Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
PENENTUAN KADAR LOGAM Fe DENGAN METODE
SPEKTROMETER SERAPAN ATOM (SSA) PADA AIR BERSIH
DI
PT. PERTAMINA EP. REGION SUMATERA FIELD
PANGKALAN SUSU
KARYA ILMIAH
EFRAIM TIMBUL HAMONANGAN MARPAUNG
052409007
PROGRAM STUDI D-3 KIMIA INDUSTRI
DEPARTEMEM KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
KARYA ILMIAH
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat untuk mendapat ijazah Ahli Madya pada program Diploma-3 Kimia Industri Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
EFRAIM TIMBUL HAMONANGAN MARPAUNG 052409007
PROGRAM STUDI D-3 KIMIA INDUSTRI DEPARTEMEM KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
PROGRAM STUDI DIPLOMA-3 KIMIA INDUSTRI DEPARTEMEN KMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2008 PERSETUJUAN
Judul : PENENTUAN KADAR LOGAM Fe DENGAN
METODE SPEKTROMETER SERAPAN ATOM (SSA) PADA BERSIH DI
PT. PERTAMINA EP. REGION
SUMATERA FIELD PANGKALAN SUSU
Kategori : KARYA ILMIAH
Nama : EFRAIM TIMBUL HAMONANGAN
MARPAUNG Nomor Induk Mahasiswa : 0524090O7
Program Studi : D-3 KIMIA INDUSTRI
Departemen : KIMIA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU
PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Disetujui di
Medan, Mei 2008
Diketahui
Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua, Pembimbing,
Dr.Rumondang Bulan,MS DR.Minto Supeno, MS
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
SERAPAN ATOM (SSA) PADA AIR BERSIH DI
PT. PERTAMINA EP. REGION SUMATERA FIELD PANGKALAN SUSU
KARYA ILMIAH
Saya mengakui bahwa karya ilmiah ini adalah hasil kerja saya sendiri,kecuali beberapa kutipan dari ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Mei 2008
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yesus Kristus atas segala limpahan Rahmat dan Karunia-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan karya ilmiah ini yang berjudul Penentuan kadar logam Fe dengan metode spektrometer serapan atom (SSA) pada air bersih di PT.Pertamina EP. Region Sumatera Field Pangkalan Susu.
Karya ilmiah ini merupakan hasil kerja praktek di laboratorium analisa Minyak Bumi dan Gas Alam PT.Pertamina EP. Region Sumatera Field Pangkalan Susu. Karya ilmiah ini merupakan salah satu persyaratan akademik mahasiswa untuk memperoleh ijazah Ahli Madya Diploma-3 untuk program studi Kimia Industri di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
Dengan selesainya karya ilmiah ini,penulis mengucapkan rasa terimakasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu dan membimbing penulis untuk menyelesaikan karya ilmiah ini terutam kepada :
1. Orang tua penulis Bapak T.M.Marpaung dan Ibu M.Pinem yang telah memberikan dukungan moril dan materil. Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada abang dan kakak penulis yang selalu memberi semangat kepada penulis dalam menyelesaikan karya ilmiah ini. Penulis juga tidak lupa mengucapkan terimakasih kepada seluruh keluarga keluar besar penulis yang tidak bisa disebutkan satu-persatu.
2. Ibu Dra Sudestry Manik, M.Si selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis dalam menyelesaikan karya ilmiah ini
3. Bapak Dr.Edy Marlianto , MSc selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
4. Ibu Dr.Rumondang Bulan,MS selaku ketua Departemen Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
5. Seluruh Dosen dan Staf Pengajar di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
6. Seluruh Staf dan Karyawan PT. Pertamina EP. Regiaon Sumatera Field Pangkalan Susu yang telah membantu penulis selama menjalani Praktek Kerja Lapangan.
7. Rekan –rekan Mahasiswa/Mahasiswi Kimia Industri khususnya angkatan tahun 2005 dan juga stambuk 2006 dan 2007.Terlebih-lebih kepada teman-teman terbaikku Zelok, Khadirman, Cachingman, Bojak, Doyok, Dewi, Dian, dan banyak lagi yang tak mungkin untuk disebut keseluruhannya ( terima kasih atas dukungan dan doanya).
8. Pacarku Eliana, terimakasih atas doa, semangat dan cinta yang selalu kau curahkan kepadaku.
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
kurang sempurna dan memiliki berbagai kekurangan. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun, yang pada akhirnya dapat digunakan untuk menambah pengetahuan dan perbaikan atas kekurangan dan kesalahan dalam penulisan karya ilmiah ini.
Medan, 21 Mei 2008
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
ABSTRAK
Penentuan kadar senyawa Fe pada air bersih merupakan suatu kegiatan yang harus dilakukan di laboratorium PT. Pertamina EP. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, yaitu yang berguna untuk mengetahui kandungan kadar logam Fe didalam air bersih. Hal ini berguna untuk mengetahui layak tidaknya suatu air bersih untuk dapat digunakan oleh mahluk hidup dan khususnya manusia.
Untuk mengetahui kadar logam Fe dapat dilakukan dengan menggunakan metode Spektrometri Serapan Atom (SSA). Untuk air bersih di PT. Pertamina EP. Region Sumatera Field Pangkalan Susu memiliki kadar Fe sekitar 0,087 mg/L – 0,093 mg/L, sedangkan standar air bersih di Indonesia memiliki batas kandungan kadar Fe sekitar 1,0 mg/L.
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
ABSTRACT
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL i
PERSETUJUAN ii
PERNYATAAN iii
PENGAHARGAAN iv
ABSTRAK vii
ABSTRACT viii
DAFTAR ISI ix
DAFTAR GAMBAR x
DAFTAR TABEL xi
BAB I. PENDAHULUAN 1
1.1.Latar Belakang 1
1.2.Permasalahan 2
1.3.Tujuan 3
1.4.Manfaat 3
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 4
Air Tanah 4
Syarat Air Minum 5
Logam Besi 6
Reaksi Logam Fe Dengan Senyawa Air 8 Spektrofotometri Serapan Atom 10
Prinsip Kerja 10
Hubungan Antara Serapan Atom
Dengan Konsentrasi 11
BAB III. METODOLOGI PERCOBAAN 15
3.1. Peralatan 15
3.2. Bahan 15
3.3. Prosedur Percobaan 15
BAB IV. DATA PENGAMATAN, PERHITUNGAN
DAN PEMBAHASAN 18
4.1. Data Pengamatan 18
4.2. Perhitungan 19
4.3. Pembahasan 21
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN 22
5.1. Kesimpulan 22
5.2. Saran 22
DAFTAR PUSTAKA 23
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1. Proses Spektrum emisi dari atom 11
atau ion yang tereksitasi
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 1. Operator pembersih/ pemurnian airSehubungan 9 dengan memantau mutu Air pada Fe.
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
BAB I
PENDAHULUAN
I.1.Latar Belakang
Air adalah materi esensial, materi yang kebutuhannya untuk menyokong suatu
kehidupan, yang tidak dapat di ganggu sekarang, besok, minggu depan atau dapat di ganti oleh benda lainnya. Kebutuhan air khususnya air minum haruslah sehat dan tidak tercemar, tidak menimbulkan penyakit dan bebas dari unsur – unsur racun. Air dengan kualitas baik pada dewasa ini akan sulit di peroleh karena dimana – mana sumber air pada umumnya telah tercemar akibat berbagai macam kegiatan manusia.
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
proses ini mineral – mineral yang di lalui dapat larut dan terbawa, sehingga dapat mempengaruhi kualitas air tersebut.
Besi banyak terkandung didalam air sungai. Dalam jumlah kecil besi dibutuhkan untuk pertumbuhan sel – sel darah. Namun, dalam jumlah besar senyawa tersebut dapat menjadi racun. Kadar besi didalam air dipengaruhi oleh adanya pencemaran – pencemaran yang dilakukan oleh manusia baik sengaja maupun secara tidak sengaja.
Sekalipun senyawa tersebut diperlukan, akan tetapi apabila kadarnya melampaui batas maka dapat mencemari lingkungan dan dapat menyebabkan kematian. Untuk inilah diperlukan pengolahan terhadap air untuk dapat menurunkan dan mengatur kadar logam besi didalam air terlebih dahulu sebelum di konsumsi dan digunakan.
Bertitik tolak dari hal tersebut maka penulis ingin mengetahui dan menentuan kadar logam Fe di dalam air bersih dan oleh karena itu penulis memilih karya ilmiah ini dengan judul Penentuan kadar logam Fe dengan metode Spektrometri pada
air bersihDi PT. Pertamina EP. Region Sumatera Field Pangkalan Susu.
I.2. Permasalahan
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
didalam tubuh, karena jika senyawa tersebut konsentrasinya terlalu tinggi didalam air minum dapat bersifat racun dan dapat menyebabkan kematian.
I.3. Tujuan
Untuk menetukan kadar logam besi pada air bersih di Kota Pangkalan Susu.
I.4. Manfaat
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1.Air Tanah
Air tanah adalah air yang terdapat didalam tanah dan berada pada rongga –
rongga antara butiran lapisan batuan. Air tanah merupakan bagian dari siklus hidrologi dan proses terbentuknya air kepermukaan yang meresap ke dalam tanah yang di lanjutkannya terperangkap di dalam akifer ( lapisa batuan yang dapat menyimpan dan meloloskan air ). Dari akifer ini air dapat keluar kepermukaan tanah sebagai mata air, yang dapat membentuk sungai, atau di aliri kepermukaan oleh manusia dengan membuat sumur – sumur ataupun tanggul – tanggul penyimpanan air. Air tanah dapat dibagi atas beberapa jenis, yaitu :
2. Air Tanah Dalam.
Air tanah dalam ialah air yang telah merembes melalui lapisan mineral bersama air sumber masuk ke dalam tanah. Selama perembesan, bahan – bahan
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
besar adalah kalsium karbonat. Air tanah dalam sering banyak mengandung besi yang apabila terkena udara secara lama maka akan membentuk endapan kuning coklat.
3. Air Tanah Dangkal
Air tanah dangkal dapat terjadi karena daya proses peresapan air dari permukaan tanah. Lumpur akan tertahan, demikian pula dengan sebagian besar
bakteri sehingga air tanah akan jernih tetapi lebih banyak mengandung zat – zat kimia (garam – garam terlarut). Air tanah dangkal biasa (beberapa meter / belasan meter saja) sehingga tidak boleh di minum mentah. Sebagai sumber air minum air tanah dangkal ini ditinjau dari segi kualitasnya baik, tetapi jumlahnya kurang cukup tergantung pada musim.
Sebagai sumber penyedian air minum, air tanah lebih banyak dimanfaatkan dari pada sumber air lainnya, hal ini disebabkan oleh :
1. Air tanah secara higienis lebih baik dari pada air lainnya, seperti air sungai atau air permukaan, karena lebih banyak mengalami proses filtrasi secara alamiah.
2. Air tanah dapat di peroleh tanpa memerlukan peralatan yang mahal, disamping itu air tanah juga memiliki beberapa masalah yang kurang menguntungkan, diantaranya :
• Keterdapatannya dan penyebrangannya tidak merata pada setiap tempat.
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
Pada saat ini telah tersusun syarat – syarat air yang di pandang baik, yang secara umum dibedakan atas tiga hal, yakni :
1. Syarat Fisik
Air yang sebaiknya di gunakan untuk minuman ialah air yang tidak berwarna, tidak berasa, tidak berbau, jernih dengan suhu sebaiknya suhu di bawah udara sedemikian rupa sehingga menimbulkan rasa nyaman. Syarat fisik ini adalah syarat yang sederhana sekali, karena dalam praktek sehari – hari, sering di temui air yang memenuhi syarat di atas, tetapi jika di tinjau dari segi kesehatannya tidak memenuhi syarat karena mengandung berbagai bibit penyakit.
2. Syarat Bakteriologis
Secara historis semua air minum hendaknya dapat terhindar dari kemungkinan terkontaminasi dengan bakteri, terutama bakteri yang bersifat patogen. Namun dalam kehidupan sehari – hari sangatlah sukar di dalam menentukan apakah air tersebut benar – benar bebas dari bekteri atau tidak. Karena itulah untuk mengukur apakah air minum bebas bakteri atau tidak, pegangan yang dipakai adalah E.coli.
3. Syarat Kimia
Air minum yang baik adalah air yang tidak tercenar secara berlebihan oleh zat – zat kimia maupun mineral yang berbahaya bagi kesehatan. Selanjutnya di harapkan pula zat atau bahan kimia atau mineral yang dibutuhkan oleh tubuh, hendaknya harus terdapat dalam kadar yang sewajarnya dalam air minum tersebut. ( H. Effendi,2003)
II.3.Logam Besi
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
terdapat sebagai hematit.
Di dalam air besi dapat bersifat :
• Terlarut sebagai Fe (ferro) dan Fe (ferri).
• Tersuspensi sebagai butir klorida (diameter < 1 um) atau lebih besar, seperti Fe2O3, Fe(OH)3, FeO dan sebagainya.
• Tergantung dengan zat organik dan zat padat yang inorganis.
Pada air permukaan jarang di temui Fe lebih besar dari 1 mg/L, tetapi dalam air tanah kadar Fe dapat jauh lebih tinggi. Konsentrasi Fe yang tinggi ini dapat dirasakan. Pada air yang tidak mengandung O2 seperti seringkali air tanah, ion ferri berada sebagai Fe yang cukup dapat terlarut, sedangkan pada air sungai yang mengalir dan terjadi aerasi, Fe teroksidasi menjadi Fe. Ion ferri ini sulit larut dalam pH 6 sampai 8 (kelarutannya hanya di bawah mg/L) bahkan dapat menjadi Ferihidroksida (Fe(OH)3). Atau salah satu jenis oksida yang merupakan zat padat dan bisa mengendap. Demikian dalam air sungai, besi berada sebagai Fe . ion ferro dan ferri dalam bentuk senyawa organis berupa koloidal.
Adanya unsur – unsur besi dalam air diperlukan untuk memenuhi kebutuhan tubuh akan unsur tersebut. Besi di perlukan di dalam tubuh untuk pembentukan hemoglobin dan merupakan unsur yang penting dan berguna untuk metabolisme tubuh. Untuk keperluan ini tubuh membutuhkan 7 – 35 mg unsur tersebut perhari.
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
Kematian seringkali disebabkan oleh rusaknya dinding usus ini. Debu Fe juga dapat di akumulasi didalam alveoli, dan menyebabkan berkurangnya fungsi paru – paru.
(J.S.Slamet,1994)
II.4.Reaksi Logam Fe Dengan Senyawa Air
Besi ditemukan pada batuan beku karena perapian dan pada mineral tanah liat. Ketidak adaan oksigen dapat membuat besi dapat dengan sangat cepat larut dalam tahap pereduksi ( seperti dalam analisis dari air bersih yang mengandung besi) ketika dioksidasi dalam range Ph 7 – 8,5, besi hampir tidak larut dengan sempurna dan konsentrasi ini dapat direduksi dengan cepat sekitar 0,3 mg/l, maksimum dapat diatur oleh standart air minum, hal ini dikarenakan besi sangat tidak larut ketika dioksidasi degan sempurna.
Berikut inio adalah reaksi antara Fe dengan senyawa air dalam reaksi oksidasi dan reduksinya :
Reaksi Oksidasi : Fe Fe + 2e (1)
Reaksi Reduksi : 1/2O2 + H2O + 2e 2(OH) (2)
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
Tabel.1. Operator Pemurnian Air Bersih Dengan Memantau Mutu Air
Terhadap Fe
Parameter (spesifik)
Sifat dan pengaruh Keterangan
Besi (Fe) Mempengaruhi rasa dari air dan membentuk kerak. Biasanya berbentuk besi karbonat. Air semula jernih tetapi lama – lama karena terkena udara kemudian muncul partikel merah kecoklatan akibat terjadinya ferri oksida / hidroksida. Bila ada zat organic dalam air, dapat tetap melayang – layang tak mengendap, beberapa di antaranya merupakan
Dihilangkan dengan koagulasi dan filtrasi, dapat dengan oksidasi bila ada bersama
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
suspensi kolid.
( S.Santika,1987)
II.5.Spektrofotometri Serapan Atom (SSA)
Spektrofotometri Serapan Atom adalah suatu cara analisis yang dapat digunakan untuk menentukan unsur – unsur logam didalam suatu bahan, misalnya batu – batuan, tumbuh – tumbuhan, tanah dan berbagai bahan lainnya. Penentuan menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom ini mempunyai keuntungan berupa analisisnya sangat peka, teliti dan cepat, pengerjaannya relatif sederhana serta tidak perlu dilakukan pemisahan unsur logam di dalam pemisahannya.
Komponen – komponen utama yang menyusun Spektrofotometr Serapan Atom adalah sumber cahaya, atomizer, monokromator, detektor dan penampilan data.
II.5.1.Prinsip Kerja Spektrofotometri Serapan Atom
Penentuan secara Spektrofotometri Serapan Atom didasarkan pada penyerapan energi sinar oleh atom – atom netral dalam keadaan gas pada panjang gelombang yang khas untuk unsur yang dianalisa.
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
gelombang resonansinya khas untuknya, yang pada umumnya adalah panjang gelombang radiasi yang akan dipancarkan atom – atom itu bila tereksitasi dari keaadaan dasar. Jadi jika cahaya dengan panjang gelombang resonansi itu dilewatkan nyala yang mengandung atom – atom yang bersangkutan, maka sebagian cahaya tersebut akan diserap, dan jauhnya penyerapan berbanding lurus dengan banyaknya atom keadaan dasar yang berada dalam nyala. Inilah asas yang mendasari Spektrofotometri Serapan Atom (SSA)
Gambar 1.Proses Spektrum emisi dari atom atau ion tereksitasi
M+ X- M+ X- M X Larutan Kabut Padatan
Penguapan
M* (gas) Eksitasi
M (gas) + X (gas) M X
Ekstermal Gas
Penyerapan energi radiasi
hv Emisi nyala
Pemancaran ulang (pemendaran)
M* (gas)
hv or hv’
II.5.2.Hubungan Antara Serapan Atom Dengan Konsentrasi
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
I = lo
Log I/Io = a b c A = a b c Dimana : A = Absorbansi
Io = Intensitas mula – mula
I = Intensitas sinar yang ditransmisikan a = Absorpsitivitas
b = Tebal medium pengabsorpsi c = Konsentrasi
Gambar 2.Instrumentasi Spektrofotometri Serapan Atom
A C D E F
B
Keterarangan Gambar :
A. Lampu Katoda Berongga B. Nyala
C. Monokromator D. Detektor E. Amplifier F. Recorder
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
Instrumen SSA menggunakan lampu katoda berongga sebagai sumber energi radiasi. Prinsip kerja lampu katoda berongga ini adalah untuk menghasilkan garis emisi atom dengan menggunakan unsur yang akan dianalisa. Lampu ini memliki 2 elektroda, satu diantaranya berbentuk silinder dan terbuat dari unsur yang sama dengan unsur yang akan dianalisa. Lampu ini diidid dengan gas mulia bertekanan rendah. Dengan pemberian tegangan pada arus tertentu, logam mulia memijar, dan atom – atom logam katodanya akan teruapkan dengan pemercikan. Atom – atom akan tereksitasi kemudian mengemisikan radiasi pada panjang gelombang – panjang gelombang tertentu. Lampu katoda berongga memiliki kelemahan bahwa lampu ini hanya dapat digunakan untuk menganalisa satu unsur saja.
B. Nyala
Nyala yang digunakan pada SSA harus mampu memberikan suhu >2000oK untuk mencapai suhu yang setinggi ini biasanya digunakan gas pembakar dalam suatu gas pengoksid (oksida). Suhu maksimum yang dihasilkan pada pembakaran berbagai campuran gas pembakar dengan gas pengoksid adalah sebagai berikut
Tabel 2. Jenis – jenis gas pembakar pada SSA
Gas Pembakar Gas Oksidan Temperature (oK)
Asitilena Udara 2400 – 2700
Asitilena Dinitrogen Oksida 2900 – 3100
Asitilena Oksigen 3300 – 3400
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
Hidrogen Oksigen 2800 - 3000
Sianogen Oksigen 4800
C. Monokromator
Monokromator berfungsi untuk memisahkan, mengisolasi dan mengontrol intensitas radiasi yang mencapai detektor. Cara kerja monokromator dapat dianggap sebagai filter yang dapat menyeleksi suatu bagian yang sempit dari beberapa spektrum yang spesifik yang ditransmisikan oleh atom logam yang dianalisis menuju suatu detektor, serta memisahkan dari semua panjang gelombang yang berada di luar bagian spektrum ini.
D. Detektor
Detektor yang masih diangga paling baik sering digunakan adalah detektor tabung penggadaan foton (PMT = Photo Multiplier Tube). Frekuensi resonansi yang telah dipisahkan oleh monokromator selanjutnya memasuki detektor PMT sehingga dihasilkan suatu nyala dan sinyal ini selanjutnya ditransmisikan ke amplifier.
E. Amplifier
Amplifier berfungsi untuk memperkuat siyal yang diterima dari detektor sebelum sampai ke recorder.
F. Recorder / Pencatat
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
III.1. Peralatan
- Kertas saring whatman NO.41
- Spektroskopi Serapan Atom
- Corong
- Labu ukur
- Pipet volume
- Beaker glass
- Neraca analitis
- Hot plate
- Erlenmeyer
- Gelas ukur
III.2. Bahan
- Sampel air bersih
- Aquadest
- HNO3 (p)
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
III.3. Prosedur Analisis
a. Pembuatan larutan standart
• Pembuatan larutan standar Fe 100 ppm
- Dipipet 10 ml dari larutan induk Fe 1000 ppm dimasukan kedalam labu
ukur 100 ml
- Ditambahakan 5 ml HNO3 (p)
- Diencerkan dengan aquadest hingga batas garis atas - Dihiomogenkan
• Pembuatan Larutan Standar Fe 10 ppm
- Dipipet 10 ml dari larutan induk Fe 100 ppm dimasukan kedalam labu
ukur 100 ml
- Ditambahakan 5 ml HNO3 (p)
- Diencerkan dengan aquadest hingga batas garis atas - Dihiomogenkan
• Pembuatan larutan standar Fe 1.0 ppm; 2.0 ppm; dan 3.0 ppm
- Dipipet 10 ml; 20 ml; dan 30 ml dari larutan standar Fe 10 ppm dan masing – masing dimasukan kedalam labu ukur 100 ml
- Ditambahakan 5 ml HNO3 (p)
- Diencerkan dengan aquadest hingga batas garis atas - Dihiomogenkan
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
larutan standar FE 1.0 ppm; 2.0 ppm; dan 3.0 ppm untuk memperoloh kurva kalibrasi dari larutan
- Dipipet sampel air bersih 50 ml, kemudian dimasukan kedalam beaker glass 100 ml, disaring dan ditambahkan 5 ml HNO3 (p)
- Filtrat dipanaskan hingga setengah dari sampel
- Diukur dengan alat Spektrofotometri Serapan Atom (SSA) untuk Fe pada =
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
BAB IV
DATA PENGAMATAN,PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN
IV.1.Data Pengamatan
a. Data Pengamatan 1
Tanggal contoh : 15 Januari 2008 Tanggal Terima : 16 Januari 2008 Asal Contoh : Sumur PTB - 49 Lapangan : Pangkalan Susu PH Sampel : 7,50
T 0C : 27 0C Densitas : 1,00 gr/cm3 Absorbansi Fe : 0,0304 Kadar Fe : 0,093 mg/L
b. Data Pengamatan 2
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
PH Sampel : 7,78 T 0C : 27 0C
Densitas : 1,0100 gr/cm3 Absorbansi Fe : 0,0296 Kadar Fe : 0,087 Mg
IV.2.Perhitungan
IV.2.1. Data Hasil Pengukuran Absorbansi Larutan Standart Fe Dengan
Spektrofotometri Serapan Atom
No Kadar (ppm) Absorbansi
1. 1.000 0.149
2. 2.000 0.290
3. 3.000 0.416
IV.2.2. Tabel.1. Data Hasil Penurunan Persamaan Garis Regresi Fe
No X Y XY X2
1.
2.
3.
1.0
2.0
3.0
0,149
0.290
0.416
0,149
0.580
1.248
1
4
9
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
IV.2.3. Penurunan Persamaan Garis Regresi
Persamaan garis regresi untuk kurva kalibrasi dapat diturunkan dari persamaan garis :
Y = aX + b Dimana : a = slope
b = intersept
Selanjutnya harga slope dapat ditentukan dengan menggunakan metode Least – Square sebagai berikut :
a = n ( – ( X
X2 – (
b= ( X2 Y – ( X)
X2 – ( 2
Dengan mensubsitusikan harga – harga yang tercantum pada Tabel.1. diatas pada persamaan ini maka diproleh :
a = 5.931 – 5.13 = 0.1335 42 – 36
b = 11.97 – 11.862 = 0.018 42 – 36
Maka persamaan yang diproleh adalah :
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
IV.2.4. Penentuan Kadar Fe Pada Sampel Air Bersih
Dari data pengukuran absorbansi terhadap sampel air bersih diproleh serapan (A) sebagai berikut :
Data Pengamatan 1 (sumur PTB – 49) = 0.0304
Data Pengamatan 2 (sumur PPT – 03) = 0.0296
Dengan mendistribusikan nilai Y (absorbansi) ke persamaan regresi,
Y = 0.1335 X + 0.018
Maka diproleh kadar Fe dalam air bersih :
Data Pengamatan 1 (sumur PTB – 49) = 0.093 mg/L Data Pengamatan 2 (sumur PPT – 03) = 0.087 mg/L
IV.3. Pembahasan
Penentuan kadar Fe pada air bersih di PT.Pertamina EP. Region Sumatera Field Pangkalan Susu dapat dilakukan dengan metode Spektrofotometri Serapan Atom.
Kurva kalibrasi larutan standar Fe dibuat dengan memvariasikan konsentrasi larutan Fe dengan absorbansi.
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
organik didalam tanah juga akan mempengaruhi kadar besi didalam air bersih yang terdapat di sumur tersebut.
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
V.1. Kesimpulan
1. Kadar Fe yang diperoleh antara lain : - Kadar Fe Sumur PTB – 49 = 0.093 - Kadar Fe Sumur PTT – 03 = 0,087
2. Berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan RI
No.416/MENKES/PER/IX/1990 tanggal 3 september 1990 bahwa air bersih yang dianalisa di PT.Pertamina EP. Region Sumatera Field
Pangkalan Susu masih memenuhi syarat sehingga dapat digunakan sebagai keperluan rumah tangga.
V.2. Saran
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
DAFTAR PUSTAKA
Day, R.A., Underwood, A.L.(1981),”Analisis Kimia Kuantitatif”, Edisi 5, Erlangga, Jakarta.
Effendi, H.(2003),”Teknologi Membran Pemurnian Air”, Penerbit Kanisius, Yogyakarta.
Kemmer, N.F.(1979),”The NALCO Water Handbook”, McGraw – Hill,inc, United States of America.
Hartomo, A.j, M.C. Widiatmoko.(1994),”Teknologi Membran Pemurnian Air”, Andi offset, yogyakarta.
Santika, S.(1987),”Metode Penelitian Air”, Usaha Nasional, Surabaya.
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
NO
DAFTAR PERSYARATAN KUALITAS AIR MINUM/AIR BERSIH
PERMENKES R.I. NO. 416/MENKES/PER/IX/1990
Tanggal 3 September 1990
PARAMETER
SATUA
N
AIR
BERSIH
KETERANGAN
01
02
03
04
05
06
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
A.
FISIKA
Bau
Rasa
Zat Padat Terlarut (TDS)
Kekeruhan
Suhu
Warna
B.
KIMIA ANORGANIK
Air Raksa (Hg)
Efraim Timbul Hamonangan Marpaung : Penentuan Kadar Logam Fe Dengan Metode Spektrometer Serapan Atom (SSA) Pada Air Bersih Di PY. Pertamina Ep. Region Sumatera Field Pangkalan Susu, 2008.
USU Repository © 2009
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
01
02
03
04
05
06
07
08
09
01
02
01
02
Nitrit ( NO2 – N)
Perak (Ag)
pH
Selenium (Se)
Seng (Zn)
Sianida (CN)
Sulfat (SO4)
Sulfida (Cu)
Tembaga
Timbal (Pb)
C.
KIMIA ORGANIK
Aldrin & Dieldrin
Benzen
Chloroform
Chlordane
DDT
Detergen
Pestisida total
Pentachlorophenol
Zat Organik
D.
MIKROBIOLOGI
Total Coliform
Coliform Tinja
E.
RADIO AKTIVITAS
Aktivitas Alpa
Aktivitas Beta
Mg/L
Mg/L
Mg/L
Mg/L
Mg/L
Mg/L
Mg/L
Mg/L
Mg/L
Mg/L
Mg/L
Mg/L
Mg/L
Mg/L
Mg/L
Mg/L
Mg/L
Mg/L
MPN
MPN
Bq/L
Bq/L
1,0
–
6,5 – 9,0