BAB III
METODE PENELITIAN
Metode penelitian yang dilakukan adalah eksperimen, dengan rancangan penelitian adalah Pre and Post Test Design. Pre test yaitu pengukuran kadar cupri dan kromium sebelum penambahan serbuk biji kelor dan post test adalah pengukuran kadar cupri dan kromium sesudah penambahan serbuk biji kelor. 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Kimia Farmasi Kualitatif dan di Laboratorium Penelitian BARISTAND (BALAI RISET STANDARISASI INDUSTRI MEDAN) pada bulan September sampai Desember 2016.
3.2 Bahan-bahan 3.2.1 Sampel
Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalahair sumur gali yang berasal dari jalan Bunga Teratai X Pasar 2 Padang Bulan Medan dan biji kelor yang diambil di daerah Tebing Tinggi.
3.2.2 Pereaksi
3.3 Alat-alat
Spektrofotometer Serapan Atom (ASC-7000) lengkap dengan lampu katoda Cu dan Cr, hot plate, kertas saring Whatman No.42, pipet tetes dan alat-alat gelas.
3.4 Pembuatan Pereaksi 3.4.1 Larutan HNO3 (1:1)
Sebanyak 500 ml larutan HNO365% b/v diencerkan dengan 500 ml aquabides (Ditjen POM RI,1979).
3.4.2 Larutan dithizon 0,05% ( b/v)
Larutan ditizon 0,05 % dilarutkan dengan kloroform pekat (Ditjen POM RI, 1979).
3.4.3 Larutan natrium hidroksida 1N (b/v)
Sebanyak 4 gram pelet NaOH dilarutkan dalam 100 ml air suling bebas CO2 (Ditjen POM RI, 1979).
3.5 Prosedur Penelitian 3.5.1 Pengambilan sampel
Metode pengambilan sampel dilakukan dengan cara purposif sampling, yaitu sampel ditentukan atas dasar pertimbangan bahwa sampel yang diambil dapat mewakili populasi (Sudjana, 2005).
3.5.2 Penyiapan sampel
3.5.2.1 Pembuatan serbuk biji kelor
kulit luarnya, sehingga diperoleh biji kelor yang masih terbungkus kulit luar yang bewarna coklat. Biji kelor yang terbungkus kulit tersebut dikupas lagi, sehingga diperoleh biji kelor yang bewarna putih, biji kelor dikeringkan pada lemari pengering selama 8 hari, kemudian biji kelor dibungkus dengan menggunakan alumanium foil, lalu dikeringkan dengan menggunakan oven selama ± 48 jam pada suhu 50oC. Setelah biji kelor kering,dihaluskan dengan menggunakan mortal dan diayak dengan menggunakan ayakan mesh 45 sehingga diperoleh serbuk yang bewarna putih,serbuk biji kelor dikeringkan dalam oven selama ± 24 jam.
3.5.3 Pembuatan larutan sampel sebelum penambahan serbuk biji kelor Ambil 100 ml sampel air, ditambahkan 5 tetes HNO3 65% ( b/v) dipanaskan diatas hot plate, di dinginkan dan disaring, dimasukan dalam labu tentukur 100 ml, dibilas erlenmeyer dengan akuademineralisata sebanyak 3 kali, disatukan air pembilasan kedalam labu tentukur dan ditepatkan hingga garis tanda. Disaring dengan kertas Whatmann no 42, kemudian ditampung ke dalam botol (Issac, 1990). Perlakuan yang sama diulangi sebanyak 6 kali. Larutan ini digunakan untuk uji kualitatif dan kuantitatif cupri dan kromium.
3.5.4 Pembuatan larutan sampel setelah penambahan serbuk biji kelor
yang sama diulangi sebanyak 6 kali. Larutan ini digunakan untuk uji kualitatif dan kuantitatif cupri dan kromium.
3.5.5 Proses destruksi basah
Sampel dimasukkan ke dalam Erlenmeyer, ditambahkan 5 ml asam nitrat 65% b/v. Didiamkan selama 24 jam, kemudian dipanaskan pada suhu 80oC selama ± 2 jam hingga diperoleh larutan bening. Selanjutnya disaring dengan kertas saring Whatman no 42 dimana sebanyak 5 ml filtrat pertama dibuang untuk menjenuhkan kertas saring, filtrat selanjutnya ditampung ke dalam botol (Kristianigrum, 2012).
3.5.6 Analisa kualitatif 3.5.6.1 Cupri (Cu)
3.5.6.1.1 Larutan dithizon 0,05%
Larutan sampel 1 ml dimasukkan ke dalam tabung reaksi,ditambahkan 1-2 tetes larutan dithizon 0,05 %.Hasilnya berwarna ungu (Vogel,1979).
3.5.6.2 Kromium (Cr)
3.5.6.2.1 Larutan natrium hidroksida
Larutan sampel 1 ml, dimasukkan ke dalam tabung reaksi, ditambahkan 1-2 tetes natrium hidroksida,warna hijau akan terbentuk jika terdapat kromium (Vogel,1979).
3.6.6 Analisis kuantitatif
3.6.6.1 Penentuan kurva kalibrasi cupri
Larutan untuk kurva kalibrasi cupri dibuat dengan memipet (1; 2; 3; 4 dan 5 ml) larutan baku 10µg/ml (LIB 1 cupri), masing-masing dimasukan ke dalam labu tentukur 50 ml dan dicukupkan hingga garis tanda dengan aquadest asam (larutan ini mengandung (0,2; 0,4’ 0,6; 0,8 dan 1,0)µg/ml) dan diukur pada panjang gelombang 324,8 nm dengan nyala udara-asetilen.
3.6.2 Penentuan kurva kalibrasi kromium
Larutan baku kromium (1000µg/ml) dipipet sebanyak 1 ml, dimasukkan ke dalam labu tentukur 100 ml dan dicukupkan hingga garis tanda dengan aqua demineralisasi (konsentrasi 10µg/ml).
Larutan untuk kurva kalibrasi kromium dibuat dengan memipet 1; 2; 3; 4 dan 5 ml larutan baku 10µg/ml, masing-masing dimasukan ke dalam labu tentukur 50 ml dan dicukupkan hingga garis tanda dengan aquadest asam(larutan ini mengandung (0,2; 0,4’ 0,6; 0,8 dan 1,0) µg//ml) dan diukur pada panjang gelombang 357,9 nm dengan nyala udara-asetilen.
3.6.3 Penetapan kadar logam dalam sampel 3.6.3.3.1 Penetapan kadar cupri
3.6.3.2 Penetapan kadar kromium
Larutan sampel sumur A,B,C sebelum dan sesudah penambahan serbuk biji kelor diambil sebanyak 100 ml dimasukkan ke dalam labu tentukur 100 ml. Diukur absorbansinya dengan menggunakan spektrofotometri serapan atom pada panjang gelombang 357,9 nm. Nilai absorbansi sampel yang diperoleh tidak berada di dalam rentang kurva kalibrasi,karna konsentrasinya hanya sedikit yang diserap maka absorbansinya kecil.Konsentrasi kromium di dalam sampel ditentukan berdasarkan persamaan regresi dari kurva kalibrasi.
Perhitungan kadar cupri dan kromium dalam sampel dapat dihitung dengan cara sebagai berikut :
Kadar (mcg/g)= Fp Keterangan :
C = Konsentrasi logam dalam larutan sampel (mcg/ml) V = Volume larutan sampel (ml)
Fp = Faktor pengenceran VS = Volume sampel (ml)
3.7 Analisis data secara statistik
Menurut Sudjana (2005), kadar cupri dan kromium yang diperoleh dari hasil pengukuran masing-masing larutan sampel dianalisis secara statistik dengan metode standar deviasi menggunakan rumus sebagai berikut :
SD =
Keterangan : Xi = Kadar sampel
Untuk mengetahui data ditolak atau diterima dilakukan uji-t yang dapat dihitung dengan menggunakan rumus :
=
dan untuk menentukan kadar mineral di dalam sampel dengan tingkat kepercayaan 99%, , dk = n-1, dapat digunakan rumus :
Kadar,
Keterangan : = Kadar rata-rata sampel SD = Standar deviasi
dk = Deraajat kebebasan (dk = n-1) = Tingkat kepercaya
n = Jumlah pengulangan 3.8 Validasi Metode Analisis
3.8.1 Uji perolehan kembali (recovery)
Uji perolehan kembali atau recoverydilakukan dengan metode penambahan larutan standar (standard addition method). Dalam metode ini, kadar mineral dalam sampel ditentukan terlebih dahulu, selanjutnya dilakukan penentuan kadar mineral dalam sampel setelah penambahan larutan baku dengan konsentrasi tertentu (Ermer dan McB Miller, 2005). Larutan baku yang ditambahkan yaitu 0,3 ml larutan baku cupri (konsentrasi 100µg/ml) dan 0,4 ml larutan baku kromium(konsentrasi 100µg/ml).Perhitungan jumlah baku yang ditambahkan dapat dilihat pada 17 halaman 75-79.
Persen Perolehan Kembali = 100%
Keterangan : CA= Kadar mineral dalam sampel sebelum penambahan baku CF= Kadar mineral dalam sampel setelah penambahan baku C˙A = Kadar larutan baku yang ditambahkan
3.8.2 Simpangan baku relatif
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. Nilai simpangan baku relatif yang memenuhi persyaratan menunjukkan adanya keseksamaan metode yang dilakukan.
Menurut Harmita (2004), rumus untuk menghitung simpangan baku relatif adalah sebagai berikut :
RSD =
Keterangan : = Kadar rata-rata sampel SD = Standar deviasi
RSD = Relative Standard Deviation
3.8.3 Penentuan batas deteksi (limit of detection) dan batas kuantitasi (limit of quantitation)
Menurut Harmita (2004), batas deteksi dan batas kuantitasi ini dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:
Simpangan Baku, =
Batas deteksi (LOD) =
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Identifikasi Tumbuhan
Hasil identifikasi tumbuhan yang dilakukan oleh bagian Herbarium Bogoriense, Bidang Botani, Pusat Penelitian dan Pengembangan Biologi, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), Bogor. Tumbuhan yang digunakan adalah biji kelor (Moringa oleifera Lam), suku Moringaceae. Hasil tumbuhan dapat dilihat pada Lampiran 1 halaman 43.
4.2 Analisis Kualitatif Cupri dan Kromium dalam Sampel
Analisis kualitatif dilakukan sebagai analisis pendahuluan untuk mengetahui ada atau tidaknya cupri dan kromium dalam sampel. Data dapat dilihat pada Tabel 1, gambar dapat dilihat pada Lampiran 5 halaman 48.
Pada Tabel 1 menunjukkan bahwa larutan sampel yang diperiksa terdapat logam Cu. Sampel dikatakan positif terdapat logam karena Cu menghasilkan endapan ungu dengan penambahan larutan dithizon 0,05 % (Vogel 1979). Hasil analisis secara kualitatif untuk Cr menggunakan larutan natrium hidroksida tidak menghasilkan warna endapan hijau, hal ini disebabkan karena kadar Cr yang terdapat pada sampel sangat kecil sehingga tidak dapat di deteksi secara kualitatif.
4.3 Analisis Kuantitatif Cupri dan Kromium dalam Sampel 4.3.1 Analisis kuantitatif cupri
4.3.1.1 Kurva kalibrasi cupri
Kurva kalibrasi logam cupri diperoleh dengan cara mengukur absorbansi dari larutan standar pada panjang gelombang 324,8 nm. Kurva kalibrasi larutan standar cupri dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 2. Kurva Kalibrasi Larutan Baku Cupri
Dari pengukuran kurva kalibrasi untuk cupri diperoleh persamaan garis regresi yaitu Y = 0,1402X + 0,0032200. Data hasil pengukuran serapan larutan baku cupri dan perhitungan persamaan garis regresi dapat dilihat pada Lampiran 6 halaman 49-50.
Berdasarkan kurva diatas, diperoleh hubungan yang linear antara konsentrasi dengan absorbansi, dengan koefisien korelasi (r) untuk cupri sebesar 0,9998. Nilai r ≥ 0,997 menunjukkan adanya korelasi linear yang menyatakan
4.3.1.2 Penetapan kadar cupri dalam sampel
Penetapan kadar cupri dilakukan secara spektrofotometri serapan atom pada panjang gelombang 324,8 nm. Konsentrasi cupri pada sampel ditentukan berdasarkan persamaan garis regresi kurva kalibrasi larutan baku cupri.
Selanjutnya dilakukan perhitungan statistik terhadap hasil analisis menggunakan uji T dengan taraf kepercayaan 99% (Perhitungan statistik dapat dilihat pada Lampiran 13-14, halaman 58-66). Hasil analisis kuantitatif cupri dan pada sampel dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Hasil Kuantitatif Cupri dalam Sampel
No Sampel Kadar Cupri
1 Sumur A sebelum penambahan biji kelor Tidak terdeteksi 2 Sumur A setelah penambahan serbuk biji kelor Tidak terdeteksi 3 Sumur B sebelum penambahan biji kelor Tidak terdeteksi 4 Sumur B setelah penambahan serbuk biji kelor Tidak terdeteksi 5 Sumur C sebelum penambahan biji kelor Tidak terdeteksi 6 Sumur C setelah penambahan serbuk biji kelor Tidak terdeteksi
Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa sumur A, B,dan C tidak terdeteksi oleh alat. Hal ini menunjukan bahwa kadar logam tersebut dibawah rentang konsentrasi pengukuran.
4.3.2 Analisis kuantitatif kromium 4.3.2.1 Kurva kalibrasi kromium
Gambar 3. Kurva Kalibrasi Larutan Baku Kromium
Dari pengukuran kurva kalibrasi untuk kromium diperoleh persamaan garis regresi yaitu Y = 0,086150 X + 0,0042900. Data hasil pengukuran serapan larutan baku kromium dan perhitungan persamaan garis regresi dapat dilihat pada Lampiran 7 halaman 51-52.
Berdasarkan kurva diatas, diperoleh hubungan yang linear antara konsentrasi dengan absorbansi, dengan koefisien korelasi (r) untuk kromium sebesar 0,9992. Nilai r ≥ 0,997 menunjukkan adanya korelasi linear yang menyatakan adanya hubungan antara X (konsentrasi) dan Y (absorbansi) (Ermer dan McB Miller, 2005).
4.3.2.2 Penetapan kadar kromium dalam sampel
Selanjutnya dilakukan perhitungan statistik terhadap hasil analisis menggunakan uji T dengan taraf kepercayaan 99% (Perhitungan statistik dapat dilihat pada Lampiran 15-16 halaman 68-75). Hasil analisis kuantitatif kromium dan pada sampel dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Hasil Kuantitatif Kromium dalam Sampel
No Sampel Kadar Kromium
(/µg 100 ml) 1. Sumur A sebelum penambahan serbuk biji kelor Tidak terdeteksi 2. Sumur A sesudah penambahan serbuk biji kelor Tidak terdeteksi 3. Sumur B sebelum penambahan serbuk biji kelor Tidak terdeteksi 4. Sumur B sesudah penambahan serbuk biji kelor Tidak terdeteksi 5 Sumur C sebelum penambahan serbuk biji kelor Tidak terdeteksi 6 Sumur C sesudah penambahan serbuk biji kelor Tidak terdeteksi
Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa sumur A,B dan C tidak terdeteksi oleh alat. Hal ini menunjukan bahwa kadar logam tersebut dibawah rentang konsentrasi pengukuran
4.4 Validasi metode analisis
4.4.1 Hasil uji perolehan kembali (recovery)
Tabel 5. Persen Uji Perolehan Kembali (recovery) cupri dan Kromium dalam Sampel
No. Logam yang dianalisis Recovery (%) Syarat rentang persen recovery (%)
1. Cu 86,483
80-120
2. Cr 103,76
Berdasarkan Tabel 6, dapat dilihat bahwa rata-rata hasil uji perolehan kembali (recovery) untuk cupri adalah 86,483% dan untuk kromium adalah 103,76%. Persen recoverytersebut menunjukkan kecermatan kerja yang memuaskan pada saat pemeriksaan kadar cupri dan kromium dalam sampel. Hasil yang diperoleh dari uji perolehan kembali memberikan ketepatan pada pemeriksaan kadar mineral dalam sampel. Suatu metode dikatakan teliti jika nilai recovery-nya antara 80 - 120% (Ermer dan McB. Miller, 2005).
4.4.2 Simpangan baku relatif
Berdasarkan data hasil pengukuran kadar mineral cupri dan kromium pada sampel sumur A,B,C, diperolehnilai Simpangan Baku Relatif (RSD) yaitu 0,60% untuk cupri dan 1,31% untuk kromium. Nilai simpangan baku relatif (RSD) untuk analit dengan kadar part per million (ppm) adalah tidak lebih dari 16%(Harmita, 2004). Dari hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa metode yang dilakukan memiliki presisi yang baik.Perhitungan simpangan baku relatif (RSD) kadar mineral cupri dan kromium dapat dilihat pada Lampiran18, halaman 81-82.
4.4.3 Batas deteksi dan batas kuantitasi
Batas deteksi dan batas kuantitasi untuk mineral cupri dan kromium
masing-masing sebesar 2,0050 µg/ml dan 2,4830 µg/ml, sedangkan batas kuantitasinya sebesar 6,6835, µg/ml dan 8,2769 µg/ml.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
a. Dari ketiga air sumur yang diperiksa hanya sumur B yang mengandung logam cupri dan kromium yaitu sebanyak (0,00161 ± 0,000322) µg/ml dan (0,00008 ± 0,0015) µg/ml.
b. Serbuk biji kelor dapat menurunkan kadar logam cupri pada air sumur gali B dari (0,00161 ± 0,000322) µg/ml menjadi (0,00008 ± 0,0015) µg/ml dan kadar logam kromium dari (0,0034 ± 0,00048) µg/ml menjadi (0,0022 ± 0,00035) µg/ml.
5.2 Saran
1. Disarankan kepada peneliti selanjutnya untuk meneliti logam berat yang berada di kawasan industri dan menggunakan serbuk biji kelor untuk menurunkan kadar logam tersebut.