analisis besi dalam darah dengan metode

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Besi adalah logam yang beraneka ragam penggunaannya serta melimpah keberadaannya. Besi yang dapat dikonsumsi oleh manusia berada dalam bentuk ionnya yaitu Fe2+ _{dan Fe}3+_{. Dalam tubuh, besi esensial memproduksi hemoglobin}

yang berfungsi dalam mengangkut O2 dari paru-paru ke jaringan tubuh, mengangkut

elektron dalam sel dan mensistesis enzim yang mengandung besi yang dibutuhkan untuk menggunakan O2 selama memproduksi energi seluler. Pada tubuh manusia

yang memiliki berat sekitar 70 kg hanya terkandung besi sebanyak 3,5 g, 70% diantaranya dalam bentuk hemoglobin. Namun apabila jumlah kadar besi yang dikonsumsi terlalu berlebihan dapat menyebabkan kerusakan hati, diabetes dan penyumbatan pembuluh jantung (Shyla B,dkk.,2012).

Besi merupakan salah satu sumber mineral yang terdapat dalam air minum. Fe logam berat esensial, di mana keberadaannya dalam kadar tertentu sangat dibutuhkan oleh tubuh manusia, namun dalam kadar yang berlebihan dapat menimbulkan efek racun. Dalam air minum, kadar besi dan mangan yang diperbolehkan yakni masing- masing 0,3 mg/L dan 0,4 mg/L.

1.2 Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah yaitu berapa kadar besi dalam darah?

1.3 Tujuan Percobaan

Adapun tujuan yaitu menentukan kadar besi secara spektrofotometri sinar tampak.

1.4 Manfaat Percobaan

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Besi

Besi merupakan logam dengan kelimpahan terbanyak kedua setelah aluminium pada kulit bumi dan ditemukan dalam bentuk divalen dan trivalen dimana dalam bentuk divalent berperan sebagai mikronutrisi esensial. Penentuan besi dapat menggunakan berbagai metode, seperti spektrofotometri serapan atom, metode flow injection, dan fluorometri, namun yang banyak digunakan pada penentuan besi adalah spektrofotometri UV-tampak karena akurasi yang baik, cepat, dan mudah (Shyla B,dkk.,2012).

pasangan elektron dari ligan ke ion logam. Jadi ligan bertindak sebagai pemberi elektron (basa Lewis) dan ion logam sebagai penerima elektron (asam Lewis) dimana pada penelitian ini ligan yang digunakan adalah o-Phen, dan logam yang digunakan adalah besi (Rahayu, 2013).

Keberadaan besi pada kerak bumi berada pada urutan keempat terbesar. Besi ditemukan dalam bentuk kation Ferro (Fe2+) _{dan ferri (Fe}3+_{) (Rahmayani, 2009). Besi}

Fe2+ _{maupun Fe}3+ _{merupakan suatu logam transisi. Ion logam transisi berada dalam}

suatu keadaan oksidasi positif, dalam keadaan tersebut yang ditinjau adalah orbital d. Orbital d yang ada pada logam transisi dibagi menjadi 2 kelompok, yaitu pada keadaan t2g dan eg. Kondisi penempatan elektron pada masing-masing orbital

menyebabkan adanya konfigurasi low-spin dan high-spin (Rhicard, 1994).

2.2 Darah

Di dalam sel darah merah terdapat pigmen berwarna merah yang disebut dengan hemoglobin. Sebagian besar kandungan dari hemoglobin adalah unsur besi. Adanya unsur besi ini dapat berfungsi untuk mengatur sistem metabolisme dalam tubuh manusia (Trianjaya, 2009).

Dalam tubuh manusia terdapat 60 sampai 80 persen besi dalam hemoglobin. Hemoglobin merupakan senyawa protein heme yang mengandung Fe2+_{. Hemoglobin}

hemoglobin tersebut besi berperan sebagai pusat pengikat oksigen. Meskipun protein heme tidak mampu mengikat oksigen, Fe2+ _{mempunyai kecenderungan cukup besar}

untuk mengikat oksigen sehingga pengangkutan oksigen dalam tubuh dapat berjalan (Rahmayani, 2009).

Fungsi utama dari sel darah merah (eritrosit) adalah mentransfer hemoglobin. Eritrosit normal berbentuk bulat atau agak oval dengan diameter 7 – 8 mikron (normosit). Dilihat dari samping, eritrosit nampak seperti cakram atau bikonkaf dengan sentral akromia kira-kira - ½ diameter sel. Dalam mengevaluasi morfologi⅓

sel darah merah pada sediaan apus, ada 4 hal yang harus diperlihatkan : 1. bentuknya (shape), 2. ukurannya (size), 3. warnanya (staining), dan 4. struktur intraselluler (structure) (Patologi klinik, 2006).

Pada molekul hemoglobin, oksigen dapat berikatan dengan zat besi pada kondisi tekanan parsial yang tinggi. Agar dapat berikatan dengan zat besi yang terkonjugasi dengan hemoglobin, oksigen memberikan lone pair-nya pada ion Fe2+ _{yang berada}

dalam keadaan low spin (Winter, 1994).

2.3 Spektrofotometri Sinar Tampak

zat berkadar rendah, biasanya dalam satuan ppm (part per million) atau ppb (part per billion) (Triyati, 1985).

Spektrofotometri sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari spektrometer dan fotometer. Spektrometer adalah alat yang menghasilkan sinar dari spektrum pada panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau yang diabsorbsi (Trianjaya, 2009).

Sebagai sumber cahaya pada spektrofotometer, haruslah memiliki pancaran radiasi yang stabil dan intensitasnya tinggi. Pada spektrofotometer sinar tampak, sumber cahaya biasanya menggunakan lampu tungsten yang sering disebut lampu wolfram. Wolfram digunakan sebagai lampu pada spektrofotometri tidak terlepas dari sifatnya yang memiliki titik didih yang sangat tinggi yakni 5930 °C. Lampu ini mirip dengan bola lampu pijar biasa, daerah panjang gelombang (l ) adalah 350 – 2200 nanometer (nm) (Jaya Hardi, 2015 ).

Menurut Khopkar (2003), komponen-komponen terpenting dari spektrofotometer yaitu :

1. Sumber Spektrum

Digunakan untuk memperoleh sumber sinar yang monokromatis. Alatnya dapat berupa prisma atau grating. Untuk mengarahkan sinar monokromatis yang diinginkan dari hasil penguraian dapat digunakan celah.

3. Sel Absorbsi

Pada pengukuran di daerah tampak kuvet kaca atau kuvet kaca corex dapat digunakan.

4. Detektor

Peranan detektor penerima adalah memberikan respon terhadap cahaya pada berbagai panjang gelombang.

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Waktu Percobaan

Percobaan ini dilakukan pada tanggal 07 Desember 2015 di Laboratorium Kimia Analitik, Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Tadulako.

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1 Alat

mL) dan 50 mL, pipet tetes, botol semprot, rak tabung, kuvet, sendok zat, batang pengaduk, lemari asam, neraca analitik, dan botol bekas.

3.2.2 Bahan

Bahan yang digunakan pada percobaan ini antara lain feri ammonium sulfat, akuades, HCl pekat, serbuk besi, kalium tiosianat, larutan HCl 4 N, dan KSCNS 2 M, darah, larutan standar besi 100 ppm, dan tissu.S

3.3 Prosedur Kerja

3.3.1 Pembuatan Larutan Standar

Feri ammonium sulfat sebanyak 0,216 g dilarutkan dalam air, lalu ditambahkan 2,5 mL larutan HCl pekat dan diencerkan hingga 0,250 mL. Selanjutnya 25 mg serbuk besi dilarutkan dalam 25 mL HNO3 1:3 dan diencerkan hingga 250 mL. selanjutnya 5

g kalium tiosianat dilarutkan dalam 25 mL akuades.

3.3.2 Penentuan panjang gelombang maksimun

panjang gelombang dan ditentukan panjang gelombang maksimumnya.

3.3.3 Penentuan kurva kalibrasi

Larutan standar besi dimasukkan dalam labu ukur 25 mL masing-masing sebanyak 0 mL; 0,05 mL; 0,1 mL; 0,15 mL; dan 0,2 mL. Kemudian dalam masing-masing labu takar dimasukkan 2,5 mL larutan tiosianat dan 1,5 ml HCN 4 N, lalu ditambahkan aquadest sampai tanda batas. Kemudian diukur serapan dari semua larutan pada panjang gelombang maksimum dan dibuat kurva kalibrasinya.

3.3.4 Penentuan kadar besi dalam larutan

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengamatan

4.1.1 Penentuan panjang gelombang maksimun

λ (nm) A

400 -0,008

420 0,002

440 -0,018

460 0,038

480 0,050

520 0,040 λ maks = 480 nm

4.1.2 Penentuan kurva kalibrasi.

Fe ( mL) A

0 0,030

0,05 0,050

0,1 0,046

0,15 0,049

0,2 0,049

4.1.2 penentuan kadar besi dalam larutan

Fe ( sampel darah ) A

λ 480 0,030

4.2 Pembahasan

Percobaan kali ini bertujuan untuk menentukan kadar besi dalam dalam secara spektrofotometer sinar tampak. Sinar tampak adalah sinar yang dapat dilihat oleh mata manusia. Cahaya yang dapat dilihat oleh mata manusia adalah cahaya dengan panjang gelombang 400-800 nm. Spektrofotometer sinar tampak yang digunakan pada percobaan ini yaitu spektronik 20.

Perlakuan pertama adalah menentukan panjang gelombang maksimum dari besi. Sebanyak 0,15 ml larutan standar besi 100 ppm ditambahkan dengan 2,5 ml larutan tiosianat dan 1,5 ml HCl 4 N dalam labu ukur 25 ml. Kemudian mengukur serapan dari larutan tersebut pada panjang gelombang antara 400 – 520 nm, pada tiap kenaikan 20 nm. Kemudian menentukan panjang gelombang maksimum. Menurut Day dan Underwood (1994), bahwa Panjang gelombang maksimum pada besi adalah 580-590 nm. Namun hasil yang diperoleh panjang gelombang maksimum yaitu pada 440 nm sehingga diperoleh nilai serapan sebesar 0,050.

tiosianat agar membentuk kompleks larutan berwarna dan menambahkan HCl 4 N agar larutan bersifat asam. Selanjutnya mengukur serapan masing-masing larutan menggunakan spektronik 20 pada panjang gelombang maksimum yakni 480 nm. Metode yang digunakan adalah metode tiosianat. Di mana Besi bervalensi dua maupun besi bervalensi tiga dapat membentuk kompleks berwarna dengan suatu reagen pembentuk kompleks dimana intensitas warna yang terbentuk dapat diukur dengan spektrofotometri sinar tampak. Dari hasil pengukuran didapatkan bahwa nilai serapan tidak berbanding lurus dengan jumlah Fe (besi) dalam larutan. Hal ini tidak sesuai literatur. Di mana menurut Kartasasmita (2008), semakin banyak jumlah Fe (besi) dalam larutan, maka nilai serapan akan semakin tinggi. Hal ini dikarenakan semakin banyak elektron valensi yang menyerap cahaya sehingga meningkatkan nilai absorbansinya. Karena reaksi antara Fe (besi) dengan larutan tiosianat akan membentuk kompleks berwana.

penyerap cahaya yang baik. Dan penambahan HCl adalah untuk mempermudah proses pembentukan kompleks tiosinat dan besi. Dengan reaksi sebagai berikut :

Fe3+ + SCN- _(FeSCN)2+

Proses selanjutnya mengukur serapan pada panjang gelombang maksimum yakni 480 nm. Hasil yang diperoleh nilai serapan adalah 0,050. Dari hasil perhitungan dapat dilihat bahwa kadar besi dalam darah adalah 1,6216 g/ 100 mL. Menurut Trianjaya dan Zunaidi (2009) Tubuh manusia hanya mengandung besi sebanyak 4 g. Adanya unsur besi di dalam tubuh berfungsi untuk memenuhi kebutuhan akan unsur tersebut dalam mengatur metabolisme tubuh. Dalam tubuh, sebagian besar unsur besi terdapat dalam hemoglobin, pigmen merah yang terdapat dalam sel darah merah.

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan pengamatan yang dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa:

1. Spektrofotometer adalah sutu alat yang digunakan untuk menentukan suatu senyawa baik secara kuantitatif maupun kualitatif dengan mengukur transmitan ataupun absorban dari suatu cuplikan sebagai fungsi dari konsentrasi.

3. Panjang gelombang maksimum larutan standar adalah 460 nm yang nilai absorbansi tertinggi sebesar 0,473 nm.

4. Diperoleh nilai kadar besi dalam sampel darah 8, 4486 g/ 100 mL.

5. Pada pembentukan kompleks, larutan Fe berfungsi sebagai atom pusat, larutan tiosianat berfungsi sebagai ligan, larutan asam kuat yang digunakan berupa larutan HCl, dan blanko yang digunakan berupa aquades.

5.2 Saran

Diharapkan untuk praktikum selanjutnya agar dilakukan lebih teliti agar memperoleh hasil yang lebih baik.

DAFTAR PUSTAKA

Fatimah Rahmayani. 2009. Analisa Kadar Besi (Fe) Dan Tembaga (Cu) Dalam Air Zamzam Secara Spektrofotometri Serapan Atom (SSA).

Hardy, J. 2015. Bahan Ajar Analisis Instrumen. FMIPA UNTAD. Palu.

Khopkar, S.M. 2003. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta. Universitas Indonesia Press.

Patologi Klinik, Laboratorium (2006). Diktat Hematologi 2002. Fakultas Kedokteran, Universitas Hasanuddin.

Rhicard, W, G,. Scott,P.R. 1994. Energy Level in Atoms and Molekuls. Oxford : Oxford University Press.

Shyla B., Bhaskar C. V. and Nagendrappa G. (2012). Iron (III) Oxidized Nucleophilic Coupling of Catechol with o-tolidine/p-toluidine Followed by 1,10-Phenantrolin as New and Sensitivity Improved Spectrophotometric Methods for Iron Present in Chemical, Pharmaceutical, Edible Green Leaves, Nuts, and Lake Water Samples. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 86, 152–158.

Slamet, J. S. 1994. Kesehatan Lingkungan. Yogyakarta. Penerbit Andi.

Triyati, Etty. 1985. Spektrofotometri Ultra Violet dan Sinar Tampak Serta Aplikasinya Dalam Oseanologi.

Winter, J.M. 1994. d-Block Chemistry. Oxford University Press Inc. New York . Zunaidi Trianjaya. 2009. Penentuan Kadar Besi Pada Soft Water Secara

LAMPIRAN

1. Diagram Alir

1.1 Penentuan Larutan Standar

1.1.1 Larutan standar besi

+ Air

+ 2,5 ml HCl pekat

0,216 gr feri ammonium sulfat

1.1.2 Larutan KCNS 2 M

1.2 Penentuan Panjang Gelombang Maksimun

+ 2,5 ml larutan tiosianat

+ 1,5ml HCl 4 N

1.3 penentuan kurva kalibrasi

larutan standar besi

+ 0 ml; 0,05 ml; 0,1ml;1,5 ml; dan 2 ml larutan

5 gram kalium tiosianat

25 ml akuades

0,15 ml larutan standar besi

Spektrofotometri visible

besi

ukur serapan dan dan panjang gelombang 1.4 Penentuan kadar besi dalam larutan

+ 2.5 ml larutan tiosianat

+ 1,5 ml HCN4 N

2. Analisa Data

1. Penetapan kadar besi dalam larutan

 Perhitungan konsentrasi larutan standar Fe

a. Untuk V1 = 0 mL

V1 . M1 = V2 . M2

0 mL .100 ppm = 25 mL . M2

0 ppm . 100 mL = 25 mL . M2

M2

=

0ppm.100mL 50mL

= 0 ppm

Larutan cuplikan 0.125 ml

= 0.6 ppm

e. Untuk V1 = 0.2 mL

V1 . M1 = V2 .M2

0.2 mL .100 ppm = 25 mL . M2

0.2 ppm . 100 mL = 25 mL . M2

M2

=

0.2ppm.100mL 25mL

= 0.8 ppm

 Perhitungan Regresi

x (ppm) y (A) xy X2

0 0,044 0 0

0,2 0,077 0,0154 0,04

0,4 0,064 0,0256 0,16

0,6 0,067 0,0402 0.36

0,8 0,156 0,1248 0,64

x = ∑ x_n =2 5=0,4

y = ∑ y n =

0,408

5 =¿ 0,0816

b = n(∑ xy)−(∑ x)(∑ y) n

(

∑ x2

)−(

∑ x)²

= 5(0,206)−(2)(0,408) 5(1,2)−(2)²

= 0,107

y = y + b ( xi – x)

y1 = 0,0816+ 0,107 (0 – 0,4) = 0,0388 y2 = 0,0816+ 0,107 (0,2 – 0,4) = 0,0602 y3 = 0,0816+ 0,107 (0,4– 0,4) = 0,0816 y4 = 0,0816+ 0,107 (0,6 – 0,4) = 0,1030 y5 = 0,0816+ 0,107 (0,8 – 0,4) = 0,1244

GRAFIK SEBELUM DAN SESUDAH REGRESI

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

Penentuan Kadar Besi dalam Larutan Sampel Darah

k =

y_x3−_3−xy₂2

k=...?

k =

0,0816−0,0602_0,4−0,2

k = 0,107

Dimana :

A= k

C

ket: A = Absorbansi Darah

C

=

A_k

=

0,904_0,107

= 8, 4486 g/ 100 mL

Jadi kadar besi dalam sampel darah adalah 8, 4486 g/ 100 mL.

400 420 440 460 480 500 0

0.05 0.1 0.150.2 0.25 0.3 0.350.4 0.45 0.5

serapan vs P. gelombang

panjang gelombang

as

or

ba

ns

i

NAMA : ANDINI PRATIWI STAMBUK : G 301 13 013 KELOMPOK : II (Dua)

ASISTEN : DINI NOVIYANDARI