 Air Tanah
dan lebih murni dibandingkan air permukaan. Air tanah juga memiliki beberapa kelemahan yaitu air tanah mengandung zat-zat mineral semacam magnesium, kalsium dan logam berat seperti besi yang dapat menyebabkan kesadahan air. Selain itu, untuk mengisap dan mengalirkan air ke atas permukaan diperlukan pompa (Sumantri, 2010).
Air tanah dibedakan atas dua macam, yaitu air tanah bebas dan air tanah terkekang. Air tanah bebas adalah air dari akuifer yang hanya sebagian terisi air, terletak pada suatu dasar yang kedap air dan mempunyai permukaan bebas. Air tanah terkekang adalah air dari akuifer yang jenuh air dengan bagian atas dan bawahnya dibatasi oleh lapisan yang kedap air (Effendi, 2003).
2.3 Air dan Penyakit
Penyakit yang menyerang manusia dapat ditularkan dan menyebar secara langsung maupun tidak langsung melalui air. Penyakit yang ditularkan melalui air disebut sebagai waterbone disease atau water related disease. Terjadinya suatu penyakit memerlukan adanya agen penyakit ataupun vektor yang tinggal di air. Ada beberapa contoh penyakit yang dapat ditularkan melalui air berdasarkan tipe agen penyebabnya:
– penyakit hepatitis dan poliomyelitis (disebabkan oleh virus)
– penyakit kolera, disentri, demam tifoid dan diare (disebabkan oleh bakteri) – penyakit amebiasis dan giardiasis (disebabkan oleh protozoa)
– penyakit askariasis, whip worm dan hydatid desease (disebabkan oleh golongan helmintik)
Selain penyakit menular, penggunaan air juga dapat memicu terjadinya kontaminasi dari zat–zat berbahaya atau beracun. Beberapa kasus keracunan akibat mengonsumsi air yang terkontaminasi di antaranya:
– Kasus keracunan kobalt (Co) yang terjadi di Nebraska (Amerika Serikat) yang diakibatkan kontaminasi kobalt di dalam air. Akibat keracunan kobalt ini dapat berupa gagal jantung, kerusakan kelenjar, kerusakan kelenjar gondok, tekanan darah tinggi dan pergelangan kaki membengkak
– Keracunan kadmium (Cd) di kota Toyoma, Jepang. Keracunan ini menyebabkan terjadinya pelunakan tulang, sehingga tulang–tulang punggung menjadi sangat nyeri. Berdasarkan hasil penelitian, ternyata bahwa beras yang dimakan penduduk Toyoma berasal dari tanaman padi yang selama bertahun–tahun mendapatkan air yang telah tercemar kadmium (Sumantri, 2010).
2.4 Syarat Air Minum
Menurut Sutrisno dan Suciastuti (2010), air minum harus memenuhi beberapa persyaratan bila ditinjau dari segi kualitasnya, yaitu:
a. Syarat Fisik
b. Syarat Kimia
Air minum yang baik adalah air minum yang tidak boleh mengandung racun, zat-zat kimia tertentu dalam jumlah melampaui batas yang telah ditentukan.
c. Syarat Bakteriologik
Air minum tidak boleh mengandung bakteri–bakeri penyakit (patogen) sama sekali dan tidak boleh mengandung bakteri–bakteri golongan Coli melebihi batas–batas yang ditentukan yaitu 1 Coli/100 ml air. Air yang mengandung bakteri golongan Coli dianggap telah terkontaminasi dengan kotoran manusia.
2.5 Standar Kualitas Air Minum
Standar kualitas air minum merupakan parameter yang digunakan untuk menentukan kualitas air minum. Dengan standar tersebut, dapat diketahui kualitas air minum layak atau tidak untuk dikonsumsi. Standar kualitas air minum harus memenuhi kualitas secara fisika, kimia dan biologi. Standar fisika menetapkan batasan tentang sifat fisik air. Standar kimia menetapkan tentang batasan bahan kimia yang terkandung di dalam air minum yang diperbolehkan sehingga tidak berbahaya untuk dikonsumsi. Standar biologi menetapkan ada atau tidaknya mikroorganisme patogen dan non patogen yang terkandung di dalam air minum (Slamet, 2009).
/PER/VII/2010 tentang syarat-syarat dan pengawasan kualitas air minum tersebut disesuaikan dengan Standar Internasional yang dikeluarkan oleh WHO.
Standarisasi kualitas air tersebut bertujuan untuk memelihara, melindungi, dan mempertinggi derajat kesehatan masyarakat, terutama dalam pengolahan air atau kegiatan usaha mengolah dan mendistribusikan air minum untuk masyarakat umum. Dengan adanya standarisasi tersebut, dapat dinilai kelayakan pendistribusian sumber air untuk keperluan rumah tangga (Slamet, 2009).
2.6 Logam Besi
Besi (Fe) merupakan logam transisi dan memiliki nomor atom 26. Bilangan oksidasi besi (Fe) adalah +3 dan +2. Fe memiliki berat atom 55,845 g/mol, titik leleh 1,538°C dan titik didih 2,861°C. Besi (Fe) menempati urutan sepuluh besar sebagai unsur Bumi. Besi (Fe) menyusun 5–5,6% dari kerak bumi dan menyusun 35% dari masa Bumi. Konsenterasi tertinggi terdapat pada lapisan dalam dari inti Bumi dan sejumlah kecil terdapat di lapisan terluar kerak Bumi. Logam besi (Fe) ditemukan dalam inti Bumi berupa hematit. Besi (Fe) hampir tidak dapat ditemukan sebagai unsur bebas. Besi (Fe) diperoleh dalam bentuk tidak murni sehingga harus melalui reaksi reduksi guna mendapatkan Fe murni (Widowati, dkk., 2008).
2.6.1 Manfaat Besi Dalam Tubuh
Kadar Fe dalam tubuh manusia kira-kira sebesar 3–5 g. Sebanyak 2/3 bagian terikat oleh Hb, 10% diikat mioglobin dan enzim yang mengandung Fe dan sisanya terikat dalam protein feritrin dan hemosiderin.
a. Sebagai alat angkut oksigen dari paru–paru ke seluruh tubuh b. Sebagai alat angkut elektron dalam sel
c. Sebagai bagian terpadu dari berbagai reaksi enzim
Besi (Fe) berperan penting dalam sistem imunitas. Seseorang dengan kadar Fe rendah akan memiliki daya tahan tubuh rendah terhadap infeksi. Respons kekebalan sel oleh sel limfosit T akan terganggu bila pembentukan sel tersebut berkurang yang disebabkan oleh berkurangnya sintesis DNA karena gangguan enzim reduktase ribonukleotida yang membutuhkan besi (Fe) untuk fungsi enzim tersebut. Sel darah putih berfungsi menghancurkan bakteri dan tidak dapat bekerja efektif bila kekurangan besi (Fe) (Widowati, dkk., 2008).
2.6.2 Efek Toksik Logam Besi
Perairan yang mengandung kadar besi pada konsenterasi diatas 0,3 mg/l, tidak diperbolehkan untuk keperluan rumah tangga, karena dapat menyebabkan bekas karat pada pakaian, porselin dan alat-alat lainnya serta menimbulkan rasa yang tidak enak pada air minum (Achmad, 2004).
Kelebihan zat besi (Fe) bisa menyebabkan keracunan, dimana terjadi muntah, diare dan kerusakan usus. Kelebihan zat besi juga dapat menyebabkan hemokromatis. Hemokromatis merupakan penyakit kelebihan zat besi (Fe), yang bisa berakibat fatal tetapi mudah diobati, dimana penyakit ini banyak menyerang lebih dari 1 juta orang di Amerika Serikat (Achmad, 2004).
2.7 Logam Mangan
Logam mangan (Mn) merupakan salah satu logam dengan jumlah sangat besar di dalam tanah, dalam bentuk oksida maupun hidroksida. Logam mangan (Mn) bereaksi dengan air dan larut dalam larutan asam. Kadar mangan (Mn) dilingkungan meningkat sejalan dengan meningkatnya aktifitas manusia dan industri, yaitu berasal dari pembakaran bahan bakar. Mangan yang bersumber dari aktifitas manusia dapat masuk ke lingkungan air, tanah, udara dan makanan. Kadar mangan (Mn) dalam dosis tinggi bersifat toksik (Widowati, dkk., 2008).
2.7.1 Manfaat Mangan Dalam Tubuh
Di tubuh terdapat 10–20 mg mangan, yang terutama berada di dalam tulang dan kelenjar. Mangan berperan sebagai kofaktor berbagai enzim yang membantu bermacam proses metabolisme, diantaranya metabolisme karbohidrat dan lemak. Mangan juga berperan dalam pembentukan jaringan ikat dan tulang serta pencegahan pengoksidasian lemak oleh radikal bebas. Angka kecukupan gizi mangan bagi wanita 1,6–1,8 mg dan pria 1,9–2,3 mg per hari tergantung usia (Almatsier, 2004).
2.7.2 Efek Toksik Logam Mangan
Konsentrasi standar maksimum yang ditetapkan Permenkes RI. untuk mangan (Mn) ini adalah sebesar 0,4 mg/l merupakan batas konsentrasi maksimal yang diperbolehkan. Konsentrasi mangan (Mn) yang lebih besar dari 0,4 mg/l dapat menyebabkan rasa yang aneh pada air minum dan meninggalkan warna kecokelat–cokelatan pada pakaian dan dapat menyebabkan kerusakan pada hati (Sutrisno dan Suciastuti, 2009).
2.8 Spektrofotometri Serapan Atom (SSA)
Peristiwa serapan atom pertama kali diamati oleh Fraunhofer ketika mengamati garis–garis hitam pada spektrum Matahari. Spektroskopi serapan atom pertama kali digunakan pada tahun 1955 oleh Walsh. Spektroskopi serapan atom digunakan untuk analisis kuantitatif unsur–unsur logam dalam jumlah sedikit (trace) dan sangat besar (ultra trace) (Gandjar dan Rohman, 2007).
Metode spektrofotometri serapan atom berprinsip pada absorpsi cahaya oleh atom. Atom-atom menyerap cahaya tersebut pada panjang gelombang tertentu, tergantung pada sifat unsurnya. Misalnya besi menyerap pada panjang gelombang 248,3 nm, mangan pada panjang gelombang 279,5 nm. Cahaya pada panjang gelombang ini mempunyai cukup energi untuk mengubah tingkat elektronik suatu atom. Transisi elektronik suatu unsur bersifat spesifik. Dengan absorpsi energi, berarti memperoleh lebih banyak energi, suatu atom pada keadaan dasar dinaikkan tingkat energinya ke tingkat eksitasi (Khopkar, 1990).
sampel harus diperlakukan sedemikian rupa yang pelaksanaannya tergantung dari macam dan jenis sampel. Yang penting untuk diingat adalah bahwa larutan yang akan dianalisis haruslah sangat encer. Ada beberapa cara untuk melarutkan sampel, yaitu :
– Langsung dilarutkan dengan pelarut yang sesuai – Sampel dilarutkan di dalam suatu asam
– Sampel dilarutkan dalam suatu basa atau dilebur dahulu dengan basa kemudian hasil leburan dilarutkan dalam pelarut yang sesuai.
Metode pelarutan apapun yang akan dipilih untuk dilakukan analisis dengan spektrofotometer serapan atom, yang terpenting adalah bahwa larutan yang dihasilkan harus jernih, stabil dan tidak mengganggu zat-zat yang akan dianalisis (Gandjar dan Rohman, 2007).
Komponen penting yang membentuk spektrofotometer serapan atom diperlihatkan pada gambar di bawah ini.
Gambar 2.1 Sistem peralatan spektrofotometer serapan atom (Gandjar dan Rohman, 2007).
1. Sumber sinar
Sumber sinar yang lazim dipakai adalah lampu katoda berongga. Lampu ini terdiri atas tabung kaca tertutup yang mengandung suatu katoda dan anoda. Katoda sendiri berbentuk silinder berongga yang terbuat dari logam atau dilapisi dengan logam tertentu. Tabung logam ini diisi dengan gas mulia (neon atau argon) dengan tekanan rendah (10–15 torr). Neon biasanya lebih disukai karena memberikan intensitas pancaran lampu yang lebih rendah
2. Tempat sampel
a. Nyala (flame)
Nyala digunakan untuk mengubah sampel yang berupa padatan atau cairan menjadi bentuk uap atomnya, dan juga berfungsi untuk atomisasi.
b. Tanpa nyala (flameless)
Teknik atomisasi dengan nyala dinilai kurang peka karena atom gagal mencapai nyala, tetesan sampel yang masuk kedalam nyala terlalu besar, dan proses atomisasi kurang sempurna. Oleh karena itu muncul lah suatu teknik atomisasi yang baru yakni atomisasi tanpa nyala. Pengatoman dapat dilakukan dalam tungku dari grafit. Sampel diletakkan dalam tabung grafit, kemudian tabung tersebut dipanaskan dengan system elektris dengan cara melewatkan arus listrik grafit. Akibat pemanasan ini, maka zat yang akan dianalisis berubah menjadi atom-atom netral dan pada fraksi atom ini dilewatkan suatu sinar yang berasal dari lampu katoda berongga sehingga terjadilah proses penyerapan energi sinar yang memenuhi kaidah analisis kuantitatif.
3. Monokromator
Pada SSA, monokromator dimaksudkan untuk memisahkan dan memilih panjang gelombang yang digunakan dalam analisis. Disamping sistem optik, dalam monokromator juga terdapat suatu alat yang digunakan untuk memisahkan radiasi resonansi dan kontinyu yang disebut dengan chopper
4. Detektor
yaitu: (a) memberikan respon terhadap radiasi resonansi dan radiasi kontinyu; dan (b) yang hanya memberikan respon terhadap radiasi resonansi
5. Readout
Merupakan suatu alat penunjuk atau dapat juga diartikan sebagai sistem pencatatan hasil. Pencatatan hasil dilakukan dengan suatu alat yang telah terkalibrasi untuk pembacaan suatu transmisi atau absorbsi. Hasil pembacaan dapat berupa angka atau berupa kurva dari suatu recorder yang menggambarkan absorbansi atau intensitas emisi (Gandjar dan Rohman, 2007).
2.9 Kegunaan Spektrofotometer Serapan Atom
BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
3.1 Tempat Pengujian
Pemeriksaan kadar besi (Fe) dan mangan (Mn) pada air minum isi ulang secara spektofotometri serapan atom (SSA) dilakukan di Laboratorium Kimia Air, Balai Laboratorium Kesehatan Daerah Provinsi Sumatera Utara di Medan yang berada di Jalan Williem Iskandar Pasar V Barat I No. 4 Medan.
3.2 Alat
Alat-alat yang digunakan adalah botol semprot, corong, erlenmeyer 250 ml (Iwaki Pyrex), gelas ukur 100 ml (Iwaki Pyrex), hot plate (Fisons), kertas saring Whatmann 42, labu ukur 50 ml (Iwaki Pyrex), labu ukur 100 ml (Iwaki Pyrex), lampu katoda besi (Fe), lampu katoda mangan (Mn), matt pipet, pipet tetes, spektrofotometer serapan atom (SSA) (240-FS Varian).
3.3 Bahan
3.3.1 Pereaksi
Semua pereaksi yang digunakan adalah berkualitas pro analisis keluaran E. Merck yaitu asam nitrat 65% (b/v), larutan baku besi (Fe) 1000 µg/ml, larutan
3.3.2 Sampel
Sampel yang digunakan adalah air minum isi ulang dengan kode sampel (0300; 0301).
3.4 Prosedur
3.4.1 Pembuatan Larutan Standar
3.4.1.1 Larutan Standar Fe
a. Pembuatan larutan standar Fe 100 µg/ml
Dipipet 10 ml larutan baku standar Fe 1000 µg/ml dan dimasukkan ke dalam labu ukur 100 ml, dicukupkan volumenya dengan akuabides bebas mineral hingga garis tanda (konsentrasi 100 µg/ml).
b. Pembuatan larutan seri standar Fe 0,5; 1,0 ; 2,0 ; 4,0 µg/ml
Dipipet masing-masing 0,5, 1, 2 dan 4 ml dari larutan standar Fe (konsentrasi 100 µg/ml) dan dimasukkan masing-masing ke dalam labu ukur 100 ml, diencerkan dengan akuabides bebas mineral hingga garis tanda, dikocok.
3.4.1.2 Larutan Standar Mn
a. Pembuatan larutan standar Mn 100 µg/ml
Dipipet 10 ml larutan baku standar Mn 1000 µg/ml dan dimasukkan ke dalam labu ukur 100 ml, dicukupkan volumenya dengan akuabides bebas mineral hingga garis tanda (konsentrasi 100 µg/ml).
b. Pembuatan larutan seri standar Mn 0,5; 1,0 ; 2,0 ; 4,0 µg/ml
ukur 100 ml, diencerkan dengan akuabides bebas mineral hingga garis tanda, dikocok.
3.4.2 Pembuatan Kurva Kalibrasi Larutan Seri Standar
a. Diukur masing-masing absorbansi larutan seri standar Fe 0,5; 1,0; 2,0; 4,0 µg/ml dengan spektrofotometer serapan atom pada panjang gelombang
(λ) = 248,3 nm.
b. Diukur masing-masing absorbansi larutan seri standar Mn 0,5; 1,0; 2,0; 4,0 µg/ml dengan spektrofotometer serapan atom pada panjang gelombang
(λ) = 279,5 nm.
3.4.3 Preparasi Sampel
Sebanyak 100 ml sampel air minum isi ulag dimasukkan ke dalam erlenmeyer 250 ml. Ditambahkan 5 ml HNO3(P) ke dalam erlenmeyer menggunakan corong. Didestruksi cuplikan pada hot plate hingga volumenya menjadi ± 15 ml. Dipindahkan ke dalam labu ukur 100 ml, kemudian dibilas dengan akuabides bebas mineral sebanyak 3 kali. Disaring larutan dengan kertas Whatmann 42 dan masukkan ke dalam tabung reaksi. Diukur filtrat larutan sampel
dengan menggunakan spektrofotometri serapan atom pada panjang gelombang
(λ)= 248,3 nm untuk besi (Fe) dan untuk mangan (Mn) pada panjang gelombang
3.5 Instruksi Kerja Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) – 240 FS
– Pastikan bahwa power switch dalam posisi ON
– Hubungkan steker Voltage Regulator dan Kompresor ke stop kontak 220 Volt
– Hidupkan Voltage Regulator, komputer dan Exhaust System
– Buka kran gas Asetilen dan hidupkan alat Spektrofotometri Serapan atom (SSA)
– Buka software SPECTRAA pada layar monitor, kemudian klik icon Spectraa sehingga terbuka aplikasi software Spectraa
– Klik “Worksheet”, kemudian klik “New”
– Isi nama operator, dan lainnya kemudian klik “OK”
– Klik “Method” dan pilih unsur yang akan dianalisa, catat deretan larutan standar yang digunakan sesuai dengan unsur yang dipilih
– Klik “Samples” dan tuliskan sampel yang akan dianalisa pada label sampel – Klik “Analysis” untuk menentukan pemilihan metode dan sampel yang
sesuai
– Klik “Instrument”, kemudian klik “Optimize”
– Pilih lampu yang akan dioptimasi lalu klik ”OK” sehingga muncul bar indicator lampu dan tunggu beberapa saat untuk warm up lamp
– Klik “Optimize Lamp”. Putar dua buah Tured Adjuster secara bergantian untuk mendapatkan peak yang optimum (maksimum), klik “Rescale” jika bar indicator penuh. Kondisi optimum ditandai dengan tercapainya gain
– Luruskan Burner dengan menggunakan Card Target – Tekan tombol ignite pada AAS sehingga flame menyala
– Klik “Optimasi Signal”. Aspirasikan blank kemudian klik “Instrument Zero” sehingga absorbansi = 0,000 ± 4. Aspirasikan standar dan atur absorbansi sehingga memenuhi acuan sensitivitasnya, contoh: A → 1,5 ppm = 0,2 Abs
– Jika sudah tercapai, aspirasikan blank atau akuades, kemudian klik ”OK” – Pada dialog box Optimize, klik “Cancel”
– Pastikan bahwa semua sampel yang akan dianalisa ter-Select (blok cokelat)
– Klik “Start” untuk memulai kalibrasi dan analisa
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Diperoleh kadar logam pada pemeriksaan kadar besi (Fe) dan mangan (Mn) pada air minum isi ulang sebagai berikut:
Tabel 4.1 Kadar besi (Fe) dan mangan (Mn) yang diperoleh dalam sampel air minum isi ulang.
Perulangan I Perulangan II
0,0104 mg/l 0,0125 mg/l 0,011 mg/l
4.2 Pembahasan
Air yang dapat dikonsumsi sebagai air minum adalah air yang telah memenuhi standar kesehatan. Di Indonesia, standar kualitas air minum diatur dalam Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 492/MENKES/PER/IV/2010. Di dalam air minum isi ulang terkandung ion–ion logam, di antaranya adalah besi (Fe) dan mangan (Mn) yang kadarnya harus memenuhi standar kesehatan yang telah ditetapkan oleh Pemerintah.
Besi dan mangan dibutuhkan oleh tubuh sebagai nutrisi. Walaupun unsur– unsur tersebut diperlukan oleh tubuh, tetapi jika melebihi kebutuhan maka akan menimbulkan masalah bagi kesehatan. Oleh karena itu diperlukan suatu analisa terhadap kualitas air minum, sehingga dapat diketahui apakah air minum tersebut telah memenuhi standar yang ditetapkan dalam Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 492/MENKES/PER /IV/2010.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
a. Kadar logam yang diperoleh dari pemeriksaan sampel air minum isi ulang adalah kadar besi (Fe) pada kode sampel 0300 = 0,011 mg/l dan pada kode sampel 0301 = 0,032 mg/l. Kadar mangan (Mn) yang diperoleh pada kode sampel 0300 = 0,023 mg/l, dan pada kode sampel 0301 = 0,040 mg/l. b. Kadar besi (Fe) dan mangan (Mn) dalam air minum isi ulang masih
berada di bawah nilai ambang batas yang ditetapkan oleh Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 492/MENKES/PER/IV/2010.
5.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA
Achmad, R. (2004). Kimia Lingkungan. Yogyakarta: Andi. Halaman 15, 50. Almatsier, S. (2004). Prinsip Dasar Ilmu Gizi. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka
Utama. Halaman 250.
Darmono. (2001). Lingkungan Hidup dan Pencemaran. Jakarta: UI Press. Halaman 46.
Effendi, H. (2003). Telaah Kualitas Air Bagi Pengelolaan Sumber Daya dan Lingkungan Perairan. Yogyakarta: Kanisius. Halaman 19, 165.
Gabriel, J.F. (2001). Fisika Lingkungan. Jakarta: Hipokrates. Halaman 77.
Gandjar, I.G., dan Rohman, A. (2007). Kimia Farmasi Analisis. Yogyakarta: Pustaka Pelajar. Halaman 289, 298, 305–306, 310–312.
Kacaribu, K. (2008). Kandungan Kadar Seng (Zn) dan Besi (Fe) Dalam Air Minum Dari Depot Air Minum Isi Ulang Air Pegunungan Sibolangit di Kota Medan. Tesis: Repository USU. Medan
Khopkar, S.M. (1990). Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta: UI Press. Halaman 275-277.
Kristanto, P. (2013). Ekologi Industri Edisi Kedua. Yogyakarta: Andi. Halaman 118–119.
Menteri Kesehatan Republik Indonesia. (2010). Nomor 492/MENKES/PER/IV/ 2010 tentang Persyratan Kualitas Air Minum. Jakarta: Departemen Kesehatan.
Pradana, Y.A., dan Marsono, B.D. (2013). Uji Kualitas Air Minum Isi Ulang di Kecamatan Sukodono, Sidoarjo Ditinjau dari Perilaku dan Pemeliharaan Alat. Surabaya: Jurnal Teknik Pomits (2): 2301–9271.
Slamet, J.S. (2009). Kesehatan Lingkungan. Bandung: Gadjah Mada University Press. Halaman 110-111, 114.
Sumantri, A. (2010). Kesehatan Lingkungan Edisi Revisi. Jakarta: Kencana. Halaman: 20, 22, 27-29.
LAMPIRAN
Lampiran 1. Bagan alir pembuatan larutan standar Fe (Konsenterasi 100 µg/ml) dan larutan seri standar Fe (Konsenterasi 0,5; 1,0; 2,0; 4,0 µg/ml)
dipipet 10 ml larutan baku standar Fe 1000 µg/ml dimasukkan ke dalam labu ukur 100 ml
dicukupkan volumenya dengan akuabides bebas mineral hingga garis tanda
dipipet masing-masing 0,5, 1, 2 dan 4 ml
dimasukkan masing-masing ke dalam labu ukur 100 ml diencerkan dengan akuabides bebas mineral hingga garis
tanda, kemudian dikocok Larutan baku standar Fe
(1000 µg/ml)
Larutan standar Fe (konsenterasi 100 µg/ml)
Lampiran 2. Bagan alir pembuatan larutan standar Mn (Konsenterasi 100 µg/ml) dan larutan seri standar Mn (Konsenterasi 0,5; 1,0; 2,0; 4,0 µg/ml)
dipipet 10 ml larutan baku standar Mn 1000 µg/ml dimasukkan ke dalam labu ukur 100 ml
dicukupkan volumenya dengan akuabides bebas mineral hingga garis tanda
dipipet masing-masing 0,5, 1, 2 dan 4 ml
dimasukkan masing-masing ke dalam labu ukur 100 ml diencerkan dengan akuabides bebas mineral hingga garis
tanda, kemudian dikocok Larutan baku standar
Mn (1000 µg/ml)
Larutan standar Mn (konsenterasi 100 µg/ml)
Lampiran 3. Bagan alir preparasi sampel
dipipet 100 ml
dimasukkan ke dalam erlenmeyer 250 ml ditambahkan 5 ml HNO3(P)
didestruksi cuplikan pada penangas air hingga volumenya menjadi ± 15 ml
didinginkan hingga suhu kamar
dipindahkan ke dalam labu ukur 100 ml
dibilas dengan akuabides bebas mineral sebanyak 3 kali disaring larutan dengan kertas Whatmann 42
diukur dengan menggunakan spektofotometer serapan atom pada panjang gelombang (λ)= 248,3 nm untuk besi (Fe) dan untuk mangan (Mn) pada panjang gelombang
(λ)= 279,5 nm Sampel air minum isi
ulang
Lampiran 6. Data perhitungan persamaan garis regresi dan koefisien korelasi (r) analisis besi (Fe) secara spektrofotometri serapan atom.
a = 2,0701 –((7,5000 x 0,7443)/ 5)
Maka persamaan garis regresinya adalah : y = 0,0954 x + 0,0058
Lampiran 7. Data perhitungan persamaan garis regresi dan koefisien korelasi (r) analisis mangan (Mn) secara spektrofotometri serapan atom.
No Konsentrasi (µg/ml) (X)
Absorbansi (Y)
1. 0,0000 -0,0010
2. 0,5000 0,1112
3. 1,0000 0,2078
4. 2,0000 0,3711
5. 4,0000 0,6881
No X Y XY X² Y²
1 0,0000 -0,0010 0,0000 0,0000 0,000001
2 0,5000 0,1112 0,0556 0,2500 0,0123654
3 1,0000 0,2078 0,2078 1,0000 0,0431808
5 4,0000 0,6881 2,7524 16,0000 0,47348161
Maka persamaan garis regresinya adalah : y = 0,1692x + 0,0216
Lampiran 8. Perhitungan kadar besi (Fe) dan mangan (Mn) pada sampel air minum isi ulang.
Kadar sampel dapat dihitung dengan mensubtitusikan harga y (absorbansi) ke dalam persamaan regresi y = ax + b, maka x = y – b
a Persamaan garis regresi untuk Fe: y = 0,0954 x + 0,0058
• Kadar besi (Fe) (kode sampel 0300) Perulangan I y = 0,0068
= 0,0068 – 0,0058
0,0954 × 1
= 0,0104 mg/l.
• Kadar besi (Fe) (kode sampel 0300) Perulangan II y = 0,0070
= 0,0070 – 0,0058
0,0954 × 1
= 0,0125 mg/l.
• Kadar besi (Fe) (kode sampel 0301) Perulangan I y = 0,0088
= 0,0088 – 0,0058
0,0954 × 1
= 0,0314 mg/l.
• Kadar besi (Fe) (kode sampel 0301) Perulangan II y = 0,0090
= 0,0090 – 0,0058
0,0954 × 1
Persamaan garis regresi untuk Mn: y = 0,1692 x + 0,0216 • Kadar mangan (Mn) (kode sampel 0300) Perulangan I
y = 0,0254
= 0,0254 – 0,0216
0,1692 × 1
= 0,0224 mg/l.
• Kadar mangan (Mn) (kode sampel 0300) Perulangan II y = 0,0256
= 0,0256 – 0,0216
0,1692 × 1
= 0,0236 mg/l.
• Kadar mangan (Mn) (kode sampel 0301) Perulangan I y = 0,0284
= 0,0284 – 0,0216
0,1692 × 1
= 0,0401 mg/l
• Kadar mangan (Mn) (kode sampel 0301) Perulangan II y = 0,0286
= 0,0286 – 0,0216
0,1692 × 1
Lampiran 10. Gambar
Gambar 1. Seperangkat alat Spektrofotometri Serapan Atom – 240 FS
Gambar 3. Larutan seri standar Fe dan Mn
