ABSTRAK
STUDI ANALISIS MINERAL ELEKTROLIT TERTENTU (Ca2+, Mg2+ dan Cl-) DALAM AIR MINUM KEMASAN DAN AIR MINUM SUMBER
MATA AIR PERMUKAAN TANAH DENGAN MENGGUNAKAN METODE TITRIMETRI EDTA DAN ARGENTOMETRI
Oleh
Ratna Maulina Dewi
Telah dilakukan studi analisis mineral elektrolit tertentu (Ca2+, Mg2+ dan Cl-) dalam air minum kemasan dan air minum sumber mata air permukaan tanah dengan menggunakan metode titrimetri EDTA dan argentometri. Hasil penelitian menunjukkan bahwa air minum dalam kemasan (SK1 dan SK2) memiliki kadar
kesadahan total berturut-turut sebesar 20 mg / L dan 62 mg / L serta kadar klorida berturut-turut sebesar 0 mg / L dan 7,49 mg / L. Air permukaan tanah yang berasal dari perumahan dengan lokasi yang berbeda (AT1 dan AT2) memiliki kadar
kesadahan total berturut-turut sebesar 40 mg / L dan 68 mg / L serta kadar klorida berturut-turut sebesar 31,99 mg / L dan 35,98 mg / L. Air permukaan tanah yang berasal dari sumber mata air pegunungan (AG) memiliki kadar kesadahan total sebesar 40 mg / L dan kadar klorida sebesar 3,99 mg / L. Berdasarkan hasil tersebut, air dalam kemasan dan air permukaan tanah dari segi kesadahan dan klorida telah memenuhi standar persyaratan kualitas air minum menurut Peraturan Menteri Kesehatan RI NO. 492 / MENKES / PER / IV / 2010 dan layak untuk digunakan.
ABSTRACT
STUDY OF CERTAIN MINERALS ELECTROLYTE (Ca2+, Mg2+, and Cl-) IN BOTTLED DRINKING WATER AND FOUNTAIN GROUND SURFACE DRINKING WATER USING TITRIMETRIC EDTA AND
ARGENTOMETRY METHOD
By
Ratna Maulina Dewi
Study on analysis of certain minerals electrolyte (Ca2+, Mg2+ and Cl-) in bottled drinking water and fountain ground surface drinking water using titrimetric EDTA and argentometry method have been done. The results showed that in bottled drinking water (SK1 and SK2) have concentration of total hardness are 20 mg / L
and 62 mg / L respectively. The concentration of chloride are 0 mg / L and 7,49 mg / L respectively. Ground water originating from different location of residence (AT1 and AT2) have concentration of total hardness are 40 mg / L and 68 mg / L
and also concentration of chloride are 31,99 mg / L and 35,98 mg / L respectively. Ground water from mountain springs (AG) has concentration of total hardness of 40 mg / L and concentration of chloride is 3,99 mg / L. Based on these results, bottled water and ground water in terms of hardness and chloride content have fulfill the requirements standards of drinking water quality according to Minister of Health Regulation No. 492 / MENKES / PER / IV / 2010 and suitable for use. Key words : Analysis of electrolyte minerals, drinking water, titrimetric EDTA
III. METODOLOGI PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Agustus sampai dengan bulan Oktober 2011 di Laboratorium Biomassa Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung.
B. Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat-alat gelas yang biasa digunakan dalam laboratorium kimia seperti labu ukur 50 mL, 100 mL dan 250 mL, buret 50 mL dan statif, labu Erlenmeyer 250 mL, indikator pH universal, gelas ukur, pipet tetes, pipet volumetrik 10 mL, pipet gondok 10 mL, gelas piala 250 mL, corong, mortar, pengaduk gelas, pemanas listrik, botol semprot, dan timbangan analitik dengan ketelitian 0,0001 gram.
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sampel air bersih yang berasal dari air minum dalam kemasan dengan dua merk dagang tertentu (SK1 dan
SK2), sampel air bersih yang berasal dari air permukaan tanah (AT1 dan AT2),
25
kimia yang digunakan meliputi larutan HCl pekat, larutan NH4OH, larutan
Na2EDTA, padatan NaCl, padatan NH4Cl, padatan magnesium sulfat
(MgSO4.7H2O), larutan CaCO3, larutan NaOH 1N, indikator metil merah,
indikator EBT, larutan AgNO3, dan indikator K2CrO4.
C. Prosedur Penelitian
C.1 Persiapan pengambilan sampel
a. Sampel air minum dalam kemasan dipersiapkan dengan dua merek dagang tertentu yang di beri tanda sampel kemasan (SK1 dan SK2) yang banyak
beredar di pasaran.
b. Sampel air permukaan tanah yang digunakan dibedakan menjadi dua yaitu sampel air permukaan tanah yang berasal dari air sumur yang terletak di dua perumahan dengan lokasi / wilayah yang berbeda yang diberi tanda (AT1 dan
AT2) dan sampel air pegunungan yang berasal dari lokasi Bumi Kedaton yang
di beri tanda (AG).
C.2. Pembuatan larutan
C.2.1. Analisis kalsium dan magnesium dengan metode titrimetri EDTA menurut SNI 06-6989.12-2004
C.2.1.1 Larutan buffer pH 10 ± 0,1
Dilarutkan sebanyak 0,4716 g Na2EDTA dan 0,312 g magnesium sulfat
6,76 g NH4Cl dan 57,2 mL NH4OH dengan pengadukan dan diencerkan dengan
akuades sampai volume menjadi 100 mL.
C.2.1.2 Larutan standar kalsium 0,01 M
Ditimbang sebanyak 0,5 g serbuk CaCO3 anhidrat ke dalam labu Erlenmeyer 500
mL dan ditambahkan secara perlahan 50 mL HCL (1:1) hingga semua CaCO3
telah larut lalu ditambahkan 100 mL akuades dan dididihkan beberapa menit untuk menghilangkan CO2. Setelah itu, ditambahkan beberapa tetes indikator
metil merah dan larutan NH4OH (1:1) hingga larutan berwarna orange serta
diencerkan ke dalam 500 mL dengan akuades.
C.2.1.3 Larutan standar Na2EDTA 0,01 M
Ditimbang sebanyak 3,723 g Na2EDTA dan dilarutkan ke dalam akuades lalu
diencerkan sampai volume menjadi 1000 mL dalam labu ukur. Setelah itu, distandarkan dengan larutan standar kalsium 0,01 M.
C.2.2 Analisis klorida dengan metode argentometri menurut SNI 6989.19:2009
C.2.2.1 Larutan baku natrium klorida (NaCl) 0,0141 N
Dilarutkan 824 mg NaCl yang telah dikeringkan pada 140 0C selama 2 jam dalam
27
C.2.2.2 Larutan baku perak nitrat (AgNO3) 0,0141 N
Dilarutkan 2,395 gram AgNO3 dalam akuades dan diencerkan sampai volume
1000 mL. Setelah itu, dibakukan dengan larutan NaCl 0,0141 N dan disimpan dalam botol berwarna coklat (gelap).
C.2.2.3 Larutan indikator kalium kromat (K2CrO4)5%
Dilarutkan 50 g K2CrO4 dalam sedikit akuades dan ditambahkan larutan perak
nitrat (AgNO3) sampai terbentuk endapan merah dengan jelas lalu dibiarkan
selama 12 jam dan disaring serta diencerkan dengan akuades sampai volume 1 L.
C.3 Perlakuan Sampel
C.3.1 Analisis magnesium dengan metode titrimetri EDTA
Pada kesadahan total dengan metode spike matriks, diukur dengan menambahkan masing - masing sebanyak 15 mL sampel air (SK1, SK2, AT1, AT2, AG dan
blanko), 10 mL larutan standar kalsium 0,01 M dan 25 mL akuades ke dalam labu Erlenmeyer 250 mL. Larutan tersebut kemudian ditambahkan 1 mL larutan buffer pH ± 10 dan 30 - 50 mg indikator EBT. Setelah itu, dititrasi dengan larutan Na2EDTA 0,01 M hingga terjadi perubahan warna dari ungu menjadi biru dan
dihitung banyaknya volume Na2EDTA yang digunakan.
Pengukuran sampel air dengan metode non spike dilakukan dengan menambahkan sebanyak 25 mL sampel air (SK1, SK2, AT1, AT2, AG dan blanko) dan 1 mL
Kesadahan total = 1000 x VEDTA(a) x MEDTA x 100
Vsampel
Kesadahan magnesium = Kesadahan total – kesadahan kalsium ditambahkan 30 - 50 mg indikator EBT dan dititrasi dengan larutan Na2EDTA
hingga terjadi perubahan warna dari ungu menjadi biru dan dihitung volume larutan Na2EDTA yang digunakan seperti ditunjukkan dalam Tabel 2. Besarnya
kadar kesadahan total dilakukan dengan menggunakan rumus berikut ini dan perhitungan kadar kesadahan total dapat dilihat pada Lampiran 2.
Perhitungan :
Sehingga besarnya kadar kesadahan magnesium dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut :
Perhitungan :
Keterangan :
Vsampel : volume larutan sampel
VEDTA(a) : volume rata-rata larutan baku Na2EDTA untuk titrasi kesadahan total
(mL)
MEDTA : molaritas larutan baku Na2EDTA untuk titrasi (mmol / mL)
C.3.2 Analisis kalsium dengan metode titrimetri EDTA
Pada kesadahan kalsium dengan metode spike matriks dilakukan dengan dua cara yaitu pada spike matriks pertama dilakukan dengan memasukkan 15 mL sampel air (SK1, SK2, AT1, AT2, AG dan blanko), 10 mL larutan standar kalsium 0,01 M
29
Kesadahan kalsium = 1000 x VEDTA(b) x MEDTA x 40
Vsampel
kemudian ditambahkan 2 mL larutan NaOH 1N sampai dicapai pH 12 - 13 dan 30 - 50 mg indikator EBT. Setelah itu, dititrasi dengan larutan Na2EDTA hingga
terjadi perubahan warna dari merah muda menjadi ungu. Spike matriks cara kedua dilakukan dengan mencampurkan 15 mL sampel air (SK1, SK2, AT1, AT2, AG dan
blanko) dan 35 mL akuades ke dalam labu Erlenmeyer 250 mL. Larutan tersebut kemudian ditambahkan 2 mL larutan NaOH 1N sampai dicapai pH 12 - 13 dan 30 - 50 mg indikator EBT. Setelah itu, dititrasi dengan larutan Na2EDTA hingga
terjadi perubahan warna dari merah muda menjadi ungu dan dihitung volume Na2EDTA yang dibutuhkan seperti ditunjukkan dalam Tabel 4.
Pengukuran sampel air dengan metode non spike dilakukan dengan menambahkan sebanyak 25 mL sampel air (SK1, SK2, AT1, AT2, AG dan blanko) ke dalam labu
Erlenmeyer 250 mL yang telah berisi 25 mL akuades. Larutan tersebut kemudian ditambahkan 2 mL larutan NaOH 1N sampai dicapai pH 12 - 13. Setelah itu, ditambahkan 30 - 50 mg indikator EBT dan dititrasi dengan larutan Na2EDTA
hingga terjadi perubahan warna dari merah muda menjadi ungu. Banyaknya larutan Na2EDTA yang digunakan dihitung seperti ditunjukkan dalam Tabel 4 dan
besarnya kadar kesadahan kalsium dihitung dengan menggunakan rumus di bawah ini serta perhitungan kadar kesadahan kalsium dapat dilihat pada Lampiran 2. Perhitungan :
keterangan :
Kadar klorida (Cl-) (mg / L) = (A-B) x N x 35450 x f V
VEDTA(b) : volume rata-rata larutan baku Na2EDTA untuk titrasi kesadahan
kalsium (mL)
MEDTA : molaritas larutan baku Na2EDTA untuk titrasi (mmol/mL)
C.3.3 Analisis klorida dengan metode argentometri (SNI 6989.19:2009)
Pengukuran kadar klorida dilakukan dengan metode argentometri cara mohr yaitu sebanyak 100 mL sampel air (SK1, SK2, AT1, AT2, AG dan blanko) dimasukkan
ke dalam labu Erlenmeyer 250 mL dan ditambahkan 1 mL larutan indikator K2CrO4. Setelah itu, dititrasi dengan larutan AgNO3 sampai terbentuk warna
kuning kemerahan sebagai titik akhir dan dicatat kebutuhan larutan AgNO3.
Setelah itu, dihitung volume larutan AgNO3 dengan menggunakan rumus di
bawah ini dan perhitungan kadar klorida dapat dilihat pada Lampiran 3. Perhitungan :
Keterangan :
A : volume larutan AgNO3 yang dibutuhkan untuk titrasi larutan sampel
(mL).
B : volume larutan AgNO3 yang dibutuhkan untuk titrasi larutan blanko (mL).
N : normalitas larutan AgNO3
f : faktor pengenceran
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa :
1. Air dalam kemasan dan air permukaan tanah memiliki ciri – ciri fisik : tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa, dan tidak ada endapan. Namun, untuk air permukaan tanah ada yang berwarna sedikit kemerahan dan mengandung sedikit endapan.
2. Air dalam kemasan (SK1 dan SK2) memiliki kadar kesadahan total
berturut-turut sebesar 20 mg / L dan 62 mg / L serta kadar klorida berberturut-turut-berturut-turut sebesar 0 mg / L dan 7,49 mg / L dan masih memenuhi standar kualitas air minum.
3. Air permukaan tanah yang berasal dari perumahan dengan lokasi yang
berbeda (AT1 dan AT2) memiliki kadar kesadahan total berturut-turut sebesar
40 mg / L dan 68 mg / L serta kadar klorida berturut-turut sebesar 31,99 mg / L dan 35,98 mg / L dan masih memenuhi standar kualitas air minum.
B. Saran
Berdasarkan hasil penelitian yang diperoleh pada penelitian ini, maka disarankan melakukan pemantauan dan pengontrolan secara berkala terhadap proses
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Air merupakan sarana utama untuk meningkatkan pemenuhan kebutuhan vital makhluk hidup yaitu sebagai media berlangsungnya proses kimia di dalam tubuh. Menurut Nursanyoto (1992), sekitar 80% tubuh manusia adalah terdiri dari cairan, dan di dalam air terdapat unsur mineral yang dibutuhkan manusia untuk
perkembangan atau pertumbuhan fisiknya. Beberapa unsur kimia yang terdapat dalam air adalah kalsium, magnesium, natrium, klorida, besi, dan lain sebagainya yang berfungsi sebagai elektrolit yang dapat menjaga keseimbangan air di dalam tubuh sehingga tubuh tidak mengalami dehidrasi atau kekurangan air.
untuk dikonsumsi, akibatnya masyarakat perkotaan saat ini menjadi sangat tergantung kepada air minum dalam kemasan (AMDK).
Di Indonesia, saat ini industri air minum dalam kemasan sudah cukup
dikembangkan secara optimal dan mengalami pertumbuhan dari tahun ke tahun. Data dari asosiasi produsen air minum dalam kemasan Indonesia (Aspadin), menunjukkan bahwa penjualan air minum dalam kemasan (AMDK) tahun 2001 mencapai 5,4 milyar liter. Setahun kemudian naik 31,5 % menjadi 7 milyar liter. Selanjutnya, pada 2005 meningkat hingga 10,1 milyar liter. Total konsumsi air minum penduduk Indonesia pada tahun 2008 mencapai 26 milyar liter per tahun. Kondisi ini membuat bisnis air minum dalam kemasan (AMDK) menjadi bisnis yang menarik bagi investor ( Hancock, 2010).
Air minum dalam kemasan yang beredar di pasaran bersumber dari sumber air seperti mata air pegunungan atau air tanah permukaan yang selanjutnya di proses sehingga memenuhi persyaratan air minum. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut, diperlukan pengembangan, keterampilan dan upaya pengawasan terhadap keadaan sanitasi sebagai dasar rekomendasi pengamanan kualitas air minum untuk
menghasilkan air minum dalam jumlah yang cukup dengan kualitas yang baik.
3
IV / 2010. Kekurangan unsur kalsium di dalam tubuh dapat mengakibatkan tulang menjadi lunak karena matriksnya kekurangan kalsium. Kekurangan magnesium di dalam tubuh dapat menyebabkan kejang kaki, telapak kaki dan tangan gemetar, denyut jantung tidak teratur, insomnia dan lemah otot. Kekurangan unsur klorida di dalam tubuh dapat menimbulkan turunnya nilai osmotik cairan ekstraseluler, sehingga suhu tubuh dapat meningkat dan terganggunya sistem regulasi.
Kelebihan kadar klorida dalam air minum dapat merusak ginjal (Winarno, 1986).
Berdasarkan uraian diatas, maka pada penelitian ini akan dilakukan analisis kandungan mineral - mineral elektrolit tertentu (Ca2+, Mg2+, dan Cl-) dalam air minum kemasan dan air minum sumber mata air permukaan tanah dengan
menggunakan metode titrimetri EDTA dan argentometri. Prinsip metode titrimetri EDTA adalah pembentukan kompleks kelat yang larut ketika ditambahkan ke dalam suatu larutan yang mengandung kation logam tertentu (Ca2+ dan Mg2+)dan
penambahan suatu indikator EBT ke dalam larutan yang mengandung kompleks tersebut maka akan menghasilkan perubahan warna pada pH tertentu, sehingga dengan prinsip ini nilai kesadahan air dapat dianalisis. Prinsip metode
B. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk :
1. Mengetahui kandungan mineral - mineral elektrolit tertentu (Ca2+, Mg2+, dan Cl-) yang terkandung dalam air minum kemasan dan air minum sumber mata air permukaan tanah (Air sumur dan mata air pegunungan).
2. Membandingkan kandungan mineral - mineral elektrolit tertentu (Ca2+, Mg2+,
dan Cl-) yang terkandung dalam air minum kemasan dan air minum sumber mata air permukaan tanah (Air sumur dan mata air pegunungan).
3. Memahami prinsip analisis mineral - mineral elektrolit tertentu (Ca2+, Mg2+, dan Cl-) dengan menggunakan metode titrimetri EDTA dan argentometri.
C. Manfaat Penelitian
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Air
Air adalah sarana utama untuk meningkatkan derajat kesehatan masyarakat karena air merupakan media penularan penyakit (Sutrisno dkk, 2000). Pertumbuhan penduduk yang begitu pesat, mengakibatkan sumber daya air di dunia telah
menjadi salah satu kekayaan yang sangat penting. Air tidak tersebar merata di atas permukaan bumi sehingga ketersediaannya di suatu tempat akan sangat bervariasi menurut waktu (Linsley dan Franzini, 1989). Bagi manusia, kebutuhan akan air ini amat mutlak karena merupakan zat pembentuk tubuh yang sebagian besar terdiri dari air yang jumlahnya sekitar 73 % dari bagian tubuh ( Azwar, 1996).
A.1 Siklus air
Air di bumi secara terus menerus mengalami sirkulasi berupa proses penguapan, presipitasi dan pengaliran keluar (outflow). Air menguap ke udara dari permukaan tanah dan laut, berubah menjadi awan sesudah melalui beberapa proses dan kemudian jatuh sebagai hujan atau salju ke permukaan laut atau daratan (Sosrodarsono dkk, 1983).
Tidak semua butir air yang mengalir akan sampai ke laut. Dalam perjalanan ke laut sebagian air akan menguap dan kembali ke udara, sebagian lagi masuk ke dalam tanah dan keluar kembali mengalir ke sungai - sungai. Namun, sebagian besar akan tersimpan sebagai air tanah (ground water) yang akan keluar sedikit demi sedikit dalam jangka waktu yang lama ke permukaan tanah di daerah-daerah yang rendah. Sirkulasi kontinu antara air laut dan air daratan yang berjalan secara terus menerus disebut sebagai Siklus Hidrologi seperti yang tercantum dalam Gambar 1 (Chow et al, 1988).
7
tanah sangat dipengaruhi oleh kandungan mineral yang mudah terlarut dalam menyusun batuan tersebut (Todd, 1980).
Gambar 1. Siklus Hidrologi (Chow et al, 1988)
A.2 Sumber air minum
sumber air yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber air minum antara lain sebagai berikut :
a. Air laut
Merupakan air yang mempunyai sifat asin, karena mengandung garam NaCl dengan kadar sebesar 3 % sehingga dengan kandungan tersebut, air laut tidak memenuhi syarat sebagai sumber air minum (Suyono, 1993).
b. Air atmosfer
Merupakan air yang berasal dari air hujan. Air atmosfer ini dapat dijadikan sebagai air minum apabila penampungan air hujan tidak dilakukan pada waktu air hujan mulai turun, karena masih mengandung banyak kotoran. Selain itu, air hujan mempunyai sifat agresif terutama terhadap pipa - pipa penyalur maupun bak - bak reservoir, karena dapat mempercepat terjadinya korosi (karatan) (Suyono, 1993).
c. Air permukaan
9
d. Air tanah
Air tanah adalah air yang berada di bawah permukaan tanah di dalam zona jenuh dimana tekanan hidrostatiknya sama atau lebih besar dari tekanan atmosfer. Air tanah terbagi atas air tanah dangkal dan air tanah dalam. Air tanah dangkal terjadi karena adanya daya proses peresapan air dari permukaan tanah. Air tanah dangkal ini pada kedalaman 15,0 m2 digunakan sebagai sumber air minum. Pengambilan
air tanah dalam, tidak semudah air tanah dangkal karena harus digunakan bor dan memasukkan pipa ke dalamnya sehingga dalam suatu kedalaman biasanya mencapai antara 100 - 300 m2 (Suyono, 1993).
e. Mata air
Yaitu air tanah yang keluar dengan sendirinya ke permukaan tanah dan biasanya keluar dalam bentuk rembesan air dari lereng - lereng dan umbul yang keluar dari suatu permukaan yang datar (Sutrisno dkk, 2000).
A.3 Pencemaran air
waktu tertentu dengan membandingkan baku mutu air yang ditetapkan. Baku mutu airadalah batas atau kadar yang diperbolehkan bagi zat atau bahan
pencemar terdapat dalam air. Mutu airadalah kondisi kualitas air yang diukur atau diuji berdasarkan parameter tertentu dan metoda tertentu berdasarkan peraturan perundang - undangan yang berlaku. Kondisi cemaradalah penyimpangan sifat - sifat air dari keadaan normal dan bukan dari kemurniannya.
Air dapat menimbulkan berbagai akibat gangguan kesehatan diantaranya sebagai berikut:
a) Adanya kemampuan untuk melarutkan bahan-bahan padat, mengabsorbsikan gas-gas dan bahan cair lainnya yang diperoleh dari udara, tanah dan bukit - bukit yang dilaluinya. Kandungan bahan dan zat - zat ini dalam air pada konsentrasi tertentu dapat menimbulkan efek gangguan kesehatan. b) Air sebagai faktor utama dalam penularan berbagai penyakit infeksi bakteri
usus tertentu seperti tipus, disentri dan kolera (Hadi dkk, 1979).
A.4 Ciri - ciri dan mutu air minum
Air murni adalah zat - zat yang tidak mempunyai warna, rasa dan bau yang terdiri dari hidrogen dan oksigen dengan rumus kimia H2O (Linsley dan Franzini, 1989).
Ciri - ciri air yang terpolusi sangat bervariasi, tergantung dari jenis air dan
polutannya atau komponen yang mengakibatkan polusi (Stoker and Seagar, 1972).
11
1) Standar kualitas fisik air minum. a. Suhu
Suhu dalam air akan mempengaruhi reaksi kimia, terutama jika suhu tersebut sangat tinggi. Suhu akan mempengaruhi secara langsung toksisitas bahan kimia pencemar, pertumbuhan mikroorganisme dan virus. Secara umum, kelarutan bahan padat dalam air akan meningkat dengan meningkatnya suhu. Suhu yang normal di perairan adalah 25 ºC (Goldman, 1983).
b. Warna
Warna dalam air umumnya didapat dari hasil penguraian daun - daunan, tanah, humus, kayu, zat organik dan keberadaan besi. Adanya warna juga dipengaruhi oleh banyaknya zat padat terlarut dan padatan tersuspensi. Warna merupakan sifat air yang tidak membahayakan, namun dapat mempengaruhi nilai estetika dari masyarakat. Tingkat pengolahan warna tergantung pada penyebab warna dan karakteristik air (Sawyer dan Carthy, 1989).
c. Kekeruhan
d. Rasa
Kualitas air minum yang baik adalah tidak berasa. Rasa dapat ditimbulkan karena adanya zat organik atau bakteri serta unsur lain yang masuk ke badan air (Sutrisno dkk, 2000).
e. Bau
Kualitas air minum yang baik adalah tidak berbau, karena bau dapat ditimbulkan oleh zat pembusukan organik seperti bakteri dan secara tidak langsung dapat diakibatkan dari pencemaran lingkungan, terutama sistem sanitasi (Sutrisno dkk, 2000).
2) Standar kualitas kimia air minum a. Derajat keasaman (pH)
pH merupakan istilah yang digunakan untuk menyatakan intensitas keadaan asam atau basa suatu larutan. Dalam penyediaan air, pH merupakan faktor yang harus dipertimbangkan karena akan sangat mempengaruhi aktivitas pengolahan air. Kebanyakan mikroorganisme tumbuh baik pada pH 6,0 - 8,0. Menurut Peraturan Menteri Kesehatan RI No. 492 / 2010, bahwa standar pH pada air minum adalah 6,5 - 8,5. Jika pH air lebih kecil dari 6,5 dan lebih besar dari 8,5 maka akan menyebabkan korosi pada pipa - pipa air dan dapat menyebabkan beberapa senyawa kimia berubah menjadi racun yang mengganggu kesehatan.
b. Total padatan terlarut
13
RI No. 492 / 2010, bahwa batas kadar maksimum total padatan terlarut sebesar 1000 mg / L. Pengaruh yang menyangkut aspek kesehatan dari penyimpangan standar kualitas air minum akan menimbulkan rasa yang tidak enak pada lidah.
c. Klorida (Cl-)
Departemen Peraturan Menteri Kesehatan RI No. 492 / 2010 menetapkan batas kadar klorida dalam air minum adalah 250 mg / L sebagai kadar maksimum yang diperbolehkan. Adanya klorida yang berlebihan dalam air dapat mengakibatkan rasa asin dan menyebabkan korosi pada pipa - pipa saluran air.
d. Zat organik
Zat organik yang terdapat dalam air dapat berasal dari alam seperti minyak tumbuh - tumbuhan, serat - serat minyak, lemak hewan, alkohol, selulosa, gula pati dan sebagainya. Zat organik yang berasal dari sintesa seperti berbagai persenyawaan dan buah - buahan yang dihasilkan dari proses dalam pabrik (Sutrisno dkk, 2000).
3) Standar kualitas biologis (Bakteriologis) air minum
Air minum tidak boleh mengandung bakteri - bakteri penyakit (pathogen) sama sekali dan bakteri - bakteri golongan coli melebihi batas - batas yang ditentukan yaitu 1 gram coli / 100 ml air. Oleh karena itu, sebelum air dikonsumsi dan
diminum sebaiknya dimasak terlebih dahulu hingga mendidih dengan suhu 100 °C (pada tekanan udara normal 1 atm). Standarisasi bakteriologis air ditentukan dengan perkiraan terdekat jumlah bakteri golongan coli dalam setiap 100 cc contoh air, disebut dengan istilah Most Probable Number of Coliform Organism (MPN).
COD (Chemical Oxygen Demand) yaitu suatu uji menentukan jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bahan oksidan misalnya kalium dikromat untuk
mengoksidasi bahan - bahan organik yang terdapat dalam air (Nurdijanto, 2000). Kandungan COD dalam air bersih berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan RI No. 82 / 2001 mengenai Baku Mutu Air Minum Golongan B maksimum yang dianjurkan adalah 12 mg / L. Apabila nilai COD melebihi batas yang dianjurkan, maka kualitas air tersebut dikatakan kurang baik. Hal ini dikarenakan tingginya nilai COD menunjukkan tebalnya lapisan bahan organik yang terdapat di perairan sehingga dapat menyebabkan rendahnya kadar oksigen terlarut di perairan yang dibutuhkan oleh organisme untuk respirasi.
15
rendah BOD maka kualitas air minum tersebut semakin baik. Kandungan BOD dalam air bersih menurut Peraturan Menteri Kesehatan RI No. 82 / 2001 mengenai Baku Mutu Air Dan Air Minum Golongan B maksimum yang dianjurkan adalah 6 mg / L. Berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan RI No. 492 / 2010, beberapa persyaratan standar kualitas air minum dapat dilihat pada Lampiran 1.
B. Keterlibatan Mineral dalam Metabolisme Tubuh
Berdasarkan kebutuhannya di dalam tubuh, mineral dapat digolongkan menjadi dua kelompok utama yaitu mineral makro dan mineral mikro. Mineral makro adalah mineral yang menyusun hampir 1% dari total berat badan manusia dan dibutuhkan dengan jumlah lebih dari 1000 mg / hari seperti kalsium, fosfor, magnesium, sulfur, kalium, klorida, dan natrium. Mineral mikro merupakan mineral yang dibutuhkan dengan jumlah kurang dari 100 mg / hari dan menyusun lebih kurang dari 0,01 % dari total berat badan seperti kromium, tembaga,
fluorida, iodium, besi, mangan dan seng (Irawan, 2007). Berdasarkan hal tersebut, maka akan diuraikan sedikit mengenai beberapa unsur - unsur mineral makro yang diperlukan tubuh diantaranya adalah :
B.1 Magnesium (Mg2+)
jaringan syaraf (Whitney dan Rolfes, 2005). Magnesium merupakan sumber mineral yang dibutuhkan oleh tubuh untuk menjaga kestabilan kadar darah, membantu penyerapan kalsium, memainkan peranan utama di dalam menguatkan dan membentuk tulang dan gigi, memelihara kesehatan jantung, membantu memelihara kesehatan tekanan darah dan memelihara fungsi otot (Hefni, 2003).
B.2 Kalsium (Ca2+)
Kalsium sebagian besar terkonsentrasi dalam tulang rawan dan gigi, sisanya terdapat dalam cairan tubuh dan jaringan lunak. Peranan kalsium dalam tubuh yaitu membantu membentuk tulang dan gigi. Dalam tubuh orang dewasa diperlukan sebanyak 700 mg (0,7 g) kalsium per hari dan konsumsi yang dianjurkan untuk anak di bawah umur 10 tahun sebanyak 0,5 g tiap orang / hari dan dewasa sebanyak 0,5 - 0,7 g tiap orang / hari. Apabila konsumsi kalsium menurun dapat menyebabkan terjadinya kekurangan kalsium yang ditandai dengan gejala tulang menjadi lunak karena matriksnya kekurangan kalsium (Winarno, 1986).
B.3 Klorida (Cl-)
Elektrolit utama yang berada di dalam cairan ekstraselular adalah elektrolit bermuatan negatif yaitu klorida (Cl-). Jumlah ion klorida (Cl-) yang terdapat di
17
juga pankreas. Ion klorida banyak ditemukan dalam kelenjar pencernaan lambung sebagai asam klorida yang dapat mengatur derajat keasaman lambung dan ikut berperan dalam menjaga keseimbangan asam basa tubuh. Hal ini dikarenakan natrium bersama dengan kalsium, magnesium, serta kalium dalam cairan ekstraseluler mempunyai reaksi alkalis sedangkan klorida bersama fosfat, karbonat, sulfat, asam – asam organik dan protein mempunyai reaksi asam. Ion klorida bersama dengan ion natrium juga merupakan ion dengan konsentrasi terbesar yang keluar melalui keringat (Irawan, 2007).
C.Prinsip Metode Analisis
C.1 Metode titrimetri EDTA
Kesadahan air didefinisikan sebagai kemampuan air untuk mengendapkan sabun, sehingga keaktifan atau daya bersih sabun menjadi berkurang atau hilang sama sekali. Keberadaannya di dalam air mengakibatkan sabun akan mengendap sebagai garam kalsium dan magnesium, sehingga tidak dapat membentuk emulsi secara efektif (Anonim, 2008).
Menurut Giwangkara (2008), kesadahan ada dua jenis yaitu sebagai berikut : 1. Kesadahan sementara
Adalah kesadahan yang disebabkan oleh adanya garam - garam bikarbonat, seperti Ca(HCO3)2 dan Mg(HCO3)2. Kesadahan sementara ini dapat dihilangkan dengan
pemanasan (pendidihan), sehingga terbentuk endapan CaCO3 atau MgCO3.
2. Kesadahan tetap
Adalah kesadahan yang disebabkan oleh adanya garam - garam klorida, sulfat dan karbonat, misalnya CaSO4, MgSO4, CaCl2 dan MgCl2. Kesadahan tetap dapat
dikurangi dengan penambahan larutan soda kapur (terdiri dari larutan natrium karbonat dan kalsium hidroksida) sehingga terbentuk endapan kalsium karbonat dan magnesium hidroksida dalam air. Reaksinya meliputi :
CaCl2(s) + Na2CO3(aq) CaCO3(s) + 2NaCl(aq)
CaSO4(aq) + Na2CO3(aq) CaCO3(s) + Na2SO4(aq)
MgCl2(s) + Ca(OH)2(aq) Mg(OH)2(s) + CaCl2(s)
MgSO4(aq) + Ca(OH)2(aq) Mg(OH)2(s) + CaSO4(aq)
EDTA adalah senyawa kompleks kelat dengan rumus molekul
(HO2CCH2)2NCH2CH2N(CH2CO2H)2 (Gambar 2) merupakan suatu senyawa
19
EDTA merupakan senyawa yang mudah larut dalam air dan dapat diperoleh dalam keadaan murni. Namun, adanya sejumlah logam - logam tidak tertentu dalam air, sebaiknya dalam penggunaannya terlebih dahulu harus distandardisasi.
HOOC CH2 CH2COOH
N CH2 CH2 N
HOOC CH2 CH2COOH
Gambar 2. Struktur EDTA
Pada Gambar 2 di atas, terlihat dari strukturnya bahwa molekul EDTA
mengandung donor elektron baik dari atom oksigen maupun atom nitrogen yang dapat menghasilkan kelat bercincin sampai dengan enam secara serempak (Khopkar, 1990).
Eriochrome Black T (EBT) adalah indikator kompleksometri yang merupakan asam berbasa tiga dengan bentuk protonasi berwarna biru dan berubah menjadi merah ketika membentuk komplek dengan kalsium, magnesium atau ion logam lain. Nama lain dari Eriochrome Black T adalah Solochrome Black T atau EBT (Anonim, 2010). Logam - logam yang banyak dititrasi dengan EBT adalah Ca2+, Mg2+, Ni2+, dan Zn2+.
Kesadahan total yaitu jumlah ion Ca2+ dan Mg2+ yang dapat ditentukan melalui
titrasi dengan EDTA sebagai titran dan menggunakan indikator yang peka terhadap semua kation tersebut (Albert dan Santika, 1984). Kesadahan total pada umumnya dinyatakan dalam satuan ppm (part per million), tingkat kekerasan (dH), atau dengan menggunakan konsentrasi molar kesadahan total. Satu satuan kesadahan Jerman (dH) sama dengan 10 mg / L. Di Amerika, kesadahan pada umumnya menggunakan satuan ppm sehingga satu satuan Jerman (dH) dapat digambarkan sebagai 17,8 ppm. Sedangkan satuan konsentrasi molar dari 1 mili ekuivalen = 2,8 dH = 50 ppm. Terdapat beberapa kriteria selang kesadahan yang biasa dipakai yaitu :
Beberapa metode penghilangan kesadahan air yaitu dengan pendidihan, penambahan kapur mati, penambahan soda pencuci dan proses pertukaran ion. a. Pendidihan
Jika air dididihkan, hanya kesadahan sementara yang dapat dihilangkan. Bikarbonat dipecah menjadi karbonat, air dan karbondioksida, berikut persamaannya :
Ca(HCO3)2 (aq) dipanaskan CaCO3 (s) + H2O (aq) + CO2 (g)
21
b. Penambahan kapur mati (Proses Clark)
Kapur mati (kalsium hidroksida) hanya dapat memisahkan kesadahan sementara. Kapur harus ditambah pada jumlah yang telah diperhitungkan sehingga kapur tersebut hanya mampu untuk menetralkan bikarbonat dan terbentuk kalsium karbonat yang tidak larut.
Ca(HCO3)2(aq) + Ca(OH)2(aq) 2CaCO3(s) + 2H2O (aq)
c. Penambahan soda pencuci
Metode ini menghilangkan kesadahan sementara dan kesadahan tetap. Soda pencuci (natrium karbonat) bereaksi dengan garam kalsium dan magnesium dalam air sadah membentuk garam natrium yang larut dan garam kalsium dan
magnesium yang tidak larut yang tertinggal sebagai endapan. CaSO4(aq) + Na2CO3(aq) dipanaskan CaCO3(s) + Na2SO4 (aq)
d. Proses pertukaran ion
Metode ini digunakan dalam rumah tangga dan industri untuk menghilangkan kesadahan sementara dan kesadahan tetap. Proses ini meliputi penggunaan resin alami dan resin buatan seperti zeolit. Air sadah dilewatkan melalui kolom yang diisi resin dan ion-ion kalsium dan magnesium dalam air ditukar ion natrium dalam resin (Gaman, 1992).
sabun. Hal ini disebabkan karena air telah mengandung kalsium yang jika bereaksi dengan sabun akan membentuk endapan yang menyebabkan sabun menjadi tidak berbusa (Sutrisno dkk, 2000). Oleh karenanya, untuk menghindari efek yang tidak diinginkan dari terlalu tingginya kadar kesadahan dalam air minum, maka ditetapkanlah standar persyaratan konsentrasi kesadahan total oleh Peraturan Menteri Kesehatan RI No. 492 / 2010, seperti ditunjukkan pada
Lampiran 1.
C.2 Metode argentometri
Argentometri merupakan titrasi pengendapan sampel yang dianalisis dengan menggunakan ion perak. Ion-ion yang biasa ditentukan dalam titrasi ini adalah ion halida (Cl-, Br-, dan I-) (Khopkar, 1990). Metode argentometri disebut juga dengan metode pengendapan karena metode ini memerlukan pembentukan senyawa yang relatif tidak larut atau mengendap. Reaksi yang mendasari titrasi argentometri adalah :
AgNO3(aq) + Cl-(aq) AgCl(s) + NO3- (aq)
Pada titrasi argentometri, zat pemeriksaan yang telah ditambahkan indikator kalium kromat dicampur dengan larutan standar perak nitrat (AgNO3). Kadar
23
Macam-macam metode yang digunakan dalam titrasi argentometri antara lain sebagai berikut :
1. Metode Mohr
Metode ini dapat digunakan untuk menetapkan kadar klorida dan bromida dalam suasana netral dengan larutan baku perak nitrat dan penambahan larutan kalium kromat sebagai indikator.Terbentuknya endapan perak klorida terjadi pada waktu permulaan titrasi dan setelah titik ekuivalen. Adanya penambahan sedikit larutan perak nitrat akan bereaksi dengan ion kromat dengan membentuk endapan perak kromat yang berwarna merah.
2. Metode Volhard
Perak dapat ditetapkan secara teliti dalam suasana asam dengan larutan baku kalium atau amonium tiosianat. Kelebihan tiosianat dapat ditetapkan secara jelas dengan garam besi (III) nitrat atau besi (III) amonium sulfat sebagai indikator yang membentuk warna merah dari kompleks besi (III) tiosianat dalam lingkungan asam nitrat dengan konsentrasi 0,5 sampai 1,5 N. Titrasi ini harus dilakukan dalam suasana asam, sebab ion besi (III) akan diendapkan menjadi Fe(OH)3 jika suasananya basa, maka titik akhir tidak dapat ditunjukkan.
3. Metode Fajans
Judul : STUDI ANALISIS MINERAL ELEKTROLIT TERTENTU (Ca2+, Mg2+, dan Cl-) DALAM AIR
MINUM KEMASAN DAN AIR MINUM SUMBER MATA AIR PERMUKAAN TANAH DENGAN MENGGUNAKAN METODE TITRIMETRI EDTA DAN ARGENTOMETRI
Nama Mahasiswa : Ratna Maulina Dewi
Nomor Pokok Mahasiswa : 0717011056 Jurusan : Kimia S1
Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
MENYETUJUI
Komisi Pembimbing
Pembimbing I, Pembimbing II,
Dra. Fifi Martasih, M.S. Ni Luh Gede Ratna J, M.Si. NIP. 195903061986032001 NIP. 197707132009122002
Ketua Jurusan
STUDI ANALISIS MINERAL ELEKTROLIT TERTENTU (Ca2+, Mg2+ dan Cl-) DALAM AIR MINUM KEMASAN DAN AIR MINUM SUMBER
MATA AIR PERMUKAAN TANAH DENGAN MENGGUNAKAN METODE TITRIMETRI EDTA DAN ARGENTOMETRI
Oleh
Ratna Maulina Dewi Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai Gelar SARJANA SAINS
Pada Jurusan Kimia
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMPUNG
MENGESAHKAN
1. Tim Penguji
Ketua : Dra. Fifi Martasih, M.S. ...
Sekretaris : Ni Luh Gede Ratna J., M. Si ...
Penguji
Bukan Pembimbing : Diky Hidayat, M. Sc ...
2. Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Prof. Suharso, Ph. D. NIP. 196905301995121001
MOTTO
“
Sukses bukan kunci menuju kebahagiaan. Kebahagiaan adalah
kunci sukses. Jika anda menyukai apa yang anda kerjakan, anda
a a
”
(albert scweitzer)
“
Janganlah bimbang menghadapi segala penderitaan, sebab
makin dekat cita-cita akan tercapai, makin banyak penderitaan
ya a a a ”
Ku persembahkan karya kecil ini untuk :
Papa dan mama tercinta yang senantiasa mencurahkan
segenap perhatian dan kasih sayangnya..
Ke tiga kakakku ( mba nana, mas keris dan mba mela ) serta
ketiga adikku ( rani, poppy, dan vania ) yang telah
menyumbangkan semangat kehidupan, dan tak lupa juga
kepada alm. Adikku mercy yang selalu ku sayangi..
Dan untuk sahabat terbaikku ( refi, yanti, cantik, feby, nia
dan winda) yang senantiasa memberikan dukungan, motivasi
serta semangat..
Serta rekan – rekan se Almamater khususnya kimia 07
thank’s 4 All...
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bandar Lampung pada tanggal 29 Januari 1989, sebagai anak keempat dari tujuh bersaudara dari pasangan Bapak R. Edy Yanto dan Ibunda T. Arida Yanti.
Pendidikan dimulai dengan memasuki jenjang pendidikan di Sekolah Dasar (SDN 8) Gedong Air yang diselesaikan pada tahun 1994. Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama (SLTP) di SLTPN 26 di Bandar Lampung pada tahun 2003 dan Sekolah Menengah Atas (SMA) di SMA PLUS (UNESCO) Bandar Lampung, pada tahun 2006.
Pada tahun 2007, penulis terdaftar sebagai mahasiswa di Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Universitas Lampung, melalui jalur Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB). Selama menjadi mahasiswa, penulis pernah tercatat menjadi asisten praktikum untuk mata kuliah Kimia Dasar bagi mahasiswa Teknologi Pertanian dan Budidaya Perairan.
SANWACANA
Segala puja dan puji syukur hanyalah milik Allah SWT, karena atas rahmat, hidayah, dan kehendak-Nya penulis bisa menyelesaikan skripsi dengan judul :
“Studi Analisis Mineral Elektrolit Tertentu (Ca2+, Mg2+ dan Cl-) dalam Air
Minum Kemasan dan Air Minum Sumber Mata Air Permukaan Tanah dengan
Menggunakan Metode Titrimetri EDTA dan Argentometri”. Shalawat teriring
salam selalu tercurah kepada Nabi Muhammad SAW, beserta keluarga, sahabat, dan para pengikutnya hingga akhir zaman nanti.
Bersamaan dengan selesainya skripsi ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Ibu Dra. Fifi Martasih, M.S., selaku Pembimbing Utama atas kesediaanya untuk memberikan ilmu, bimbingan, kritik dan saran dalam proses
penyelesaian skripsi ini.
2. Ibu Ni Luh Gede Ratna Juliasih, M.Si., selaku pembimbing kedua yang telah memberikan bimbingan, masukan dan kritikan dalam proses penyelesaian skripsi ini.
4. Ibu Kamisah D. Pandiangan, M.Si., selaku Pembimbing Akademik atas bimbingan dalam penyelesaian studi.
5. Bapak Andi Setiawan, Ph.D., selaku Ketua Jurusan Kimia Fakultas MIPA Universitas Lampung.
6. Bapak Prof. Suharso, Ph. D., selaku Dekan Fakultas MIPA Universitas Lampung.
7. Bapak Prof. Dr. Ir. H. Sugeng P. Harianto, M.S., selaku Rektor Universitas Lampung.
8. Seluruh staf dosen dan karyawan di Jurusan Kimia Fakultas MIPA Univertas Lampung.
9. Kedua orang tua, kakak dan adikku tercinta dan tersayang serta seluruh keluargaku terima kasih atas curahan kasih sayang, do’a, dukungan moral dan materi serta bimbingan yang tak ternilai harganya.
10. Teman - teman kimia angkatan 2005 : mba Hafizah Helma S.Si, kak Deliana S.Si dan lainnya yang tidak dapat disebutkan satu per satu terima kasih atas motivasinya selama ini.
11. Teman - teman kimia angkatan 2006 : mba Kartika Fandika S.Si, mba Rika Yana S.Si, kak Megawati Simbolon S.Si, mba Yulistia Anggraini S.Si, mba Triana S.Si, mba Yuniarti S.Si dan lainnya yang tidak dapat disebutkan satu per satu terima kasih atas saran dan motivasinya.
Rio, Septian, Gunadi dan lainnya yang tidak dapat disebutkan satu per satu terima kasih atas bantuan dan kebersamaannya.
13. Teman – teman seperjuangan : winda, refi, yanti, cantik, feby, nia, astri, dan riri terima kasih atas kebersamaan, dukungan, dan segala bantuannya. 14. Teman – teman kimia 2008 dan seluruh orang yang telah membantu dalam
proses penyelesaian skripsi ini, terima kasih atas dukungannya dan segala bantuannya.
15. Almamater tercinta.
Akhir kata, penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, akan tetapi sedikit harapan semoga skripsi yang sederhana ini dapat berguna dan bermanfaat bagi kita semua. Amiin.
Bandar Lampung, Februari 2012 Penulis
