PENENTUAN KADAR LOGAM BESI

INDUCTIVELY COUPLED PLASMA OPTICAL EMISSION SPECTROSCOPY (ICP-OES)

SKRIPSI

NURUL MAULIDAH 170822054

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2019

INDUCTIVELY COUPLED PLASMA OPTICAL EMISSION SPECTROSCOPY (ICP-OES)

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat gelar Sarjana Sains

NURUL MAULIDAH 170822054

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

PERSETUJUAN

Judul : Penentuan Kadar Logam Besi (Fe), Timbal (Pb) dan Natrium (Na) Pada Air Sumur Dengan Menggunakan Metode Inductively Couplet Plasma – Optical Emission Spectroscopy (ICP- OES)

Kategori : Skripsi

Nama : Nurul Maulidah

Nomor Induk Mahasiswa : 170822054

Program Studi : Sarjana (S1) Kimia Ekstensi

Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

Disetujui di

Medan, Desember 2019

Diketahui/Disetujui Oleh

Departemen Kimia FMIPA USU Pembimbing, Ketua,

Dr. Cut Fatimah Zuhra,M.Si Prof. Dr. Zul Alfian, M.Sc

NIP. 197404051999032001 NIP. 195504051983031002

PERNYATAAN ORISINALITAS

PENENTUAN KADAR LOGAM BESI (Fe), TIMBAL (Pb) DAN NATRIUM (Na) PADA AIR SUMUR DENGAN MENGGUNAKAN METODE

INDUCTIVELY COUPLED PLASMA OPTICAL EMISSION SPECTROSCOPY (ICP)

SKRIPSI

Saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Desember 2019

NURUL MAULIDAH

170822054

PENGHARGAAN

Bismillahirrahmanirrahim

Alhamdulillah, dengan mengucap puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT karena berkat rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai salah satu syarat untuk meraih gelar Sarjana. Serta shalawat dan salam saya sampaikan kepada Nabi Besar Muhammad SAW sebagai suri tauladan, semoga kita mendapat syafaat dari beliau, Amin Rabbal Alamin. Terima kasih penulis sampaikan kepada kedua orang tua tercinta Ayah (Anwar, S.E, M.M) dan Ibu (Rohana) yang selalu mendoakan, mengingatkan, serta mendukung penulis baik dari segi materil maupun moril.

Terima kasih juga penulis sampaikan kepada Bapak Prof. Dr. Zul Alfian, M.Sc selaku dosen pembimbing yang telah membantu dan memberikan bimbingan dan arahannya dan Kepada Ibu Dr. Cut Fatimah Zuhra, M.Si sebagai ketua departemen Kimia FMIPA USU dan Bapak Dr. Firman Sebayang, MS Sebagai Koordinator Kimia ekstensi USU serta seluruh dosen dan staff serta pegawai FMIPA USU yang telah memberikan ilmu dan arahan selama pendidikan saya. Untuk seluruh teman-teman kosan20 (Mardiana, Ranti, kak riri dan Aisyah), chf (Riska, Heni, Shella,Rini, Lia) serta teman ekstensi stambuk 2017 saya mengucapkan terimakasih atas doa dan perhatiannya. Semoga Allah melindungi dan mengabulkan doa kita semua.

Medan, Desember 2019

Nurul Maulidah

PENENTUAN KADAR LOGAM BESI (Fe), TIMBAL (Pb) DAN NATRIUM (Na) PADA AIR SUMUR DENGAN MENGGUNAKAN METODE

INDUCTIVELY COUPLED PLASMA OPTICAL EMISSION SPECTROSCOPY (ICP)

ABSTRAK

Penentuan Kadar Logam Besi (Fe), Timbal (Pb) dan Natrium (Na) Pada Air Sumur Dengan Menggunakan Metode Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroscopy (ICP-OES). Dalam penelitian ini pengambilan sampel dilakukan dengan metode purposive sampling. Pengawetan dan preparasi sampel dengan HNO

3(p)

dan dianalisis kadar logam menggunakan ICP-OES. Dari hasi penelitian didapatkan kandungan logam Besi (Fe) pada titik I 13,74 mg/L, titik II 2,960 mg/L, titik III 1,019 mg/L dan titik IV 2,129 mg/L, untuk Timbal (Pb) pada titik I 0,058 mg/L, titik II 0,067 mg/L, titik III 0,029 mg/L dan titik IV 0,062 mg/L dan untuk Natrium (Na) pada titik I 8,033 mg/L, titik II 21,40 mg/L, titik III 21,86 mg/L dan titik IV 21,82 mg/L. Menurut PERMENKES RI No 32 Tahun 2017 untuk keperluan Hygiene Sanitasi, kadar logam Besi (Fe) pada semua titik telah melewati ambang batas maksimum yaitu 1 mg/L dan untuk kadar logam Timbal (Pb) hanya pada titik ke III yang masih memenuhi ambang batas maksimum yang telah ditetapkan yaitu 0,05 mg/L. Sementara untuk PERMENKES RI No 492 Tahun 2010 untuk Kualitas Air Minum, kadar logam Besi (Fe) dan Timbal (Pb) telah melewati ambang batas maksimum yang telah ditetapkan yaitu Fe 0,3 mg/L Pb 0,01 mg/L. sedangkan untuk natrium (Na) semua titik masih memenuhi ambang batas maksimum yang telah ditetapkan yaitu 500 mg/L.

Kata kunci : Air Sumur, Timbal, Besi, Natrium, ICP-OES

DETERMINATION OF METAL IONS OF IRON (Fe), LEAD (Pb), AND SODIUM (Na) IN WATER WELLS WITH INDUCTIVELY COUPLED

PLASMA OPTICAL EMISSION SPECTROSCOPY METHOD (ICP-OES)

ABSTRACT

Determination of metal Irons of Iron (Fe), Lead (Pb) and Sodium (Na) in water well with Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroscopy (ICP-OES) Method. In this research, the sampling was by purposive sampling method.

Preservation and preparation of samples with HNO

3(p)

and analysis metal content using ICP-OES. From the research results, it was found that the metal content of Iron (Fe) at point I was 13.74 mg / L, point II 2.960 mg / L, point III 1.019 mg / L and point IV 2.129 mg / L, for Lead (Pb) at point I 0.058 mg / L, point II 0.067 mg / L, point III 0.029 mg / L and point IV 0.062 mg / L and for Sodium (Na) at point I 8.033 mg / L, point II 21.40 mg / L, point III 21 , 86 mg / L and point IV 21.82 mg / L. According to the Republic of Indonesia Minister of Health Regulation No. 32 Year 2017 for the purposes of Sanitary Hygiene, iron (Fe) metal levels at all points have passed the maximum threshold of 1 mg / L and for Lead metal (Pb) levels only at point III which still meets the maximum threshold which has been set at 0.05 mg / L. While for RI Minister of Health Regulation No.

492 of 2010 for Drinking Water Quality, Iron (Fe) and Lead (Pb) metal levels have passed the set maximum threshold of Fe 0.3 mg / L Pb 0.01 mg / L. while for sodium (Na) all points still meet the maximum threshold that has been set at 500 mg / L.

Key Words : Water Well, Iron, Lead, Sodium, ICP-OES

DAFTAR ISI

Halaman

PERSETUJUAN i

PERNYATAAN ii

PENGHARGAAN iii

ABSTRAK iv

ABSTRACT v

DAFTAR ISI vi

DAFTAR TABEL viii

DAFTAR GAMBAR ix

DAFTAR LAMPIRAN 40

Bab 1 PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Permasalahan 3

1.3 Batasan Masalah 3

1.4 Tujuan Penelitian 4

1.5 Manfaat Penelitian 4

1.6 Metode Penelitian 5

Bab 2 TINJAUAN PUSTAKA 6

2.1 Air 6

2.2 Karakteristik Air 7

2.3 Sumber Air 9

2.3.1 Air Angkasa (Hujan) 9

2.3.2 Air Permukaan 10

2.3.3 Air Tanah 10

2.4 Pengelolaan Air 12

2.5 Logam 12

2.5.1 Besi (Fe) 13

2.5.2 Timbal (Pb) 13

2.5.3 Natrium (Na) 14

2.6 Inductively Coupled Plasma (ICP) 15

2.6.1 Jenis-jenis ICP 16

2.6.1.1 ICP-AES/ ICP-OES 16

2.6.1.2 ICP-MS 16

2.6.2 Prinsip Kerja ICP 17

2.6.2.1 Prinsip Kerja ICP-MS 17

2.6.2.2 Prinsip Kerja ICP-AES/ICP-OES 18

2.7 Instrumentasi 18

BAB 3 METODE PENELITIAN 20

3.1 Waktu dan Tempat 20

3.3 Prosedur Penelitian 21

3.3.1 Metode Pengambilan Sampel 21

3.3.2 Pengawetan dan Preparasi Sampel 21

3.3.3 Pembuatan Larutan Standar Besi (Fe) 21 3.3.3.1 Pembuatan Larutan Standard Besi (Fe) 10 mg/L 21 3.3.3.2 Pembuatan Larutan Seri Standard Besi (Fe) 0,1: 0,5: 1: 1,5: 2,5 mg/L 21

3.3.4 Pembuatan Larutan Standar Timbal (Pb) 22

3.3.4.1 Pembuatan Larutan Standard Timbal (Pb) 10 mg/L 22 3.3.4.2 Pembuatan Larutan Seri Standard Timbal 0,1: 0,5: 1: 1,5: 2,5mg/L 22

3.3.5 Pembuatan Larutan Standar Natrium (Na) 22

3.3.5.1 Pembuatan Larutan Standard Natrium (Na) 10 mg/L 22 3.3.5.2 Pembuatan Larutan Seri Standard Natrium 0,1: 0,5: 1: 1,5: 2,5 mg/L 22

3.4 Bagan Penelitian 23

3.4.1 Preparasi Sampel dan Penentuan Kadar Logam 23

3.4.2 Pembuatan Larutan Standar Besi (Fe) 24

3.4.3 Pembuatan Larutan Standar Timbal (Pb) 25

3.4.4 Pembuatan Larutan Standar Natrium (Na) 26

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 27

4.1 Hasil Percobaan 27

4.1.1 Logam Besi (Fe) 27

4.1.2 Logam Timbal (Pb) 29

4.1.3 Logam Natrium (Na) 31

4.1.4 Hasil Analisa Logam Fe, Pb, Dan Na Dalam Air Sumur 33

4.2 Pembahasan 33

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 36

5.1 Kesimpulan 36

5.2 Saran 36

DAFTAR PUSTAKA 37

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

Tabel

4.1 Hasil Penurunan Persamaan Garis Regresi Untuk Logam Fe 27

4.2 Hasil Penurunan Persamaan Garis Regresi Untuk Logam Pb 29

4.3 Hasil Penurunan Persamaan Garis Regresi Untuk Logam Fe 31

4.4 Hasil Analisa Logam Fe, Pb dan Na Dalam Air Sumur 33

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman

Gambar

2.1 Alat Instrumen Inductively Coupled Plasma (ICP) 15

2.2 Skematis Alat ICP-OES 18

4.1 Kurva Kalibrasi Larutan Seri Standar Logam Besi (Fe) 28

4.2 Kurva Kalibrasi Larutan Seri Standar Logam Timbal (Pb) 30

4.3 Kurva Kalibrasi Larutan Seri Standar Logam Natrium (Na) 32

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Judul Halaman

Lampiran

1. Tabel Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 492 Tahun 2010 41 2. Tabel Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 32 Tahun 2017 43

3. Report Of Analysis 44

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air merupakan salah satu sumber energi gerak dalam kehidupan (Effendi, 2003). Sumber daya air merupakan unsur paling esensial, penentu terpenting dalam kehidupan dan faktor yang menentukan tingkat kemakmuran masyarakat (Arsyad S, 2008). Air bersih menjadi kebutuhan pokok manusia yang meliputi air yang dikonsumsi, untuk mandi, mencuci dan berbagai bentuk kegiatan kebersihan lingkungan lainnya (Triatmadja, 2019).

Salah satu jenis sarana penyediaan air bersih yang banyak digunakan oleh masyarakat sebagai sumber air bersih adalah sumur gali. Sarana ini menggambil air tanah dangkal sehingga keberadaan nya dipandang efisien dan efektif guna memenuhi kebutuhan hidup. Peningkatan jumlah penduduk akan berpengaruh terhadap kebutuhan pokok yaitu kebutuhan air bersih. Kebutuhan akan air bersih terus meningkat sedangkan sumber daya air bersih terus menurun (Effendi, 2003).

Air menutupi sekitar 70 % permukaan bumi, dengan jumlah sekitar 1.368 juta km

³

, terdapat dalam berbagai bentuk misalnya uap air, es, cairan dan salju.

Air tawar terutama terdapat di sungai, danau, air tanah (ground water) dan gunung es (glacier) (Effendi, 3003). Air yang berada di alam bukanlah didapat dalam bentuk murni, melainkan sebagai air yang mengandung bermacam-macam zat, baik yang terlarut ataupun yang tersuspensi. Air yang berasal dari tanah atau daratan pada umumnya mengandung bahan-bahan metal terlarut seperti Na, Mg, Ca, dan Fe (Fardiaz, 1992).

Air yang digunakan tidak terlepas dari pencemaran yang diakibatkan ulah

dari masyarakat disekitarnya. Beberapa bahan pencemar seperti bahan

mikrobiologi, bahan organik dan inorganik akan membahayakan bagi kehidupan,

terutama gangguan kesehatan. Efek kesehatan terkait dengan paparan kontaminan

pencemaran air yang masuk ke tubuh dapat merusak otak dan sistem saraf juga

dapat menganggu fungsi enzim didalam tubuh (Herawanto, 2019).

Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya oleh ( Muttaqin, 2017) mengenai analisa kandungan logam Cu, Zn pada perairan danau linting dengan menggunakan metode ICP dimana kedua logam tersebut melebihi ambang baku mutu pemerinah. (Yuliani, 2017) mengenai kualitas air sumur bor diperumahan bekas persawahan gunung putri jawa barat dengan menggunakan alat ICP dimana kandungan Timbal, Mangan, Besi dan Kadmium masih memenuhi standar baku mutu untuk air bersih.

Salah satu rumah sakit yang terletak di Jl. Soekarno Hatta diduga telah mencemari sumur warga. Menurut dari keterangan warga sekitar, pencemaran dari rumah sakit telah berlangsung hampir lima tahun. Oleh karena hal diatas, maka peneliti tertarik untuk meneliti kandungan logam timbal, besi dan natrium yang terdapat pada air sumur, apakah sesuai dengan standar baku air minum dan keperluan hygiene sanitasi.

Pengambilan sampel dilakukan diempat titik dengan metode purposive sample, dengan mempertimbangkan letak sumur dengan pencemaran. Sampel yang telah dikumpulkan di analisa dengan menggunakan alat Inductively Coupled Plasma – Optical Emission Spectroscopy (ICP-OES) dengan sekali injeksi dapat mengukur beberapa unsur sekaligus didalam sampel pada saat pengukuran.

Berdasarkan ketentuan dalam Peraturan Menteri Kesehatan Republik

Indonesia Nomor 32 Tahun 2017 Tentang Standar Baku Mutu Kesehatan

Lingkungan Dan Persyaratan Kesehatan Air Untuk Keperluan Higiene Sanitasi

telah menetapkan standar baku mutu konsentrasi maksimum untuk logam Timbal

(Pb) 0,05 mg/L dan Besi (Fe) 1 mg/L dan berdasarkan Peraturan Pemenrintah

Kesehatan Republik Indonesia Nomor 492 Tahun 2010 Tentang Persyaratan

Kualitas Air Minum telah menetapkan standar baku mutu konsentrasi maksimum

untuk logam Besi (Fe) 0,3 mg/L, Timbal (Pb) 0,01 mg/L dan Natrium (Na) 500

mg/L.

1.2 Permasalahan

Berdasarkan uraian latar belakang, maka penulis merumuskan beberapa hal yang menjadi masalah dalam penelitian ini adalah:

1. Berapakah konsentrasi kandungan logam Besi (Fe), Timbal (Pb) dan Natrium (Na) pada air sumur ?

2. Apakah kandungan logam Besi (Fe), Timbal (Pb) dan Natrium (Na) memenuhi standar kualitas air minum berdasarkan Peraturan Pemenrintah Kesehatan Republik Indonesia Nomor 492 Tahun 2010 ? 3. Apakah air sumur dapat dipakai untuk keperluan hygiene sanitasi

berdasarkan dalam Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 32 Tahun 2017?

1.3 Batasan Masalah

Untuk mandapatkan suatu hasil penelitian dari permasalahan yang ditentukan, maka perlu ada pembatasan masalah penelitian. Adapun batasan masalah dalam penelitian ini adalah :

1. Kandungan logam yang diteliti dibatasi pada penentuan logam Besi (Fe), Timbal (Pb) dan Natrium (Na).

2. Sampel air yang digunakan dalam penelitian ini diambil dari empat sumur warga yang terletak di arah Timur Laut di Jl. Soekarno Hatta yang digunakan oleh warga.

3. Metode pengambilan sampel air menggunakan metode purposive

sampling.

1.4 Tujuan Penelitian

1. Untuk menentukan konsentrasi logam Besi (Fe), Timbal (Pb) dan Natrium (Na) pada air sumur yang terletak di jl. Soekarno Hatta

2. Untuk mengetahui kandungan logam Besi (Fe), Timbal (Pb) dan Natrium (Na) memenuhi standar kualitas air minum berdasarkan Peraturan Pemenrintah Kesehatan Republik Indonesia Nomor 492 Tahun 2010.

3. Untuk mengetahui air sumur dapat dipakai untuk keperluan hygiene sanitasi berdasarkan dalam Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 32 Tahun 2017.

1.5 Manfaat Penelitian

1. Untuk memberi informasi ilmiah kepada masyarakat mengenai kandungan logam Besi (Fe), Timbal (Pb) dan Natrium (Na) pada air sumur.

2. Untuk memberikan informasi ilmiah kepada warga tentang air sumur layak untuk dikonsumsi secara langsung atau tidak berdasarkan Peraturan Pemenrintah Kesehatan Republik Indonesia Nomor 492 Tahun 2010.

3. Untuk memberikan informasi ilmiah kepada warga tentang air sumur dapat dipakai secara langsung atau tidak untuk keperluan hygiene sanitasi berdasarkan dalam Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 32 Tahun 2017.

4. Untuk memberikan bahan masukan dan informasi untuk pemerintah

terkait dalam menanggulangi pencemaran lingkungan.

1.6 Metode Penelitian

Penelitian ini bersifat Eksperimen Laboratorium dan bersifat Purposif.

Sampel yang dianalisis adalah sampel air sumur warga yang letaknya berbeda di arah Timur Laut Jl. Soekarno Hatta. Kemudian sampel dimasukkan ke dalam botol plastik yang berbeda yang sebelumnya telah dibilas dengan aquades dan sampel. Pengukuran pH langsung dilakukan pada saat pengambilan sampel.

Sampel di destruksi dengan menggunakan Asam Nitrat Pekat (HNO

3

)

(P)

.

Penentuan kadar logam Besi (Fe), Timbal (Pb) dan Natrium (Na) pada air sumur

warga menggunakan metode Inductively Coupled Plasma – Optical Emission

Spectroscopy (ICP-OES) yang dilakukan disalah satu laboratorium PT Surveyor

cabang Medan.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Air

Air merupakan substansi kimia dengan rumus H

2

O yang memiliki kemampuan untuk melarutkan banyak zat kimia lainnya, seperti garam-garam, gula, asam, beberapa jenis gas dan banyak macam molekul organik. Air dapat berwujud padatan (es), cairan, dan gas (uap air) dan merupakan satu-satunya zat yang secara alami terdapat di permukaan bumi dalam ketiga wujudnya tersebut.

Air sering disebut sebagai pelarut universal karena air melarutkan banyak zat kimia (Achmad, 2004).

Keberadaan air di setiap lokasi diakibatkan oleh adanya siklus air dari laut, genangan dan air permukaan diubah menjadi uap, kemudian menjadi awan dan akhirnya jatuh sebagai hujan. Air hujan sebagian masuk ke dalam tanah sebagai air tanah, mengalir sebagai aliran permukaan, menguap atau diserap oleh tumbuhan atau benda-benda lain di atas tanah.

Kebutuhan air mencakup banyak hal dan sangat luas, misalnya kebutuhan air untuk irigasi (tanaman), peternakan, perikanan, industri serta kebutuhan air untuk rumah tangga.Kesehatan lingkungan dapat terwujud dengan dukungan air yang bersih di lingkungan tersebut. Sumber air menjadi bagian terpenting dari jaringan air minum. Saat ini sumber air sudah semakin berkurang karena perubahan iklim, polusi dan kemampuan daerah aliran sungai menyimpan air sementara (Triatmadja, 2019).

Menurut Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 32 Tahun 2017, air untuk keperluan Higiene Sanitasi digunakan untuk keperluan sehari-hari dan pemeliharaan kebersihan perorangan seperti mandi dan sikat gigi, serta untuk keperluan cuci bahan pangan, peralatan makan dan pakaian.

Air yang diperuntukan bagi konsumsi manusia harus berasal dari sumber

yang bersih dan aman. Sumber air yang bersih dan aman tersebut, antara lain:

3. Tidak berasa dan tidak berbau.

4. Dapat dipergunakan untuk mencukupi kebutuhan domestik dan rumah tangga.

5. Memenuhi standar minimal yang ditentukan oleh WHO atau Departemen Kesehatan RI (Chandra, 2005).

Untuk mengetahui apakah suatu air terpolusi atau tidak, diperlukan pengujian.

Pengujian yang umum dilakukan untuk menentukan tingkat polusi air antara lain:

1. Nilai pH, keasaman dan alkalinitas 2. Suhu

3. Warna, bau dan rasa 4. Jumlah padatan 5. Nilai BOD/COD

6. Pencemaran mikroorganisme pathogen 7. Kandungan minyak

8. Kandungan logam berat

9. Kandungan bahan radio aktif (Fardiaz R, 1992)

2.2 Karakteristik Air

Air memiliki karakteristik yang khas yang tidak dimiliki oleh senyawa kimia yang lain. Karakteristik tersebut adalah :

1. Pada kisaran suhu yang sesuai bagi kehidupan, yakni 0

^o

C (32

^o

F) - 100

^o

C, air berwujud cair. Suhu 0°C merupakan titik beku (freezing point) dan suhu 100°C merupakan titik didih (boiling point) air. Tanpa sifat tersebut, air yang terdapat didalam jaringan tubuh makhluk hidup maupun air yang terdapat dilaut, sungai, danau dan badan air lain akan berada dalam bentuk gas atau padatan, sehingga tidak akan terdapat kehidupan di muka bumi, karena sekitar 60 % - 90 % bagian sel makhluk hidup adalah air.

2. Perubahan suhu air berlangsung lambat sehingga air memiliki sifat

sebagai penyimpan panas yang sangat baik. Sifat ini memungkinkan air

tidak menjadi panas atau pun dingin seketika. Perubahan suhu air yang

lambat mencegah terjadinya stress pada makhluk hidup karena adanya perubahan suhu yang mendadak dan memelihara suhu bumi agar sesuai bagi makhluk hidup. Sifat ini juga menyebabkan air sangat baik sebagai pendingin mesin.

3. Air memerlukan panas yang tinggi dalam proses penguapan.

Penguapan (evaporasi) adalah proses perubahan air menjadi uap air.

Proses ini memerlukan energi panas dalam jumlah yang besar.

Sebaliknya, proses perubahan uap air menjadi cairan (kondensasi) melepaskan energi panas yang besar. Pelepasan energi ini merupakan salah satu penyebab mengapa kita merasa sejuk pada saat berkeringat.

Sifat ini juga merupakan salah satu faktor utama yang menyebabkan terjadinya penyebaran panas secara baik di bumi.

4. Air merupakan pelarut yang baik. Air mampu melarutkan berbagai jenis senyawa kimia. Air hujan mengandung senyawa kimia dalam jumlah yang sangat sedikit, sedangkan air laut dapat mengandung senyawa kimia hingga 35.000 mg/liter. Sifat ini memungkinkan unsur hara (nutrient) terlarut diangkut ke seluruh jaringan tubuh makhluk hidup dan memungkinkan bahan – bahan toksik yang masuk kedalam jaringan tubuh makhluk hidup dilarutkan untuk dikeluarkan kembali. Sifat ini juga memungkinkan air digunakan sebagai pencuci yang baik dan pengencer bahan pencemar (polutan) yang masuk kebadan air.

5. Air memiliki tegangan permukaan yang tinggi. Suatu cairan dikatakan

memiliki tegangan permukaan yang tinggi jika tekanan antar molekul

cairan tersebut tinggi. Tegangan permukaan yang tinggi menyebabkan

air memiliki sifat membasahi suatu bahan secara baik. Tegangan

permukaan yang tinggi juga memungkinkan terjadinya sistem kapiler,

yaitu kemampuan untuk bergerak dalam pipa kapiler (pipa dengan

lubang yang kecil). Dengan adanya sistem kapiler dan sifat pelarut yang

baik, air dapat membawa nutrient dari dalam tanah ke jaringan

tumbuhan (akar, batang, dan daun). Adanya tegangan permukaan

6. Air merupakan satu – satunya senyawa yang merenggang ketika membeku. Pada saat membeku, air merenggang sehingga es memiliki nilai densitas (massa/volume) yang lebih rendah dari pada air. Dengan demikian, es akan mengapung di air. Sifat ini mengakibatkan danau – danau didaerah yang beriklim dingin hanya membeku pada bagian permukaan (bagian di bawah pemukaan masih berupa cairan) sehingga kehidupan organisme akuatik tetap berlangsung. Sifat ini juga dapat mengakibatkan pecahnya pipa air pada saat air di dalam pipa membeku.

Densitas (berat jenis) air maksimum sebesar 1 g/cm

³

terjadinya pada suhu 3,95 °C. Pada suhu lebih besar maupun lebih kecil dari 3,95 °C, densitas air lebih kecil dari satu (Mahendra, 2019).

2.3 Sumber Air

Air yang berada di permukaan bumi ini dapat berasal dari berbagai sumber. Berdasarkan letak sumbernya, air dapat dibagi menjadi air angkasa (hujan), air permukaan dan air tanah.

2.3.1. Air Angkasa (Hujan)

Air angkasa atau air hujan merupakan sumber utama air di bumi. walau pada saat presipitasi air hujan 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 (CO

2

, Ni dan NH

3

) (Chandra, 2005).

Pemanfaatan air hujan sebagai sumber air bersih untuk kebutuhan individu

perorangan atau kelompok, pemerintah biasanya membangun bendungan dan

tendon air untuk menyimpan. Penggunaan air hujan ini akan mengurangi

pemakaian air tanah, yang dapat di pergunakan disaat musim kering serta

penampungan dengan bendungan dan tendon juga dapat menekan terjadinya

banjir (Abduh, 2018).

2.3.2 . Air Permukaan

Air tawar berasal dari dua sumber, yaitu air permukaan (surface wate) dan air tanah (ground water). Air permukaan adalah air yang berada di sungai, danau, waduk, rawa dan badan air lain yang tidak mengalami infiltrasi ke bawah tanah. Areal tanah yang mengalirkan air ke suatu badan air disebut watersheds atau drainage basis. Air yang mengalir dari daratan menuju suatu badan air disebut limpasan permukaan (surface run off) dan air yang mengalir di sungai menuju laut disebut aliran air sungai (river run off). Sekitar 69% air yang masuk ke sungai berasal dari hujan, pencairan es/salju (terutama untuk wilayah ugahari) dan sisanya berasal dari tanah (Effendi, 2003).

Air permukaan merupakan salah satu sumber penting bahan baku air bersih. Air permukaan merupakan sumber air yang paling tercemar akibat kegiatan manusia, fauna, flora dan lainnya. Sumber air permukaan seperti sungai, rawa, selokan dan parit mempunyai persamaan yaitu mengalir dan dapat menghanyutkan bahan yang tercemar (Chandra, 2005).

2.3.3. Air Tanah

Air tanah (ground water) berasal dari air hujan yang jatuh ke permukaan bumi yang kemudian mengalami perkolasi atau penyerapan ke tanah dan mengalami proses filtrasi secara alamiah. Proses yang telah dialami air hujan tersebut di dalam perjalanannya ke bawah tanah menembus beberapa lapisan tanah dan menyebabkan terjadinya kesadahan pada air (hardness of water).

Kesadahan pada air ini menyebabkan air mengandung zat-zat mineral antara lain Kalsium, magnesium, natrium dan logam berat seperti Fe dan Mn (Chandra, 2005).

Air tanah dapat dibedakan menjadi dua, yaitu air tanah tidak tertekan

(bebas) dan air tanah tertekan. Air tanah bebas adalah air dari akifer yang hanya

sebagian terisi air, terletak di suatu dasar yang kedap air dan mempunyai

permukaan bebas.

Pengambilan sampel yang berupa air tanah bebas dapat dilakukan di tempat- tempat sebagai berikut:

1. Bagian hulu dan hilir dari lokasi penimbunan atau pembuangan sampah kota/industri.

2. Bagian hilir daerah pertanian yang diperlakukan dengan pestisida dan pupuk kimia secara intensif.

3. Daerah pantai yang mengalami intrusi air laut dan, 4. Tempat-tempat lain yang dianggap perlu.

Air tanah tertekan yaitu air dari akifer yang sepenuhnya jenuh air, dengan bagian atas dan bawah yang dibatasi oleh lapisan yang kedap air. Pengambilan sampel yang berupa air tanah tertekan dapat dilakukan di tempat-tempat sebagai berikut:

1. Sumur produksi, seperti air tanah untuk pemenuhan kebutuhan perkotaan, pedesaan, pertanian dan industri.

2. Sumur produksi air tanah PAM maupun sarana umum.

3. Sumur pemantauan kualitas air tanah.

4. Lokasi kawasan industri.

5. Sumur observasi bagi pengawasan imbuhan.

6. Sumur observasi air tanah di suatu cekungan air tanah artesis misalnya, cekungan arteis Bandung.

7. Sumur observasi di wilayah pesisir yang mengalami penyusupan air laut.

8. Sumur observasi penimbunan limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3) dan,

9. Sumur lain yang dianggap perlu (Effendi, 2003).

2.4 Penggolongan Air

Peraturan pemerintah No.20 tahun 1990 mengelompokkan kualitas air menjadi beberapa golongan menurut peruntukannya. Adapun pengolongan air menurut peruntukannya adalah :

1. Golongan A, yaitu air yang dapar digunakan sebagai air minum secara langsung, tanpa pengolongan terlebih dahulu.

2. Golongan B, yaitu air yang dapat digunakan sebagai air baku air minum.

3. Golongan C, yaitu air yang dapat digunakan untuk keperluan perikanan dan peternakan.

4. Golongan D, yaitu air yang dapat dapat digunakan untuk keperluan pertanian, usaha di perkotaan, industri dan pembangkit litrik tenaga air.

2.5 Logam

Pencemaran tidak hanya terjadi di air dan udara namun dapat juga terjadi di tanah. Pencemaran yang terjadi di tanah berpengaruh pada kondisi lingkungan disekitarnya. Tanah adalah suatu benda alam yang bersifat kompleks atau memiliki suatu sistem yang hidup dan dinamis (Sarief, 1986).

Pencemaran air menurut peraturan pemerintah No. 20 Tahun 1990 adalah masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi dan komponen lain ke dalam air oleh kegiatan manusia sehingga kualitas air turun sampai ke tingkat tertentu menyebabkan air tidak berfungsi lagi sesuai dengan peruntukannya.

Air sering tercemar oleh komponen-komponen anorganik di antaranya

berbagai logam berat yang berbahaya. Penggunaan logam berat dalam keperluan

industri maupun keperluan sehari-hari secara tidak langung maupun tidak sengaja

telah mencemari lingkungan. Logam berbahaya yang sering mencemari

lingkungan terutama adalah merkuri (Hg), timbal (Pb), arsenic (As), cadmium

(Cd), chromium (Cr) dan Nikel (Ni). Logam-logam tersebut mengendap di dalam

tubuh suatu organisme dan tetap tinggal di dalam tubuh dalam jangka waktu lama

dapat sebagai racun yang terakumulasi (Fardiaz, 1992).

2.5.1. Besi (Fe)

Besi tergolong logam berat berwarna putih-perak dengan simbol Fe (Vogel, 1979). Besi (Fe) adalah logam yang dihasilkan dari biji besi dan jarang dijumpai dalam keadaan bebas. Besi dengan bilangan oksidasi rendah yaitu Fe (II) merupakan bagian dari sumber penyusun bumi dengan kapasitas 5% dari kerak bumi dan umumnya ditemukan di dalam tanah dan juga air tanah. Dalam air tawar alami ditemukan kadar besi sekitar 0,5-50 mg/L.

Ion Fe di dalam air minum menimbulkan rasa, warna (kuning) pengendapan pada dinding-dinding pipa, pertumbuhan bakteri besi dan kekeruhan. Besi yang berada di alam ditemukan dalam bentuk senyawa misalnya, pada mineral hematite (Fe

2

O

3

), magnetit (Fe

2

O

4

), pirit (FeS

2

), siderite (FeCO

3

) dan limonit (2Fe

2

O

3

.3H

2

O). peranan unsur besi sangat penting dalam hampir semua materi. Pembentukan ion Fe

²⁺

dan Fe

³⁺

dalam air dengan bantuan oksigen dan konsentrasi pH air. Dalam jumlahkecil Fe dapat berfungsi sebagai pembentuk sel-sel darah merah, di mana tubuh memerlukan Fe sebesar 7-35 mg/hari yang sebagian diperoleh dari air.

Kadar besi (Fe) biasanya ditemukan dalam air dalam beberapa bentuk, dalam sumur atau mata air sering dijumpai dalam bentuk besi karbonat FeCO

₃

. Bentuk ini dalam air tidak menimbulkan warna, Meskipun tidak menimbulkan warna, dalam keadaan tersebut apabila bertemu dengan udara untuk beberapa waktu, lama kelamaan akan menjadi presipitat merah coklat presipitat ini akan menyebabkan karat dalam air (Botahala, 2019).

Untuk air minum, konsentrasi zat besi dibatasi maksimum 0,3 mg/L.

Hal ini ditetapkan bukan ditetapkan oleh WHO berdasarkan alasan kesehatan

semata tetapi ditetapkan berdasarkan alasan masalah warna, rasa, serta

timbulnya kerak yang menempel pada system perpipaan atau alasan estetika

ainnya. Manusia dan makhluk hidup lainnya dalam kadar tertentu memerlukan

zat besi sebagai nutrient, tetapi untuk kadar yang berlebihan perlu dihindari

Untuk garam ferrosulfat (FeSO

4

) dengan konsentrasi 0,1-0,2 mg/L dapat

menimbulkan rasa yang tidak enak pada air minum (Sunarya, 2007).

2.5.2. Timbal (Pb)

Timbal (Pb) adalah salah satu jenis logam berat yang termasuk ke dalam kelompok logam golongan IV-A pada table periodik dan sering juga disebut dengan istilah timah hitam. Timbal memiliki titik lebur yang rendah, mudah dibentuk, memiliki sifat kimia yang aktif sehingga biasa digunakan untuk melapisi logam agar tidak timbul perkaratan. Timbal adalah logam yang lunak berwarna abu-abu kebiruan mengkilat dan memiliki bilangan oksidasi +2. Timbal sulit larut dalam air dingin, air panas dan air asam. Timbal larut dalam asam nitrit, asam asetat dan sulfat pekat. Timbal termasuk kedalam logam berat dan unsur potensial yang menyebabkan pencemaran lingkungan (Sunarya, 2007).

Timbal cair dioksidasi di udara, sehingga membentuk timbal monoksida.

Senyawa timbal keluar dalam dua bentuk oksidsi yaitu +2 dan +4. Sumbe- sumber timbal adalah cat rumah, timbal di udara sebagai hasil pembakaran atau emisi industri dan sumber lainnya. Pencemaran lingkungan oleh timbal dapat mengakibatkan bahaya kesehatan bagi manusia. Timbal yang berasal dari atmosfer masuk ke dalam air tanah dan sungai atau kolam melalui air hujan.

Timbal juga dapat berasal dari pipa-pipa air minum yang dilapisi dengan timbal.

Keracunan timbal biasanya berasal dari mengkonsumsi makanan, minuman, menghirup debu dan cat kontaminasi timbal. Organisasi kesehatan sedunia (the World Health Organization) menyatakan bahwa timbal dalam dalah yang mencapai tingkat 10 μg/dL atau lebih dapat membahayakan kesehatan dan mengakibatkan amnesia (Sembel, 2015).

2.5.3. Natrium (Na)

Natrium (Na) merupakan salah satu unsur alkali utama yang ditemukan

di perairan dan merupakan kation penting yang mempengaruhi kesetimbangan

keseluruhan kation di perairan. Hampir semua senyawa natrium mudah larut

dalam air dan bersifat reaktif. Sumber utama natrium di perairan adalah albite

sehingga limbah industry dan limbah domestik merupakan sumber natrium antropogenik (Effendi, 2003).

Logam-logam alkali pada umumnya reaktif bereaksi langsung dengan sebagian besr unsur lain membentuk berbagai macam senyawa diantaranya:

oksida, nitrat, halide, sulfat, karbonat dan silikat. Natrium dan logam-logam alkali lainnya larut dalam air raksa (Suyanta, 2019).

2.6 Inductively Couple Plasma (ICP)

Inductively Coupled Plasma Spektrometri (ICPS) dikenal pada tahun 1960, sejak awal telah menjadi alat analisis dengan kemampuan yang luar biasa.

Ini ditunjukkan dengan jelas dengan mengikuti pernyataan singkat karakteristik utamanya. Inductively Coupled Plasma (ICP) adalah sebuah teknik analisis yang digunakan untuk deteksi dari trace metals dalam sampel lingkungan pada umumnya. Prinsip utama ICP dalam penentuan elemen adalah pengatomisasian elemen sehingga memancarkan cahaya panjang gelombang tertentu yang kemudian dapat diukur (Satiadarma, 2004).

Gambar 2.1 Alat Instrumen Inductively Coupled Plasma (ICP)

ICP yang termasuk ke dalam spektroskopi atomik yang merupakan sebuah

teknik analisis yang digunakan untuk mendeteksi jejak logam dalam sampel dan

untuk mendapatkan karakteristik unsur-unsur yang memancarkan gelombang tertentu. ICP merupakan instrument yang digunakan untuk menganalisis kadar unsur-unsur logam dari suatu sampel dengan menggunakan spektroskopi emisi.

Spektroskopi emisi adalah metode analisis yang didasarkan pada pengukuran intensitas emisi pada panjang gelombang yang khas untuk setiap unsur. Bahan yang akan dianalisa untuk alat ICP ini harus berwjud larutan homogen (Chistica, 2018).

2.6.1. Jenis-jenis ICP 2.6.1.1 ICP-AES / ICP-OES

Inductively Coupled Plasma – Atomic Emission Spectroscopy (ICP-AES) atau Inductively Coupled Plasma – Optical Emission Spectroscopy (ICP-OES) merupakan salah satu dari beberapa teknik analisa atomik spektroskopi, yang telah banyak digunakan sejak 1970 untuk analisis multi unsur secara simultan dan biologis sampel lingkungan setelah dilakukan pemisahan. ICP-AES/ ICP- OES menggunakan plasma sebagai sumber atomisasi dan eksitasi dan kemudian pancaran yang dihasilkan unsur dengan mengukur intensitasnya.

Plasma merupakan gas ionisasi yang terdiri dari ion, atom dan electron (Miller, 2010).

2.6.1.2 ICP – MS

Inductively Coupled Plasma – Mass Spectroscopy (ICP-MS) instrument

yang dapat mengukur sebagian besar unsur-unsur dalam tabel periodik. Unsur-

unsur yang ditampilkan dalam warna dapat dianalisis dengan ICP-MS dengan

deteksi limit pada atau dibawah kisaran ppb. Alat ini dapat berfungsi sebagai

instrument kuantitatif, namun juga dapat berfungsi sebagai instrumen semi

kuantitatif yang sangat baik. Suatu sampel dapat dianalisis untuk 80 unsur

dalam 3 menit, data semi kuantitatif yang tersedia biasanya dalam kurang lebih

30 % dari nilai kuantitatif (Miller, 2010).

2.6.2. Prinsip Kerja ICP 2.6.2.1 Prinsip Kerja ICP – MS

Pada dasarnya peralatan ICP-MS merupakan gabungan dari dua peralatan yang masing-masing sudah berkembang, yakni antara alat eksitasi ICP dan MS-quadropole sebagai detektor. Penggabungan kedua alat ini menggunakan suatu skimmer yakni suatu logam tipis yang mempunyai lubang ditengahnya dengan diameter sekitar 60 μm. Alat ini ditempatkan diantara plasma dan MS.

Prinsip kerja dari ICP–MS adalah sampel diintroduksikan ke dalam suatu pusat tabung plasma argon, yang mengkabut, secara cepat tersolvasi dan teruapkan. Selama transit melewati inti plasma proses disosiasi dan ionisasi terjadi. Ion-ion terekstrak dari tabung pusat plasma menuju suatu pompa vakum antarfase, kemudian ditransmisikan ke dalam spektrometer massa.

Didalam spektrometer dan massa ion-ion terpisahkan berdasarkan massa mereka terhadap rasio muatan (Liu H, 1996).

Dalam instrument ini, cairan dikonversikan menjadi aerosol melalui proses yang dikenal sebagai nebulisasi. Sampel aerosol ini kemudian ditransportasikan ke dalam plasma dan mengalami disolvasi, vaporisasi, atomisasi, dan eksitasi atau ionisasi oleh plasma. Atom dan ion yang tereksitasi memancarkan radiasi khas mereka yang akan dikumpulkan oleh alat yang memisahkan radiasi melalui panjang gelombangnya untuk analisis semi- kuantitatif.

Radiasi ini dideteksi dan di ubah menjadi sinyal elektronik yang

dikonversi menjadi informasi konsentrasi untuk analisis kuantitatif. Sampel

secara normal diintroduksikan sebagai larutan ke dalam plasma, tetapi

introduksi langsung berupa padatan dan gas juga dimungkinkan. Introduksi

sample dalam bentuk gas ke dalam plasma memiliki banyak kelebihan,

efisiensi transport mendekati 100% dibandingkan dengan produksi aerosol

cairan dimana dalam nebulizer lebih dari 95% sampel dibuang, meningkatkan

sinyal terhadap noise dan meningkatkan limit deteksi (Liu H, 1996).

2.6.2.2 Prinsip Kerja ICP – AES/ ICP- OES

Prinsip umum pada pengukuran ini adalah mengukur intensitas energi atau radiasi yang dipancarkan oleh unsur-unsur yang mengalami perubahan tingkat energi atom (eksitasi atau ionisasi). Laruta sampel dihisap dan dialirkan melalui capilarrytube ke nebulizer, kemudian mengubah larutan sampel ke bentuk aerosol yang kemudian diinjeksikan oleh ICP. Pada temperatur plasma, sampel akan teratomisasi dan tereksitasi. Atom yang tereksitasi akan kembali ke keadaan awal (ground state) sambal memancarkan sinar radiasi. Sinar radiasi ini didispersi oleh komponen optic. Sinar yang terdispersi, secara berurutan muncul pada masing- masing panjang gelombang unsur dan diubah dalam bentuk sinyal listrik yang besarnya sebanding dengan sinar yang dipancarkan oleh besarnya konsentrasi unsur. Kemudian diproses oleh system pengolahan data (Miller, 2010).

2.7 Instrumentasi ICP

Gambar 2.2 Gambar Skematis Alat ICP-OES 1. Plasma

Plasma merupakan campuran gas yang memiliki sifat konduktor yang mengandung konsentrasi besar dari kation dan elektron. Plasma diperoleh dari sebuah gas yang terionisasi, ketika obor dinyalakan maka menghasilkan medan magnet yang kuat.

2. Medan Magnet

Sebuah medan magnet adalah medan vektor yang dapat memberikan

suatu gaya magnet pada muatan listrik bergerak dan pada dipol magnetik.

Argon gas yang terionisasi dalam bidang ini dan mengalir dalam suatu pola simetris rotationally ke arah medan magnet kumparan RF. Yang stabil, suhu tinggi plasma sekitar 7000 K ini kemudian dihasilkan sebagai hasil dari tumbukan inelastis dibuat antara atom argon netral dan partikel bermuatan.

3. Pompa Peristaltik

Sebuah pompa peristaltik adalah jenis pompa perpindahan positif digunakan untuk memompa berbagai cairan.Fluida yang terkandung dalam tabung fleksibel yang dipasang di dalam casing pompa melingkar memberikan sebuah berair atau sampel organik menjadi nebulizer.

4. Nebulizer

Nebulizer berfungsi untuk mengubah cairan sampel menjadi aerosol.

5. Spray chamber

Spray chamber berfungsi untuk mentransportasikan aerosol ke plasma, pada spray chamber ini aerosol mengalami desolvasi atau volatisasi yaitu proses penghilangan pelarut sehingga didapatkan aerosol kering yang bentuknya telah seragam.

6. RF generator

RF generator adalah alat yang menyediakan tegangan (700-1500 watt) untuk menyalakan plasma dengan Argon sebagai sumber gas-nya. Tegangan ini ditransferkan ke plasma melalui load coil, yang mengelilingi puncak.

7. Difraksi kisi

Dalam optik, kisi difraksi adalah komponen optik dengan pola yang teratur, yang terbagi menjadi beberapa sinar cahaya perjalanan di arah yang berbeda di mana ia dipisahkan menjadi komponen-komponen radiasi dalam spektrometer optik. Intensitas cahaya kemudian diukur dengan photomultiplier.

8. Photomultiplier

Photomultiplier merupakan sebuah tabung vakum, dan lebih khusus

lagi phototubes, dimana alat ini sangat sensitif terhadap detektor cahaya

dalam bentuk sinar ultraviolet, cahaya tampak, dan inframerah

(Boonen,1996).

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat

Penelitian dilakukan pada bulan Mei 2019 sampai bulan November 2019.

Proses pengambilan sampel air sumur menggunakan Metode Purposive Sampling.

Preparasi sampel di Laboratorium PT Surveyor cabang Medan. Analisa kandungan logam pada air sumur juga dilakukan di Laboratorium PT Surveyor cabang Medan menggunakan alat Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroskopy (ICP-OES) Optima 8000.

3.2 Alat dan Bahan 3.2.1 Alat

1. Inductively Coupled Plasma Optical

Emission Spectroskopy (ICP-OES) Optima 8000

2. Hot plate cimarec

3. Pipet tetes 4. Botol aquades

5. Labu takar Pyrex 100 mL

6. Beaker glass Pyrex 250 mL

7. Corong

8. Gelas ukur Pyrex 10, 25 mL

9. Kertas saring 10. Botol plastik

11. Gelas ukur Pyrex 100 mL

3.2.2 Bahan

1. HNO

3(p)

p.a (E.Merck)

2. Aquadest

(l)

5. Larutan standar multielemen Pb 100 mg/L p.a (E.Merck) 6. Larutan standar multielemen Na 100 mg/L p.a (E.Merck)

3.3 Prosedur Penelitian

3.3.1 Metode Pengambilan Sampel

Metode pengambilan sampel dilakukan dengan purposive sampling.

Sampel air sumur diambil dengan menggunakan metode sederhana dengan menggunkan botol plastik 600 mL yang sebelumnya telah dibilas dengan aquadest dan sampel lalu diberi label. Analisa logam di Laboratorium PT Surveyor cabang Medan.

3.3.2 Pengawetan dan Preparasi Sampel

Pengawetan dilakukan dengan cara sampel air sumur ditambahkan HNO

3(p)

sampai pH ± 2,5. Diambil sebanyak 100 mL sampel air sumur dimasukkan kedalam beaker glass dan ditambahkan 5 mL HNO

3(p)

. Dipanaskan sampai setengah kering, kemudian ditambahkan 50 mL aquadest dan dimasukkan kedalam labu takar 100 mL melalui kertas saring. Diencerkan dengan aquadest sampai garis tanda dan diaduk hingga homogen. Lalu diukur dengan Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroskopy (ICP-OES) Optima 8000.

3.3.3 Pembuatan Larutan Standar Besi (Fe)

3.3.3.1 Pembuatan Larutan Standard Besi (Fe) 10 mg/L

Dipipet larutan standar Besi (Fe) 100 mg/L sebanyak 10 ml, dimasukkan kedalam labu takar 100 mL, ditambahkan dengan aquadest hingga garis batas dan dihomogenkan.

3.3.3.2 Pembuatan Larutan Seri Standard Besi (Fe) 0,1: 0,5: 1: 1,5: 2,5 mg/L Dipipet larutan standard Besi (Fe) 10 mg/L sebanyak 1 mL: 5 mL: 10 mL:

15 mL: 25 mL, dimasukkan ke dalam masing-masing labu takar 100 mL,

ditambahkan dengan aquadest hingga garis batas dan dihomogenkan.

3.3.4 Pembuatan Larutan Standar Timbal (Pb)

3.3.4.1 Pembuatan Larutan Standard Timbal (Pb) 10 mg/L

Dipipet larutan standar Timbal (Pb) 100 mg/L sebanyak 10 mL, dimasukkan kedalam labu takar 100 mL, ditambahkan dengan aquadest hingga garis batas dan dihomogenkan.

3.3.4.2 Pembuatan Larutan Seri Standard Timbal (Pb) 0,1: 0,5: 1: 1,5: 2,5 mg/L

Dipipet larutan standard Timbal (Pb) 10 mg/L sebanyak 1 mL: 5 mL: 10 mL: 15 mL: 25 mL, dimasukkan ke dalam masing-masing labu takar 100 mL, ditambahkan dengan aquadest hingga garis batas dan dihomogenkan.

3.3.5 Pembuatan Larutan Standar Natrium (Na)

3.3.5.1 Pembuatan Larutan Standard Natrium (Na) 10 mg/L

Dipipet larutan standar Natrium (Na) 100 mg/L sebanyak 10 mL, dimasukkan kedalam labu takar 100 mL, ditambahkan dengan aquadest hingga garis batas dan dihomogenkan.

3.3.5.2 Pembuatan Larutan Seri Standard Natrium (Na) 0,1: 0,5: 1: 1,5: 2,5 mg/L

Dipipet larutan standard Natrium (Na) 10 mg/L sebanyak 1 mL: 5 mL: 10

mL: 15 mL: 25 mL, dimasukkan ke dalam masing-masing labu takar 100 mL,

ditambahkan dengan aquadest hingga garis batas dan dihomogenkan.

3.4 Bagan Penelitian

3.4.1 Preparasi Sampel dan Penentuan Kadar Logam

600 mL Sampel Air Sumur

Ditambahkan HNO

_3(p)

100 mL Sampel Air Sumur

Dimasukkan kedalam beaker glass 250 mL Ditambahkan dengan 5 mL HNO

_3(p)

Dipanaskan diatas hot plate hingga setengah kering Ditambahkan dengan 50 mL aquadest

Disaring dengan menggunakan kertas saring

Diencerkan dengan aquadest sampai garis batas Dihomogenkan

Hasil

Filtrat Residu

Dimasukkan kedalam labu takar 100 mL

Dianalisa menggunakan alat ICP-OES Optima 8000

3.4.2 Pembuatan Larutan Standar Besi (Fe)

Larutan standar Besi (Fe) 100 mg/L

Dipipet sebanyak 10 mL dan dimasukkan kedalam labu takar 100 mL Ditambahkan dengan aquadest hingga garis batas

Dihomogenkan

Larutan standar Besi (Fe) 10 mg/L

Dipipet larutan standar Besi (Fe) 10 mg/L sebanyak 1 mL:

5 mL: 10 mL: 15 mL: 25 mL

Dimasukkan ke dalam masing-masing labu takar 100 mL Ditambahkan dengan aquadest hingga garis batas

Dihomogenkan

Larutan seri standar Besi (Fe) 0,1: 0,5: 1: 1,5: 2,5 mg/L

3.4.3 Pembuatan Larutan Standar Timbal (Pb)

Larutan standar Timbal (Pb) 100 mg/L

Dipipet sebanyak 10 mL dan dimasukkan kedalam labu takar 100 mL Ditambahkan dengan aquadest hingga garis batas

Dihomogenkan

Larutan standar Timbal (Pb) 10 mg/L

Dipipet larutan standar Timbal (Pb) 10 mg/L sebanyak 1 mL:

5 mL: 10 mL: 15 mL: 25 mL

Dimasukkan ke dalam masing-masing labu takar 100 mL Ditambahkan dengan aquadest hingga garis batas

Dihomogenkan

Larutan seri standar Timbal (Pb) 0,1: 0,5: 1: 1,5: 2,5 mg/L

3.4.4 Pembuatan Larutan Standar Natrium (Na)

Larutan standar Natrium (Na) 100 mg/L

Dipipet sebanyak 10 mL dan dimasukkan kedalam labu takar 100 mL Ditambahkan dengan aquadest hingga garis batas

Dihomogenkan

Larutan standar Natrium (Na) 10 mg/L

Dipipet larutan standar Natrium (Na) 10 mg/L sebanyak 1 mL:

5 mL: 10 mL: 15 mL: 25 mL

Dimasukkan ke dalam masing-masing labu takar 100 mL Ditambahkan dengan aquadest hingga garis batas

Dihomogenkan

Larutan seri standar Natrium (Na) 0,1: 0,5: 1: 1,5: 2,5 mg/L

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian 4.1.1 Logam Besi (Fe)

Pembuatan kurva larutan standar logam Besi (Fe) dilakukan dengan menyiapkan larutan seri standar dengan berbagai kosentrasi yaitu pada pengukuran 0,1; 0,5; 1; 1,5 dan 2,5 mg/L, kemudian diukur intensitasnya menggunakan Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroskopy (ICP- OES) Optima 8000. Persamaan garis regresi untuk kurva kalibrasi ini dapat diturunkan dengan metode least square yang ditunjukkan pada tabel 4.1 sebagai berikut:

Tabel 4.1 Data Hasil Penurunan Persamaan Garis Regresi Untuk Logam Fe

No Xi Yi (Xi-Ẋ) (Yi-Ȳ) (Xi-Ẋ)

²

(Yi-Ȳ)

²

(Xi-Ẋ)(Yi-Ȳ) 1 0.1 8810 -1.02 -148830 1.0404 22150237930 151806.1512 2 0.5 72124.2 -0.62 -85515.4 0.3844 7312876796 53019.5232 3 1 128702.3 -0.12 -28937.3 0.0144 837365016.3 3472.4712 4 1.5 203542.4 0.38 45902.84 0.1444 2107070720 17443.0792 5 2.5 375018.9 1.38 217379.3 1.9044 47253777459 299983.4892 Σ 5.6 788197.8 0 0 3.488 79661327921 525724.714

Penurunan persamaan garis regresi

Dimana, a = slope

b = intersept ( )( )

( )

( )

Maka persamaan garis regresi adalah:

Y = 150723,8 X 11171,1

Koefisien korelasi dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:

( )( )

√ ( ) ( ) √

Intensitas diplotkan terhadap konsentrasi larutan seri standard sehingga diperoleh suatu kurva kalibrasi berupa garis liniear pada gambar berikut:

y = 150723,8x - 11171,1 R² = 0.9973

0 50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000 400000

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

Inte nsit as

Konsentrasi (mg/L)

4.1.2 Logam Timbal (Pb)

Pembuatan kurva larutan standar logam Timbal (Pb) dilakukan dengan menyiapkan larutan seri standar dengan berbagai kosentrasi yaitu pada pengukuran 0,1; 0,5; 1; 1,5 dan 2,5 mg/L, kemudian diukur intensitasnya menggunakan Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroskopy (ICP- OES) Optima 8000. Persamaan garis regresi untuk kurva kalibrasi ini dapat diturunkan dengan metode least square yang ditunjukkan pada tabel 4.2 sebagai berikut:

Tabel 4.2 Data Hasil Penurunan Persamaan Garis Regresi Untuk Logam Pb

No Xi Yi (Xi-Ẋ) (Yi-Ȳ) (Xi-Ẋ)

²

(Yi-Ȳ)

²

(Xi-Ẋ)(Yi-Ȳ) 1 0.1 81,1 -1,02 -5835,68 1,0404 34055161,06 5952,3936 2 0.5 2663,4 -0,62 -3253,38 0,3844 10584481,42 2017,0956 3 1 4627,2 -0,12 -1289,58 0,0144 1663016,576 154,7496 4 1.5 7754,7 0,3 1837,92 0,1444 3377949,926 698,4096 5 2.5 14457,4 1,38 8540,72 1,9044 72943898,12 11786,1936 Σ 5.6 29583,9 0 0 3,488 122624507,1 20608,842

Penurunan persamaan garis regresi

Dimana, a = slope b = intersept ( )( )

( )

( )

Maka persamaan garis regresi adalah:

Y = 5908,49828 X 700,738073

Koefisien korelasi dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:

( )( )

√ ( ) ( ) √

Intensitas diplotkan terhadap konsentrasi larutan seri standard sehingga diperoleh suatu kurva kalibrasi berupa garis liniear pada gambar berikut:

Gambar 4.2 Kurva Kalibrasi Larutan Seri Standar Logam Timbal (Pb)

y = 5908.49x - 700.73 R² = 0.996

-2000 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

Inte nsit as

Konsentrasi (mg/L)

4.1.3 Logam Natrium (Na)

Pembuatan kurva larutan standar logam Natrium (Na) dilakukan dengan menyiapkan larutan seri standar dengan berbagai kosentrasi yaitu pada pengukuran 0,1; 0,5; 1; 1,5 dan 2,5 mg/L, kemudian diukur intensitasnya menggunakan Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroskopy (ICP- OES) Optima 8000. Persamaan garis regresi untuk kurva kalibrasi ini dapat diturunkan dengan metode least square yang ditunjukkan pada tabel 4.3 sebagai berikut:

Tabel 4.3 Data Hasil Penurunan Persamaan Garis Regresi Untuk Logam Na

No Xi Yi (Xi-Ẋ) (Yi-Ȳ) (Xi-Ẋ)

²

(Yi-Ȳ)

²

(Xi-Ẋ)(Yi-Ȳ)

1 0.1 49345,6 -1,02 -588148,54 1,0404 345918705104,132 599911,5108 2 0.5 264087,9 -0,62 -373406,24 0,3844 139432220070,938 231511,8688 3 1 476841 -0,12 -160653,14 0,0144 25809431392 19278,3768 4 1.5 811141,3 0,38 173647,16 0,1444 30153336176 65985,9208 5 2.5 1586054,9 1,38 948560,76 1,9044 899767515411,777 1309013,849 Σ 5.6 3187470,7 0 0 3,488 1441081208154,77 2225701,526

Penurunan persamaan garis regresi

Dimana, a = slope b = intersept ( )( )

( )

( )

Maka persamaan garis regresi adalah:

Y = 638102,5017 X 77180,66193

Koefisien korelasi dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:

( )( )

√ ( ) ( ) √

Intensitas diplotkan terhadap konsentrasi larutan seri standard sehingga diperoleh suatu kurva kalibrasi berupa garis liniear pada gambar berikut:

Gambar 4.3 Kurva Kalibrasi Larutan Seri Standar Logam Natrium (Na)

y = 638102,5x - 77180,66 R² = 0.992

-200000 0 200000 400000 600000 800000 1000000 1200000 1400000 1600000 1800000

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

Inte nsit as

Konsentrasi (mg/L)

4.1.4 Hasil Analisa Logam Fe, Pb, Dan Na Dalam Air Sumur

Hasil Analisa Kandungan Logam Besi (Fe), Timbal (Pb) dan Natrium (Na) pada sampel air sumur dapat dilihat pada tabel berikut:

Tabel 4.4 Hasil Analisa Logam Fe, Pb dan Na Dalam Air Sumur

Logam

Titik Sampling

I II III IV

Besi (Fe)

(mg/L) 13,74 2,960 1,019 2,129

Timbal (Pb)

(mg/L) 0,058 0,067 0,029 0,062

Natrium (Na)

(mg/L) 8,033 21,40 21,86 21,82

4.2 Pembahasan

Air bersih merupakan salah satu kebutuhan yang sangat penting bagi makhluk hidup. Air menjadi kebutuhan penting bagi manusia yang meliputi air yang dikonsumsi, untuk mandi, mencuci dan berbagai bentuk kegiatan kebersihan lingkungan lainnya. Air yang tercemar logam berat dapat mengganggu kinerja metabolisme pada tubuh jika dikonsumsi secara berlebih. Oleh karena itu perlu diperhatikan dengan serius.

Logam berat terjadi secara alami dalam tanah dari proses pedogenesis pelapukan bahan induk. Kegiatan manusia mempercepat perubahan alami, logam berat dalam tanah dapat bersumber dari limbah padat biologi, limbah rumah sakit, air limbah rumah tangga, limbah industri dan udara (Handayanto E, 2017).

Air yang mengandung bahan pencemar/kontaminan dapat mengubah

susunan kimia tanah sehingga mengganggu jasad yang hidup didalam atau

permukaan tanah. Udara juga menyebabkan pencemaran, udara yang tercemar

akan menurunkan air hujan yang mengandung bahan pencemar tertentu

(Sukandarrumidi, 2018).

Penelitian ini menganbil sampel air, dari 4 sumur warga yang berbeda.

Titik I merupakan titik yang diperkirakan paling dekat dengan sumber pencemar, titik II, III berada ditengah sumber dan titik IV berada didepan/ jauh dari sumber pencemar. Diambil 4 lokasi sumur yang berbeda bertujuan untuk mengetahui seberapa jauh pencemaran terjadi.

Berdasarkan Peraturan Pemenrintah Kesehatan Republik Indonesia Nomor 492 Tahun 2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum ambang batas maksimum dari logam Besi (Fe) adalah 0,3 mg/L, Timbal (Pb) 0,01 mg/L dan Natrium (Na) 500 mg/L. Dan berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 32 Tahun 2017 Tentang Standar Baku Mutu Kesehatan Lingkungan Dan Persyaratan Kesehatan Air Untuk Keperluan Higiene Sanitasi, Kolam Renang, Solus Per Aqua dan Pemandian Umum ambang batas maksimum dari logam Timbal (Pb) 0,05 mg/L dan Besi (Fe) 1 mg/L.

Dari hasil penelitian diperoleh kandungan logam Besi (Fe) pada titik I 13,74 mg/L, titik II 2,960 mg/L, titik III 1,019 mg/L dan titik IV 2,129 mg/L, untuk Timbal (Pb) pada titik I 0,058 mg/L, titik II 0,067 mg/L, titik III 0,029 mg/L dan titik IV 0,062 mg/L dan untuk Natrium (Na) pada titik I 8,033 mg/L, titik II 21,40 mg/L, titik III 21,86 mg/L dan titik IV 21,82 mg/L.

Dari penelitian ini didapatkan hasil data, untuk keperluan higiene sanitasi kadar logam Besi (Fe) pada semua titik telah melewati ambang batas maksimum dan untuk kadar logam Timbal (Pb) hanya pada titik ke III yang masih memenuhi ambang batas maksimum yang telah ditetapkan. Dan untuk keperluan air minum, kadar logam Besi (Fe) dan Timbal (Pb) telah melewati ambang batas maksimum yang telah ditetapkan. Sedangkan untuk Natrium (Na) semua titik masih memenuhi ambang batas maksimum yang telah ditetapkan.

Sumber pencemaran logam juga bisa bertambah diakibatkan oleh

penempatan septic tank yang letaknya terlalu dekat dengan sumur warga, minimal

jarak antara septic tank dengan sumur sebaiknya 10 m. Dan jarak parit ke sumur

juga harus diperhatikan. Ada beberapa rumah warga yang penempatan septic tank

yang terlalu dekat dengan sumur.

Efek kesehatan terkait dengan paparan kontaminan pencemaran air dapat masuk ke tubuh dengan berbagai cara, selain melalui konsumsi langsung, juga dapat masuk bersama makanan yang diolah dengan menggunakan air tercemar, dapat juga melalui kulit saat mandi (Herawanto, 2019).

Meski semua logam berat dapat mengakibatkan keracunan, sebagian

logam-logam berat tersebut tetap dibutuhkan oleh makhluk hidup dalam jumlah

yang sangat sedikit. Karena itu logam-logam tersebut juga dinamakan sebagai

logam atau mineral esensial tubuh. Namun bila jumlah dari logam atau mineral

esensial yang masuk kedalam tubuh dalam jumlah berlebihan maka akan berubah

fungsi menjadi racun (Palar, 2008).

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Dari hasil penelitian diperoleh kandungan logam Besi (Fe) pada titik I 13,74 mg/L, titik II 2,960 mg/L, titik III 1,019 mg/L dan titik IV 2,129 mg/L, untuk Timbal (Pb) pada titik I 0,058 mg/L, titik II 0,067 mg/L, titik III 0,029 mg/L dan titik IV 0,062 mg/L dan untuk Natrium (Na) pada titik I 8,033 mg/L, titik II 21,40 mg/L, titik III 21,86 mg/L dan titik IV 21,82 mg/L.

2. Berdasarkan Peraturan Pemenrintah Kesehatan Republik Indonesia Nomor 492 Tahun 2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum kadar logam Besi (Fe) dan Timbal (Pb) telah melewati ambang batas maksimum yang telah ditetapkan yaitu Fe 0,3 mg/L Pb 0,01 mg/L. sedangkan untuk natrium (Na) semua titik masih memenuhi ambang batas maksimum yang telah ditetapkan yaitu 500 mg/L.

3. Berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 32 Tahun 2017 Tentang Standar Baku Mutu Kesehatan Lingkungan Dan Persyaratan Kesehatan Air Untuk Keperluan Higiene Sanitasi, kadar logam Besi (Fe) pada semua titik telah melewati ambang batas maksimum yaitu 1 mg/L dan untuk kadar logam Timbal (Pb) hanya pada titik ke III yang masih memenuhi ambang batas maksimum yang telah ditetapkan yaitu 0,05 mg/L.

5.2 Saran

Disarankan kepada peniliti selanjutnya untuk melakukan penelitian lebih

lanjut mengenai logam berat yang terdapat dirumah warga Jl. Soekarno Hatta

KM. 18 Binjai dengan menggunakan parameter biologi dan alat instrument yang

DAFTAR PUSTAKA

Abduh, N. 2018. Ilmu dan Rekayasa Lingkungan. Makasar: Cv Sah Media. Hal 56

Achad, R. 2004. Kimia Lingkungan. Yogyakarta: Andi. Hal 47-49

Arsyad, S, dan Rustiadi, E. 2008. Penyelamatan Tanah, Air dan Lingkungan.

Jakarta: Yayasan Pustaka Obor Indonesia. Hal 94

Boonen, S., Vanhaecke, F., Moens, L., and Dams, R. 1996. Direct Determination Of Se And As In Solid Certified Reference Materials Using Electrothermal Vaporization ICP-MS. Spectrochimica Acta 51(2) 271-278 .

Botahala, L. 2019. Perbandingan Efektivitas Daya Adsorpsi Sekam Padi dan Cangkang Kemiri Terhadap Logam Besi (Fe) Pada Air Sumur Gali.

Yogyakarta: Deepublish. Hal 6-8

Chandra, B. 2005. Pengantar Kesehatan Lingkungan. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGE. Hal 42-45

Chistica, Ilsanna S. 2018. Pemanfaatan Carbon Aktif Dari Tongkol Jagung Sebagai Adsorben Larutan Asam dan Logam Berat Pada Limbah Industri.

Medan: Universitas Sumatera Utara.

Effendi, H. 2003. Telaah Kualitas Air. Yogyakarta: Kanisius. Hal: 132-133 Fardiaz, S. 1992. Polusi Air Dan Udara. Yogyakarta: Kanisius. Hal: 48

Hamdayanto, E., Nuraini, Y., dan Muddarisna, N. 2017. Fitoremediasi dan Pytomining Logam Berat Pencemar Tanah. Malang: UB Press. Hal: 10 Herawanto, dan Pitriani. 2019. Epidemiologi Kesehatan Lingkungan. Makasar:

Nas Media Pustaka. Hal: 97-99

Liu, H. and Montaser,A.1996. Evaluation of a low sampel consumption, high

efficiency nebulizer for elemental analysis of biological sampels using ICP-

MS. Journal of Analytical Spectrometry 11 (4) 307-311

Mahendra, H. 2019. Inventaris Kandungan Logam Pada Sungai Sigarang-garang Dengan Menggunakan Metode Sektrofotometri Serapan Atom. Medan:

Universitas Sumatera Utara

Miller, J, C. 2010. Statics and Chemometrics For Analytical Chemistry: Sixth Edition. London. Pearson Education Limited

Palar, H. 2008. Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat. Jakarta: Rineka Cipta Peraturan Pemerintah Kesehatan Republik Indonesia. 1990. PERMENKES RI No

416/MENKES/PER/IX/1990 Syarat-syarat dan Pengawasan Kualitas Air Bersih

Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 32 Tahun 2017 Tentang Standar Baku Mutu Kesehatan Lingkungan Dan Persyaratan Kesehatan Air Untuk Keperluan Higiene Sanitasi, Kolam Renang, Solus Per Aqua dan Pemandian Umum

Peraturan Pemenrintah Kesehatan Republik Indonesia Nomor 492 Tahun 2010 Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum

Peraturan Pemerintah Nomor 20 Tahun 1990 Tentang Pengendalian Pencemaran Air

Sarief, E, S. 1986. Ilmu Tanah Pertanian. Bandung: Pustaka Buana. Hal: 157 Santiadarma, K. 2004. Asas Pengembangan Prosedur Analisis. Surabaya:

Airlangga University Press

Sembel, D, T. 2015. Toksikologi Lingkungan. Yogyakarta: CV Andi Offset.

Hal108-107

Sukandarrumidi. 2018. Geotoksikologi. Jogjakarta. UGM press. Hal: 6-41 Sunarya, Y. 2007. Kimia Umum. Bandung: Grafisindo

Suyanta. 2019. Buku Ajar Kimia Unsur. Yogyakarta: Gadjah Mada University

Press. Hal: 68-69

Triatmadja, R. 2019. Teknik Penyediaan Air Minum Perpipaan. Yogyakarta:

Gadjah Mada University Press. Hal: 64

Vogel. 1979. Buku Teks Analis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro:

Edisi V. Jakarta: PT Kalma Pustaka

LAMPIRAN

Lampiran 1. Tabel Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 492 Tahun 2010

Lampiran 2. Tabel Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 32 Tahun 2017

Lampiran 3. Report Of Analysis