69
VALIDASI METODE PENGUKURAN KADAR ASAM HUMAT HASIL EKSTRAKSI
KALIUM HIDROKSIDA DENGAN SPEKTROFOTOMETRI ULTRAVIOLET
Pudji Astuti1*, Nora Idiawati1, Lia Destiarti1 1
Progam Studi Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Tanjungpura, Jl. Prof. Dr. H. Hadari Nawawi,
*email: apudji5@gmail.com
ABSTRAK
Tersedianya tanah gambut yang luas membuka peluang untuk mengisolasi asam humat dan melakukan validasi penentuan kadar asam humat. Pengukuran kadar asam humat hasil ekstraksi diambil dari tanah gambut asal Kalimantan Barat. Ekstraksi asam humat didasarkan pada metode ekstraksi basa menggunakan 0,1 M KOH dan dikarakterisasi dengan spektrofotometer inframerah. Penentuan asam humat hasil ekstraksi dianalisis menggunakan spektrofotometer ultraviolet pada panjang gelombang 219 nm. Validasi metode penentuan kadar asam humat mempunyai linearitas yang baik dengan koefisien korelasi sebesar 0,997, akurasi sebesar 1,76%-5,66%, presisi sebesar 1,655%-5,085%, LOD 1,2mg/L, LOQ 3,9 mg/L. Hasil penelitian menunjukkan nilai kadar asam humat sebesar 0,0356 %. Hasil karakterisasi FTIR asam humat hasil ekstraksi menghasilkan munculnya spektrum IR pada daerah 3410 cm-1, 2924 cm-1, 1712 cm-1, 1620 cm-1, 1419 cm-1, 1381 cm-1, dan daerah 1250 cm-1. Hal ini menandakan karakreristik asam humat hasil ekstraksi relatif tidak jauh berbeda dengan asam humat standar.
Kata kunci : asam humat, ekstraksi, validasi metode, spektrofotometri ultraviolet, KOH
PENDAHULUAN
Tanah gambut, lignin dan kompos merupakan sumber asam humat atau senyawa humat dan turunannya mudah ditemukan di Indonesia khususnya di Kalimantan Barat. Menurut Suswati, dkk (2011) Kalimantan Barat mempunyai sekitar 1,73 juta ha atau 8,49 % bagian dari luas gambut di Indonesia dan jika dibandingkan dengan luas Kalimantan Barat sekitar 14.680.700 ha, maka luas lahan gambut di Kalimantan Barat adalah 11,79 %.
Tingkat keasaman tanah gambut berhubungan erat dengan kandungan asam-asam organik, yaitu asam humat dan asam fulvat (Miller dan Donahue, 1990). Saat ini asam humat telah dimanfaatkan sebagai pelengkap pupuk yang terbukti dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman buah jagung (Hermanto, 2012).
Kadar asam humat dilahan pertanian mempunyai kandungan yang berbeda-beda. Oleh karena itu, perlu adanya formulasi asam humat agar peranan asam humat menjadi efektif sebagai pelengkap pupuk. Apabila kadar asam humat telah diketahui
maka akan berpeluang besar untuk membuat berbagai formulasi asam humat yang berguna diaplikasikan dalam bidang pertanian.
Publikasi penelitian lain hanya melakukan mengisolasi, karakterisasi dan penggunaan asam humat sebagai adsorben saja. Oleh karena itu, dalam penelitian akan dilakukan ekstraksi, karakterisasi dan validasi penentuan kadar asam humat. Proses validasi dilakukan dengan mengukur beberapa parameter yaitu presisi, akurasi, linearitas, limit of detection (LOD) dan limit of quantification (LOQ). Salah satu metode yang digunakan untuk mengukur kadar asam humat adalah dengan menggunakan spektrofotometri ultraviolet. Metode ini akan memberikan cara yang sederhana untuk mendapatkan kuantitas zat yang sangat kecil (Basset, dkk., 1994).
Isolasi senyawa humat dari tanah gambut dilakukan pada suasana basa yaitu diektraksi menggunakan KOH 0,1 M. Larutan KOH 0,1 M dipilih karena terbukti dapat mengekstraksi zat humat (Fong et al., 2006). Dengan demikian, penelitian ini akan dikaji seberapa banyak kadar asam humat
70 yang terkandung dalam tanah, yang diekstrak dengan KOH dan diasamkan
dengan HCl menggunakan
spektrofotometer ultraviolet dengan membandingkan larutan baku standar asam humat yang diperoleh diplotkan terhadap kurva standar asam humat hasil ekstraksi sehingga didapatkan konsentrasi asam humat yang terkandung dalam tanah gambut.
METODOLOGI PENELITIAN Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan diantaranya ayakan 120 mesh, corong buchner, desikator, kapas, neraca analitik (Ohaus Pionner), peralatan gelas, pompa vakum, pH meter (Hanna Instruments pH 211 Microprocessor), sentrifuse (Centrifuge PLC Series), shaker (Clements GS 150 Centrifuge), spektrofotometer Fourier
Transform-Infra Red (Prestige-21
Shimadzu), spektrofotometer ultraviolet (Cecil 7000 Series Double Beam).
Bahan-bahan yang digunakan adalah akuades, asam klorida (HCl) p.a Merck, kalium hidroksida (KOH) p.a Merck, larutan standar asam humat sodium salt (Sigma Aldrich Lot Number : STBB4450), natrium hidroksida (NaOH) p.a Merck, perak nitrat (AgNO3) p.a Merck dan sampel tanah
gambut.
Pembuatan Larutan Baku Asam Humat Sebanyak 10 mg asam humat standar ditimbang dan dilarutkan ke dalam NaOH 0,1 M diencerkan hingga 100 ml. Diambil 50 ml larutan tersebut kemudian diencerkan kedalam NaOH 0,1 M hingga 100 ml. Larutan tersebut kemudian dibuat variasi konsentrasi 20, 15, 10, dan 5 ppm dengan mengencerkannya dengan NaOH 0,1 M hingga 100 ml. Pembuatan larutan baku asam humat dilakukan sebanyak 3 kali pengulangan.
Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Asam Humat Standar
Variasi konsentrasi yang telah dibuat, diambil konsentrasi tengah dan dilakukan pengukuran absorbansi pada rentang panjang gelombang 200-400 nm, sehingga diketahui absorbansi masing-masing larutan pada berbagai panjang gelombang.
Pembuatan Larutan Asam Humat Hasil Ekstraksi (Rodrigues et.al, 2009)
Pembuatan larutan asam humat hasil ekstraksi dengan mempreparasi 10 mg asam humat hasil ekstraksi dilarutkan dengan 100 ml larutan NaOH 0,1 M. Kemudian dipipet 5 ml dan diencerkan kembali dalam 100 ml larutan NaOH 0,1 M. Pembuatan Kurva Kalibrasi (Rodrigues et.al, 2009)
Pembuatan kurva kalibrasi dilakukan dengan menggunakan sederet standar asam humat variasi konsentrasi. Kemudian dibuat variasi konsentrasi larutan standar asam humat yaitu 20, 15, 10 dan 5 ppm. Variasi konsentrasi dibuat triplo. Kemudian diukur pada panjang gelombang maksimumnya yaitu 219 nm sehingga didapatkan kurva kalibrasinya.
Uji Validasi Metode Spektrofotometer Ultraviolet
Uji Linieritas
Penentuan linieritas dilakukan dengan membuat larutan deret standar dengan konsentrasi 5, 10, 15, dan 20 ppm. Analisis dilakukan pada masing-masing konsentrasi menggunakan metode spektrofotometri ultraviolet dengan penggulangan sebanyak 3 kali. Korelasi antara respon analitik rerata yang didapat dengan konsentrasi teoritis analit dapat dihitung.
Limit of Detection (LOD) dan Limit of
Quantification (LOQ)
Penentuan Limit of Detection (LOD) dan Limit of Quantification (LOQ) dapat dilakukan dengan menghitung kadar yang didapat dari respons blanko matriks tersebut dari deret standar. Selanjutnya dihitung rerata dan standar deviasi dari kadar-kadar tersebut.
LOD y = yb + 3 sb LOQ y = yb + 10 sb Keterangan :
LOD = limit of detection
LOQ = limit of quantification sb = simpangan baku yb = intersep (a)
Uji Akurasi(Sukorini dkk, 2010)
Uji akurasi dilihat dari bahan kontrol dan dihitung sebagai nilai biasnya (d%). Sehingga diperoleh metode yang akurat.
71 Akurasi d (%) = | | x 100%
Keterangan :
x = konsentrasi standar
μ = konsentrasi standar yang terukur Uji Presisi (Sukorini dkk, 2010)
Uji presisi dilakukan dengan menggunakan konsentrasi dari larutan standar. Absorbansi dari standar yang diperoleh digunakan untuk mencari standar deviasinya. Uji presisi ditentukan dengan menghitung RSD (Relative Standard
Deviation) dengan rumus :
RSD = x 100%
SD = √
Keterangan :
RSD = relative standard deviation
SD = standard deviation
x = kadar asam humat yang terukur x = kadar rata-rata asam humat n = perlakukan
Optimasi Asam Humat dengan Variasi pH (Rodrigues et.al, 2009)
Optimasi ini dilakukan dengan variasi pH yang berbeda-beda yaitu pH 4, 7, dan 9 dengan melarutkan 1 mg asam humat standar dalam NaOH 0,1 M. Kemudian ditambahan HCl 1 M atau NaOH 0,1 M kedalam larutan terkonsentrasi untuk mengkondisikan pH. Setelah itu diukur
absorbansinya menggunakan
spektrofotometri ultraviolet untuk melihat pH optimum asam humat dan dilakukan sebanyak 3 kali pengulangan.
Preparasi Sampel Tanah Gambut
Gambut yang digunakan sebagai sampel dalam penelitian ini dibersihkan dari sisa-sisa tumbuhan dan dikeringanginkan di udara terbuka dalam suatu ruangan namun tanpa terkena sinar matahari selama seminggu. Gambut kering kemudian disaring dan dihaluskan menggunakan ayakan 120 mesh.
Ekstraksi Asam Humat (Triono, 2010) Sebanyak 50 gram gambut kering ditambahkan 600 mL KOH 0,1 M dan dikocok menggunakan shaker selama 2 jam dan kemudian didiamkan semalaman (± 15 jam). Campuran kemudian disaring dengan kapas menggunakan pompa vakum. Filtrat yang diperoleh kemudian
disentrifugasi pada kecepatan 4000 rpm selama 15 menit. Supernatan yang dihasilkan disaring dengan kertas saring Whatman no.42 menggunakan corong buchner. Sebanyak 300 mL, filtratnya kemudian diasamkan dengan HCl pekat (12 M) sampai pH=1, dikocok menggunakan shaker selama 2 jam dan didiamkan semalaman (± 15 jam). Campuran kemudian disentrifugasi dengan kecepatan 4000 rpm selama 15 menit untuk memisahkan fraksi asam humat (endapan) dan asam fulvat (supernatan). Pengulangan proses ekstraksi dilakukan untuk memperbanyak asam humat.
Pemurnian Asam Humat (Triono, 2010) Endapan asam humat kemudian dilarutkan dengan KOH 0,3 M. Campuran kemudian disentrifugasi dengan kecepatan 4000 rpm selama 15 menit. Supernatan yang dihasilkan kemudian disaring dengan kertas saring whatman no. 42 menggunakan corong buchner. Filtrat yang dihasilkan diasamkan kembali dengan HCl pekat (12 M) hingga pH = 1, dikocok menggunakan shaker selama 2 jam dan didiamkan semalaman (± 15 jam). Campuran kemudian disentrifugasi dengan kecepatan 4000 rpm selama 15 menit.
Endapan yang diperoleh kemudian dimasukkan ke dalam kertas saring Whatman no. 1 untuk dinetralkan dengan akuades, sampai akuades memberikan uji Cl- yang negatif dengan AgNO3. Setelah
didialisis, endapan selanjutnya dikeringkan dalam oven pada suhu 40˚C dan didinginkan dalam desikator sebagai asam humat.
Karakterisasi Asam Humat
Menggunakan Spektrofotometer Fourier Transform-Infra Red (FT-IR)
Asam humat hasil pemurnian dan asam humat standar dikarakterisasi menggunakan spektrofotometer Fourier Transform-Infra Red (FT-IR) di Laboratorium Kimia Organik Universitas Gajah Mada (UGM) untuk melihat perbandingannya.
HASIL dan PEMBAHASAN
Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Asam Humat Standar
Penentuan panjang gelombang maksimum asam humat standar
72 dimaksudkan untuk mendapatkan nilai absorbsivitas yang memberikan sensitivitas pengukuran tertinggi. Panjang gelombang yang dipakai dari 200 nm sampai 400 nm. Berdasarkan pengukuran, nilai absorbansi tertinggi asam humat standar adalah 0,279 pada saat panjang gelombang 219. Panjang gelombang ini ditentukan sebagai panjang gelombang maksimum dan digunakan untuk pengukuran selanjutnya. Penentuan panjang gelombang maksimum dilakukan untuk mengetahui ketika absorpsi mencapai maksimum sehingga meningkatkan proses absorpsi larutan terhadap sinar (Rohman 2007).
Pembuatan Kurva Kalibrasi
Pembuatan kurva kalibrasi dilakukan dengan membuat variasi konsentrasi standar yaitu 5, 10, 15 dan 20 ppm. Masing-masing konsentrasi standar diukur absorbansinya sebanyak tiga kali. Analisis dilakukan pada panjang gelombang maksimum 219 nm. Berdasarkan Gambar 1 dapat diketahui bahwa konsentrasi standar asam humat berbanding lurus dengan absorbansi yang artinya semakin besar konsentrasi asam humat maka absorbansinya juga akan semakin meningkat. Persamaan garis yang diperoleh dari kurva kalibrasi yaitu y = 0,06454 x dengan nilai koefisien korelasi (r2) sebesar 0,997. Harga koefisien korelasi (r) yang mendekati 1 dari kurva kalibrasi menunjukkan korelasi antara konsentrasi dan absorbansi. Harga koefisien korelasi tersebut telah memenuhi syarat syarat linearitas yang diterima karena lebih besar dari 0,9950 (AOAC, 2002). Hal ini menunjukkan bahwa metode tersebut menghasilkan kelinearan yang baik, sehingga dapat dijadikan kurva standar dalam pengukuran.
Gambar 1 Kurva kalibrasi asam humat standar
Hasil Parameter-Parameter Validasi Validasi metode dilakukan untuk menjamin keakuratan data, mengevaluasi kinerja metode, menjamin prosedur dan mampu mengurangi resiko deviasi (Wulandari, 2007). Penentuan validasi metode dengan 5 parameter analitik diantaranya linieritas, limit of detection
(LOD), limit of quantification (LOQ), akurasi dan presisi.
Hasil pengukuran yang dilakukan dapat dibuat hubungan antara absorbansi dengan konsentrasi sehingga diperoleh kurva kalibrasi dengan persamaan y = 0,06454 x. Persamaan garis tersebut tidak dilakukan uji intersep, karena tidak melewati titik nol. Menurut Kriswanto, dkk (2014) nilai intersep menyatakan adanya pengaruh matriks pada larutan yang dianalisis.
Nilai kemiringan garis (b) yang besar menunjukkan perubahan konsentrasi yang kecil berpengaruh pada sinyal detektor yang dihasilkan sehingga metode dapat dikatakan memiliki sensitivitas yang tinggi (Kriswanto dkk, 2014). Tabel 1 menunjukkan parameter-parameter validasi metode pengukuran kadar asam humat menggunakan spektrofotometer ultraviolet.
Tabel 1 Parameter-Parameter Validasi
Nilai limit of detection (LOD) merupakan nilai batas konsentrasi terendah dari analit yang masih dapat terdeteksi oleh alat spektrofotometer ultraviolet (Harmita, 2004). Nilai limit of
detection (LOD) yang diperoleh yaitu
sebesar 1,2 ppm, tetapi nilai tersebut bukan angka kuantitatif yang tepat dikarenakan LOD belum dikuantifikasi secara presisi dan akurasi (Harmita, 2004).
Parameter Nilai Batas Penerimaan Koefisien korelasi 0,997 >0,9950 (AOAC, 2002) Linearitas 5-20 mg/L LOD 1,2 mg/L LOQ 3,9 mg/L Akurasi 1,76%-5,66% ± 20 % (Sukorini dkk., 2010) Presisi 1,65%-5,08% KV horwitz ≤ 16 % (Sukorini dkk., 2010)
73 Nilai limit of quantification (LOQ) adalah nilai suatu jumlah terkecil dari analit yang terkandung dalam sampel yang dapat dikuantifikasi secara presisi dan akurasi (Harmita, 2004). Nilai LOQ didapatkan sebesar 3,9 ppm. Metode analisis spektrofotometri ultraviolet memperoleh akurasi sebesar 1,76%-5,66%. Hasil pengukuran menunjukkan seluruh nilai akurasi pada konsentrasi 5, 10, 15 dan 20 ppm memenuhi kriteria batas penerimaan yaitu ± 20%. Nilai akurasi dapat diperoleh dengan mencari nilai biasnya (e%). Semakin kecil nilai biasnya maka akan semakin tinggi akurasi pemeriksaan (Sukorini, dkk., 2010).
Nilai presisi diperoleh yaitu sebesar 1,65%-5,08%, dimana nilai presisi pada konsentrasi 5, 10, 15 dan 20 ppm memenuhi kriteria batas penerimaan KV Horwitz yaitu ≤16%. Semakin kecil nilai KV (%) maka akan semakin teliti metode tersebut dan sebaliknya (Sukorini dkk, 2010). Nilai presisi juga dapat diterima jika RSDnya harus lebih dari 2% (Harmita, 2004).
Uji linieritas kurva kalibrasi dilakukan untuk menentukan rentang konsentrasi yang dapat menghasilkan keterdekatan yang cukup terhadap kurva garis linier. Jika berada pada rentang linieritas, maka antara absorbansi (y) dan konsentrasi (x) akan memberikan hubungan yang benar, dalam hal ini sampel yang akan dianalisis harus berada pada rentang linieritas kurva kalibrasi standar tersebut sehingga penentuan konsentrasi asam humat hasil ekstraksi dapat dilakukan dengan tepat. Meningkatnya konsentrasi larutan standar akan menghasilkan absorbansi yang semakin besar pula (Diana, 2012).
Optimasi Asam Humat dengan Variasi pH
Salah satu faktor yang mempengaruhi kelarutan asam humat adalah pH. Penentuan pH optimum bertujuan untuk mengetahui absorbansi paling besar dari masing-masing pH. Variasi pH Larutan standar asam humat dilakukan mulai dari pH 4, 7 dan 9 dengan cara mengkondisikan pH menggunakan HCl 0,1 M, dan NaOH 0,1 M
Menurut Rahmawati (2011) asam humat merupakan fraksi senyawa humat yang tidak larut pada pH rendah.
Kemampuan asam humat untuk larut dan tak larut akibat adanya gugus-gugus fungsional asam humat yang mengandung oksigen seperti gugus –COOH, -OH fenolat, -OH alkoholat, dan gugus C=O. Asam humat pada pH basa mempunyai kandungan oksigen lebih banyak dibandingkan pada pH asam. Hal ini bersesuaian dengan yang dikemukakan oleh Swift (1989) yaitu pada pH antara 3 dan 9 merupakan daerah disosiasi gugus karboksil, dan pada pH lebih besar dari 9 merupakan daerah disosiasi gugus OH fenolat. Umumnya gugus –COOH terdisosiasi pada pH sekitar 4–5, sedangkan gugus –OH fenolat atau –OH alkoholat terdisosiasi pada pH sekitar 8– 10.
Gambar 2 kurva pH optimum asam humat standar
Berdasarkan kurva pada Gambar 2 pH optimum terbentuk pada pH 7 yaitu pH netral dengan pengukuran serapan larutan asam humat standar pada panjang gelombang 219 nm yang memberikan nilai absorbansi tertinggi yaitu 0,639. pH optimum pada pH 7 (netral) ini menunjukkan bahwa asam humat dapat larut dalam suasana netral yaitu pada pH 7. Namun, nilai absorbansi tertinggi pada pH 7 tidak berjauhan dengan nilai absorbansi saat pH 9 yaitu 0,614 yang disajikan pada lampiran 3. Hal ini terjadi karena proses adsorpsi dipengaruhi oleh jenis pelarut, pH, konsentrasi elektrolit yang tinggi dan adanya zat penganggu (Hendayana et al., 1994). Pelarut yang digunakan merupakan NaOH yang bersifat higroskopis yang akan mempengaruhi
0,522
0,639
74 kelarutan dan kestabilan asam humat dalam NaOH.
Preparasi Sampel Tanah Gambut
Asam humat yang digunakan dalam penelitian ini diisolasi dari tanah gambut Jln. Sepakat 2 Ujung, Kelurahan Bansir Darat, Kecamatan Pontianak Tenggara, Kota Pontianak, Kalimantan Barat. Tanah gambut yang diambil dari kedalaman 0-50 cm dari permukaan. Pemilihan kedalaman tanah gambut 0-50 cm dari permukaan karena menurut Suswati et al., (2011) dikedalaman ini warna tanah gambut bewarna hitam kemerahan yang menandakan bahwa tingginya kandungan bahan organik didalam tanah dan tergolong gambut hemik yang memiliki kematangan gambut 38%-44% (Arminuddin, et al., 2015).
Ekstraksi Asam Humat
Proses ekstraksi asam humat diawali dengan melarutkan tanah gambut dengan KOH. Proses ekstraksi ini menggunakan metode ekstraksi basa. Ekstraksi merupakan proses untuk memisahkan, menarik atau mengeluarkan komponen dari suatu campuran yang dilakukan berdasarkan kelarutan komponen terhadap pelarut yang digunakan (Mulyono, 2006). Ekstraksi asam humat ini berdasarkan dari sifat kimia asam humat yang larut dalam basa tetapi tidak larut dalam asam, sehingga ekstraksi dengan menggunakan basa kuat KOH. Menurut penelitian Fong et al., (2006) metode ekstraksi dengan KOH 0,1 M ini dipilih karena % rendemen asam humat dengan pelarut KOH 20,00 %, lebih besar dibanding dengan pelarut NaOH yaitu 13,67 % saja. Hal ini membuktikan bahwa KOH lebih banyak mengekstrak asam humat.
Fitrat hasil sentrifugasi yang dihasilkan di asamkan dengan HCl pekat sampai dengan pH 1. Penggunan HCl digunakan untuk mengendapkan asam humat. Menurut penelitian Stevenson (1994) sifat asam humat dapat larut dalam basa tetapi tidak larut dalam asam atau air. Campuran yang telah diasamkan di kocok selama 2 jam dan didiamkan semalaman agar terhomogenkan antara filtrat dengan HCl. Campuran kemudian disentrifuse kembali pada kecepatan 4000 rpm selama 15 menit sehingga didapatkan 2 lapisan
yaitu lapisan atas dan lapisan bawah, dimana lapisan atas (supernantan) merupakan asam fulvat dan lapisan bawah (endapan) merupakan asam humat. Namun asam humat yang didapatkan masih dalam bentuk asam humat kotor sehingga perlu dilakukan pemurnian asam humat.
Pemurnian Asam Humat
Asam humat kotor yang diperoleh kemudian dilarutkan dengan KOH kembali agar seluruh asam humat larut dan untuk memisahkan asam humat dengan senyawa humin yang terikut saat proses ekstraksi. Langkah selanjutnya dilakukan perlakuan yang sama yaitu campuran kembali diasamkan dengan HCl dan filtrat disentrifugasi. Sentrifugasi berfungsi untuk mempercepat proses pengendapan dengan memberikan gaya sentrifugal pada partikel-partikelnya. Sentrifugasi memisahkan substansi berdasarkan berat jenis molekul sehingga substansi yang lebih berat akan berada di dasar, sedangkan substansi yang lebih ringan akan terletak di atas. Hasil sentrifugasi menghasilkan 2 lapisan yaitu lapisan atas dan lapisan bawah, dimana lapisan atas (supernantan) merupakan asam fulvat memiliki berat molekul yang lebih rendah yaitu 500-2.000 dalton dari pada asam humat pada lapisan bawah (endapan) yang memiliki berat molekul 50.000-100.000 dalton (Stevenson, 1994).
Asam humat dikatakan suatu koloid, oleh sebab itu harus dilakukan pencucian asam humat untuk memisahkannya dengan garam anorganik, molekul lain serta ion-ion lain yang terdapat dalam larutan. Pencucian dengan akuades juga berfungsi untuk menetralkan asam humat dari pengotor-pengotor yang lainnya. Asam humat yang sudah netral diketahui saat dilakukan uji Cl-. Uji Cl- dilakukan dengan mereaksikan air hasil pencucian asam humat dengan AgNO3. Endapan putih yang
terbentuk menunjukkan hasil uji Cl- yang positif yang artinya asam humat masih mengandung ion Cl- sedangkan tidak adanya endapan putih menunjukkan asam humat tidak mengandung ion Cl- (asam humat netral). Reaksi antara Cl- dan AgNO3 sebagai berikut :
AgNO3+HCl AgCl (endapan putih)
75 Asam humat yang telah netral kemudian dikeringkan di dalam oven selama ± 2 jam pada suhu 40˚C dan didinginkan di dalam desikator. Pengovenan dilakukan untuk menghilangkan kadar airnya sehingga didapatkan asam humat dalam bentuk kering.
Karakterisasi Asam Humat
Menggunakan Spektrofotometri Inframerah
Ekstraksi dan pemurnian asam humat dari tanah gambut Pontianak, Kalimantan Barat menghasilkan padatan kering bewarna coklat kehitaman. Untuk mengetahui karakterisitik dari asam humat standar dan asam humat hasil ekstraksi maka dilakukan karakterisasi kedua senyawa tersebut. Karakterisasi asam humat standar, asam humat hasil ekstraksi, dan menggunakan spektrofotometer inframerah menghasilkan spektrum yang ditunjukkan pada Gambar 3.
Gambar 3 Spektrum inframerah asam humat standar dan asam humat hasil ekstraksi
Berdasarkan Tabel 2 terlihat bahwa spektrum asam humat standar dan asam humat hasil ekstraksi relatif tidak jauh berbeda, perbedaan tersebut hanya
dibeberapa puncak serapan yaitu pada asam humat standar tidak memiliki serapan didaerah puncak serapan 1700 cm-1, 1600 cm-1. 1400 cm-1. Perbedaan spektrum antara asam humat standar dan asam humat hasil ekstraksi ini terjadi karena perbedaan lokasi asal asam humat tersebut diekstraksi yang dipengaruhi dekomposisi bahan organik pembentukkan zat humat tersebut.
Perbedaan dekomposisi akan menghasikan komposisi humat yang berbeda pula. Seperti yang diketahui bahwa bahan organik tanah yang merupakan pembentuk zat humat adalah fungsi dari waktu, iklim, vegetasi dan topografi asam humat yang bisa berbeda pada suatu daerah dengan daerah lainnya (Stevenson, 1994).
Menurut Stevenson (1994) asam humat memiliki puncak-puncak yang karakteristik pada bilangan gelombang 3400, 2900, 1720, 1600, dan 1200 cm-1. Hal ini menunjukkan bahwa walaupun berbeda karakteristik puncak serapan antara asam humat standar dengan asam humat hasil ekstraksi tetapi apabila dibandingkan dengan interpretasi yang diungkapkan oleh Stevenson maka asam humat hasil isolasi adalah benar asam humat yang dibangun oleh gugus yang sama yaitu karboksilat, cincin aromatik, dan rantai alifatik.
Asam humat memiliki puncak-puncak yang karakteristik pada bilangan gelombang 3400, 2900, 1720, 1600, dan 1200 cm-1. Hal ini menunjukkan bahwa walaupun berbeda karakteristik puncak serapan antara asam humat standar dengan asam humat hasil ekstraksi tetapi apabila dibandingkan dengan interpretasi yang diungkapkan oleh Stevenson maka asam humat hasil isolasi adalah benar asam humat yang dibangun oleh gugus yang sama yaitu karboksilat, cincin aromatik, dan rantai alifatik. Hal ini juga didukung oleh kesamaaan spektrum asam humat standar dengan asam humat hasil ekstraksi pada daerah sidik jari (finger
print) yaitu pada bilangan gelombang
470.23 cm-1 yang menandakan adanya kemiripan antara asam humat hasil ekstraksi dan asam humat standar. Oleh karena itu, dapat diperkirakan asam humat hasil ekstraksi adalah benar asam humat.
76
Tabel 2 Bilangan Gelombang Asam Humat Standar, Asam Humat Hasil Ekstraksi, dan Asam Humat menurut Stevenson
Kadar Asam Humat Hasil Ekstraksi dengan Spektrofotometer Ultraviolet dan Metode Gravimetri
Penentuan kadar asam humat hasil ektraksi ditentukan dari persamaaan y = 0,06454 x yang diperoleh dari kurva kalibrasi. Berdasarkan pengukuran didapatkan absorbansi rata-rata dari asam humat hasil ekstraksi sebesar 1,153. Hasil absorbansi diplotkan ke dalam persamaan garis y = 0,06454 sehingga dihasilkan kadar asam humat sebesar 17,8648 mg/L tetapi konsentrasi ini belum dikalikan dengan faktor pengenceran. Saat dilakukan pengukuran menggunakan spektrofotometer ultraviolet, nilai absorbansi asam humat hasil ekstraksi tidak terbaca dikarenakan larutannya yang terlalu pekat. Oleh karena itu, dilakukan pengenceran dari 10 mg asam humat dalam 100 ml NaOH 0,1 M, dipipet 5 ml dan diencerkan dalam 100 ml NaOH 0,1 M (faktor pengenceran 100/5 = 20). Nilai konsentrasi asam humat yang dihasikan dikalikan dengan faktor pengenceran sehingga didapatkan kadar asam humat hasil ekstraksi yaitu sebesar 0,0357 %.
Berat asam humat hasil ekstraksi yang diperoleh melalui penimbangan sebesar 8,023 gram dari 100 gram tanah gambut yang diekstraksi dengan KOH. Berat asam humat hasil ekstraksi tersebut dibagi dengan berat tanah gambut yang
digunakan untuk ekstraksi sehingga dihasilkan rendemen asam humat dari hasil ekstraksi menggunakan KOH adalah 8,023 %.
Kesimpulan
Berdasarkan penelitian maka dapat disimpulkan bahwa parameter akurasi, presisi, LOD, LOQ, dan koefisien korelasi pengukuran kadar asam humat hasil ekstraksi telah memenuhi kriteria validasi. Karakter asam humat hasil ekstraksi yang diperoleh adalah benar asam humat yang dibangun oleh gugus karboksilat, cincin aromatik, dan rantai alifatik. Kadar asam humat hasil ekstraksi KOH yang dihasilkan sebesar 0,0356 %.
DAFTAR PUSTAKA
Arminuddin T.A.,Oksana dan Susandi, 2015, Analisis Sifat Fisika Tanah Gambut Pada Hutan Gambut Di Kecamatan Tambang Kabupaten Kampar Provinsi Riau, J. Agroteknologi, 5 (2): 23-28
Association of Offical Analytical Chemist (AOAC), 2002, Guidelines for Single Laboratory Validation of Chemical Methods for Dietary Supplements and Botanicals.
Basset, Denney J. R.C., Jeffrey G.H., Mendhom J., 1994, Buku Ajar Vogel Bilangan gelombang (cm-1) Gugus Terkait Asam Humat Standar Asam Humat Hasil Ekstraksi Asam Humat Stevenson
3425.58 3410.15 3400 vibrasi ulur gugus –OH, N-H
2924.09 2924.09 2900 regang simetri dan asimetri CH alifatik dari CH2 atau CH3
- 1712.79 1700 regang C=O dari gugus COOH dan
keton
- 1620.21 1600 regang C=C aromatik
1573.91 1500 regang simetrik COO-, N-H
- 1419.61 1400 deformasi
C-H dari CH2 dan CH3
1388.75 1381.03 1300 deformasi O-H, ulur CH3 atau
regang C-O
- 1234.44 1200 vibrasi ulur regang C-O dan
deformasi OH dari COOH
77 Kimia Analisa Kuantitatif Anorganik, EGC, Jakarta
.
Diana, 2012, Determinasi Kadar Logam Timbal (Pb) dalam Makanan Kaleng menggunakan Destruksi Basah dan Destruksi Kering. J. Alchemy, 2 (1): 12-25..
Fong, S.S., Lau S., Wong N.C., Janice A., Muhammad F., and Amira S, 2006, Characterization of the Coal Derived Humic Acids from Mukah Sarawak as Soil Conditioner, J. Braz Chem Soc, 17 (2): 582-587.
Harmita, 2004, Petunjuk Pelaksanaan Validasi Metode dan Cara Perhitungannya, Majalah Ilmu Kefarmasian 3 (1): 117-128. Hendayana dan Sumar, 1994, Kimia Analitik
Instrumen, Semarang Press, Semarang. Hermanto D., Dharmayani NKT., Kurnianingsih
R., dan Kamali SR., 2012, Pengaruh Asam Humat Sebagai Pelengkap Pupuk pada Tanaman Jagung Terhadap Efisiensi Pemupukan Di Lahan Kering Kec. Bayan Kab. Lombok Utara NTB, J. Ilmiah Ilmu- Ilmu Pertanian, 16 (3): 100-107.
Kriswanto, Parmanasari, A., Fatimah, S.S., 2014, Pengembangan dan Uji Validasi Metode Analisis Kadar Parasetamol dan Kafein dengan Kromatografi Cair Kinerja Tinggi, J. Sains dan Teknologi Kimia, 5 (1): 51-59.
Miller MH., and Donahue RL., 1990, Soils: an Introduction to Soils and Plant Growth, Prentice Hall Englewood Cliffs, New Jersey
.
Rachmawati, A., 2011, Pengaruh Derajat Keasaman Terhadap Adsorpsi Logam Kadmium II) dan Timbal (II) Pada Asam Humat, J. Penelitian Sains dan Teknologi, 12 (1): 1-14.
Rodrigues, A., 2009, Quantification of Humic Acids In Surface Water: Effects of Divalentcations, pH, and Filtration, J. Of
Environmental Monitoring, 3 (11): 377-382
Rohman, A., 2007, Kimia Farmasi Analisis, Pustaka Pelajar Universitas Islam Indonesia.
Stevenson, F.J., 1994, Humus Chemistry: Genesis, Compotition, Reaction , Edition rev, John Wiley and Sons, Canada.
Sukorini, U., Nugroho, D.K., Rizki, M dan Hendrawan, P.J.B., 2010, Pemantapan Mutu Internal Laboratorium Klinik, Kanalmedika dan Alfamedia, Yogyakarta. Suswati D., Hendro B., Shiddieq D., dan
Indradewa D, Identifikasi Sifat Fisik Lahan Gambut Rasau Jaya Kabupaten Kubu Raya Untuk Pengembangan Jagung. J. Teknik Perkebunan, 2 (1): 31-40.
Swift, R.S., 1996, Organic Matter Characterization, In Methods of soil analysis, Part 3 Chemical Methods, Madison Wisc: J. Soil Science Society of America, 40 (3): 1011–1069.
Triono W., Spektrum Inframerah Dan Resonansi Magnetik Inti Proton Asam Fulfat dan Asam Humat yang Diisolasi dari Tanah Gambut Kalimantan Barat, Universitas Tanjungpura, Pontianak (Skripsi).
