BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Air Minum
Air minum adalah salah satu kebutuhan utama bagi manusia. Air minum adalah air yang melalui proses pengolahan atau tanpa proses pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung diminum. Air minum yang baik adalah air yang memenuhi persyaratan seperti bebas dari cemaran mikroorganisme maupun bahan kimia yang berbahaya dan tidak berasa, berwarna, dan berbau (Slamet, 1994; Kepmenkes, 2002).
Penyediaan air bersih selain kuantitasnya, kualitasnya pun harus memenuhi standar yang berlaku. Karena air baku belum tentu memenuhi standar, maka dilakukan pengolahan air untuk memenuhi standar air minum. Pengolahan air minum dapat sangat sederhana sampai sangat kompleks tergantung kualitas air bakunya. Apabila air bakunya baik, maka mungkin tidak diperlukan pengolahan sama sekali. Apabila hanya ada kontaminan kuman, maka disinfeksi saja sudah cukup, tetapi apabila air baku semakin jelek kualitasnya maka pengolahan harus lengkap (Slamet, 1994).
Diperlukan empat persyaratan pokok air minum:
1. Persyaratan biologis, berarti air minum itu tidak boleh mengandung mikroorganisme.
2. Persyaratan fisik, kondisi fisik air minum terdiri dari kondisi fisik air pada umumnya, yakni derajat keasaman, suhu, kejernihan, warna, dan bau.
3. Persyaratan kimiawi menjadi penting karena banyak sekali kandungan kimiawi air yang memberi akibat buruk pada kesehatan karena tidak sesuai dengan proses biokimiawi tubuh.
4. Persyaratan radiologis sering juga dimasukkan sebagai persyaratan fisik, pada wilayah tertentu menjadi sangat serius seperti di sekitar reaktor nuklir.
Keempat persyaratan air minum diatas yang paling mudah diatasi adalah masalah pencemaran biologis karena dapat diatasi dengan mendidihkan air agar mikroorganisme mati (Kepmenkes, 2002).
Kebutuhan air minum yang di butuhkan tubuh setiap hari adalah 3 liter untuk pria dewasa dan 2,2 liter untuk wanita dewasa. Pada umumnya air minum yang di konsumsi mengandung bebeberapa mineral yang penting bagi tubuh yang sering disebut air mineral (Silalahi, 2011).
2.2 Air Minum Dalam Kemasan
Air minum kemasan atau dengan istilah AMDK (Air Minum Dalam Kemasan), merupakan air minum yang siap di konsumsi secara langsung tanpa harus melalui proses pemanasan terlebih dahulu. Air dalam kemasan mencakup air mineral dan air demineral. Air mineral adalah air minum dalam kemasan yang mengandung mineral dalam jumlah tertentu tanpa menambahkan mineral, sedangkan air demineral merupakan air minum dalam kemasan yang diperoleh melalui proses pemurnian seperti destilasi, reverse osmosis, dan proses setara (BSN, 2006).
Air minum dalam kemasan secara umum dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu kemasan galon (19 liter) dan small/single pack. Kemasan galon biasanya dilakukan pengisisan ulang baik oleh prodeusen bermerek maupun depot air minum isi ulang (tanpa merek), dan lebih banyak dikonsumsi oleh konsumen yang berada di perkantoran, hotel, dan rumah tangga. Sedangkan konsumen utama AMDK kemasan Small/single pack atau kemasan yang dapat dibawa secara praktis seperti kemasan 1500 ml/600 ml (botol), 240 ml/220 ml (gelas) dikonsumsi orang-orang yang sedang melakukan perjalanan (Arif, 2009).
2.2.1 Air Minum Isi Ulang Tanpa Merek
Air minum isi ulang (AMIU) tanpa merek adalah air minum yang dijual dalam kemasan galon, dimana konsumen datang ke depot air minum dengan membawa botol kemasan (galon) bekas dari merek apa saja untuk diisi ulang. Depot air minum adalah usaha industri yang melakukan proses pengolahan air baku menjadi air minum dan menjual langsung kepada konsumen (Kacaribu, 2008; Permenkes, 2010).
Air minum isi ulang saat ini menjadi salah satu pilihan dalam memenuhi kehidupan masyrakat, karena selain praktis (tidak perlu memasaknya terlebih dahulu) air minum ini juga dianggap lebih higienis. Prinsip pengolahan AMIU pada dasarnya harus mampu menghilangkan semua jenis polutan, baik fisik, kimia, maupun mikroba. Proses pengolahan air pada depot AMIU terdiri atas penyaringan (filtrasi) ataupun reverse osmosis dan diikuti dengan proses desinfeksi (Malem, 2010).
Pertama, air akan melewati filter dari bahan silica untuk menyaring partikel kasar. Setelah itu memasuki tabung karbon aktif untuk menghilangkan bau. Tahap berikutnya adalah penyaringan air dengan saringan berukuran 10 mikron kemudian melalui saringan 1 mikron untuk menahan bakteri. Air yang keluar dari saringan 1 mikron dinyatakan telah bebas dari bau dan bakteri, ditampung pada tabung khusus yang berukuran lebih kecil dibanding tabung penampung air baku. Selanjutnya adalah tahap mematikan bakteri yang memungkinkan masih tersisa dengan menggunakan ultra violet ataupun ozonisasi. Akhirnya air melalui pengisian dimasukkan kedalam botol dan ditutup (Malem, 2010).
Air reverse osmosis (RO) merupakan air yang mengandung sedikit mineral atau tidak sama sekali, yang dihasilkan dengan teknik reverse osmosis yang menggunakan membran filter reverse osmosis untuk mengurangi kadar total padatan terlarut dan partikel tersuspensi dalam air. Reverse osmosis didasarkan pada prinsip osmosis, yaitu kecenderungan alami air untuk bergerak melalui membran dari larutan yang encer ke larutan yang pekat sampai mencapai konsentrasi bahan kimia sama pada kedua sisi. Pada sistem reverse osmosis terdapat membran yang memisahkan dua larutan berbeda yang mengandung jumlah zat kimia terlarut. Beberapa senyawa dapat melewati membran ini seperti air, tetapi polutan seperti ion-ion dan logam-logam tidak bisa melewati membran. Perbedaan tekanan menyebabkan air murni untuk melewati membran tersebut, tekanan ini disebut tekanan osmotik dimana tekanan ini diterapkan pada sisi larutan yang mengandung polutan konsentrasi
tinggi. Hal ini memungkinkan terjadi proses osmotik, sehingga air murni dihasilkan dari sisi konsentrasi pekat ke sisi konsentrasi encer (Dvorak, 2008). 2.2.2 Air Minum Isi Ulang Bermerek
Air minum isi ulang bermerek merupakan air minum dalam kemasan yang dikemas dalam bentuk wadah galon atau 19 liter. Proses produksi air minum isi ulang bermerek harus melalui proses tahapan baik secara klinis maupun secara hukum, secara higienis klinis biasanya disahkan menurut peraturan pemerintah melalui Departemen Badan Balai Pengawasan Obat dan Makanan (Badan POM RI). Sedangkan tahapan secara hukum biasanya melalui proses pengukuhan merek dagang, hak paten, sertifikasi, dan asosiasi yang mana keseluruhannya mengacu pada peraturan pemerintah melalui DEPERINDAG, SNI (Standar Nasional Indonesia), dan Merek Dagang (Susanti, 2010).
Adapun proses Pengolahan air untuk menjadikan air siap dikemas dan dipasarkan secara umum, ada beberapa proses yang harus dilalui antara lain (Susanti, 2010):
1. Proses Pengolahan Air 2. Proses Sterilisasi Air 3. Proses Kontrol Kualitas
4. Proses Pengemasan (Galon, Botol, Cup) 5. Proses Pengepakan
Sumber bahan baku adalah air pegunungan asli. Air tersebut dialirkan atau diangkut ke pabrik dengan truk yang berkapasitas ± 10.000 liter untuk diproses, kemudian air disaring untuk menghilangkan butiran pasir, selanjutnya air melewati Granulated Activated Carbon (GAC) untuk menyerap bau dan rasa. Proses selanjutnya adalah penyaringan halus dengan menggunakan alat semacam membran untuk menghilangkan butiran di atas 1 mikron agar bebas dari pencemaran bakteri patogen. Namun demikian, agar lebih higienis air tersebut masih diozonisasi atau proses Ozone Mixing Chamber, yaitu mengalirankan gas ozon dengan intensitas tertentu sebagai proses disinfeksi terakhir. Pengolahan air pada air minum isi ulang bermerek juga dapat menggunakan proses reverse osmosis (Arif, 2009).
2.3 Mineral Dalam Air Minum
Air adalah molekul yang bersifat polar, sehingga air dapat melarutkan banyak zat. Oleh karena itu air bukan hanya menjadi medium utama untuk berbagai reaksi biokimia, tetapi juga sebagai substrat dan produk metabolisme di dalam tubuh. Selain dari air, banyak mineral sangat vital bagi kehidupan yang berperan di dalam metabolisme, pergerakan otot, pertumbuhan badan dan keseimbangan air dan fungsi lainnya (Silalahi, 2011).
World Health Organization 1980 merekomendasikan bahwa air minum harus mengandung magnesium dan kalsium dengan konsentrasi minimum 10 mg/l dan 20 mg/l. Sedangkan menurut Menkes RI tentang baku mutu air minum menyatakan bahwa air minum mengandung maksimal magnesium 30
mg/l, kalisum 75 mg/l, besi 0,1 mg/l, klorida 200 mg/l, dengan kesdahan minimal 5 mg/l (Kozisek, 2005).
Mineral merupakan bagian dari tubuh dan memegang peranan penting dalam pemeliharaan fungsi tubuh, baik pada tingkat sel, jaringan, organ, maupun fungsi tubuh secara berlainan. Terlalu sedikit atau terlalu banyak mengkonsumsi mineral tertentu dapat menyebabkan gangguan gizi. Mineral digolongkan ke dalam mineral makro dan mineral mikro. Mineral makro adalah mineral yang dibutuhkan tubuh dalam jumlah lebih dari 100 mg sehari, sedangkan mineral mikro dibutuhkan kurang dari 100 mg sehari. Yang termasuk mineral makro antara lain: natrium, klorida, kalium, kalsium, fosfor, dan magnesium, sedangkan yang termasuk mineral mikro antara lain: besi, mangan dan tembaga. (Almatsier, 2004; Kristanti, 2010).
Mineral makro sangat penting sebagai elektrolit dalam tubuh. Tubuh menggunakan elektrolit untuk membantu mengatur fungsi saraf, otot, dan menyeimbangkan asam basa dalam tubuh. Elektrolit juga berfungsi membantu tubuh untuk mengatur volume normal pada daerah yang mengandung cairan berbeda (kompartemen). Secara tidak langsung, mineral banyak yang berperan dalam proses pertumbuhan. Peran mineral dalam tubuh kita berkaitan satu sama lainnya, dan kekurangan atau kelebihan salah satu mineral akan berpengaruh terhadap kerja mineral lainnya (Kristanti, 2010).
2.4 Manfaat Mineral Dalam Air Minum
Mengonsumsi air putih yang sehat dan kaya mineral akan membuat nutrisi dan vitamin mudah diserap oleh tubuh lewat aliran darah. Ini yang akan membuat energi cepat pulih dan bugar. Apabila konsumsi air kurang, penyerapan vitamin dan nutrisi dalam tubuh akan terhambat. Akibatnya, tubuh akan menjadi lemah dan daya tahan tubuh akan menurun (Muyosaro, 2012).
Kandungan mineral yang tinggi dalam air minum sangat mempengaruhi penyerapan zat essensial dan zat non essensial. Jika kandungan zat essensial misalnya kalsium, kalium, dan magnesium yang diperlukan tinggi, maka penyerapan non essensial akan sedikit atau bahkan tidak ada, dan akhirnya akan diekskresi dari tubuh (Silalahi, 2011).
Air demineral merupakan air yang mengandung sedikit mineral atau tanpa mineral. Air demineral tanpa penambahan mineral tidak dapat digunakan sebagai air minum karena sangat reaktif terhadap wadah atau pipa penyalur yang terbuat dari logam, tidak memberi rasa, dan tidak mengandung mineral tertentu yang diperlukan tubuh. Air rendah mineral berdampak negatif terhadap mekanisme homeostatis yang menyangkut metabolisme mineral dan air dalam tubuh. Merangsang diuresis sehingga menambah ekskresi dari ion-ion intra- dan ekstraselluler dari tubuh yang selanjutnya mempengaruhi proses fisiologis dalam tubuh. Jika air rendah mineral diminum, usus akan memberikan mineral ke air ini yang diambil dari cadangan dalam tubuh, dikeluarkan bersama mineral dari tubuh. Jadi air rendah mineral akan mengencerkan mineral yang terlarut dalam cairan tubuh, sehingga tubuh kekurangan mineral. Gejala
mungkin tidak akan kelihatan dalam waktu yang lama tetapi efek akut dapat terjadi jika mengonsumsi air destilat dalam jumlah yang banyak sesudah latihan fisik yang berat, efek hiponatremia yang akut bisa terjadi. Garam akan terkuras dari tubuh karena pengaruh air minum rendah total dissolved solid (TDS) (50 mg/L), dan sebaiknya minimal 100 mg/L. Beberapa penelitian juga menunjukan air dengan konsentrasi kalsium dan kalium yang rendah dapat meningkatkan resiko penyakit jantung dan kanker (Kozisek, 2005).
2.4.1 Kalsium
Kalsium diperlukan semua sel. Kalsium di dalam tubuh 99% berada sebagai penopang struktur di dalam tulang dan gigi. Kalsium adalah mineral yang paling besar jumlahnya, sebanyak 40% sekitar (1,2 kg) dari semua mineral di dalam tubuh. Kalsium terdapat dalam sirkulasi darah untuk memenuhi kebutuhan sel (Silalahi, 2011).
Penyerapan kalsium terjadi terutama di bagian atas usus kecil, karena kalsium memerlukan pH di bawah 6 agar tetap dalam keadaan ionik (Ca+2) dalam larutan. Manusia menyerap sekitar 25% kalsium dari makanan yang dimakan. Namun ketika tubuh membutuhkan ekstra kalsium seperti selama pada masa bayi dan kehamilan penyerapan bisa mencapai setinggi 60%. Orang muda cenderung menyerap kalsium lebih baik daripada orang tua, terutama pada umur lebih 70 tahun (Most, 2007).
Kalsium berfungsi dalam perkembangan dan pemeliharaan tulang, proses pembekuan darah, kontraksi otot, transmissi impuls syaraf dan metabolisme sel. Kadar kalsium yang rendah di dalam darah dikompensasi
dengan menarik kalsium dari tulang untuk memenuhi jumlah kalsium untuk mempertahankan fungsi jantung dan otot bekerja. Asupan kalsium yang rendah juga dapat menyebabkan hipertensi dan menambah resiko penyakit kanker seperti kanker kolon (Silalahi, 2011).
Penyakit yang paling umum disebabkan defisiensi kalisum adalah osteoporesis, tapi tidak hanya kalsium yang dibutuhkan untuk menjaga kesehatan tulang. Untuk mencegah kalsium dalam darah rendah, tubuh menarik kembali kalsium dari tulang. Tindakan ini untuk mempertahankan fungsi yang sangat membutuhkan kalsium, seperti kerja jantung dan otot. Batas maksimum kalsium adalah 2500 mg/hari berdasarkan pertimbangan resiko pembentukan batu ginjal (Most, 2007).
2.4.2 Kalium
Kalium terutama terdapat di dalam sel, sebanyak 95% kalium berada di dalam cairan intraseluler. Kalium memegang peranan dalam pemeliharaan keseimbangan cairan dan elektrolit serta keseimbangan asam basa (Almatsier, 2004).
Asupan yang dianjurkan bagi orang dewasa adalah 4700 mg/hari. Sama seperti natrium, kalium juga elektrolit utama di dalam cairan tubuh, tetapi tidak menaikkan tekanan darah justru menurunkan tekanan darah. Kebanyakan kalium terdapat di dalam sel walupun ada sedikit dalam aliran darah. Sebagaimana natrium, keseimbangan kalium terjadi melalui retensi atau ekskresi melalui ginjal. Kalium berfungsi seperti natrium untuk keseimbangan
cairan dan penerus impuls syaraf. Juga berperan dalam kontrasksi otot (Silalahi, 2011).
Kadar kalium rendah di dalam darah dapat mengancam hidup. Gejalanya meliputi hilang selera, kejang otot, konstipasi, kebingungan, peningkatan ekskresi kalsium dari urin dan akhirnya, denyut jantung tidak teratur dan menurunkan kemampuan memompa darah (Silalahi, 2011).
Kelebihan kalium akut dapat terjadi bila konsumsi tanpa diimbangi oleh kenaikan ekskresi (18 gram untuk orang dewasa). Hiperkalemia akut dapat menyebabkan gagal jantung yang berakibat pada kematian (Almatsier, 2004). 2.5.3 Magnesium
Magnesium adalah kation urutan ke empat dari kalsium, kalium dan natrium yang paling besar jumlahnya, dan kation kedua setelah kalium di dalam sel. Biasanya sekitar 40% – 60% magnesium di dalam diet akan diserap oleh tubuh. Sebagian magnesium disimpan di dalam tulang dan sedikit di dalam otot. Ginjal mengatur kadar magnesium didalam darah dengan mengurangi ekskresi jika kadar rendah di dalam darah (Silalahi, 2011).
Magnesium sangat vital dalam berbagai proses biokimia dan fisiologis di dalam tubuh. Magnesium dibutuhkan lebih dari 300 enzim yang memakai ATP, dan salah satu adalah enzim yang berperan di dalam pompa natrium-kalium, dan proses ini peka terhadap defisiensi magnesium. Magnesium juga berperan pada sintesa DNA dan RNA serta berperan di dalam metabolisme kalsium berkaitan dengan struktur tulang. Magnesium juga berperan penting untuk fungsi syaraf dan jantung serta pelepasan insulin dari pankreas dan
fungsi insulin terhadap sel. Fungsi lainnya adalah menurunkan tekanan darah dengan dilatasi arteri dan mencegah ritme jantung yang tidak normal (Silalahi, 2011).
Tubuh manusia mengandung kurang lebih 25 gram magnesium, 50% - 60% daripadanya dalam kerangka, sedangkan sisanya terdapat dalam cairan intraseluler, juga sebagai ko-faktor enzim yang menghasilkan energi. Fungsi magnesium adalah memegang peranan penting pada relaksasi otot, mungkin juga untuk myocard, pada otot jantung orang yang meninggal akibat infark ditemukan kadar magnesium dan kalium yang rendah. Oleh karena itu magnesium digunakan untuk terapi infark jantung (Tan dan Rahardja, 2007).
Defisensi magnesium akan menyebabkan denyut jantung yang tidak teratur, disertai dengan kelelahan, kejang otot, mual, muntah dan kejang. Hal ini mungkin karena terganggunya pompa natrium-kalium. Magnesium dibutuhkan sebanyak 310 - 400 mg/hari. Latihan fisik dapat menyebabkan kekurangn magnesium, yang selanjutnya dapat mengganggu metabolisme energi dan kemampuan kerja fisik. Magnesium berperan untuk meningkatkan performa atelet (Silalahi, 2011).
2.5 Kadar Mineral Dalam Air Minum
Pada tahun 1970-an World Health Organization melakukan studi untuk memberikan informasi tentang pedoman air destilasi. Studi ini dilakukan oleh tim peneliti dari A.N. Sysin Institute Of General and Public Hygiene dan USSR Academy of Medical Sciences. Laporan akhir diterbitkan pada tahun 1980 sebagai dokumen kerja internal, menyimpulkan bahwa air demineralisasi
(destilat) tidak hanya memiliki keuntungan dikarenakan organoleptiknya, tetapi juga memiliki pengaruh yang merugikan pada hewan dan manusia. Setelah mengevaluasi berdasarkan efek kesehatan, organoleptik, dan informasi lainnya, tim merekomendasikan bahwa air demineral mengandung garam terlarut dengan konsentrasi minimal 100 mg/l, ion bikarbonat 30 mg/l, dan kalsium 30 mg/l (Kozisek, 2005).
Studi epidemiologi dilakukan untuk menentukan efek kalsium dan magnesium terhadap morbiditas penyakit kardiovaskular (Cardiovascular Disease, CVD), magnesium dan kalsium dalam air minum dapat menurunkan resiko CVD. Penelitian yang lebih baru telah memberikan informasi tambahan tentang tingkat minimum dan optimum mineral yang harus ada dalam air demineralisasi. Misalnya, efek air minum dengan kesadahan yang berbeda terhadap status kesehatan perempuan berusia 20 - 49 tahun dengan subyek dari dua studi epidemiologi (460 dan 511 perempuan) di empat kota Siberia selatan. Air di kota A memiliki konsentrasi kalsium dan magnesium yang rendah (3,0 mg/l kalsium dan 2,4 mg/l magnesium). Air di kota B memiliki kadar sedikit lebih tinggi (18,0 mg/l kalsium dan 5,0 mg/l magnesium). Kadar tertinggi berada di kota C (22,0 ml/l kalsium dan 11,3 mg/l magnesium) dan kota D (45,0 mg/l kalsium dan 26,2 mg/l magnesium). Perempuan yang tinggal di kota-kota A dan B lebih sering menunjukkan perubahan kardiovaskular (seperti diukur dengan EKG), tekanan darah tinggi, disfungsi autonom perut, sakit kepala, pusing, dan osteoporosis (diukuran oleh X-ray absorptiometry) dibandingkan dengan kota C dan D . Hasil ini menunjukkan bahwa kandungan
magnesium minimum air minum harus 10 mg/l dan kandungan kalsium minimal harus 20 mg/l lebih dari 30 mg/l seperti yang direkomendasikan dalam laporan World Health Organization 1980 (Kozisek, 2005).
Beberapa hasil studi di Taiwan menyatakan magnesium memiliki efek perlindungan terhadap resiko penyakit serebrovaskular dan hipertensi, kesadahan air menunjukkan efek perlindungan terhadap CVD, kanker kerongkongan, kanker pankreas, kanker rektum, dan kanker payudara. Kalsium dalam air minum juga terbukti melindungi terhadap kanker kolorektal dan kanker lambung (Kozisek, 2005).
Konsentrasi kalium biasanya ditemukan dalam air minum umumnya rendah dan tidak menimbulkan masalah kesehatan. Sebuah survei dilakukan, menemukan konsentrasi kalium rata-rata 2,5 mg/l dalam air minum dan pada tahun 90 diperoleh kadar kalium 5,2 mg/l. Data menunjukkan bahwa konsentrasi rata-rata kalium dalam baku air minum bervariasi antara <1 dan 8 mg / l (WHO, 2009).
2.6 Analisis Mineral dalam Air Minum 2.6.1 Titrasi Kompleksometri
Titrasi kompleksometri digunakan untuk menentukan kandungan garam-garam logam, dimana dasar penentuannya melibatkan pembentukan kompleks atau ion kompleks. Kompleks ini adalah kompleks yang dibentuk melalui reaksi sebuah ion logam, kation, dangan sebuah anion atau molekul netral. Etilen diamin tetra asetat (EDTA) merupakan titran yang sering digunakan (Day dan Underwood, 1998).
Untuk deteksi titik akhir titrasi digunakan indikator zat warna. Indikator zat warna ditambahkan pada larutan logam pada saat awal sebelum dilakukan titrasi dan akan membentuk kompleks berwarna. Pada saat titik akhir titrasi (ada sedikit kelebihan EDTA) maka kompleks indikator-logam akan pecah dan akan menghasilkan warna yang berbeda. Indikator yang dapat digunakan untuk titrasi kompleksometri ini adalah hitam eriokrom, mureksid, jingga pirokatekol, jingga xilenol, kalmagit, dan biru hidroksi naftol (Gandjar dan Rohman, 2007).
2.6.2 Spektrofotometri Serapan Atom
Spektrofotometri serapan atom didasarkan pada penyerapan energi sinar oleh atom-atom netral, dan sinar yang diserap biasanya sinar tampak atau sinar ultraviolet (Gandjar dan Rohman, 2007).
Spektrofotometri serapan atom digunakan untuk analisis kuantitatif unsur-unsur mineral dalam jumlah sekelumit (trace) dan sangat sekelumit (ultratrace). Cara analisis ini memberikan kadar total unsur mineral dalam suatu sampel dan tidak tergantung pada bentuk molekul mineral dalam sampel tersebut. Cara ini cocok untuk analisis sekelumit mineral karena mempunyai kepekaan yang tinggi (batas deteksi kurang dari 1 ppm), pelaksanaanya relatif sederhana, dan interferensinya sedikit (Gandjar dan Rohman, 2007).
Atom-atom logam diuapkan dalam suatu nyala dan radiasi dilewatkan melalui nyala tersebut. Dalam hal ini, atom-atom yang diuapkan, yang sebagian besar terdapat dalam keadaan dasarnya, sehingga tidak memancarkan energi yang berkaitan dengan perbedaan antara keadaan dasar dan keadaan
tereksitasinya. Prinsip dari spektofotometer serapan atom adalah atom-atom pada keadaan dasar mampu menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu, yang pada umumnya adalah panjang gelombang radiasi yang akan dipancarkan atom atom itu bila kembali ke keadaan dasar dari keadaan tereksitasi. Jika pada cahaya dengan panjang gelombang tertentu dilewatkan nyala yang mengandung atom atom yang bersangkutan maka sebagian cahaya itu akan diserap dan banyaknya penyerapan akan berbanding lurus dengan banyaknya atom keadaan dasar yang berada dalam nyala. Lampu yang digunakan disebut ‘lampu katode rongga’ dan katode tersebut dilapisi dengan logam yang akan dianalisis. Kerugian teknik ini adalah bahwa lampu harus selalu diganti tiap kali suatu unsur yang berbeda sedang dianalisis dan hanya satu unsur yang dapat dianalisis pada sewaktu-waktu. Instrumen-instrumen modern memiliki sekitar 12 lampu yang tersusun, yang dapat secara otomatis berputar (Watson, 2005).
Metode spektrofotometri serapan atom berdasarkan pada absorbsi cahaya oleh atom. Atom-atom akan menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu, tergantung pada sifat unsurnya. Dasar analisis menggunakan teknik spektrofotometri serapan atom adalah bahwa dengan mengukur besarnya absorbsi oleh atom analit, maka konsentrasi analit tersebut dapat ditentukan (Gandjar dan Rohman, 2007).
Lampu katoda berongga diisi dengan gas mulia bertekanan rendah. Dengan pemberian tegangan pada arus tertentu, logam mulai memijar, dan atom-atom logam katodanya akan teruapkan dengan pemercikan. Atom akan
tereksitasi kemudian mengemisikan radiasi pada panjang gelombang tertentu (Gandjar dan Rohman, 2007).
Gambar 2.1 Komponen Spektrofotometer Serapan Atom (Gandjar dan Rohman, 2007)
Suatu spektrofotometer serapan atom terdiri atas komponen-komponen berikut ini (Gandjar dan Rohman, 2007):
a. Sumber cahaya
Lampu katoda berongga yang dilapisi dengan unsur yang sedang dianalisis.
b. Nyala
Nyala biasanya berupa udara/asetilen, menghasilkan suhu ± 2500ºC, dinitrogen oksida/asetilen dapat digunakan untuk menghasilkan suhu 3000ºC, yang diperlukan untuk menguapkan garam-garam dari unsur-unsur seperti alumunium atau kalsium.
c. Monokromator
sedang dipancarkan oleh lampu katode rongga. Ini menghilangkan interferensi oleh radiasi yang dipancarkan dari nyala tersebut, dari gas pengisi di dalam lampu katode rongga, dan dari unsure-unsur lain di dalam sampel tersebut.
d. Detektor
Detektor biasanya digunakan untuk mengukur intensitas cahya yang melalui tempat pengatoman. Biasanya berupa sel fotosensitif.
e. Readout
Redout merupakan suatu alat penunjuk atau dapat juga diartikan sebagai sistem pencatat hasil. Pencatatan hasil dilakukan dengan suatu alat yang telah terkalibrasi untuk pembacaan suatu transmisi atau absorbsi.
Pemilihan bahan bakar dan gas pengoksidasi serta komposisi perbandingannya sangat mempengaruhi suhu nyala (Rohman dan Gandjar, 2009). Umumnya bahan bakar yang digunakan adalah propana, butana, hidrogen dan asetilen, sedangkan oksidatornya adalah udara, oksigen dan N2O (Khopkar, 1985).
2.6.3 Validasi Metode Analisis
Validasi metode analisis adalah suatu penilaian terhadap parameter tertentu berdasarkan percobaan laboratorium untuk membuktikan bahwa parameter tersebut memenuhi persyaratan untuk penggunaannya. Beberapa parameter analisis yang harus dipertimbangkan dalam validasi metode analisis adalah kecermatan, keseksamaan, linearitas dan rentang, dan batas deteksi dan batas kuantitasi (Harmita, 2004).
a. Kecermatan
Kecermatan adalah ukuran yang menunjukkan derajat kedekatan hasil analisis dengan kadar analit yang sebenarnya. Kecermatan dinyatakan sebagai persen perolehan kembali (recovery) analit yang ditambahkan. Menurut Wardani, (2007), suatu metode dikatakan sangat baik jika nilai % perolehan kembalinya pada rentang 100% ± 10%, dan dinyatakan baik pada 100% ± 20%. Kecermatan ditentukan dengan dua cara, yaitu metode simulasi dan metode penambahan baku (Harmita, 2004).
Metode simulasi (Spiked-placebo recovery) merupakan metode yang dilakukan dengan cara menambahkan sejumlah analit bahan murni ke dalam suatu bahan pembawa sediaan farmasi (plasebo), lalu campuran tersebut dianalisis dan hasilnya dibandingkan dengan kadar analit yang ditambahkan (kadar yang sebenarnya) (Harmita, 2004).
Metode penambahan baku (standard addition method) merupakan metode yang dilakukan dengan cara menambahkan sejumlah analit dengan konsentrasi tertentu pada sampel yang diperiksa, lalu dianalisis dengan metode yang akan divalidasi. Hasilnya dibandingkan dengan sampel yang dianalisis tanpa penambahan sejumlah analit. Persen perolehan kembali ditentukan dengan menentukan berapa persen analit yang ditambahkan ke dalam sampel dapat ditemukan kembali (Harmita, 2004).
b. Keseksamaan
Keseksamaan atau presisi diukur sebagai simpangan baku relatif atau koefisien variasi. Keseksamaan atau presisi merupakan ukuran yang
menunjukkan derajat kesesuaian antara hasil uji individual ketika suatu metode dilakukan secara berulang untuk sampel yang homogen (Harmita, 2004). c. Linearitas dan rentang
Linearitas adalah kemampuan metode analisis yang memberikan respon baik secara langsung maupun dengan bantuan transformasi matematika, menghasilkan suatu hubungan yang proporsional terhadap konsentrasi analit dalam sampel (Harmita, 2004).
d. Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi
Batas deteksi merupakan jumlah terkecil analit dalam sampel yang dapat dideteksi yang masih memberikan respon signifikan, sedangkan batas kuantitasi merupakan kuantitas terkecil analit dalam sampel yang masih dapat memenuhi kriteria cermat dan seksama (Harmita, 2004).
