BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Enceng Gondok
Enceng gondok (Eichhornia Crassipes) termasuk dalam famili Pontederiaceae. Tanaman ini memiliki bunga yang indah berwarna ungu muda. Daunnya berbentuk bulat dan berwarna hijau segar. Eceng gondok tumbuh mengapung di atas di permukaan air, tumbuh dengan menyerap air dan menguapkannya kembali melalui bahan tanaman yang terkena sinar matahari melalui proses evaporasi.
Enceng gondok tumbuh mengapung dan menjalar pada tangkainya di kolam-kolam dan sekitar aliran air. Tanaman ini dapat tumbuh dari 1-1600 m dpl. Tumbuhan ini diimporoleh Kebun Raya dari Brasil pada tahun 1894 sebagai tanaman hias. Karena pembiakan vegetatif yang luar biasa cepat, tumbuhan ini malah menjadi gulma dari pada tanaman hias air.
Terna perenial yang tumbuh tegak di air, tinggi 20-60 cm, berakar pada dasar dan mengeluarkan tunas merayap dari ketiak daun yang akan menjadi tumbuhan baru.daun tunggal, tersusun dalam roset akar, tangkai daun dewasa panjang, tangkai daun yang muda pendek dan menggelembung. Helaian daun berbentuk bulat telur lebar, tepi rata, permukaan licin, panjang dan lebar 2,5-12,5 cm, berwarna hijau tua mengilap. Enceng gondok biasa digunakan untuk makanan ternak, dibuat pupuk dan barang kerajinan (Dalimartha, 2009).
Banyak manfaat lain dari tanaman enceng gondok yang belum banyak diketahui orang. Tumbuhan yang lebih sering dianggap sebagai tumbuhan pengganggu kawasan perairan ini ternyata mampu menetralkan limbah rumah tangga dan industri. Enceng gondok akan bekerja sendiri menyerap partikel-partikel polutan yang hadir bersama air limbah. Dari penelitian terdahulu memang telah diketahui, tanaman berakar rimpang ini mampu menyerap nitrogen, posfat dan zat organik (Upadhyay, 2006).
2.2. Kandungan Kimia
Seluruh tumbuhan mengandung SiO2, calcium (Ca), magnesium (Mg), kalium (K), natrium (Na), chloride (Cl), copper (Cu), mangan (Mn) dan zat besi (Fe). Akar mengandung sulfat dan fosfat. Daun mengandung saponin, karoten, polifenol dan pada bunga terdapat delphinidin-3-diglukosida (Dalimartha, 2009)
2.3. Logam Berat
Yang dimaksud dengan logam berat adalah unsur-unsur yang memiliki kerpatan lebih dari 6 mg/m3 dan berat atom lebih besar dari berat atom Fe. Ada juga yang mendefinisikan logam berat sebagai logam yang memiliki berat atom lebih besar dari 23 dan kerapatan lebih dari 5. Hingga saat ini logam berat hanya didefinisikan atas dasar kerapatannya. Logam berat tidak terdegradasi, tetapi stabil di alam dalam waktu yang cukup lama dan bersifat meracun untuk organisme hidup walaupun pada konsentrasi yang rendah.
Dalam kehidupan sehari-hari, kita tidak terpisah dari benda-benda yang bersifat logam Secara gamblang, dalam konotasi keseharian kita beranggapan bahwa logam diidentikkan dengan besi, padat, keras, berat dan sulit dibentuk (Palar, 2008).
Logam juga dapat menyebabkan timbulnya suatu bahaya pada makhluk hidup. Hal ini terjadi jika sejumlah logam mencemari lingkungan. Logam-logam tertentu sangat berbahaya jika ditemukan dalam konsentrasi tinggi dalam lingkungan, karena logam tersebut mempunyai sifat merusak tubuh makhluk hidup. Di samping hal tersebut, beberapa logam sangat diperlukan dalam proses kehidupan makhluk hidup. Dalam hal ini logam dapat dibagi menjadi dua bagian, yaitu logam esensial dan nonesensial. Logam esensial adalah logam yang sangat membantu kerja enzim atau pembentukan organ dari makhluk yang bersangkutan. Sedangkan logam non-esensial adalah logam yang peranannya dalam tubuh makhluk hidup belum diketahui, kandungannya dalam jaringan hewan sangat kecil dan apabila kandungannya tinggi akan merusak organ-organ tubuh makhluk yang bersangkutan (Vogel,A.I. 1994).
2.4. Logam Pb
Timbal adalah logam yang berwarna abu-abu kebiruan, dengan rapatan yang tinggi (11,48 g ml-1 pada suhu kamar). Timbal mudah melarut dalam asam nitrat (Svehla, 1985). Timbal merupakan senyawa yang mengandung toksik yang tinggi dan lebih dikenal dalam masyarakat daripada arsenik saat ini.Polusi timbal dianggap oleh para ahli menjadi masalah lingkungan utama yang dihadapi dunia modern (Meyer, 1990).
2.4.1. Sumber-sumber pencemaran logam timbal:
1. Sumber dari Alam
Kadar Pb yang secara alami dapat ditemukan dalam bebatuan sekitar 13 mg/Kg. Khusus Pb yang tercampur dengan batu fosfat dan terdapat di dalam batu pasir yang kadarnya lebih besar yaitu 100 mg/Kg. Pb yang terdapat di tanah berkadar sekitar 5-25 mg/Kg dan di air bawah tanah berkisar antara 1-60 µg/liter.
Secara alami Pb juga ditemukan di air permukaan. Kadar Pb pada air telaga dan air sungai adalah sebesar 1-10 µg/liter. Dalam air laut kadar Pb lebih rendah dari air tawar. Laut bermuda yang dikatakan terbebas dari pencemaran mengandung Pb sekitar 0,07 µg/liter. Kandungan Pb dalam air danau dan sungai di USA berkisar antara 1-10 µg/liter.
2. Sumber dari Industri
3. Sumber dari Transportasi
Hasil pembakaran dari bahan tambahan Pb pada bahan bakar kendaraan bermotor menghasilkan emisi Pb. Logam berat Pb yang bercampur dengan bahan bakar tersebut akan bercampur dengan oli dan melalui proses di dalam mesin maka logam berat Pb akan keluar dari knalpot bersama dengan gas buang lainnya (Sudarmaji, 2003).
2.4.2. Gejala-gejala yang ditimbulkan
Secara umum gejala keracunan timbal terlihat pada sistem pencernaan berupa muntah-muntah, nyeri kolik abdomen, rasa logam dan garis biru pada gusi, konstipasi kronis. Pada sistem saraf pusat berupa kelumpuhan. Sistem sensoris hanya sedikit mengalami gangguan, sedangkan ensefalopati sering ditemukan pada anak-anak. Gejala keracunan ini pada sistem jantung dan peredaran darah berupa anemia, basofilia pungtata, retikulosis, berkurangnya trombosit dan sel polimorfonuklear, hipertensi dan nefritis, artalgia (rasa nyeri pada sendi). Gejala pada bagian kandungan dan kebidanan berupa gangguan menstruasi, bahkan dapat terjadi abortus. Diagnosis dapat dilakukan melalui pemeriksaan urine. Pemeriksaan ini merupakan pemeriksaan yang paling dianjurkan sebagai screening test pada keracunan timbal. Kadar timbal dalam urin juga bisa
membantu menegakkan diagnosis, ketika kadarnya di atas 0,2 µg/liter, dianggap sudah cukup bermakna untuk diagnosis keracunan timbal. Pemeriksaan sinar-x pada anak-anak untuk melihat garis yang radio-opak pada metafisis tulang-tulang panjang bisa digunakan untuk menegakkan diagnosis keracunan timbal (Chadha, 1995).
2.5. Logam Fe
mengandung kation Fe2+ dan berwarna sedikit hijau. Ion besi (II) dapat mudah dioksidasikan menjadi besi (III), maka merupakan zat pereduksi yang kuat. Garam-garam besi (III) atau feri diturunkan dari oksida besi (III), Fe2O3. Mereka lebih stabil daripada garam besi (II). Jika larutan mengandung klorida, warna menjadi semakin kuat. Zat-zat pereduksi mengubah ion besi (III) menjadi besi (II) (Svehla, 1985).
Di udara besi mudah mengalami korosi, yaitu proses perusakan pada permukaan besi yang disebabkan reaksi dengan oksigen membentuk oksida besi. Korosi besi berlangsung dengan cepat pada kondisi lembab dan dengan adanya garam. Dalam air besi tersuspensi dan berwarna kecoklatan. Suspensi yang terbentuk akan segera menggumpal dan mengendap di dasar badan air (Suciastuti dan Sutrisno, 2002).
Besi merupakan mikroelemen esensial dalam sistem makhluk hidup.Logam ini banyak digunakan dalam pabrik dan merupakan logam multiguna.Besi banyak ditemukan dalam bahan makanan yang jumlahnya bervariasi dari yang rendah (dalam sayuran) dan yang tinggi (dalam daging). Kandungannya yang rendah dari Fe dalam makanan akan menyebabkan naiknya efisiensi absorpsi Fe, disamping itu absorpsi logam lain juga meningkat baik esenssial maupun toksik (Cd, Pb). Tetapi sebaliknya makanan yang banyak mengandung Fe dapat menurunkan absorbsi Zn pada manusia (Darmono,1995).
2.5.1. Manfaat Sebagai Mikroelemen Tubuh
Besi memiliki fungsi esensial di dalam tubuh, yaitu:
1. Sebagai alat angkut oksigen dari paru-paru ke seluruh tubuh. 2. Sebagai alat angkut elektron di dalam sel.
3. Sebagai bagian terpadu dari berbagai reaksi enzim.
2.5.2. Gejala-gejala yang ditimbulkan
Kelebihan Fe jarang terjadi akibat konsumsi yang berasal dari makanan, tetapi oleh konsumsi suplemen Fe. Kerusakan-kerusakan jaringan karena akumulasi Fe disebut hemokromatosis. Hal itu disebabkan karena hemosiderin sulit melepaskan Fe. Hemokromatosis adalah penyakit karena meningkatnya absorpsi Fe sehingga tidak mampu mengatur absorpsi Fe dari usus. Penderita hemokromatosis menunjukkan akumulasi Fe di hati, limpa, tulang sumsum, jantung dan jaringan-jaringan lainnya (Widowati,W. 2008).
Kadar Fe yang berlebihan selain dapat mengakibatkan timbulnya warna merah juga mengakibatkan karat pada peralatan yang terbuat dari logam serta dapat memudarkan bahan celupan dan tekstil (Effendi,H.2003).
2.6. Destruksi
Destruksi merupakan suatu cara perlakuan senyawa menjadi unsur-unsur sehingga dapat dianalisa. Metode destruksi materi organik dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu metode destruksi basah dan metode destruksi kering.
Destruksi basah pada prinsipnya adalah penggunaan asam nitrat untuk mendestruksi zat organik pada suhu rendah dengan maksud menghindari kehilangan mineral akibat penguapan. Pada tahapan selanjutnya, proses ini seringkali berlangsung sangat cepat akibat pengaruh asam perklorat atau hidratperoksida. Destruksi basah pada umumnya digunakan untuk menganalisa arsen, timah, seng, dan tembaga.
Ada tiga macam cara kerja destruksi basah dapat dilakukan, yaitu : 1. Destruksi basah menggunakan HNO3dan H2SO4
2. Destruksi basah menggunakan HNO3, H2SO4, dan HClO4
2.7. Penentuan Pb dan Fe dengan Spektrofotometer Serapan Atom
Spektrofotometer Serapan Atom berprinsip pada absorpsi cahaya oleh atom di mana atom-atom menyerap cahaya tersebut pada panjang gelombang tertentu tergantung pada sifat unsurnya.Cahaya pada panjang gelombang ini mempunyai cukup energi untuk mengubah tingkat elektronik suatu atom.Transisi elektronik suatu unsur bersifat spesifik.Dengan absorpsi energi, berarti lebih banyak memperoleh energi, suatu atom pada keadaan dasar dinaikkan tingkat energinya ke tingkat eksitasi (Khopkar, 2007).
2.7.1. Spektrofotometri Serapan Atom dengan Atomisasi Nyala
Gambar berikut menunjukkan dalam bentuk skema komponen-komponen dasar dari suatu spektrofotometer serapan atom.
1 2 3 5
6
Gambar 2.1. Komponen-komponen dari suatu SSA Keterangan :
1. Lampu katoda berongga 2. Nyala
a. Bahan bakar b. Contoh c. Oksigen 3. Monokromator 4. Detektor
5. Penguat arus searah 6. Pencatat
1
2
3
4
5
6
a
b
Sumber umum pada absorpsi atomik adalah tabung katoda berongga.Tabung ini mengandung katoda dan anoda yang cekung dan silindrik dalam suatu atmosfir gas inert (sering kali argon) pada tekanan rendah.Tabungnya dijalankan dengan sumber tenaga yang memberikan beberapa ratus volt.Atom-atom gas terionisasikan di dalam lucutan listrik dan benturan ion-ion berenergi dengan permukaan katoda.Mengusir atom-atom logam yang telah tereksitasikan.Hal ini mengakibatkan terjadinya spektrum garis dari logam yang menampakkan diri sebagai suatu basa di dalam ruangan pada katoda berongga (Underwood, 1994).
2.7.2. Spektrofotometri Serapan Atom dengan Atomisasi tanpa Nyala
Metode tanpa nyala lebih disukai dari metode nyala.Bila ditinjau dari sumber radiasi, haruslah bersifat sumber yang kontiniu.Di samping itu sistem dengan penguraian optis yang sempurna diperlukan untuk memperoleh sumber sinar dengan garis absorpsi yang semonokromatis mungkin.Seperangkat sumber yang dapat memberikan garis emisi yang tajam dari suatu unsur spesifik tertentu dikenal sebagai lampu pijar hollow cathode.Lampu ini memiliki dua elektroda, satu diantaranya berbentuk silinder dan terbuat dari unsur yang sama dengan unsur yang dianalisis. Lampu ini 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 tereksitasikan kemudian mengemisikan radiasi pada panjang gelombang tertentu. Suatu garis yang diinginkan dapat diisolasi dengan suatu monokromator.
2.7.3. Keuntungan Spektrofotometer Serapan Atom
1. Karena absorpsi bergantung pada populasi keadaan dasar, maka kepekaan mungkin lebih tinggi khususnya untuk unsur-unsur yang sukar dieksitasikan (misalnya seng yang dapat ditentukan kurang dari 0,5 ppm, sedang batas terendah pada emisi mungkin sama dengan 500 ppm).
2. Populasi keadaan dasar jauh kurang peka terhadap suhu nyala daripada populasi yang tereksitasi.
