ANALISIS KALSIUM DAN MAGNESIUM DALAM
AIR MINUM DARI MATA AIR DI KECAMATAN
GUNUNG SITEMBER SECARA
SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM
SKRIPSI
OLEH :
ESRA BERUTU
131524118
PROGRAM EKSTENSI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
ANALISIS KALSIUM DAN MAGNESIUM DALAM
AIR MINUM DARI MATA AIR DI KECAMATAN
GUNUNG SITEMBER SECARA
SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi Pada Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
OLEH :
ESRA BERUTU
131524118
PROGRAM EKSTENSI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PENGESAHAN SKRIPSI
ANALISIS KALSIUM DAN MAGNESIUM DALAM AIR
MINUM DARI MATA AIR DI KECAMATAN GUNUNG
SITEMBER SECARA SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN
ATOM
OLEH:
ESRA BERUTU
NIM 131524118
Dipertahankan di Hadapan Panitia Penguji Skripsi Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara
Pada Tanggal: 04 September 2015 Disetujui oleh:
Pembimbing I,
Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.App.Sc., Apt. NIP 195006071979031001
Panitia Penguji,
Prof. Dr. Siti Morin Sinaga, M.Sc., Apt. NIP 195008281976032002
Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.App.Sc., Apt. NIP 195006071979031001
Drs. Nahitma Ginting, M.Si., Apt. NIP 195406281983031002
Sri Yuliasmi, S.Farm., M.Si., Apt. NIP 198207032008122002
Pembimbing II,
Dra. Tuty Roida Pardede, M.Si., Apt. NIP 195401101980032001
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan atas segala limpahan berkat,
kasih dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan
penyusunan skripsi ini.
Skripsi ini disusun untuk melengkapi salah satu syarat mencapai gelar
Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara, dengan judul
“Analisis Kalsium dan Magnesium dalam Air Minum dari Mata Air di Kecamatan
Gunung Sitember”.
Pada kesempatan ini dengan kerendahan hati penulis mengucapkan terima
kasih kepada Ibu Dr. Masfria, M.S., Apt., selaku Pejabat Dekan Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara Medan, yang telah memberikan fasilitas sehingga
penulis dapat menyelesaikan pendidikan. Bapak Prof. Dr. Jansen Silalahi,
M.App.Sc., Apt., dan Ibu Dra. Tuty Roida Pardede, M.Si., Apt., yang telah
membimbing dan memberikan petunjuk serta saran-saran selama penelitian
hingga selesainya skripsi ini. Ibu Prof. Dr. Siti Morin Sinaga, M.Sc., Apt., Bapak
Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.App.Sc., Apt., Bapak Drs. Nahitma Ginting, M.Si.,
Apt., dan Ibu Sri Yuliasmi, S.Farm., M.Si., Apt., selaku dosen penguji yang telah
memberikan kritik, saran dan arahan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi
ini. Bapak dan Ibu staf pengajar Fakultas Farmasi USU Medan yang telah
mendidik selama perkuliahan dan Ibu Dra. Suwarti Aris M.Si., Apt., selaku
penasehat akademik yang selalu memberikan bimbingan kepada penulis selama
v
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Ayahanda Rasudin Berutu
dan Ibunda Roswita Saragih yang telah memberikan cinta kasih, doa yang tulus
serta pengorbanan baik materi maupun non materi. Kepada Kak Mona, Togu,
Betesda, Wahyu P., Nora, Kak Evi, Jessi, Petrika, Seven, Balilibra dan seluruh
keluarga yang selalu mendoakan dan memberikan semangat serta seluruh
teman-teman ekstensi 2013, terima kasih untuk dorongan, semangat dan kebersamaannya
selama ini.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan skripsi ini masih
jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu penulis menerima kritik dan saran demi
kesempurnaan skripsi ini. Akhirnya, penulis berharap semoga skripsi ini dapat
memberi manfaat bagi kita semua.
Medan, September 2015 Penulis,
vi
ANALISIS KALSIUM DAN MAGNESIUM DALAM AIR MINUM DARI MATA AIR DI KECAMATAN GUNUNG SITEMBER SECARA
SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM
ABSTRAK
Mineral yang terkandung dalam air minum memiliki pengaruh terhadap kesehatan tubuh. Menurut (World Health Organization) WHO, kadar kalsium dalam air minum minimal 20 mg/l dan magnesium 10 mg/l, sedangkan Meskes RI No.01/Birhukmas/I/1975 hanya memberikan persyaratan maksimal kalsium dan magnesium yang dianjurkan dalam air minum 75 mg/l dan 30 mg/l. Jadi, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kandungan kadar kalsium dan magnesium pada air minum dari mata air di Kecamatan Gunung Sitember secara spektrofotometri serapan atom.
Sampel yang digunakan diambil dari air minum sebelum dan sesudah dididihkan. Identifikasi kalsium dilakukan dengan menggunakan pereaksi larutan asam sulfat 1N ditambahkan etanol 96%. Identifikasi magnesium dilakukan dengan menggunakan pereaksi larutan kuning titan 0,1 % b/v ditambahkan NaOH 2N. Analisis kuantitatif kalsium dan magnesium menggunakan spektrofotometer serapan atom nyala udara-asetilen, diukur pada panjang gelombang berturut-turut 422,7 nm dan 285,20 nm.
Dari hasil penelitian menunjukkan kadar kalsium dalam air minum sebelum dan sesudah dididihkan berturut-turut yaitu 62,8692 ± 1,2838 mg/l dan 2,0192 ± 0,0323 mg/l, magnesium masing-masing yaitu 14,8746 ± 0,1923 mg/l dan 0,5035 ± 0,0147 mg/l. Kadar kalsium dan magnesium dalam air minum sebelum dididihkan memenuhi persyaratan WHO dan Meskes RI No.01/Birhukmas/I/1975. Sedangkan kadar kalsium dan magnesium sesudah dididihkan hanya memenuhi persyaratan Meskes RI No.01/Birhukmas/I/1975 tetapi belum memenuhi persyaratan WHO.
Kata kunci : Air minum, Mata Air, Sebelum Dididihkan, Sesudah Dididihkan,
vii
ANALYSIS OF CALCIUM AND MAGNESIUM IN DRINKING WATER OF SPRING WATER IN THE DISTRICT GUNUNG SITEMBER WITH
ATOMIC ABSORPTION SPECTROPHOTOMETRY
ABSTRACT
Minerals contained in the water has an influence to the health of the body. According to (World Health Organization) WHO, the levels of calcium in the drinking water is 20 mg/l and magnesium is 10 mg/l, while Meskes RI No.01/Birhukmas/I/1975 only give a maximum requirement of calcium and magnesium in drinking water is 75 mg/l and 30 mg/l. So, the aim of this study is to determine the levels of calcium and magnesium in drinking water from spring water in the district of Gunung Sitember by atomic absorption spectrophotometry.
The samples used were taken from drinking water before and after boiled. Identification of calcium done by using the reagent solution of sulfuric acid 1N added ethanol 96%. Identification of magnesium done by using titan yellow reagent solution 0.1% w/v added NaOH 2N. Quantitative analysis of calcium and magnesium using atomic absorption spectrophotometer air-acetylene flame, measured at a wavelength of 422.7 nm respectively and 285.20 nm.
The results showed the levels of calcium in drinking water before and after the row that boiled is 62.8692 ± 1.2838 mg/l and 2.0192 ± 0.0323 mg/l, each magnesium is 14.8746 ± 0.1923 mg/l and 0.5035 ± 0.0147 mg/l. Levels of calcium and magnesium in drinking water before boiling meets the requirements of the WHO and Meskes RI No.01/Birhukmas/I/1975. While the levels of calcium and magnesium after boiling only eligible Meskes RI No.01/Birhukmas/I/1975 but do not meet the requirements of the WHO.
Key Words: Drinking water, Spring water, Before boiling, After boiling, Calcium,
viii
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
ABSTRAK ... vi
ABSTRACT ... vii
DAFTAR ISI ... viii
DAFTAR TABEL ... xii
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiv
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Perumusan Masalah ... 4
1.3 Hipotesis ... 4
1.4 Tujuan Penelitian ... 5
1.5 Manfaat Penelitian ... 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 6
2.1 Air Minum ... 6
2.2 Manfaat Mineral Dalam Air Minum ... 7
2.2.1 Kalsium ... 8
2.2.2 Magnesium ... 9
2.3 Kesadahan ... 10
ix
2.5 Total Zat Padat ... 12
2.6 Sumber-Sumber Air Yang Diolah Menjadi Air Minum ... 12
2.6.1 Air Hujan ... 12
2.6.2 Air Permukaan ... 13
2.6.3 Air Tanah ... 13
2.7 Proses Pengolahan Air Minum ... 13
2.7.1 Klorinasi ... 13
2.7.2 Ozonasi ... 14
2.7.3 Filtrasi ... 14
2.7.4 Aerasi ... 14
2.7.5 Koagulasi Kimiawi ... 15
2.7.6 Adsorpsi Karbon Teraktivasi ... 15
2.7.7 Penukaran Ion ... 15
2.7.8 Proses Membran ... 16
2.8 Kadar Kalsium Dan Magnesium Dalam Air Minum ... 16
2.9 Dampak Negatif Air Minum Yang Rendah Mineral Dan Demineral ... 17
2.10 Analisis Kalsium Dan Magnesium ... 18
2.10.1 Titrasi Kompleksometri ... 18
2.10.2 Spektrofotometri Serapan Atom ... 19
2.11 Validasi Metode Analisis ... 20
BAB III METODE PENELITIAN ... 23
3.1 Sampel ... 23
x
3.4.4 Proses Pembuatan Larutan Sampel ... 25
3.4.4.1 Sampel Air Minum Sebelum Didihkan ... ... .. 25
3.4.4.2 Sampel Air Minum Sesudah Dididihkan ... ... 25
3.4.5 Analisis Kualitatif ... 26
3.4.5.1 Identifikasi Kalsium dengan Asam Sulfat 1N ... 26
3.4.5.2 Identifikasi Magnesium dengan Larutan Kuning Titan 0,1% b/v ... 26
3.4.6 Analisis Kuantitatif Kalsium ... 26
3.4.6.1 Pembuatan Larutan Induk Baku Kalsium ... 26
3.4.6.2 Pembuatan Kurva Kalibrasi Kalsium ... 26
3.4.6.3 Penetapan Kadar Kalsium dalam Sampel Sebelum Dididihkan dan Sesudah Dididihkan ... 27
3.4.7.1 Pembuatan Larutan Induk Baku Magnesium ... 28
3.4.7.2 Pembuatan Kurva Kalibrasi Magnesium ... 28
xi
3.4.7.3.1 Sampel Air Minum Sebelum
Dididihkan ... 28
3.4.7.3.2 Sampel Air Minum Sesudah Dididihkan ... 29
3.4.8 Analisis Data Secara Statistik ... 29
3.4.9 Pengujian Beda Nilai Rata-Rata ... 30
3.4.10 Validasi Metode Analisis ... 31
3.4.10.1 Uji Kecermatan ... 31
3.4.10.2 Uji Keseksamaan ... 32
3.4.10.3 Penentuan Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi 33
3.4.11 Analisis Total Zat Terlarut ... 34
3.4.12 Analisis Total Zat Padat ... 34
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 35
4.1 Analisis Kualitatif ... 35
4.2 Analisis Kuantitatif ... 36
4.2.1 Kurva Kalibrasi Kalsium dan Magnesium ... 36
4.2.2 Kadar Kalsium dan Magnesium dalam Sampel ... 38
4.2.3 Analisis Data Secara Statistika ... 40
4.2.4 Validasi Metode ... 41
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 43
5.1 Kesimpulan ... 43
5.2 Saran ... 43
DAFTAR PUSTAKA ... 45
xii
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
2.1 Baku Mutu Air Minum Menurut Permenkes RI No.492/
Menkes/Per/IV/2010 ... 6
2.2 Kadar Kalsium dan Magnesium dalam Sampel ... 17
4.1 Hasil pengukuran pH air minum sebelum dan sesudah
dididihkan ... 35
4.2 Hasil analisis kualitatif kalsium dan magnesium dalam sampel .. 36
4.3 Kadar kalsium dan magnesium dalam sampel ... 38
4.4 Hasil uji akurasi dalam air minum sebelum dididihkan ... 41
4.5 Hasil uji keseksamaan dalam air minum sebelum
dididihkan ... 42
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
4.1 Kurva kalibrasi larutan baku kalsium ... 37
xiv
8. Data Kalibrasi Kalsium dengan Spektrofotometer Serapan
Atom ... 58
9. Data Kalibrasi Magnesium dengan Spektrofotometer
Serapan Atom, Perhitungan Persamaan Regresi dan Koefisien Korelasi ... 60
10. Hasil Analisis Kadar Kalsium dan Magnesium dalam Sampel 62
11. Contoh Perhitungan Kadar Kalsium dan Magnesium
dalam Sampel Air Minum Sebelum Dididihkan ... 63
12. Perhitungan Statistik Kadar Kalsium dalam Sampel Air
Minum Sebelum dan Sesudah Dididihkan ... 65
13. Perhitungan Statistik Kadar Magnesium dalam Sampel Air
Minum Sebelum dan Sesudah Dididihkan ... 68
14. Perhitungan Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi Kalsium .... 73
15. Perhitungan Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi Magnesium 74
16. Hasil Uji Akurasi Kadar Kalsium dan Magnesium
xv
17. Contoh Perhitungan Uji Akurasi Kadar Kalsium dalam
Air Minum Sebelum Dididihkan ... 76
18. Contoh Perhitungan Uji Akurasi Kadar Magnesium dalam
Air Minum Sebelum Dididihkan ... 77
19. Perhitungan Uji Presisi Kadar Kalsium dalam
Air Minum Sebelum Dididihkan ... 78
20. Perhitungan Uji Presisi Kadar Magnesium dalam
Air Minum Sebelum Dididihkan ... 79
21. Pengujian Beda Nilai Rata-Rata Kadar Kalsium pada
Air Minum Sebelum dan Sesudah Dididihkan ... 80
22. Pengujian Beda Nilai Rata-Rata Kadar Magnesium pada
Air Minum Sebelum dan Sesudah Dididihkan ... 83
23. Hasil Analisis Total Zat Terlarut Dan Total Zat Padat
dalam Air Minum Sebelum dan Sesudah Dididihkan ... 85
24. Contoh Perhitungan Analisis Total Zat Terlarut
dan Total Zat Padat dalam Air Minum Sebelum dan
Sesudah Dididihkan ... 86
25. Alat Spektrofotometer Serapan Atom Hitachi Z-2000 ... 87
26. Alat Oven Fischer ... 90
27. Baku Mutu Air Minum Menurut Meskes RI
No.01/Birhukmas /I/1975 ... 89
28. Tabel Distribusi t ... 90
