ANALISIS KANDUNGAN MINERAL
KALSIUM DAN MAGNESIUM PADA MUSIM HUJAN
DI BULAN DESEMBER DAN MUSIM KEMARAU
DI BULAN MARET DALAM BEBERAPA AIR MINUM
PDAM TIRTANADI DI KOTA MEDAN
SKRIPSI
OLEH:
ARIE HARTANTY
NIM 111501142
PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
ANALISIS KANDUNGAN MINERAL
KALSIUM DAN MAGNESIUM PADA MUSIM HUJAN
DI BULAN DESEMBER DAN MUSIM KEMARAU
DI BULAN MARET DALAM BEBERAPA AIR MINUM
PDAM TIRTANADI DI KOTA MEDAN
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
OLEH:
ARIE HARTANTY
NIM 111501142
PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PENGESAHAN SKRIPSI
ANALISIS KANDUNGAN MINERAL
KALSIUM DAN MAGNESIUM PADA MUSIM HUJAN
DI BULAN DESEMBER DAN MUSIM KEMARAU
DI BULAN MARET DALAM BEBERAPA AIR MINUM
PDAM TIRTANADI DI KOTA MEDAN
OLEH:
ARIE HARTANTY
NIM 111501142
Dipertahankan di HadapanPanitiaPengujiSkripsi FakultasFarmasiUniversitas Sumatera Utara
PadaTanggal :05 Agustus 2015
Pembimbing II,
Prof. Dr. Muchlisyam, M. Si., Apt. NIP 195006221980021001
Medan, 20 September 2015 Disahkan oleh
Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.App.Sc., Apt. NIP195006071979031001
Panitia Penguji,
Prof. Dr. Ginda Haro, M.Sc., Apt. NIP 195108161980031002
Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.App.Sc., Apt. NIP195006071979031001
Drs. Maralaut Batubara, M.Phill., Apt. NIP 195101311976031003
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha atas segala limpahan berkat, rahmat serta karunia-Nya sehingga penulis dapat
menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi yang berjudul “Analisis Kandungan Mineral Kalsium Dan Magnesium Pada Musim Hujan Di Bulan Desember Dan Musim Kemarau Di Bulan Maret Dalam Beberapa Air Minum
PDAM Tirtanadi Di Kota Medan”. Skripsi ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi di Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara.
Pada kesempatan ini dengan kerendahan hati penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Ibu Dr. Masfria, M. S., Apt. selaku Pejabat
Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara yang telah menyediakan fasilitas kepada penulis selama masa perkuliahan di Fakultas Farmasi. Bapak
Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.App.Sc., Apt. dan Bapak Prof. Dr. Muchlisyam, M. Si., Apt., selaku dosen pembimbing yang telah mengarahkan penulis dengan penuh kesabaran, memberikan petunjuk dan saran-saran selama penelitian
hingga selesainya skripsi ini. Bapak Prof. Dr. Ginda Haro, M.Sc., Apt., Bapak Drs. Maralaut Batubara, M.Phill., Apt. dan Ibu Dra. Sudarmi, M.Si., Apt., selaku
dosen penguji yang telah memberikan kritik, saran, dan arahan untuk menyempurnakan skripsi ini. Bapak dan Ibu staf pengajar Fakultas Farmasi yang telah mendidik selama perkuliahan, serta Ibu Dra. Saleha Salbi, Msi., Apt.,
v
Penulis juga mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang tiada terhingga kepada Ayahanda Harry Chandra dan Ibunda Eryin Ng, yang telah
memberikan cinta dan kasih sayang yang tak ternilai dengan apapun, pengorbaan baik materi maupun motivasi beserta doa yang tulus yang tidak
pernah berhenti. Kakakku tercinta Andiani Herlina Chandra dan Adikku tersayang Ardy Putra Wirtanto serta Pamanku Harianto Ng yang selalu mendoakan dan memberikan semangat. Sahabat-sahabat terbaikku Silvia,
Nanda, Eka, Fhatma, Husna, Tari, Tiwy, Maria, Erica, Lipin, Belinda serta teman-teman Farmasi 2011 dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu
persatu yang telah banyak membantu hingga selesainya penulisan skripsi ini. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan skripsi ini masihjauh dari kesempurnaan, oleh karena itu dengan segala kerendahan hati,
penulis menerima kritik dan saran demi kesempurnaan skripsi ini. Akhirnya, penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberi manfaat bagi kita semua.
Medan,20 September 2015 Penulis,
vi
ANALISIS KANDUNGAN MINERAL KALSIUM DAN MAGNESIUM PADA MUSIM HUJAN DI BULAN DESEMBER DAN MUSIM KEMARAU DI BULAN MARET DALAM BEBERAPA AIR MINUM
PDAM TIRTANADI DI KOTA MEDAN
ABSTRAK
Mineral yang terkandung dalam air minum memiliki pengaruh terhadap kesehatan tubuh sehingga WHO(World Health Organization) merekomendasikan kadar minimum kalsium dan magnesium dalam air minum adalah 20 mg/L dan 10 mg/L. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kandungan mineral dalam air minum yaitu musim dan lokasi pengambilan sampel. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh musim terhadap kandungan mineral kalsium dan magnesium pada beberapa air minum PDAM Tirtanadi di kota Medan.
Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah air PDAM Tirtanadi yang diambil dari beberapa Instalasi Produksi Air Bersih di kota Medan yaitu Sibolangit, Sunggal, Deli Tua. Pengambilan sampel dilakukan sebanyak dua kali yaitu pada musim hujan dan musim kemarau. Analisis kuantitatif kalsium dan magnesium menggunakan spektrofotometer serapan atom nyala udara-asetilen, dilakukan pada panjang gelombang berturut-turut 422,7 nm dan 285,20 nm.
Hasil penelitian menunjukkan kadar kalsium pada musim hujan di bulan Desember pada Instalasi Produksi Air Bersih Sibolangit, Sunggal, dan Deli Tua berturut-turut adalah 9,9015 ± 0,0338 mg/L; 7,4037 ± 0,0461 mg/L; 8,8416 ± 0,4285 mg/L sedangkan kadar kalsium pada musim kemarau di bulan Maret pada Instalasi Produksi Air Bersih Sibolangit, Sunggal, Deli Tua berturut-turut adalah 9,0872 ± 0,0642 mg/L; 4,8441 ± 0,0109 mg/L; 7,0511 ± 0,0313 mg/L. Kadar magnesium pada musim hujan di bulan Desember pada Instalasi Produksi Air Bersih Sibolangit, Sunggal, dan Deli Tua berturut-turut adalah 7,1237 ± 0,1267 mg/L; 4,6288 ± 0,0811 mg/L; 5,3615 ± 0,2212 mg/L sedangkan kadar magnesium pada musim kemarau di bulan Maret pada Instalasi Produksi Air Bersih Sibolangit, Sunggal, Deli Tua berturut-turut adalah 6,3572 ± 0,0770 mg/L; 2,6320 ± 0,0458 mg/L; dan 4,2380 ± 0,0237 mg/L.
Kesimpulannya bahwa ada perbedaan kadar kalsium dan magnesium antara bulan Desember dan bulan Maret, dimana kita ketahui bulan Desember adalah musim Hujan dan bulan Maret adalah musim Kemarau. Kadar kalsium dan magnesium dalam air minum PDAM Tirtanadi pada musim hujan lebih tinggi dibandingkan dengan musim kemarau serta kadar kalsium dan magnesium dalam air PDAM Tirtanadi Medan telah memenuhi persyaratan kesehatan Baku Mutu Air Minum menurut Meskes RI No.01/Birhukmas/I/1975 tetapi belum memenuhi persyaratan WHO.
Kata kunci : air minum, PDAM Tirtanadi, Musim hujan, Musim kemarau,
vii
MINERAL ANALYSIS OF CALCIUM AND MAGNESIUM OF RAIN SEASON ON DESEMBER AND DRY SEASON ON MARCH IN SOME
TIRTANADI’S TAP WATER OF MEDAN CITY ABSTRACT
Minerals contained in water have effects on our health which makes WHO(World Health Organization) recommends that the minimum amount of calcium and magnesium in drinking water is 20 mg/L and 10 mg/L. There are some factors that affect the content of mineral in drinking water which are seasons and the locations where samples are taken. The purpose of this research is discover the influence of seasons towards the content of calcium and magnesium mineral in a few Tirtanadi’s tap water of Medan City.
The samples used in this observation is the Tirtanadi’s tap water from some different places in Medan which are Sibolangit,Sunggal and Deli Tua. The samples are taken twice, once during the dry season and once during the rainy season. Quantitative analysis was done by atomic absorption spectrophotometer with acetylene-air flame. Calcium and Magnesium were quantitative analyzed at 422,7 nm and 285,20 nm wavelength.
The observation result shows that the amount of Tirtanadi tap water’s calcium during the rainy season on Desember in Sibolangit,Sunggal,and Deli Tua consecutively are 9.9015 ± 0.0338 mg/L; 7.4037 ± 0.0461 mg/L; 8.8416 ± 0.4285 mg/L. Meanwhile the amount of Tirtanadi tap water’s calcium during the dry season on March in Sibolangit, Sunggal, and Deli Tua concecutively are 9.0872 ± 0.0642 mg/L; 4.8441 ± 0.0109 mg/L; 7.0511 ± 0.0313 mg/L. The amount of Tirtanadi tap water’s magnesium during the rainy season on Desember in Sibolangit, Sunggal, Deli Tua consecutively are 7.1237 ± 0.1267 mg/L; 4.6288 ± 0.0811 mg/L; 5.3615 ± 0.2212 mg/L. Meanwhile the amount of Tirtanadi tap water’s magnesium during the dry season on March in Sibolangit, Sunggal and Deli Tua consecutively are 6.3572 ± 0.1267 mg/L; 2.6320 ± 0.0770 mg/L; 4.2380 ± 0.0237 mg/L.
The conclusion is there are differrence calcium and magnesium content between December and March, whom we know that December is rain season and March is dry season. The amount of calcium and magnesium in Tirtanadi’s tap water during the rainy season is higher compared to the amount during dry season. The amount of calcium and magnesium Tirtanadi’s tap water has qualified the Drinking Water Quality Standard acording to RI No.01/Birhukmas/I/1975, but it has not met the WHO’s requirements.
Keyword: drinking water, Tirtanadi’s tap water, rainy season, dry season,
viii
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL ... ….. i
HALAMAN JUDUL ... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
ABSTRAK ... vi
ABSTRACT ... vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR TABEL ... xii
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiv
BAB IPENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Perumusan Masalah ... 4
1.3 Hipotesis ... 4
1.4 Tujuan Penelitian ... 4
1.5 Manfaat Penelitian ... 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 6
2.1 Air minum ... 6
2.2 Mineral Dalam Air Minum ... 9
2.2.1 Kalsium ... 9
2.2.2 Magnesium ... 10
2.3 Sumber – Sumber Air Minum ... 11
ix
2.3.2 Air Permukaan ... 10
2.3.3 Air Tanah ... 12
2.3.4 Mata Air ... 12
2.4 Proses Pengolahan Air PDAM Tirtanadi ... 12
2.5 Manfaat Mineral Dalam Air Minum ... 14
2.6 Kadar Mineral Dalam Air Minum ... 16
2.7 Musim Di Indonesia ... 18
2.8 Analisis Mineral Dalam Air Minum ... 18
2.8.1 Titrasi Kompleksometri ... 18
2.8.2 Spektrofotometer Serapan Atom ... 19
2.9 Validasi Metode Analisis ... 22
BAB III METODE PENELITIAN ... 25
3.1 Lokasi Penelitian... 25
3.2Alat... 25
3.3 Bahan ... 25
3.4 Prosedur Penelitian ... 26
3.4.1 Metode Pengambilan Sampel ... 26
3.4.2 Pembuatan Pereaksi ... 26
3.4.2.1 Larutan H2SO4 1N ... 26
3.4.2.2 Larutan Natrium Hidroksida 2N ... 26
3.4.2.3 Larutan Kuning Titan 0,1% b/v ... 26
3.4.3Penyiapan Sampel ... 27
3.5 Analisis Kualitatif ... 27
3.5.1 Kalsium ... 27
x
3.5.2Magnesium ... 27
3.5.1.2Uji dengan Larutan Kuning Titan 0,1% b/v ... 27
3.6 Analisis Kuantitatif ... 27
3.6.1Pembuatan kurva kalibrasi kalsium ... 27
3.6.2Pembuatan kurva kalibrasi Magnesium ... 28
3.6.3 Pengukuran Serapan Deretan Larutan Standar dan Sampel dengan Spektrofotometer Serapan Atom ... 28
3.6.4 Penetapan Kadar Kalsium dan Magnesium Dalam Sampel ... 29
3.6.4.1 Penetapan Kadar Kalsium ... 29
3.6.4.2 Penetapan Kadar Magnesium ... 29
3.7 Analisis Data Secara Statistik ... 30
3.7.1 Penolakan Hasil Pengamatan ... 30
3.7.2 Pengujian Beda Nilai Rata-Rata Antar Sampel ... 31
3.7.3 Validasi Metode Analisis ... 32
3.7.3.1 Uji Perolehan Kembali (Recovery) ... 32
3.7.3.2 Uji Presisi ... 33
3.7.3.3 Penentuan Batas Deteksi dan Batas Kuanti- tasi ... 33
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 35
4.1 Analisis Kualitatif ... 35
4.2 Analisis Kuantitatif ... 36
4.2.1 Kurva Kalibrasi Kalsium dan Magnesium ... 36
4.2.2 Kadar Kalsium dan Magnesium dalam sampel ... 37
xi
4.4 Uji Akurasi Dengan Persen Perolehan Kembali ... 41
4.5 Uji Presisi ... 42
4.6 Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi ... 42
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 44
5.1 Kesimpulan ... 44
5.2 Saran ... 44
DAFTAR PUSTAKA ... 45
xii
DAFTAR TABEL
TabelHalaman
4.1 Analisis kualitatif mineral dalam sampel ... 35
4.2 Kadar kalsium dan magnesium dalam air PDAM
Tirtanadi pada musim hujan dan musim kemarau ... 38
4.3 Hasil beda nilai rata-rata kalsium dan magnesium
antara musim hujan dengan musim kemarau ... 40
4.4 Data hasil uji perolehan kembali kadar kalsium pada air
minum PDAM Tirtanadi ... 41
4.5 Nilai simpangan baku dan simpangan baku relatif
kalsium dan magnesium dalam sampel ... 42
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
4.1 Kurva Kalibrasi Larutan Baku Kalsium ... 36
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman
1. Bagan Alir Pembuatan Penyiapan Sampel ... 48
2. Bagan Alir Pembuatan Larutan Sampel Kalsium ... 49
3. Bagan Alir Pembuatan Larutan Sampel Magnesium ... 49
4. Data Kalibrasi Kalsium dengan Spektrofotometer Sera-
pan Atom, Perhitungan Regresi dan Koefisien
Korelasi (r) ... 50
5. Data Kalibrasi Magnesium dengan
Spektrofotometer Serapan Atom, Perhitungan
Regresi dan Koefisien Korelasi (r) ... 52
6. Perhitungan Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi
Kalsium Persamaan Garis Regresi Y = 0,0317x –
0,0002 ... 54
7. Perhitungan Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi
Magnesium Persamaan Garis Regresi Y = 0,4112 +
0,0035 ... 55
8. Hasil Analisis Kadar Kalsium dalam sampel air
PDAM Tirtanadi Musim Hujan ... 56
9. Hasil Analisis Kadar Kalsium dalam sampel air
PDAM Tirtanadi Musim Hujan ... 57
10. Hasil Analisis Kadar Magnesium dalam sampel air
xv
11. Hasil Analisis Kadar Magnesium dalam sampel air
PDAM Tirtanadi Musim Hujan ... 59
12. Contoh Perhitungan Kadar Kalsium dalam air
PDAM Tirtanadi Musim Hujan dan Musim
Kemarau ... 60
13. Contoh Perhitungan Kadar Magnesium dalam air
PDAM Tirtanadi Musim Hujan dan Musim
Kemarau ... 61
14. Perhitungan Statistika Kadar Kalsium dalam air
PDAM Tirtanadi Musim Hujan dan Musim
Kemarau ... 62
15. Perhitungan Statistika Kadar Magnesium dalam air
PDAM Tirtanadi Musim Hujan dan Musim
Kemarau ... 75
16. Hasil analisis Kadar Kalsium Setelah Penambahan
Larutan Baku pada Sampel Air PDAM Tirtanadi
Sunggal Musim Kemarau ... 86
17. Hasil analisis Kadar Magnesium Setelah
Penambahan Larutan Baku pada Sampel Air
PDAM Tirtanadi Sunggal Musim Kemarau ... 87
18. Contoh Perhitungan Uji Perolehan Kembali Kadar
Kalsium dalam Air PDAM Tirtanadi ... 88
19. Contoh Perhitungan Uji Perolehan Kembali Kadar
xvi
20. Perhitungan Simpangan Baku Relatif (RSD) Kadar
Kalsium dalam Air PDAM Tirtanadi ... 90
21. Perhitungan Simpangan Baku Relatif (RSD) Kadar Magnesium dalam Air PDAM Tirtanadi ... 91
22. Pengujian Beda Nilai Rata-Rata Kadar Kalsium pada Musim Hujan dan Musim Kemarau ... 92
23. Pengujian Beda Nilai Rata-Rata Kadar Magnesium pada Musim Hujan dan Musim Kemarau ... 94
24. Tabel Distribusi t ... 96
25. Tabel Distribusi f ... 97
26. Lokasi Pengambilan Sampel ... 98
27. Hasil Analisis Kualitatif Kalsium dan Magnesium ... 100
