Analisa Kadar Unsur Zn Dan Cu Pada Kopi Bubuk (Coffea spp.) Dengan Metode Spektrofotometri Serapan Atom

(1)

ANALISA KADAR UNSUR Zn DAN Cu PADA KOPI BUBUK (Coffea spp.) DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM

SKRIPSI

MUTIARA 060802042

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

MUTIARA 060802042

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(3)

PERSETUJUAN

Judul : ANALISA KADAR UNSUR Zn DAN Cu

PADA KOPI BUBUK (Coffea spp.)

DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI

SERAPAN ATOM

Kategori : SKRIPSI

Nama : MUTIARA

Nomor Induk Mahasiswa : 060802042

Program Studi : SARJANA (S1) KIMIA

Departemen : KIMIA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM / FMIPA UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Disetujui di Medan, Januari 2011

Komisi Pembimbing :

Pembimbing 2 Pembimbing 1

Prof.Dr.Harry Agusnar.M.Sc.,M.Phill Prof.Dr.Zul Alfian.M.Sc

NIP. 195308171983031002 NIP.195504051983031002

Diketahui/Disetujui oleh :

Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,

(4)

PERNYATAAN

SKRIPSI

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

Medan, Januari 2011

(5)

PENGHARGAAN

Alhamdulillah, segala puji dan syukur yang teramat besar saya persembahkan kepada Allah SWT yang dengan curahan rahmat serta cinta-Nya saya dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai salah satu persyaratan untuk meraih gelar Sarjana Kimia pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. Serta shalawat dan salam saya sampaikan pada Rasulullah, Muhammad SAW, sebagai tauladan umat.

Selanjutnya saya menyampaikan penghargaan dan cinta kasih yang terdalam dan tulus kepada Ayahanda tercinta Mustafa dan Ibunda tersayang Fatmah (Alm) atas segala doa dan pengorbanan yang telah diberikan kepada saya. Serta tak lupa pula terima kasih untuk abangda Ibrahim, Ali Nafiah, Ahmad Dani, dan Husin, kakanda Muslimah, Serasi, Nurma, Khairiah, dan Intan. Serta seluruh keluarga yang telah memberikan banyak dukungannya.

Dengan segala kerendahan hati, saya mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Prof.Dr.Zul Alfian, M.Sc selaku dosen pembimbing 1 dan Prof.Dr.Harry

Agusnar, M.Sc, M.Phill selaku dosen pembimbing 2 yang telah banyak memberikan pengarahan dan bimbingan hingga terselesaikannya skripsi ini.

2. Dr.Rumondang Bulan Nst, M.S dan Drs.Firman Sebayang, M.S selaku Ketua

dan Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU, serta seluruh staff pegawai Departemen Kimia.

3. Cut Fatimah Zuhra,Ssi., Msi. selaku dosen wali saya yang telah banyak

memberi masukan selama saya mencari ilmu di FMIPA USU.

4. Bapak dan Ibu dosen yang telah memberikan ilmunya selama masa studi saya

di FMIPA USU.

5. Sahabat-sahabat saya, Tiwi, Dila, Tika, Linda, K’Yayuk, K’Ria, K’Cinta, Lia, Juriah, Isma dan Ena terima kasih atas dukungan dan motivasinya selama ini.

6. Teman-teman Kimia Stambuk 2006, Afrima, Uni, Widia, Eko, Nora, Febri,

Nurfitri, Nelvi, Agung, Egy, Sevia, Nia, Meniq, Fatma, Ana, Harry, Ai, Renita dan teman-teman yang lain yang tidak dapat dituliskan namanya satu persatu.

7. Teman-teman dan adik-adik di UKMI AL-FALAK FMIPA USU , Nurhayani,

Dwi Mandarini, Juli Agustina, Jiya, S.K.D, Henny, Qiqi, Ully, Rini, Fitri, saidah, dan Wulan. Terima kasih atas inspirasi, motivasi dan kerjasamanya selama ini.

8. Adik-adik Kimia Stambuk 2007, 2008, dan 2009, Emi, Minah, Novi, Indah,

(6)

9. Serta segala pihak yang telah membantu saya menyelesaikan skripsi ini. Untuk itu semua, semoga Allah membalasnya dengan segala yang terbaik. Amin.

Saya menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan, karena keterbatasan pengetahuan saya. Oleh karena itu saya mengharapkan saran dan masukan yang membangun demi kesempurnaan skripsi ini, dan semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua.

Medan, Januari 2011

(7)

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian terhadap kandungan logam Zn dan Cu dari kopi bubuk. Sampel yang dianalisa adalah kopi bubuk industri pabrik dengan kopi bubuk industri rumah tangga yang dianalisa setiap minggu selama satu bulan. Pengukuran konsentrasi logam Zn dan Cu pada kopi bubuk dilakukan dengan menggunakan metode dekstruksi basah.Pelarut yang digunakan adalah HNO 3(p) dan H2SO4(p) serta

pengoksidasinya H2O2 30 % kemudian dianalisis dengan Sepektrofotometer Serapan

Atom pada λspesifik = 213,9 nm(Zn) dan λspesifik = 324,8 nm(Cu).

(8)

ANALYSIS OF ZINKUM AND CUPPRUM IN COFFEE POWDER USING ATOMIC ABSORPTION SPECTROPHOTOMETRIC METHODE

ABSTRACT

The research done on the metal content of Zn and Cu from the coffee powder. Samples analyzed are ground coffee with coffee powder factory industry industrial households are analyzed each week for a month. Measurement of Zn and Cu metal concentrations in ground coffee is done by using basah.Pelarut dekstruksi method used was HNO 3 (p) and H 2 SO 4 (p) and pengoksidasinya H 2 O 2 30% and then

analyzed by Atomic Absorption Sepektrofotometer on specific λ = 213.9 nm (Zn) and specificλ = 324.8 nm (Cu).

From the results of research conducted for a sample of coffee powder factory

(9)

DAFTAR ISI

Halaman

PERSETUJUAN ii

PERNYATAAN iii

PENGHARGAAN iv

ABSTRAK vi

ABSTRACT vii

DAFTAR ISI viii

DAFTAR TABEL xi

DAFTAR GAMBAR xii

Bab I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Permasalahan 2

1.3 Pembatasan Masalah 2

1.4 Tujuan Penelitian 3

1.5 Manfaat Penelitian 3

1.6 Lokasi Penelitian 3

1.7 Metodologi Penelitian 3

Bab II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kopi 4

2.2 Pembuatan Kopi Bubuk 5

2.3 Syarat Mutu Kopi Bubuk 6

2.4 Logam 7

2.4.1 Logam Seng (Zn) 7

2.4.2 Zn Dalam Tubuh Manusia 8

2.4.3 Defesiensi dan Keracunan Zn 8

2.5 Logam Tembaga (Cu) 9

(10)

2.5.2 Defesiensi dan Keracunan Cu 10

2.6 Perombakan Bahan Organik dan Biologis 10

2.7 Spektrofotometri Serapan Atom 12

2.7.1 Prinsip Dasar Spektrofotometri Serapan Atom 12

2.7.2 Instrumentasi Spektrofotometri Serapan Atom 13

2.7.3 Gangguan Pada Spektrofotometri Serapan Atom 14

Bab III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Alat – Alat 16

3.2 Bahan-Bahan 16

3.3 Prosedur Penelitian 17

3.3.1 Penyediaan Sampel 17

3.3.2 Pembuatan Larutan Standar Seng 100mg/L 17

3.3.3 Pembuatan Larutan Standar Seng 10 mg/L 17

3.3.4 Pembuatan Larutan Standar Seng 5 mg/L 17

3.3.5 Pembuatan Larutan Seri Standar Seng 0,5 ; 1,0 ; 1,5 ; 17

dan 2,0 mg/L

3.3.6 Pembuatan Kurva Standar Seng 17

3.3.7 Pembuatan Larutan Standar Tembaga 100mg/L 18

3.3.10 Pembuatan Larutan Seri Standar Tembaga 0,5 ; 1,0 ; 1,5 ; 18

dan 2,0 mg/L

3.3.11Pembuatan Kurva Standar Tembaga 18

3.3.12 Penentuan Kadar Seng dan Tembaga Pada Sampel 18

3.4 Bagan Penelitian 19

3.4.1 Preparasi Sampel 19

3.4.2 Analisis Sampel dengan Metode Dekstruksi Basah 20

(11)

4.1 Hasil Penelitian 21

4.1.1 Logam Zn 21

4.1.2 Logam Cu 22

4.2 Pengolahan Data 24

4.2.1 Logam Zn 24

4.2.1.1 Penurunan Persamaan Garis Regresi dengan Metode Least Square 24

4.2.1.2 Koefisien Korelasi 26

4.2.1.3 Penentuan Konsentrasi 26

4.2.1.4 Penentuan Kadar Seng (Zn) pada Kopi Bubuk dalam Satuan mg/kg 28

4.2.2 Logam Cu 29

4.2.2.1 Penurunan Persamaan Garis Regresi dengan Metode Least Square 29

4.2.2.2 Koefisien Korelasi 30

4.2.2.3 Penentuan Konsentrasi 30

4.2.2.4 Penentuan Kadar Tembaga (Cu) pada Kopi Bubuk dalam Satuan 32

mg/kg

4.3 Pembahasan 33

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan 34

5.2 Saran 34

DAFTAR PUSTAKA 35

(12)

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1 Data Hasil Pengukuran Kadar Seng pada Kopi Bubuk 37

Dengan Metode Dekstruksi Basah Secara SSA

Tabel 2 Data Hasil Pengukuran Kadar Tembaga pada Kopi Bubuk 37

Dengan Metode Dekstruksi Basah Secara SSA

Tabel 3 Batas Kandungan Logam yang Direkomendasikan untuk 38

Konsumsi Menurut Ketentuan FAO/WHO (JECFA = Joint

Expert Committee on Food Additivies)

Tabel 4 Syarat Mutu Kopi Bubuk 39

Tabel 4.1 Kondisi Alat SSA Merek Shimadzu Tipe AA-6300 21

pada pengukuran Konsentrasi Logam Zn

Tabel 4.2 Data Absorbansi Larutan Seri Standart Zn 22

Tabel 4.3 Kondisi Alat SSA Merek Shimadzu Tipe AA-6300 23

pada Pengukuran Konsentrasi logam Cu

Tabel 4.4 Data Absorbansi Larutan Seri Standar Cu 23

Tabel 4.5 Penurunan Persamaan Garis Regresi dengan Metode Least 25

Square untuk Zn

Tabel 4.6. Data Hasil Pengukuran Absoransi Logam Zn pada Kopi 26

Bubuk Industri Pabrik dan Industri Rumah Tangga dengan

Metode Dekstrusi Basah Secara SSA

Tabel 4.7. Penurunan Persamaan Garis Regresi dengan Metode Least 29

Square untuk Cu

Tabel 4.8. Data Hasil Pengukuran Absorbansi Logam Cu pada Kopi 31

Bubuk Industri Pabrik dan Industri Rumah Tangga dengan

(13)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 4.1 Kurva Kalibrasi Larutan Seri Standar Seng (Zn) 22

(14)

ABSTRAK

Telah dilakukan penelitian terhadap kandungan logam Zn dan Cu dari kopi bubuk. Sampel yang dianalisa adalah kopi bubuk industri pabrik dengan kopi bubuk industri rumah tangga yang dianalisa setiap minggu selama satu bulan. Pengukuran konsentrasi logam Zn dan Cu pada kopi bubuk dilakukan dengan menggunakan metode dekstruksi basah.Pelarut yang digunakan adalah HNO 3(p) dan H2SO4(p) serta

pengoksidasinya H2O2 30 % kemudian dianalisis dengan Sepektrofotometer Serapan

Atom pada λspesifik = 213,9 nm(Zn) dan λspesifik = 324,8 nm(Cu).

(15)

ANALYSIS OF ZINKUM AND CUPPRUM IN COFFEE POWDER USING ATOMIC ABSORPTION SPECTROPHOTOMETRIC METHODE

ABSTRACT

The research done on the metal content of Zn and Cu from the coffee powder. Samples analyzed are ground coffee with coffee powder factory industry industrial households are analyzed each week for a month. Measurement of Zn and Cu metal concentrations in ground coffee is done by using basah.Pelarut dekstruksi method used was HNO 3 (p) and H 2 SO 4 (p) and pengoksidasinya H 2 O 2 30% and then

analyzed by Atomic Absorption Sepektrofotometer on specific λ = 213.9 nm (Zn) and specificλ = 324.8 nm (Cu).

From the results of research conducted for a sample of coffee powder factory

(16)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Kopi adalah suatu jenis tanaman tropis, yang dapat tumbuh dimana saja, terkecuali

pada tempat-tempat yang terlalu tinggi dengan temperatur yang sangat dingin atau

daerah-daerah tandus yang memang tidak cocok bagi kehidupan tanaman

(AAK.1988). Hingga saat ini belum diketahui dengan pasti sejak kapan tanaman kopi

dikenal dan masuk dalam peradaban manusia. Menurut catatan sejarah, tanaman ini

mulai dikenal pertama kali di benua Afrika tepatnya di Ethiopia. Pada mulanya

tanaman kopi belum dibudidayakan secara sempurna oleh penduduk, melainkan masih

tumbuh liar di hutan-hutan dataran tinggi (Najiati et al.2006)

Pada mulanya orang minum kopi bukanlah kopi bubuk yang berasal dari biji,

melainkan cairan dalam kopi yang masih segar atau ada pula yang menggunakan kulit

buah yang disedu dengan air panas. Sudah barang tentu rasanya tidak enak seenak

kopi bubuk, namun dapat juga menyegarkan badan, sehingga penggemarnya pun

belum begitu meluas. Setelah diketemukan cara memasak kopi bubuk yang lebih

sempurna, yaitu menggunakan biji kopi yang masak kemudian dikeringkan dan

dijadikan bubuk sebagai bahan minuman, akhirnya penggemarnya cepat meluas di

berbagai daerah dan bahkan meluas di Afrika sebelah utara(AAK.1988)

Di Indonesia, tanaman kopi diperkenalkan pertama kali oleh VOC pada

periode antara tahun 1696-1699. Penanaman tanaman ini mula-mula hanya bersifat

coba-coba (penelitian), tetapi karena hasilnya memuaskan dan dipandang oleh VOC

cukup menguntungkan sebagai komoditi perdagangan, maka VOC menyebarkan bibit

kopi ke berbagai daerah agar penduduk menanamnya (Najiati et al.2006)

Didalam kopi terdapat logam seng dan logam tembaga yang berasal dari

(17)

tempat tumbuhnya kopi tersebut. Jika kopi sudah tercemar akan membahayakan (SNI

01-3542-2004). Logam-logam bahan pencemar yang perlu diwaspadai adalah seperti

seng, tembaga, merkuri,besi, kadmium, kobalt, timbale, nikel yang terlarut dalam air

(Darmono, 1995).

Pencemaran logam pada produk makanan mungkin dapat terjadi pada waktu

pemrosesan makanan dan wadah. Selain itu kontaminasi makanan juga dapat terjadi

dari tanaman pangan (bidang pertanian) yang diberi pupuk dan pestisida yang

mengandung logam (Darmono.1995). Penggunaan pestisida dapat tertinggal dan

tercampur dengan makanan merupakan suatu hal yang perlu diperhatikan

(Winarno.1993)

Berdasarkan uraian tersebut diatas maka peneliti tertarik untuk menganalisa

unsur Zn dan Cu yang terdapat dalam kopi bubuk menggunakan instrumen

Spektrofotometer Serapan Atom (SSA).

1.2Permasalahan

Adapun permasalahan dalam penelitian ini adalah

1. Apakah kadar unsur Zn dan Cu yang terdapat dalam kopi bubuk industri

pabrik dan kopi bubuk industri rumah tangga memenuhi Standar Nasional

Indonesia (SNI)

2. Bagaimanakah perbandingan kadar unsur Zn dan Cu yang terdapat pada kopi

bubuk industri pabrik dengan kopi bubuk industri rumah tangga.

1.3Pembatasan Masalah

1. Penelitian ini dibatasi pada penentuan kadar Zn dan Cu dari kopi bubuk

industri pabrik dan kopi bubuk industri rumah tangga

2. Sampel yang digunakan hanya satu merek

3. Parameter yang dianalisa yaitu logam seng dan tembaga dan diukur dengan

Sepektrofotometer Serapan Atom pada λspesifik = 213,9 nm dan λspesifik = 324,8

(18)

1.4 Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk menentukan kadar seng dan tembaga yang terdapat

dalam kopi bubuk industri pabrik dan kopi bubuk industri rumah tangga, serta untuk

menganalisis apakah kadar seng dan tembaga yang terkandung dalam kopi bubuk

tersebut tidak melampaui baku mutu yang telah ditetapkan sehingga layak

dikonsumsi.

1.5 Manfaat Penelitian

Memberikan informasi kepada masyarakat tentang kadar seng dan tembaga yang

terdapat dalam kopi bubuk industri pabrik dan industri rumah tangga yang beredar

dipasaran.

1.6 Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Analitik Fakultas Matematika dan

Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

1.7 Metodologi Penelitian

1. Metode pengambilan sampel dilakukan dengan interval waktu persatu minggu

2. Metode dekstruksi yang dilakukan adalaah metode dekstruksi basah dengan

menggunakan pereaksi asam nitrat pekat, asam sulfat pekat, dan asam

peroksida 30 %

3. Penentuan kadar Zn dan Cu yang dilakukan dengan Spektrofotometer Serapan

Atom pada λspesifik = 213,9 nm dan λspesifik = 324,8 nm

4. Cara menghitung kadar seng dan tembaga dari sampel dalam satuan mg/kg

dengan menggunakan data hasil analisis Spektrofotometer Serapan Atom, dan

(19)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

1.1.Kopi

Nama kopi (Coffea spp.)sebagai bahan minuman sudah tidak asing lagi.Didunia

perdagangan dikenal beberapa golongan kopi, tetapi yang paling sering dibudidayakan

hanya kopi arabika, robusta dan liberika. Pada umumnya, penggolongan kopi

berdasarkan spesies, kecuali kopi robusta. Kopi robusta bukan nama spesies karena

kopi ini merupakan keturunan dari beberapa spesies kopi, terutama Coffea canephora.

1. Kopi Liberika (Coffea liberica)

Kopi liberika berasal dari Angola, kemudian masuk ke Indonesia pada tahun

1965. Beberapa varietas kopi liberika yang pernah didatangkan ke Indonesia

antara lain Ardoniana dan Durvei. Meskipun sudah cukup lama masuk ke

Indonesia tetapi hingga kini jumlahnya masih terbatas karena kualitas buah

dan rendemennya rendah.

2. Golongan Ekselsa

Kopi golongan ekselsa mempunyai adaptasi iklim lebih luas seperti kopi

Liberika dan tidak terlalu peka terhadap penyakit HIV. Jenis ini banyak

dibudidayakan didataran rendah yang basah, yaitu daerah yang tidak sesuai

untuk kopi robusta. Kelemahan jenis kopi ini antara lain kurang laku dipasaran

dibanding kopi robusta karena kualitasnya kurang baik.

(20)

Kopi arabika berasal dari Ethiopia dan Abessinia. Kopi ini merupakan jenis

pertama yang dikenal dan dibudidayakan, bahkan termasuk kopi yang paling

banyak diusahakan hingga akhir abad ke-19. Setelah abad ke-19, dominasi

kopi Arabika menurun karena kopi ini sangat peka terhadap penyakit HIV,

terutama di dataran rendah.Beberapa varietas kopi Arabika yang banyak

diusahakan di Indonesia antara lain Abesinia, Pasumah, Marago type, dan

congensis.

4. Kopi Robusta

Kopi Robusta berasal dari Kongo. Kopi ini masuk ke Indonesia pada tahun

1900. Beberpa jenis yang termasuk kopi Robusta antara lain Quillou, Uganda,

dan Chanephora. Oleh karena mempunyai sifat lebih unggul, kopi ini sangat

cepat berkembang. Bahkan kopi Robusta termasuk jenis yang mendominasi

perkebunan kopi di Indonesia hingga saat ini.

5. Golongan Hibrida

Kopi hibrida merupakan turunan pertama hasil perkawinan antara dua spesies

atau varietas sehingga mewarisi sifat-sifat unggul kedua induknya. Namun,

keturunan dari golongan hibrida ini sudah tidak mempunyai sifat yang sama

dengan induk hibridnya. Oleh karena itu, pembiakannya hanya dengan cara

vegetatif seperti setek atau sambungan (Najiatai et al,2006)

1.2Pembuatan Kopi Bubuk

Kopi bubuk adalah biji kopi yang disangrai (roasted) kemudian digiling, dengan atau

tanpa penambahan bahan lain dalam kadar tertentu yang tidak membahayakan

kesehatan(SNI 01 – 3542 – 2004).

Pembuatan kopi bubuk bisa dibagi kedalam dua tahap, yaitu tahap

perendangan dan tahap penggilingan.

(21)

Perendangan atau penyangraian adalah proses pemanasan kopi beras pada

suhu 200-225oC. Tujuannya adalah untuk mendapatkan kopi rendang yang

berwarna cokelat kayu manis kehitaman. Kopi beras adalah kopi kering yang

sudah terlepas dari daging buah dan kulit arinya.

Perendangan secara tradisional umumnya dilakukan petani secara terbuka

dengan wajan yang terbuat dari tanah, besi atau baja.Sedang perendangan kopi

oleh pabrik dilakukan secara tertutup dengan mesin\ seperti bath roaster.

2. Penggilingan (penumbukan)

Penggilingan adalah proses pemecahan butir-butir kopi yang telah direndang

untuk mendapatkan kopi bubuk.Penggilingan tradisional dilakukan dengan

cara menumbuk kopi menggunakan alat penumbuk yang disebut lumpang dan

alu.Penggilingan oleh industri atau pabrik menggunakan mesin giling (Najiati

et al.2006).

1.3Syarat Mutu Kopi Bubuk

No Kriteria Uji Persyaratan

1

Kealkalian Abu (ml x

.NaOH/100g)

Maksimal 2,0 mg/kg

Maksimal 30,0 mg/kg

(22)

8

9

Timah (Sn)

Raksa (Hg)

Cemaran Arsen (As)

Cemaran Mikroba

Angka Lempeng total

Kapang

Maksimal 40,0 mg/kg

Maksimal 0,03 mg/kg

Maksimal 1,0 mg/kg

Maksimal 106 Koloni/g Maksimal 104 Koloni/g Sumber : SNI 01 -3542- 2004.Kopi Bubuk.Badan Standar Nasional

2.4Logam

Logam dapat dibagi menjadi dua bagian, yaitu logam esensial dan logam nonesensial.

Logam esensial adalah logam yang sangat membantu dalam proses fisiologis makhluk

hidup dengan jalan membantu kerja enzim atau pembentukan organ dari makhluk

yang bersangkutan, yang termasuk logam esensial adalah seng (Zn), tembaga (Cu)

dan selenium (Se).

Logam nonesensial adalah arsen (As), merkuri (Hg), Cadmium (Cd), Timbal

(Pb), Kromium (Cr), dan Aluminium (Al), tetapi beberapa jenis logam lain yang

termasuk kelompok logam esensial dapat pula bersifat racun bila keberadaannya telah

melebihi dari kebutuhan pada proses fsiologi dalam makhluk hidup (Darmono.1995).

2.4.1 Logam Seng (Zn)

Logam zink adalah yang putih kebiru-biruan; Logam ini cukup mudah ditempa dan

liat pada 110-150oC. Zink melebur pada 410 oC dan mendidih pada 906oC. Logamnya yang murni, melarut lambat sekali dalam asam dan dalam alkali; adanya zat-zat

pencemar atau kontak dengan platinum atau tembaga, yang dihasilkan oleh

penambahan beberapa tetes larutan garam dari logam-logam ini, mempercepat reaksi

(Vogel,A.I.1985).

Unsur yang berwarna putih-kebiruan mengkilap, rapuh pada suhu biasa tetapi

(23)

putih oksidanya. Sifat lainnya adalah unsur elektropositif, mudah bereaksi dengan O2

tetapi oksida yang terbentuk bersifat melapisi dan menghambat oksidasi selanjutnya;

bereaksi dengan belerang dan unsur logam lainnya (Mulyono.2006)

2.4.2. Zn Dalam Tubuh Manusia

Rata-rata tubuh orang dewasa mengandung 1,4 -2,5 g Zn yang tersebar hampir

disemua sel. Sebahagian besar seng berada di dalam hati , prankeas, ginjal, otot dan

tulang. Jaringan yang banyak mengandung seng adalah bagian mata, kelenjar prostat,

spermatozoa, kulit, rambut dan kuku. Kelebihan seng disimpan di dalam hati dalam

bentuk metalotionein. Lainnya dibawa ke pankreas dan jaringan tubuh lain. Bentuk

simpanan ini akan dibuang bersama sel-sel dinding usus halus yang umurnya 2-5 hari .

Logam seng berperan pula dalam sintesis dan degradasi kalogen,

pembentukan kulit, metabolisme jaringan ikat dan penyembuhan luka, serta dalam

pengembangan fungsi reproduksi laki-laki dan pembentukan sperma, selain itu

sebagai pengangkut sintesis vitamin A, pembentukan antibodi sel, metabolisme

tulang, transpor oksigen, pembentukan struktur dan fungsi membran serta proses

penggumpalan darah (Almatsier,S.2001)

2.4.3. Defesiensi dan Keracunan Zn

Seng adalah yang paling kurang beracun diantara mikro mineral.Tanda-tanda

kekurangan seng adalah gangguan pertumbuhan dan kematangan seksual. Fungsi

pencernaan terganggu, karena gangguan fungsi fankreas dan kerusakan permukaan

saluran cerna. Disamping itu dapat terjadi diare dan gangguan fungsi kekebalan.

Kekurangan seng kronis mengganggu pusat sistem saraf dan fungsi otak.. Kekurangan

seng juga mengganggu fungsi kelenjar tiroid dan laju metabolisme, gangguan nafsu

makan, penurunan ketajaman indra rasa serta memperlambat penyembuhan luka.

Kelebihan seng mempengaruhi metabolisme kolesterol, mengubah nilai

lipoprotein dan dapat mempercepat timbulnya aterosklerosis.Suplemen seng bisa

(24)

kaleng yang dilapisi seng . (Sunita.2002).Seng dalam jumlah yang banyak dapat

menyebabkan kematian. Dosis seng yang tinggi juga dapat menghambat penyerapan

besi dari sistem pencernaan (Frances.2006)

2.5 Logam Tembaga (Cu)

Tembaga adalah logam merah muda, yang lunak, dapat ditempa , dan liat. Karena

potensial elektroda standarnya positif, (+0,34 V untuk pasangan Cu/Cu+2) ia tak larut dalam asam klorida dan asam sulfat encer, meskipun dengan adanya oksigen ia bisa

larut sedikit. Asam nitrat yang sedang pekatnya (8M) dengan mudah melarutkan

tembaga (Vogel,A.I.1985 ).Tembaga meleleh pada 1083oC, dan mendidih pada 2.840

o

C. Unsur tembaga di alam dapat ditemukan dalam bentuk logam bebas, akan tetapi

lebih banyak ditemukan dalam bentuk persenyawaan atau sebagai senyawa padat

dalam bentuk mineral.

2.5.1 Cu Dalam Tubuh Manusia

Sebagai logam berat, Cu berada dengan logam-logam berat lainnya seperti Hg, Cd,

dan Cr tetapi logam berat Cu digolongkan kedalam logam berat dipentingkan atau

logam berat esensial, artinya meskipun Cu merupakan logam berat beracun, unsur

logam ini sangat dibutuhkan tubuh meskipun dalam jumlah sedikit.

Kadar Cu dalam tubuh orang dewasa sekitar 50-80 mg, jauh lebih sedikit

daripada Fe dan Zn. Pada manusia Cu paling banyak didapatkan dalam hati dan darah

(Linder,C.M.1992). Logam Cu dibutuhkan untuk sistem enzim oksidatif seperti enzim

askorbat oksidase, sistikrom oksidase, polyfenol oksidase dan lain-lain. Cu juga

dibutuhkan manusia sebagai kompleks Cu-protein yang mempunyai fungsi tertentu

dalam pembentukan hemoglobin, kolagen, pembuluh darah dan myelin otak.

Disamping itu, Cu juga terlibat dalam proses pembentukan energi untuk metabolisme

(25)

2.5.2 Defesiensi dan Keracunan Cu

Defesiensi Cu tidak jarang terjadi pada bayi prematur atau yang berat badannya

rendah. Defesiensi juga mungkin dapat diakibatkan atau ditingkatkan oleh banyaknya

yang terekskresi melalui urin. Gejala defisiensi Cu termasuk penurunan kadar

Cu-serum dan seruloplasmin, anemia, depigmentasi kulit, rambut kusut, kerusakan otak

(Linder,C.M.1992)

Namun demikian meski sangat dibutuhkan, logam Cu akan berbalik menjadi

bahan racun untuk manusia bila masuk dalam jumlah berlebihan. Bentuk Cu yang

paling beracun adalah debu-debu Cu yang dapat mengakibatkan kematian pada dosis

3,5 mg/kg. Sedangkan daya racun yang dimiliki oleh garam klorida terhidrasi

(CuCl2.2H2O) akan mengakibatkan kematian pada dosis 9,4 mg/kg. Untuk garam

sulfat dalam bentuk terhidrasi (CuSO4.5H2O) daya racun yang dimilikinya akan

mengakibatkan kematian pada dosis 33 mg/kg .Pada manusia, efek keracunan utama

yang ditimbulkan akibat terpapar oleh debu atau uap logam Cu adalah terjadinya

gangguan pada jalur pernafasan sebelah atas,terjadinya kerusakan atropik pada

selaput lendir yang berhubungan dengan hidung (Heryando.1994)

2.6Perombakan Bahan Organik dan Biologis

Untuk menentukan kandungan mineral bahan makanan, bahan makanan dihancurkan

atau didekstruksi terlebih dahulu. Cara yang biasa dilakukan yaitu dengan metode

pengabuan kering (dry ashing) dan pengabuan basah (wet digestion). Pemilihan

metode pengabuan tersebut tergantung pada sifat zat organik dalam bahan, sifat zat

anorganik yang ada dalam bahan, mineral yang akan dianalisa serta sensitivitas yang

digunakan (Apriyanto,A.1989).

a. Dekstruksi Basah

Dekstruksi basah yaitu pemanasan sampel (organic atau biologis) dengan

adanya pengoksidasi kuat seperti asam-asam mineral baik tunggal maupun

(26)

pada temperature yang cukup tinggi dan jika pemanasan dilakukan secara

kontinu pada waktu yang cukup lama, maka sampel akan teroksidasi sempurna

sehingga meninggalkan berbagai elemen-elemen pada larutan asam dalam

bentuk senyawa anorganik yang sesuai untuk dianalisis (Anderson,R.1987).

Dekstruksi basah pada prinsipnya adalah penggunaan asam nitrat untuk

mendekstruksi zat organik pada suhu rendah dengan maksud mengurangi

kehilangan mineral akibat penguapan. Pada tahap selanjutnya, proses

seringkali berlangsung sangat cepat akibat pengaruh asam perklorat atau hidrat

peroksida. Dekstruksi basah pada umumnya digunakan untuk menganalisa

arsen, tembaga, timah hitam, timah putih, dan seng.

Ada tiga macam cara kerja dekstruksi basah dapat dilakukan, yaitu :

1. Dekstruksi basah menggunakan HNO3 dan H2SO4

2. Dekstruksi basah menggunakan HNO3,H2SO4 dan HClO4

3. Dekstruksi basah menggunakan HNO3,H2SO4 dan H2O2(Apriyanto,A.1989)

b. Dekstruksi Kering

Dekstruksi kering merupakan yang paling umum digunakan dengan cara

membakar habis bagian organik dan meninggalkan residu anorganik sebagai

abu untuk analisis lebih lanjut. (Anderson,R.1987)

Pengabuan kering dapat diterapkan pada hampir semua analisa mineral,

kecuali merkuri dan arsen. Cara ini lebih membutuhkan sedikit ketelitian

sehingga mampu menganalisa bahan lebih banyak daripada pengabuan basah.

Pengabuan kering dapat dilakukan untuk menganalisa kandungan Ca,P dan K

akan tetapi kehilangan K dapat terjadi apabila suhu yang digunakan terlalu

tinggi. Oleh karena itu, untuk menganalisa K harus dihindari pemakaian suhu

lebih tinggi dari 480oC. Suhu 450oC tidak dapat digunakan jika menganalisa kandungan seng (Zn), yang penggunaan suhu yang terlalu tinggi juga

menyebabkan beberapa mineral menjadi tidak larut (misal timah putih)

(27)

2.7Spektrofotometri Serapan Atom

Metode Spektrofotometri Serapan Atom pertama kali dikembangkan oleh Walsh,

Alkamede, dan Melatz (1955) yang ditujukan untuk analisis renik dalam sampel yang

dianalisis. Pada Spektrofotometri Serapan Atom terjadi penyerapan sumber radiasi (di

luar nyala) oleh atom-atom netral dalam keadaan gas yang berada dalam nyala.

Radiasi yang diserap oleh atom-atom netral dalam keadaan gas tadi biasanya radiasi

sinar tampak atau ultraviolet (Mulja,M.1995)

2.7.1 Prinsip Dasar Spektrofotometri Serapan Atom

Jika cahaya dengan panjang gelombang resonansi dilewatkan nyala yang mengandung

atom-atom yang bersangkutan, maka sebagian cahaya itu diserap dan jauhnya

penyerapan berbanding lurus dengan banyaknya atom keadaan dasar yang berada

dalam nyala.

Proses terbentuknya uap yang mengandung atom-atom dalam nyala, dapat

diringkaskan sebagai berikut: bila suatu larutan yang mengandung senyawa yang

cocok dari yang akan diselidiki itu dilewatkan kedalam nyala, terjadilah peristiwa

berikut secara berurutan :

1. Penghilangan pelarut atau evaporasi yang meninggalkan residu padat

2. Penguapan zat padat dilanjutkan denga disosiasi menjadi atom-atom penyususn

(28)

2.7.2 Instrumentasi Spektrofotometri Serapan Atom

Sumber Sinar Nyala monokromator detektor

Tempat sampel read out

a. Sumber sinar

Sumber sinar yang lazim dipakai adalah lampu katoda berongga. Lampu ini

terdiri atas tabung kaca tertutup yang mengandung suatu katoda dan anoda.

Katoda sendiri berbentuk silinder beronggga yang terbuat dari logam atau

dilapisi dengan logam tertentu. Tabung logam ini diisi dengan gas mulia (neon

atau argon) dengan tekanan rendah. Neon biasanya lebih disukai karena

memberikan intensitas pancaran lampu yang lebih rendah.

b. Tempat sampel

Dalam anaisis dengan Spektrofotometri Serapan Atom, sampel yang akan

dianalisis harus diuraikan menjadi atom-atom netral yang masih dalam

keadaan asas. Ada beberapa macam alat yang dapat digunakan untuk

mengubah suatu sampel menjadi uap atom-atom yaitu dengan nayala dan tanpa

nyala

• Nyala(Flame)

Nyala digunakan untuk mengubah sampel yang berupa padatan atau cairan

menjadi bentuk uap atomnya, dan juga berfungsi untuk atomisasi.

• Tanpa nyala (Flameless)

Pengatoman dapat dilakukan dalam tungku dari grafit, kemudian tabung

(29)

listrik grafit. Akibat pemanasan ini, maka zat yang akan dianalisis berubah

menjadi atom-atom netral (Rohman,A.2007)

c. Monokromator

Monokromator memisahkan, mengisolasi dan mengontrol intensitas dari

radiasi energi yang mencapai detektor. Dapat dianggap sebagai suatu saringan

yang dapat disesuaikan dengan suatu daerah yang spesifik, yang mana

spektrum transmisi yang tidak sesuai akan ditolak. Idealnya monokromator

harus mampu memisahkan garis resonansi. Karena ada beberapa unsur yang

mudah dan ada beberapa unsur yang sulit (Haswell, S.J.1991)

d. Detektor

Detektor pada spektrofotometer serapan atom berfungsi mengubah intensitas

radiasi yang akan datang menjadi arus listrik. Pada spektrofotometer serapan

atom yang umum dipakai sebagai detektor adalah tabung penggandaan foton

(PMT = Photo Multiplier Tube Detector) (Mulja,M.1995)

e. Read out

Sistem pencatat yang digunakan pada instrument SSA berfungsi untuk

mengubah sinyal yang diterima melalui bentuk digital, berarti sistem pencatat

menegah atau mengurangi kesalahan dalam pembacaan skala secara paralaks,

kesalahan interpolasi diantara pembacaan skala dan sebagainya, serta

menyeragamkan tampilnya data, yaitu dalam satuan absorbansi (Haswell,

S.J.1991)

2.7.3 Gangguan Pada SSA dan Cara Mengatasinya

Gangguan diartikan sebagai suatu factor kimia atau fisika yang akan mempengaruhi

jumlah atom pada anlit dalam keadaan dasar (ground state) sehingga akan

menyebabkan bertambah atau berkurangnya bacaan nilai serapan atau unsur yang

(30)

Ada beberap faktor gangguan dalam menggunakan SSA :

1. Suhu yang sesuai, suhu gas pembakar harus sesuai dengan suhu unsur yang

akan dianalisis

2. Konsentrasi sampel tidak boleh melebihi kesensitifan dari alat detector SSA.

Ini aan menyebabkan gangguan terhadap garis spectrum dan mengakibatkan

kerusakan pada alat detector SSA

3. Pengaruh penguapan pelarut dan bahan larutan jangan sampai menurunkan

suhu nyala gas pembakar, ini akan menyebabkan bacaan nilai serapan atom

(31)