STUDI PENENTUAN LOGAM TEMBAGA (Cu) DAN SENG (Zn)PADA TANAMAN KEDELAI (Glycine max [L] Merril)SECARA SPEKTROFOTOMETER SERAPAN ATOM

DI KECAMATAN TRIMURJO KABUPATENLAMPUNG TENGAH

(Skripsi)

Oleh

Priyo Raharjo

UNIVERSITAS LAMPUNGBANDAR LAMPUNG

2002

STUDI PENENTUAN LOGAM TEMBAGA (Cu) DAN SENG (Zn)PADA TANAMAN KEDELAI (Glycine max [L] Merril)SECARA SPEKTROFOTOMETER SERAPAN ATOM

DI KECAMATAN TRIMURJO KABUPATENLAMPUNG TENGAH

Oleh

Priyo Raharjo

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai GelarSARJANA SAINS

PadaJurusan Kimia

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

UNIVERSITAS LAMPUNGBANDAR LAMPUNG

2002

Judul Skripsi : STUDI PENENTUAN LOGAM TEMBAGA (Cu)DAN SENG (Zn) PADA TANAMAN KEDELAI(Glycine max [L] Merril) SECARASPEKTROFOTOMETER SERAPAN ATOM DIKECAMATAN TRIMURJO KABUPATENLAMPUNG TENGAH

Nama Mahasiswa : Priyo Raharjo

Nomor Pokok Mahasiswa : 96171146

Jurusan : Kimia

Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

MENYETUJUI

1. Komisi Pembimbing

Drs. R. Supriyanto, M.S. Dra. Chansyanah Diawati, M.Si. NIP 131899289 NIP 131971494

2. Ketua Jurusan

Andi Setiawan, Ph.D.NIP 131804062

MENSAHKAN

1. Tim Penguji

Ketua : Drs. R. Supriyanto, M.S.

Sekretaris : Dra. Chansyanah Diawati, M.Si.

Penguji BukanPembimbing : Dra. Aspita Laila, M.S.

2. Dekan Fakultas MIPA

Dr. Sugeng P. Hariyanto, M.S.NIP 131129059

Tanggal Lulus : 28 Juni 2002

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan pada tanggal 22 Maret 1978 di Metro, sebagai anak ke delapan dari

delapan bersaudara dari pasangan Bapak Sarnoto As (Alm) dan Ibu M. Pratiwi.

Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar pada tahun 1990 di SDN XV

Muara Enim Sumatera Selatan, Sekolah Menengah Pertama diselesaikan pada tahun

1993 di SMPN I Trimurjo Lampung Tengah, dan Sekolah Menengah Atas tahun

1996 di SMAN I Metro Lampung, tahun 1996 penulis terdaftar sebagai mahasiswa di

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung melalui jalur

UMPTN.

MOTTO

CTiada kesuksesan tanpa adanya kegagalan dan

hambatan.

CBelajar, kerja keras, dan disiplin adalah kunciutama dalam mencapai kesuksesan.

Kupersembahkan skripsi ini kepada :

> Almarhum Bapak Sarnoto AS,> Ibu M. Pratiwi yang kucintai,

Kakak-kakak dan mbakku yang kusayangi :> Drs. Heri Las Mei Mas Putro,> Drs. Bambang Pranoto Putro,> Drs. Trituradilaksono,> Drs. Sariwan Prayogo,> Erjunarko,> Rahmad Wahyudi, S.Si,> Sri Herni Ari Ningrum, A.Md.,

Keponakan-keponakanku yang kukasihi.

Seseorang yang akan menemani hidupku sampai akhir hayatku

UCAPAN TERIMA KASIH

Puji dan syukur kehadirat Allah SWT, hanya dengan rahmat dan hidayah-Nya

akhirnya skripsi ini dapat terselesaikan. Skripsi ini berjudul “Studi Penentuan

Logam Tembaga (Cu) dan Seng (Zn) Pada Tanaman Kedelai (Glycine max [L]

Merril) Secara Spektrofotometer Serapan Atom di Kecamatan Trimurjo

Kabupaten Lampung Tengah”.

Penulis mengucapkan terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada :

1. Bapak Drs. R. Supriyanto, M.S., selaku Pembimbing I, yang telah memberikan

kepercayaan, perhatian, saran-saran dan begitu sabar membimbing penulis dalam

menyelesaikan skripsi ini.

2. Ibu Dra. Chansyanah Diawati, M.Si., selaku Pembimbing II, yang dengan sabar

dan sungguh-sungguh memberikan petunjuk dan berbagai masukan dalam

menyelesaikan skripsi ini.

3. Ibu Dra. Aspita Laila, M.S., atas kesediaannya menjadi penguji dalam

memberikan pengarahan dalam penulisan skripsi ini.

4. Bapak Andi Setiawan, Ph.D., selaku Ketua Jurusan Kimia FMIPA Unila yang

telah memberikan kemudahan selama penulis menjalani masa studi.

ii

5. Bapak Dr. Sugeng P. Hariyanto, M.Sc., selaku Dekan FMIPA Universitas

Lampung yang telah memberikan kesempatan untuk menyelesaikan studi di

FMIPA Universitas Lampung.

6. Ibu Rinawati, M.Si., selaku Pembimbing Akademik yang telah memberikan

nasehat dan bimbingan kepada penulis menjalani masa studi.

7. Seluruh staf Dosen FMIPA Universitas Lampung yang telah memberikan bekal

cakrawala ilmu.

8. Seluruh staf karyawan FMIPA Unila atas bantuan dan kerjasamanya.

9. Ibu yang tercinta, mamas dan mbak yang kucintai, dan keponakan-keponakanku

yang kusayangi, yang telah memberikan do’a dan bantuan baik moral maupun

matril selama menuntut ilmu dan sekaligus menanti keberhasilanku.

10. Titi atas kerjasamanya sebagai satu tim dalam penelitian ini.

11. Azis, Olin, Tata, Icon, Heryadi, Masyhar, Baband, Dwi Bambang, Risman, Eden,

Yani, Widia, Mei, Yati, Alfi, Fauziah, Lisa, Anita, Sulis, serta rekan-rekan Kimia

’96 yang telah banyak membantu dan memberikan dorongan.

12. Mas Harno, Mas Lemi, Mbak Iin, Mas Madi, Danu, Nomo’, Mas Ramli, Eka,

Mas Ngadiman yang telah memberikan fasilitas.

13. Mas Sujud, Mbah Ipin, Derry, Eyang Fitri ‘Racer”, Bang Pardi, Kak Bustomi,

Mas Abror, Mas Sigit, Ibnu, Edi, Kak Atul, Wayan “T’, Norman, Mas Jumroni di

Balau dan kru Rental “Langgeng” yang telah banyak membantu selama penulis

melakukan penelitian.

14. Mashudi atas bantuannya dalam mengambil sampel, Harmanto atas kopinya, dan

Siswadi atas stressnya.

iii

15. Angkatan ’95 : Herman, Yuwono, Khoiru Zein, Sriyanto, Subhan, Wahyu,

angkatan ’97 : Anita Fiteriyeni, Lia Alfiani, Endang Handayani, Yuni Eka Wati,

Yuni Bangka, Wempy Arma, angkatan ’98 : Hendri, Heriyandi, dan adik-adikku

serta kakak-kakak seniorku yang telah banyak membantu dan memberi warna

selama penulis menimba ilmu di Universitas Lampung.

16. Semua pihak yang tidak disebutkan satu persatu.

17. Untuk seseorang atas segala pengertian, penantian, kejujuran dan kesabarannya.

Skripsi ini mungkin jauh dari sempurna tetapi semoga penelitian ini mampu

memberikan satu arti dan berguna bagi kita semua. Amin.

Bandar Lampung, Juli 2002

Penulis

iv

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL................................................................................................. viiDAFTAR GAMBAR ............................................................................................ viii

PENDAHULUAN................................................................................................. 1

Latar belakang masalah .......................................................................... 1

Tujuan penelitian .................................................................................... 3

Manfaat penelitian .................................................................................. 3

TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................................... 4

Kedelai (Glycine max [L] Merril) ............................................................ 4Logam-logam Berat .................................................................................. 6Logam Cu .................................................................................................. 8Logam Zn .................................................................................................. 10Akumulasi logam berat pada tanaman..................................................... 11Spektrofotometer Serapan Atom ........................................................... 14

Sumber radiasi .............................................................................. 15Pembakar....................................................................................... 16Monokromator dan detektor ........................................................ 17Pencatat ......................................................................................... 17

METODELOGI PENELITIAN ........................................................................... 18

Waktu dan tempat penelitian.................................................................... 18Alat dan bahan .......................................................................................... 18Prosedur penelitian ................................................................................... 18

Pengambilan sampel tanaman kedelai ........................................ 18Perlakuan pendahuluan ................................................................ 19Pembuatan larutan sampel ........................................................... 19

Pembuatan larutan standar........................................................................ 20

Pembuatan larutan standar tembaga............................................ 20Pembuatan larutan standar seng .................................................. 20

Pembuatan kurva kalibrasi ....................................................................... 20

v

Pembuatan kurva kalibrasi tembaga............................................ 20Pembuatan kurva kalibrasi seng .................................................. 20

HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................ 21

Hasil penelitian ....................................................................................... 21

Hasil analisis kandungan logam Cu dalam bagian tanamankedelai ........................................................................................... 21Hasil analisis kandungan logam Zn dalam bagian tanamankedelai ........................................................................................... 21Kurva kalibrasi larutan standar tembaga (Cu)............................ 22Kurva kalibrasi larutan standar seng (Zn)................................... 22

Pembahasan............................................................................................... 23

Kandungan rerata tembaga (Cu).................................................. 24Kandungan rerata seng (Zn) ........................................................ 26

KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................ 29

Kesimpulan................................................................................................ 29

Saran ........................................................................................................ 30

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 31

LAMPIRAN ........................................................................................................ 33

vi

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1. Situasi ekologis dimana ion-ion berbagai unsur dapat menyebabkantoksisitas.......................................................................................................... 12

2. Kandungan minimum – maksimum logam berat yang diperbolehkandalam hasil tumbuhan dan produk olahan .................................................... 12

3. Kandungan rerata Cu pada bagian tanaman kedelai .................................... 24

4. Kandungan rerata Zn pada bagian tanaman kedelai .................................... 27

5. Hasil pengukuran absorbansi larutan standar Cu (µg/L) ............................. 34

6. Hasil pengukuran absorbansi larutan standar Zn (µg/L) ............................. 36

7. Hasil perhitungan logam Cu dan Zn pada bagian tanaman kedelai............ 39

8. Kadar air pada tanaman kedelai .................................................................... 41

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Skema spektrofotometer serapan atom.......................................................... 14

2. Grafik hasil analisis kandungan logam Cu dalam tanah dan bagiantanaman kedelai............................................................................................... 21

3. Grafik hasil analisis kandungan logam Zn dalam tanah dan bagiantanaman kedelai............................................................................................... 21

4. Kurva kalibrasi larutan standar Cu................................................................. 35

5. Kurva kalibrasi larutan standar Zn................................................................. 37

viii

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Kedelai (Glycine max [L] Merril) merupakan salah satu tanaman sumber protein yang

penting di Indonesia. Sebagai bahan pangan pokok sebagian besar penduduk

Indonesia, tanaman kedelai menjadi prioritas utama dalam pembangunan pertanian.

Berdasarkan luas panen, di Indonesia kedelai menempati urutan ke-3 sebagai tanaman

palawija setelah jagung dan ubi kayu. Rata-rata luas pertanaman per tahun sekitar

703.878 ha, dengan total produksi 518.204 ton.

Pertanian modern dengan tuntutan produksi yang tinggi, khususnya di lahan dengan

tanah tidak subur dan menggunakan varietas unggul, memerlukan masukan unsur

hara dalam jumlah besar. Kebutuhan unsur hara di atas dapat dipenuhi melalui

pemanfaatan berbagai jenis unsur hara, baik organik maupun anorganik, alami

ataupun non alami (rekayasa kimia).

Banyak faktor yang mempengaruhi tinggi rendahnya hasil kedelai antara lain: tanah,

varietas, pengelolaan, lingkungan, keadaan hama, pemupukan dan zat-zat pencemar

(Sumarno, 1984). Kedelai mempunyai potensi yang cukup besar untuk dikembang-

kan sebagai sumber bahan makanan seperti tempe, minyak, kecap dan sebagainya.

Disamping itu kedelai merupakan tanaman dengan daerah penyebaran yang cukup

luas termasuk di daerah tropis seperti di Indoensia (AAK, 1989).

Penggunaan pupuk kimia dalam jumlah besar dapat berdampak buruk terhadap

lingkungan. Pupuk kimia dapat mengandung logam berat dalam jumlah tinggi dan

kegunaannya dapat meningkatkan konsentrasinya di dalam tanah serta bahayanya

terhadap mahluk hidup (Salam AK, 1997).

Pupuk kimia yang biasa digunakan petani untuk tanaman kedelai yaitu Urea dan TSP

yang semuanya mengandung 0,02 % Cu dan 0,02 % Zn. Petani menggunakan pupuk

tersebut pada kedelai untuk urea kira-kira 600—800 kg per hektar, TSP kira-kira

600—800 kg per hektar dan KCl kira-kira 400 kg per hektar. Untuk zat pengatur

tumbuhan (ZPT) dan pupuk pelengkap cair (PPC), petani menggunakan Dharmasri

5 EC untuk mengendalikan rayap tanah pada akar dan gandasil D untuk pertumbuhan

dau dan buah yang mengandung komposisi 12 % asam fosfat dilengkapi dengan

unsur-unsur tembaga (Cu), seng (Zn), mangan (Mn), Kobal (Co), dan Boron (B) serta

vitamin-vitamin untuk pertumbuhan tanaman seperti aneurine, laktof lavine dan

nicotinil acid amida (Williams and UZO, W.T.H, 1993).

Zat-zat pencemar merupakan senyawa yang tidak diinginkan dalam lingkungan

hidup. Bahan-bahan pencemar itu tergolong zat organik dan anorganik. Diantara zat-

zat pencemar anorganik maka logam berat seperti tembaga (Cu) dan seng (Zn)

mendapat perhatian yang lebih banyak. Hal ini bukan saja karena sifat toksiknya

melainkan logam berat itu pada umumnya terdapat dalam lingkungan. Diantara

2

logam-logam berat yang dapat mengganggu kesehatan tubuh adalah tembaga dan

seng.

Besarnya bahaya logam berat terhadap mahluk hidup di atas menunjukkan bahwa

akumulasi logam berat di dalam jaringan tubuh tumbuhan, hewan dan manusia harus

ditekan. Selain itu aliran logam berat melalui jaringan makanan harus diatur

sedemikian rupa, sehingga logam berat yang dapat memasuki jaring makanan hanya

dalam jumlah terbatas dan pemupukannya di dalam jaringan tubuh mahluk hidup

berada pada tingkat yang tidak membahayakan.

Dengan mengetahui akibat-akibat tersebut di atas maka perlu dilakukan studi logam

berat pada tanaman kedelai yang banyak dikonsumsi oleh manusia. Dalam studi

logam ini akan ditentukan kandungan logam tembaga dan seng pada tanaman kedelai

secara kuantitatif menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom.

1.2 Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kandungan logam tembaga (Cu) dan seng

(Zn) dalam tanaman kedelai di kecamatan Trimurjo secara Spektrofotometer Serapan

Atom.

1.3 Manfaat Penelitian

Manfaat penelitian ini adalah untuk memberikan informasi kepada umum, industri

pembuatan pupuk dan kalangan di akademisi tentang kandungan logam tembaga (Cu)

dan seng (Zn) secara kuantitatif dalam tanaman kedelai di Kecamatan Trimurjo

secara Spektrofotometer Serapan Atom (SSA).

3

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kedelai (Glycine max [L] Merril)

Klasifikasikan kedelai menurut Lawrence (1951) adalah sebagai berikut :

Divisi : Spermatophyta

Subdivisi : Angiospermae

Kelas : Dicotyledoneae

Subkelas : Dialypetaleae

Ordo : Rosales

Famili : Leguminosae

Subfamili : Papilonoideae

Genus : Glycine

Species : (Glycine max [L] Merril)

Kedelai adalah tanaman semusim yang penting setelah padi dan jagung. Ketiganya

merupakan tanaman bahan makanan yang penting di Indonesia. Kedelai merupakan

sumber utama minyak atau lemak dan kualitas proteinnya sangat tinggi bagi gizi

manusia, kedelai mengandung asam amino essensial yang diperlukan tubuh manusia.

Biji-bijinya mengandung 16%--24% lemak, 30,55%--40% protein dan kandungan

karbohidratnya mencapai 35 %.

Kedelai dalam bentuk bahan olahan tradisional seperti tempe atau tahu, kandungan

protein per 100 gram bahan menjadi lebih rendah, namun lebih mudah tercerna.

Tempe merupakan olahan dari kedelai yang paling tinggi kandungan proteinnya

dibandingkan tahu atau olahan lain (Suprapto, 1992).

Kedelai dipanen saat unsur panennya sudah optimal (masak fisiologis) agar diperoleh

mutu hasil dan produksi yang tinggi. Umur panen kedelai antara 71 – 90 hari,

tergantung varietasnya. Selain itu perlu diperhatikan sosok tanamannya. Berikut ini

indikator panen kedelai :

1. Polong mengalami perubahan warna dan hijau menjadi kecoklatan atau jika 95%

polong berubah warna.

2. Batang dan daun telah kering.

3. Kadar air sekitar 15 – 18 %.

Dewasa ini varietas baru kedelai banyak bermunculan, varietas kedelai yang

dianjurkan antara lain variets Otak, varietas Ringgit, varietas Sumbing, varietas

Merapi, varietas Galunggung, varietas Wilis dan varietas Americana. Varietas yang

paling banyak ditanam di Propinsi Lampung adalah varietas Wilis. Salah satu

varietas kedelai yang ditanam di Indonesia adalah varietas Wilis yang mempunyai

sifat-sifat sebagai berikut :

1. Umur panen 88 hari.

2. Varietas ini agak tahan terhadap penyakit karat dan virus.

3. Hasil panen 1,6 ton/ha.

5

2.2 Logam-logam Berat

Logam berat merupakan unsur yang mempunyai sifat dan kriteria yang sama seperti

logam-logam lain diantaranya : memiliki kemampuan yang baik sebagai penghantar

listrik (konduktor), memiliki kemampuan sebagai penghantar panas yang baik,

memiliki rapat jenis yang tinggi, dapat membentuk alloy dengan logam lainnya.

Sedangkan karakteristik logam berat adalah memiliki massa jenis yang lebih besar

dari 4 kg/L dan mempunyai respon biokimia yang khas pada organisme hidup.

Berbeda dengan logam biasa, logam berat dapat menimbulkan efek-efek khusus pada

mahluk hidup. Secara umum bisa dikatakan bahwa semua logam berat dapat menjadi

bahan pencemar yang akan meracuni tubuh mahluk hidup (Palar, 1994).

Logam berat umumnya terdapat dalam jumlah yang kecil sehingga sering

menyulitkan pemantauan kadarnya dalam media lingkungan. Logam berat dapat

terakumulasi dalam tubuh organisme dan sebagian besar organisme tersebut

mempunyai kemampuan untuk menghimpun logam berat (Adzam, 1994).

Logam berat kelimpahan alamnya maksimal 0,1 % atau 1000 ppm dari berat kerak

bumi dikelompokkan sebagai logam renik. Logam-logam renik ini walaupun

kelimpahannya di alam sangat kecil, tetapi sangat membahayakan organisme hidup.

Dalam konsentrasi yang kecil, logam-logam itu justru dibutuhkan oleh organisme

dalam melaksanakan aktivitas hidupnya. Bila kelimpahannya di alam bertambah

maka dapat membahayakan organisme itu sendiri (Anon, 1993 dalam Adzam, 1994).

6

Konsentrasi logam berat di dalam jaringan tanaman pada umumnya rendah, dalam

jangka panjang akumulasi logam berat asal tumbuhan di dalam jaringan tubuh

manusia dapat mengakibatkan pengaruh negatif bagi kesehatan manusia.

Istilah logam berat pada umumnya digunakan untuk logam yang memiliki nomor

atom lebih besar daripada besi atau yang memiliki di atas 5 gr ml-1. Karakteristik

kelompok logam berat adalah sebagai berikut :

1. memiliki spesifikasi graviti yang sangat besar (lebih dari 5)

2. mempunyai nomor atom 22 – 34 dan 40 – 50 serta unsur lantanida dan aktinida.

3. mempunyai respon biokimia khas (spesifik) pada organisme hidup.

Logam berat juga bisa dikelompokkan sebagai logam yang berhubungan dengan

toksisitas atau polusi. Toksisitas dari logam berat ini ditumbuhkan oleh sifat

pengompleks yang kuat dari ion-ion logam berat tersebut (Vymazal, 1995).

Menurut Vymazal (1995), logam juga dapat diklasifikasikan berdasarkan konsentrasi

yang dibutuhkan untuk menimbulkan efek toksik pada tanaman, yaitu :

1. Sangat Toksik

Efek toksik terlihat pada konsentrasi dibawah 1 mg.L-1 (Ag+, Hg2+, Sn2+, Pb2+)

2. Agak Toksik

Efek toksik terjadi pada konsentrasi antara 1—100 mg.L-1 (Al3+, Ba2+, Be2+, Bi3+,

Cu2+, Cd2+ Co2+, Cr2+, Fe2+, Mn2+, Ni2+, Zn2+, Zr4+)

7

2.2.1 Logam Cu

Tembaga dengan nama kimia Cupprum dilambangkan dengan Cu. Unsur logam ini

berbentuk kristal dengan warna kemerahan dan mempunyai titik didih 26000C serta

titik leleh 10800C. Dalam tabel periodik, tembaga menempati posisi dengan nomor

atom (NA) 29 dan mempunyai massa atom relatif (Ar) 63,546. Cu terdapat dalam

keadaan oksidasi +1 (kupro) dan +2 (kupri).

Tembaga merupakan mikronutrien essensial bagi tumbuhan dan hewan dimana Cu

terlibat dalam berbagai sistem enzim, (Bowen, 1979). Spesies-spesie tertentu yang

terdapat pada area yang terkontaminasi memiliki mekanisme yang sama juga

ditunjukkan oleh Zn dan logam-logam berat beracun lainnya.

Tidak seperti Hg, Pb, dan Cd, Cu adalah logam renik penting (essensial) bagi

tumbuhan dan hewan termasuk manusia. Maka dari itu, Cu biasanya ada dalam

makanan tetapi harus tersedia dalam jumlah yang tepat. Ambang batas Cu untuk

pertanian adalah 0,2 mg/L (Peraturan Pemerintah RI, PP 20 tahun 1990). Dalam

konsentrasi yang lebih tinggi, Cu bersifat toksik.

Logam berat Cu digolongkan kedalam logam berat dipentingkan atau logam berat

essensial artinya, meskipun Cu merupakan logam berat beracun, unsur logam ini

sangat dibutuhkan tubuh meski dalam jumlah yang sedikit. Cu dibutuhkan manusia

sebagai kompleks Cu-protein yang mempunyai fungsi tertentu dalam pembentukan

hemoglobin, kolagen, pembuluh darah dan myelin otak. Disamping itu Cu juga

8

terlibat dalam proses pembentukan energi untuk metabolisme serta dalam aktifitas

tirosin.

Defisiensi Cu dapat terjadi karena kurangnya konsumsi. Beberapa tanda kekurangan

Cu yang terjadi pada organisme hidup meliputi: anemia, depigmentasi kulit, rambut

beruban, rambut kusut, kerusakan otak dan mandul (Briggs dan Calloway, 1979

dalam Rivai, 1999). Karena itu Cu termasuk ke dalam logam-logam essensial bagi

manusia seperti Cu, Fe, Zn, dan lain-lain. Toksisitas yang dimiliki oleh Cu baru akan

bekerja dan memperlihatkan pengaruhnya bila logam ini telah masuk kedalam tubuh

organisme dalam jumlah besar.

Kebutuhan harian Cu untuk manusia yang dianjurkan oleh WHO (1973) dalam Palar

(1994) adalah 30 µg Cu per kilogram berat tubuh untuk orang dewasa, 40 µg Cu per

kilogram berat tubuh untuk anak-anak dan 80 µg Cu per kilogram berat tubuh untuk

bayi. Kadar Cu tubuh orang dewasa sekitar 50—80 mg, jauh lebih sedikit daripada

Fe dan Zn. Pada manusia Cu paling banyak terdapat dalam hati, sedangkan pada

darah dan jaringan lain, rata-rata konsentrasinya sama dan lebih rendah dari hati

(Linder, 1992).

Manusia sebagai konsumen tumbuhan dan produknya, misal daun, buah atau akar,

dapat mengalami kontaminasi logam berat melalui rantai makanan. Dalam tubuh,

konsentrasi logam berat akan menjadi lebih tinggi jika dibandingkan dengan

konsentrasi logam berat pada sumber asalnya. Hal ini berbahaya bagi kesehatan

manusia.

9

Absorpsi logam Cu oleh tanaman dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain :

Konsentrasi logam berat di lingkungan, tipe tumbuhan, pH tanah, curah hujan, dan

lain-lain. Kemampuan untuk mengakumulasi logam berat juga berbeda-beda pada

tiap tanaman. Sammers dalam penelitian menemukan bahwa kemampuan untuk

menerima dan mentranslokasi logam berat terhadap beberapa jenis tanaman berbeda-

beda pada masing-masing tanaman (Allen, 1989).

Pada manusia efek keracunan utama yang ditimbulkan oleh Cu adalah terjadinya

gangguan pada jalur pernafasan. Selain itu, keracunan Cu secara kronis dapat dilihat

dengan timbulnya penyakit Wilson dan Kinsky. Gejala dari penyakit wilson adalah

terjadi kerusakan otak serta terjadinya penurunan kerja ginjal dan pengendapan Cu

dalam kornea mata. Sedangkan untuk penyakit kinsky dapat diketahui dengan ter-

bentuknya rambut yang kaku dan berwarna kemerahan pada penderita (Palar, 1994).

2.2.2 Logam Zn

Seng adalah logam yang berwarna putih kebiruan, dan disimbolkan dengan Zn.

Logam ini termasuk ke dalam kelompok logam-logam golongan II-B dalam tabel

periodik unsur kimia, mempunyai nomor atom 30 dan berat atom 65,38.

Mineral yang umum adalah ZnS. Mineral lainnya adalah kompleks produk –oksi dan

garam-garam serta silikat (walaupun jumlahnya lebih sedikit). Mineral-mineral

dalam tanah liat juga dapat menyerap Zn (Allen, 1989).

10

Sebagi kofaktor, Zn dapat mengakibatkan keaktifan enzim lainnya. Kekurangan zat

mineral seng dapat mengakibatkan hati dan ginjal membengkak, dan terjadi gejala

gizi besi. Diperkirakan kebutuhan seng adalah 15 mg bagi setiap anak diatas 11

tahun (Winarno, 1988).

Dalam tubuh manusia terkandung 1,4 – 2,5 gram seng, terutama terdapat pada

rambut, tulang dan mata. Seng merupakan komponen penting dari berbagai enzim

dan mineral mikro yang menyebar ke dalam jaringan manusia atau hewan dan terlibat

dalam fungsi berbagai enzim pada proses metabolisme. Paling sedikit 15—20

metallo-enzim yang mengandung seng telah diisolasi dan dimurnikan. Salah satunya

adalah karbonat anhidrase yang terdapat dalam sel darah merah.

Disamping itu seng juga terdapat dalam karboksi peptidase dan dehidrogenase dalam

hati. Sebagai kofaktor, seng dapat meningkatkan keaktifan enzim lainnya.

Kekurangan zat mineral seng dapat mengakibatkan hati dan ginjal membengkak, dan

terjadi gejala anemia gizi besi. Diperkirakan kebutuhan seng adalah 15 mg bagi

setiap anak diatas usia 11 tahun (Winarno, 1988).

2.3 Akumulasi logam berat pada tanaman

Logam berat yang masuk kedalam tanah akan menyebar, terutama ke fase larutan dan

fase padatan tanah. Bila sejumlah logam berat masuk kedalam tanah, sebagian akan

larut dalam air tanah dan sebagian lagi akan mengendap atau teradsorpsi. Sebagian

logam berat didalam tanah merupakan unsur hara mikro, yaitu unsur hara yang

dibutuhkan tanaman dalam jumlah sedikit. Unsur hara mikro dalam kelompok logam

11

berat berperan penting dalam mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan

tanaman (Salam, 1997).

Tanaman mapu menyerap dan mengakumulasikan logam-logam yang ada baik dari

tanah melalui sistem perakarannya maupun dari udara melalui daun-daunnya.

Akumulasi yang berlebihan dari logam berat menyebabkan penurunan produktifitas

tanaman. Tanaman menyerap mineral nutrisi dari dalam tanah melalui akar untuk

kelangsungan prose metabolisme, bersamaan dengan itu apabila terdapat logam berat

dalam tanah akan terserap juga oleh akar dan masuk ke dalam jaringan.

Penyerapan logam berat sangat dipengaruhi oleh konsentrasi logam berat dalam

larutan tanah dan penyebaran logam berat dalam jaringan tumbuhan. Akar tanaman

secara langsung dapat menyerap logam berat larut, khususnya kation logam berat

bebas. Fraksi logam berat lainnya, seperti ion kompleks dan padatan mineral dapat

terserap akar tanaman secara tidak langsung setelah terlebih dahulu dibebaskan

sebagai kation bebas. Dengan demikian, seluruh logam berat di dalam tanah pada

dasarnya akan dapat diserap oleh akar tanaman (Salam AK, 1997).

Konsentrasi logam berat di dalam jaringan tanaman pada umumnya rendah. Dalam

jangka panjang akumulasi logam berat yang berasal dari tumbuhan, di dalam jaringan

tubuh manusia dapat mengakibatkan pengaruh negatif bagi kesehatan.

Pada keadaan ekologis dimana ion-ion Cu dan Zn dapat menyebabkan toksisitas

dapat dilihat pada Tabel 1.

12

Tabel 1. Situasi ekologis dimana ion-ion berbagai unsur dapat menyebabkantoksisitas.

Unsur Penting (P)Tidak Penting (TP) Situasi

Cu PZn P

Pada endapan tanah dan timbunan tanah; kadang-kadang dengan pengendapan dari udara

Sumber : A.H. Filter R.K.M. Hay, 1991

Seringkali beberapa unsur dapat mencapai konsentrasi toksik (yang dapat menimbul-

kan racun) di dalam tanah seperti Cu dan Zn. Bijih dari logam ini terdapat di alam,

kadang-kadang di celah batuan, dan konsentrasinya bisa tinggi sekali (A.H. Filter

R.K.M. Hay, 1991).

Untuk kandungan logam berat pada tanaman pertanian dan produk olahan yang

memenuhi kebutuhan harian pada manusia dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Kandungan minimum – maksimum logam berat yang diperbolehkan dalamhasil tumbuhan dan produk olahan.

No Parameter Satuan Dianjurkan Berat maksimum

1. Cobalt (Co) mg/kg 0,05—1 2

2. Tembaga (Cu) mg/kg 0,02—1 5

3. Seng (Zn) mg/kg 0,01—0,1 2

4. Nikel (Ni) mg/kg 0,03—3 4,3

5. Besi (Fe) mg/kg 0,51—1,05 1,5

6. Timbal (Pb) mg/kg 0,01—0,1 2

Sumber : Codex Alimentarius Comite (Komite Pengawasan Makanan Internasional)http : //www.who.int/fsf/codex/generalstandarcontaminantsandtuxinpoods.

Pdf

13

2.4 Spektrofotometer Serapan Atom

Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) adalah alat yang digunakan untuk

menganalisis secara kualitatif dan kuantitatif unsur-unsur logam dalam jumlah runut.

Dasar analisis pengukuran sepktrofotometer serapan atom adalah intensitas radiasi

yang diserap oleh atom-atom netral yang tidak tereksitasi dari logam yang dianalisis.

Menurut Khopkar (1990) metode Spektrofotometri Serapan Atom memiliki beberapa

keunggulan jika dibandingkan dengan metode-metode lain, yaitu :

1. Meningkatkan untuk menentukan konsentrasi hampir semua unsur pada tingkat

runut.

2. Kecepatan analisis dan ketelitian yang akurat sehingga tidak diperlukan

pemisahan.

3. Sebelum pengukuran tidak perlu dilakukan pemisahan unsur yang akan

ditentukan walaupun dalam sampel terdapat banyak unsur.

Prinsip spektrofotometri serapan atom didasarkan oleh adanya panjang gelombang

tertentu oleh atom-atom dalam keadaan dasar. Bila satu atom pada keadaan dasar

diberi suatu radiasi, akan terjadi peristiwa eksitasi yaitu peristiwa dimana elektron-

elektron dari keadaan dasar akan pindah ke tingkat energi yang lebih tinggi. Atom-

atom yang tak tereksitasi sangat tidak stabil dan akan kembali ke keadaan semula

dengan memancarkan energi yang sama jumlahnya dengan energi yang diserap pada

saat terjadi eksitasi elektron-elektronnya. Atom akan membutuhkan energi pada saat

eksitasi, energi ini didapat melalui penyerapan radiasi pada panjang gelombang

14

Sumber Radiasi

Pembakar

Oksidan

Pembakar

Monokromator Penguat Detektor

Pencatat

Sampel

tertentu sehingga menyebabkan berkurangnya intensitas radiasi yang diberikan.

Intensitas radiasi yang diserap akan sebanding dengan jumlah atom pada keadaan

dasar yang menyerap radiasi tersebut. Dengan mengukur besarnya intensitas yang

diserap (A) pada tabel media yang tetap (b), besarnya konsentrasi (c) dari suatu

materi dapat ditentukan. Hukum Lambert Beer menyatakan : “Besarnya absorbansi

sebanding dengan tebal medium dan konsentrasinya pada panjang gelombang

tertentu” atau secara matematis :

A = ε . b . c

Dengan ε adalah koefisien ekstinksi molar (Price, 1983). Suatu Spektrofotometer

Serapan Atom terdiri dari : sumber radiasi, pembakar, monokromator, detektor dan

pencatat.

Gambar 1. Skema Spektrofotometer Serapan Atom

2.4.1 Sumber Radiasi

Sumber radiasi memberikan spektrum pancaran yang terdiri dari puncak-puncak atau

garis-garis pancaran yang sempit, hal itu penting karena serapan atom di dalam nyala

15

dari puncak-puncak serapan dengan lebar pita yang sempit. Salah satu sumber radiasi

yang memenuhi persyaratan untuk digunakan sebagai radiasi spektrofotometer

serapan atom adalah lampu katoda berongga.

Keuntungan yang dapat diperoleh dari pemakaian lampu katoda berongga adalah

sebagai berikut :

1. Memancarkan garis pancaran yang panjang gelombangnya tepat sama dengan

panjang gelombang garis serapan atom sehingga dapat terjadi serapan yang

optimum.

2. Memancarkan garis pancaran yang sempit.

3. Dapat dibuat untuk semua unsur kimia yang dapat ditetapkan dengan SSA.

4. Pengoperasiannya tidak rumit, cukup menghubungkan kedua elektroda lampu

tersebut dengan sumber tegangan dan mengukur besarnya arus lampu sehingga

sesuai dengan nyala yang tercantum dalam pemakaian lampu tersebut.

5. Memberikan pancaran yang stabil dan intensitas yang cukup tinggi.

2.4.2 Pembakar

Sampel yang akan dianalisis diatomisasi terlebih dahulu dengan cara contoh yang

berupa larutan disemprotkan sehingga menjadi kabut kemudian dibakar dengan

asetilen (C2H2) sebagai bahan bakar, sebagi kontrol besarnya aliran udara (O2) dan

asetilen (C2H2), maka pada bagian ini dilengkapi dengan flowmeter sehingga terjadi

kesesuaian antara tinggi nyala, komposisi pembakar, serta bahan bakar (Ellwell &

Gidley, 1991).

16

2.4.3 Monokromator dan Detektor

Radiasi yang melewati populasi atom pada pembakar sebagian akan diserap dan

sebagian lagi diteruskan. Monokromator terdiri dari cermin dan gritting akan

menangkap radiasi yang diteruskan. Selanjutnya sebuah amplifier akan memperkuat

intensitas cahaya yang diteruskan itu. Radiasi yang telah diperkuat intensitasnya itu

kemudian diubah menjadi sinyal – sinyal listrik oleh detektor (Ellwell & Gidley,

1991).

2.4.4 Pencatat

Pencatat merupakan bagian terakhir dari alat Spektrofotometer Serapan Atom. Pada

bagian ini sinyal listrik yang berasal dari detektor diterjemahkan menjadi serangkaian

angka-angka digital maupun menjadi grafik sehingga dapat dibaca (Ellwell &

Gidley, 1991).

17

III. METODELOGI PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Januari sampai Maret 2002 di Laboratorium

Kimia Analitik dan Laboratorium Kimia Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam Universitas Lampung.

3.2 Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah alat-alat gelas yang biasa

digunakan dalam praktikum, neraca analitik merk Mentler model AE-200, oven merk

Heraeus tipe T-5050, hot plate, termometer, Spektrofotometer Serapan Atom (SSA)

merk Hitachi model Z-8000.

Bahan-bahan yang digunakan adalah tanaman kedelai (Glycine max [L] Merril) dan

tanah, asam nitrat (65% dan 11%), akuades, aluminium foil, Cu(NO3)2, dan

Zn(NO3)2.

3.3 Prosedur Penelitian

3.3.1 Pengambilan sampel tanaman kedelai

Sampel yang berupa tanaman kedelai (umur tanaman ± 3 bulan) diambil dari

sebagian areal persawahan di sekitar kecamatan Trimurjo. Pengambilan sampel

dilakukan secara acak dengan titik pengambilan sampel sebanyak 5 titik. Sampel

yang diperoleh segera dimasukkan dalam kantong plastik.

3.3.2 Perlakuan Pendahuluan

Di Laboratorium sampel dipisahkan menjadi 5 bagian yaitu tanah, akar, batang, daun,

dan buah. Sampel yang telah diperoleh dibersihkan dari kotoran lalu dibilas dengan

akuades, dipisah menurut bagiannya. Kemudian dikeringkan dengan cara diangin-

anginkan tanpa terkena sinar matahari langsung selama 4 x 24 jam, selanjutnya

dipotong-potong sekecil mungkin atau ditumbuk halus dan dimasukkan dalam

kemasan plastik tertutup.

3.3.3 Pembuatan larutan sampel

Dalam Allen (1989) disebutkan bahwa pembuatan larutan sampel adalah sebagai

berikut : “sebanyak 0,5 – 0,6 gram sampel kedelai dimasukkan ke dalam tabung

reaksi dan dikeringkan dalam oven pada suhu 1050 C selama 48 jam, kemudian

didinginkan dalam desikator hingga mencapai berat konstan. Selanjutnya sampel

dilarutkan dalam 5 ml asam nitrat 65%, dipanaskan kembali dengan menggunakan

Hot Plate pada suhu 1050 C selama 48 jam dan dibiarkan dingin. Sampel yang telah

larut dipindahkan ke dalam labu takar 50 ml kemudian ditambah lagi dengan HNO3

11%, dipanaskan kembali dengan menggunakan Hot Plate pada suhu 1050 C selama

48 jam dan dibiarkan dingin. Kemudian sampel siap diukur dengan menggunakan

Spektrofotometer Serapan Atom” (Allen, 1989).

19

3.3.4 Pembuatan larutan

3.3.4.1 Pembuatan larutan tembaga

Untuk mengetahui larutan stok tembaga 1000 mg/L dilarutkan 2,451 gram tembaga

nitrat ke dalam 1000 ml akuades. Dari larutan standar tembaga 1000 mg/L dibuat

larutan standar tembaga dengan konsentrasi 0,1; 0,3; 0,5; 0,7; 0,9 mg/L.

3.3.4.2 Pembuatan larutan seng

Untuk mengetahui larutan stok seng 1000 mg/L dilarutkan 1,659 gram seng nitrat ke

dalam 1000 ml akuades. Dari larutan standar seng 1000 mg/L dibuat larutan standar

tembaga dengan konsentrasi 0,1; 0,3; 0,5; 0,7; 0,9 mg/L.

3.3.5 Pembuatan kurva kalibrasi

3.3.5.1 Pembuatan kurva kalibrasi tembaga

Untuk membuat kurva kalibrasi tembaga maka digunakan larutan standar tembaga

dengan konsentrasi 0,1; 0,3; 0,5; 0,7; 0,9 mg/L diukur pada kondisi optimum dengan

SSA sebanyak tiga kali ulangan. Data yang diperoleh dari manual alat dibuat kurva

dengan konsentrasi sebagai sumbu X dan absorbansi sebagi sumbu Y.

3.3.5.2 Pembuatan kurva kalibrasi seng

Untuk membuat kurva kalibrasi seng maka digunakan larutan standar seng dengan

konsentrasi 0,1; 0,3; 0,5; 0,7; 0,9 mg/L diukur pada kondisi optimum dengan SSA

sebanyak tiga kali ulangan. Data yang diperoleh dari manual alat dibuat kurva

dengan konsentrasi sebagai sumbu X dan absorbansi sebagi sumbu Y.

20

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Penelitian

4.1.1 Hasil Analisis Kandungan Logam Cu dalam Tanah dan Bagian TanamanKedelai

Gambar 2. Grafik hasil analisis kandungan logam Cu dalam Tanah dan BagianTanaman Kedelai

4.1.2 Hasil Analisis Kandungan Logam Zn dalam Tanah dan Bagian TanamanKedelai

Gambar 2. Grafik hasil analisis kandungan logam Cu dalam Tanah dan BagianTanaman Kedelai

0

10

20

30

40

Kan

dung

an lo

gam

Cu

(ug/

g)

T A B D Ba

Bagian-bagian tanaman kedelai

0

20

40

60

80

Kand

unga

n lo

gam

Zn

(ug/

g)

T A B D Ba

Bagian-bagian tanaman kedelai

Keterangan : T : TanahA : AkarB : BatangD : DaunBa : Ba

4.1.3 Kurva kalibrasi larutan standar tembaga (Cu)

Untuk mengetahui konsentrasi tembaga dalam sampel, pada penelitian ini meng-

gunakan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA). Terlebih dahulu dibuat kurva

kalibrasi dengan cara mengukur absorbansi larutan baku tembaga yang konsentrasi

0,1; 0,3; 0,5; 0,7; 0,9 mg/L.

Dari perhitungan didapat koefisien korelasi (r) sebesar 0,9836 dan persamaan garis

lurus y = 0,000701 + 0,0096 x. Selanjutnya kurva kalibrasi ini untuk menentukan

konsentrasi Cu dalam sampel. Gambar (4) menunjukkan kurva kalibrasi yang

terbentuk dapat dibuat pada lampiran.

4.1.4 Kurva kalibrasi larutan standar seng (Zn)

Untuk mengetahui konsentrasi seng dalam sampel, pada penelitian ini menggunakan

Spektrofotometer Serapan Atom (SSA). Terlebih dahulu dibuat kurva kalibrasi

dengan cara mengukur absorbansi larutan baku seng yang mempunyai konsentrasi

0,1; 0,3; 0,5; 0,7; 0,9 mg/L.

Dari perhitungan didapat koefisien korelasi (r) sebesar 0,9667 dan persamaan garis

lurus adalah y = 0,010225 + 0,03775 x. Selanjutnya kurva kalibrasi ini digunakan

untuk menentukan konsentrasi seng dalam sampel. Gambar (5) menunjukkan kurva

kalibrasi yang terbentuk dapat dibuat pada lampiran.

22

4.2 Pembahasan

Dalam penelitian ini digunakan sampel tanaman kedelai yang diambil di sebagian

wilayah kecamatan Trimurjo yaitu di daerah Pujo Asri, Pujo Kerto dan Pujo Basuki.

Sampel kedelai dari jenis varietas Americana dibagi menjadi lima bagian yaitu tanah,

akar, batang, daun dan buah.

Dalam penelitian ini, untuk mengidentifikasi dan menentukan kadar unsur-unsur

logam Cu dan Zn dalam bagian tanaman kedelai digunakan metode Spektrofotometer

Serapan Atom, karena metode ini dapat digunakan untuk analisis kualitatif dan

kuantitatif unsur-unsur logam dalam jumlah renik (trace). Cara SSA ini sangat

penting untuk analisis renik logam sebab mempunyai kepekaan yang tinggi yaitu

dapat menentukan kadar logam dibawah 1 µg/g dan analisis logam tertentu dapat

dilakukan dalam campuran dengan unsur-unsur logam lain tanpa diperlukan

pemisahan terlebih dahulu.

Sampel kedelai yang akan dianalisis pada mulanya berbentuk padatan yang harus di

destruksi kering terlebih dahulu. Setelah sampel kering, sampel ditimbang kemudian

dipanaskan dengan menggunakan oven dengan suhu 1050 C sampai berat konstan.

Menurut Tasfiri (dalam Suryanto, 1997), logam-logam yang terdapat dalam

persenyawaan organik dan anorganik dapat dipisahkan melalui penguraian senyawa

tersebut dengan cara destruksi. Proses destruksi ini bertujuan untuk menguapkan

senyawa-senyawa organik yang terkandung dalam sampel dan untuk mengetahui

kadar air dari masing-masing bagian tanaman kedelai.

23

Dalam proses destruksi kering, ada penambahan HNO3 pekat yang tujuannya untuk

merubah sampel dari bentuk padat menjadi larutan, juga untuk melarutkan logam-

logam yang akan dianalisis. Kesempurnaan dari proses destruksi dapat dilihat dari

larutan jernih pada sampel yang didestruksi, hal tersebut menunjukkan konstituen

yang ada larut sempurna, kemudian larutan siap diukur dengan SSA.

4.2.1 Kandungan rerata tembaga (Cu)

Dapat dilihat pada Tabel 3 yang menunjukkan kadar rerata Cu pada seluruh bagian

tanaman kedelai, akumulasi terbesar terdapat pada akar yaitu 30,69 µg/g. Sednagkan

akumulasi terkecil tanaman kedelai terdapat pada daun yaitu 10,774 µg/g. Secara

berurutan akumulasi rerata Cu dari yang terbesar hingga yang terkecil adalah akar

(30,669 µg/g), buah (24,14 µg/g), batang (17,05 µg/g), tanah (11,36 µg/g) dan daun

(10,77 µg/g).

Tabel 3. Kandungan rerata Cu pada bagian tanaman kedelai.

No Sampel N Kandungan rerata Cu (µg/g)

1 Tanah 5 11,3692 Akar 5 30,6903 Batang 5 17,0524 Daun 5 10,7745 Buah 5 24,144

Dalam buah/biji tanaman kedelai, kadar Cu yang didapat yaitu 24,144 µg/g sehingga

buah tersebut masih dapat dikonsumsi dikarenakan kandungan Cu yang diperoleh

untuk dikonsumsi dalam material tumbuhan adalah 2,5—30 µg/g (Allen, 1999).

24

Akumulasi logam Cu terbesar pada tanaman kedelai adalah akar, dikarenakan logam

Cu berasal dari serapan melalui akar. Akumulasi logam Cu terkecil terdapat pada

daun, hal ini diasumsikan sumber Cu pada tanaman kedelai yang terserap pada daun

melalui proses asimilasi kemudian menyebar ke bagian tanaman kedelai yang

lainnya.

Dalam Heradilla (1997), logam berat Cu terdapat dalam tanaman, selain karena

penyerapan melalui mekanisme absorbsi akar. Secara alami Cu di tanah bervariasi

dari 2—100 µg/g berat kering dan sekitar 55 µg/g pada lapisan kerak bumi. Selain

berasal dari litosfer dan bahan organik, Cu dalam tanah juga bersumber dari batuan

beku dan batuan endapan. Konsentrasi Cu meningkat di dalam tanah diakibatkan

dengan adanya penggunaan pupuk kimia secara terus menerus. Peningkatan

konsentrasi dan ketersediaan logam berat di dalam tanah dapat secara tepat atau

lambat meningkatkan akumulasi logam berat di dalam jaringan tubuh tanaman

(Salam AK, 1991).

Nyakpa, Yusuf (1998) menyatakan bahwa pada umumnya logam Cu paling banyak

terdapat pada lapisan tanah dan akan berkurang dengan makin dalamnya kedalaman

tanah. Tetapi dalam hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pada tanah konsentrasi

Cu berada dalam jumlah terkecil, hal ini disebabkan oleh karena sebagian besar

logam Cu yang berada pada tanah telah terserap oleh tanaman melalui akar kemudian

ke seluruh bagian tubuh tanaman yang lainnya.

25

Sebagai logam berat essensial, logam Cu dibutuhkan oleh tubuh meskipun dalam

jumlah yang sedikit. Sumber konsumsi Cu dapat diperoleh dari daging, kerang,

coklat dan kacang-kacangan. Untuk buah/biji tanaman kedelai dapat menjadi

indikator untuk mengetahui kekurangan dan kelebihan Cu didalam tubuh.

Kekurangan Cu dapat menyebabkan anemia, depigmentasi kulit, rambut beruban,

rambut kusut, kerusakan otak dan mandul (Rivai, 1999). Konsumsi Cu yang

berlebihan dalam tubuh dapat menyebabkan penimbunan Cu di dalam jaringan tubuh.

Cu dapat bersifat toksik yang mengakibatkan gangguan ringan seperti pusing,

muntah-muntah dan diare (Nriagu, dalam Rivai 1999).

Menurut Keputusan Ditjen POM No. 03725/B/SK/1989 dan menurut Zooke serta

Federal Water Pollution Control Administration tentang batas maksimum cemaran

logam berat dalam bahan makanan menyebutkan bahwa batas kadar Cu dalam olahan

makanan sebesar 30 µg/g.

4.2.2 Kandungan rerata seng (Zn)

Hasil analisis seperti terlihat pada Tabel 4 menunjukkan kadar rerata Zn pada bagian

tanaman kedelai, akumulasi Zn terbesar terdapat pada buah yaitu 69,54 µg/g.

Sedangkan akumulasi Zn terkecil terdapat pada tanah yaitu 32,99 µg/g. Secara

berurutan akumulasi Zn dari yang terbesar hingga yang terkecil sebagai berikut :

Dimulai dari buah (69,54 µg/g), daun (66,09 µg/g), akar (60,56 µg/g), batang (46,51

µg/g dan tanah (32,99 µg/g).

26

Tabel 4. Kandungan rerata Zn pada bagian tanaman kedelai

No Sampel N Kandungan rerata Zn (µg/g)

1 Tanah 5 32,992 Akar 5 60,563 Batang 5 46,514 Daun 5 66,095 Buah 5 69,54

Akumulasi logam Zn terbesar pada tanaman kedelai yaitu buah, diasumsikan bahwa

logam Zn terserap oleh buah. Hal ini disebabkan logam seng pada tanaman kedelai

berperan dalam pembentukan klorofil pada daun dan pencegahan kerusakan molekul

klorofil. Pada pembentukan klorofil yang ada pada daun diperoleh dari serapan hara

oleh akar dari dalam tanah yang berperan sebagai media tumbuh tanaman, kemudian

diangkut ke bagian atas tanaman, terutama ke daun dan buah melalui pembuluh

xylem. Pembuluh xylem pada akar, daun dan buah merupakan suatu sistem untuk

kontinyu, berhubungan satu sama lain.

Winarno (1988) menyatakan bahwa kebutuhan seng bagi anak usia 15 tahun adalah

sekitar 15 µg/g dan pada akumulasi Zn yang terlalu besar (± 2000 µg/g berat tubuh)

akan menyebabkan keracunan. Dalam tubuh manusia, seng (Zn) berperan dalam

metabolisme asam nukleat dan protein, oleh karena itu seng terlibat dalam proses

fundamental perbanyakan sel. Seng dalam tubuh terutama terdapat pada rambut,

tulang, mata dan kelenjar alat kelamin pria. Sumber seng dapat berasal dari berbagai

macam bahan makanan terutama bekatul dan butir kedelai.

27

Dari hasil analisis, kandungan Zn pada bagian tanaman kedelai diperoleh hasil yang

berbeda-beda. Secara normal kandungan Zn dalam tanaman kedelai berkisar antara

15—100 µg/g (Allen, 1989).

Menurut Kep. Ditjen POM No. 03725/B/SK/1982 dan menurut Zooke serta Federal

Water Pollution Control Administration tentang batas maksimum cemaran logam

berat dalam bahan makanan dalam Inswiasti menyebutkan bahwa batas kadar Zn

sebesar 100 µg/g.

Ini menunjukkan bahwa kadar Zn rerata dalam buah/biji tanaman kedelai adalah

69,54 µg/g. Hal ini menunjukkan bahwa kebutuhan manusia akan Zn telah terpenuhi

dan kadar Zn dalam biji tanaman kedelai belum melewati batas maksimum yang

diijinkan (100 µg/g) dan layak untuk dikonsumsi manusia.

28

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari penelitian ini dapat diambil kesimpulan bahwa :

1. Kandungan Cu pada bagian tanaman kedelai di sebagian wilayah kecamatan

Trimurjo, akumulasi terbesar terdapat pada akar yaitu 30,69 µg/g. Sedangkan

akumulasi terkecil tanaman kedelai terdapat pada daun yaitu 10,77 µg/g. Dalam

buah/biji tanaman kedelai, kadar Cu yang didapat yaitu 24,14 µg/g.

2. Kandungan Zn pada bagian tanaman kedelai di sebagian wilayah kecamatan

Trimurjo, akumulasi terbesar terdapat pada biji yaitu 69,54 µg/g. Sedangkan

akumulasi terkecil tanaman kedelai terdapat pada tanah yaitu 32,99 µg/g. Dalam

buah/biji tanaman kedelai, kadar Cu yang didapat yaitu 69,54 µg/g.

3. Data dari kandungan Cu dan Zn pada buah/biji tanaman kedelai di sebagian

wilayah tanaman kedelai menunjukkan bahwa buah/biji tanaman kedelai di

sebagian wilayah kecamatan Trimurjo di indikasikan cukup dan aman untuk

dikonsumsi oleh manusia.

5.2 Saran

Untuk penelitian lebih lanjut perlu dilakukan pengujian parameter lain pada tanaman

kedelai di daerah yang sama atau sebagian wilayah yang di indikasikan daerah yang

tercemar oleh industri yang cukup besar dan penelitian ini bisa dijadikan acuan untuk

penelitian berikutnya.

30

Lampiran

Lampiran I.

Tabel 5. Hasil Pengukuran Absorbansi Larutan Standar Cu (µg/L)

No [ ] Cu (mg/L)(X)

Absorbansi(Y) X2 Y2 XY

1.2.3.4.5.

0,1000,3000,5000,7000,900

0,000450,001600,003500,005100,00830

0,01000,09000,25000,49000,8100

0,00000020,00002560,00012250,00026010,0006889

0,0000450,0004800,0017500,0035700,007470

Σ 2,500 0,01895 1,6500 0,0001099 0,013315

Persamaan garis regresi linear :

1. Persamaan garis umum : Y = a + bX

b adalah slope (kemiringan) persamaan garis regresi linear

( )22 XXnYXXYnb

Σ−Σ

ΣΣ−Σ=

( ) ( )( )( ) ( )22,5001,65005

0,018952,5000,0133155−

−=

0096,0=

a adalah intersep yang memotong sumbu pada persamaan garis linear

nXbYa Σ−Σ

=

( ) ( )( )5

500,20,00890820,01895 −=

000701,0=

0,0096X0,000701Y +=

31

Y = 0,00701 + 0,0096 x

2. Koefisien korelasi antara konsentrasi (X) dan absorbansi (Y), (rxy)

( ) ( )( ) ( )[ ] ( ) ( )[ ]{ }YYnXXn

YXYnr2

12222xy

Σ−ΣΣ−Σ

ΣΣ−Σ=

( ) ( ) ( )( ) ( )[ ] ( ) ( )[ ]{ }01895,00010991,0x5500,26500,1x5

01895,02,5000,01331552

122 −−

−=

9836,0=

Gambar 4. Kurva Kalibrasi Larutan Standar Cu

0

0.002

0.004

0.006

0.008

0 .01

0 .1 0 .3 0 .5 0.7 0.9

K onsentras i (p p m )

abso

rban

si

32

Lampiran II.

Tabel 6. Hasil Pengukuran Absorbansi Larutan Standar Zn (µg/L)

No [ ] Zn (mg/L)(X)

Absorbansi(Y) X2 Y2 XY

1.2.3.4.5.

0,1000,3000,5000,7000,900

0,007800,012400,016500,032200,03570

0,01000,09000,25000,49000,8100

0,00006080,00015380,00027230,00103680,0012745

0,00080,00370,00830,02250,0321

Σ 2,500 0,10460 1,6500 0,0027982 0,0674

Persamaan garis regresi linear :

1. Persamaan garis umum : Y = a + bX

b adalah slope (kemiringan) persamaan garis regresi linear

( )22 XXnYXXYnb

Σ−Σ

ΣΣ−Σ=

( ) ( )( )( ) ( )22,5001,65005

0,10462,5000,06745−

−=

03775,0=

a adalah intersep yang memotong sumbu pada persamaan garis linear

nXbYa Σ−Σ

=

( ) ( )( )5

500,20,037750,1046 −=

010225,0=

0,03775X0,010225Y +=

33

0.00000

0.01000

0.02000

0.03000

0.04000

0.100 0.300 0.500 0.700 0.900

Konsentrasi (ppm)

Abs

orba

nsi

2. Koefisien korelasi antara konsentrasi (X) dan absorbansi (Y), (rxy)

( ) ( )( ) ( )[ ] ( ) ( )[ ]{ }YYnXXn

YXYnr2

12222xy

Σ−ΣΣ−Σ

ΣΣ−Σ=

( ) ( ) ( )( ) ( )[ ] ( ) ( )[ ]{ }1046,0002982,0x5500,26500,1x5

1046,02,5000,067452

122 −−

−=

9667,0=

Gambar 5. Kurva Kalibrasi Larutan Standar Zn

Y = 0,010225 + 0,03775 x

34

Lampiran III. Kondisi Optimum SSA

Kondisi pada pengukuran logam Cu* Arus lampu : 7,5 mA

* λ : 324,8 nm

* Tinggi pembakar : 7,5 mm

* Atomizer : Standar Burner

* Oksidan : Udara

* Tekanan O2 : 1,60 kg/cm2

* Bahan bakar : C2H2

* Tekanan bahan bakar : 0,30 kg/cm2

Kondisi pada pengukuran logam Zn* Arus lampu : 10 mA

* λ : 213,8 nm

* Tinggi pembakar : 7,5 mm

* Atomizer : Standar Burner

* Oksidan : Udara

* Tekanan O2 : 1,60 kg/cm2

* Bahan bakar : C2H2

* Tekanan bahan bakar : 0,2 kg/cm2

35

Lampiran IV.

Tabel 7. Hasil perhitungan logam Cu dan Zn pada tanah dan bagian tanaman kedelai

No. KodeSampel

Cu(µg/L alat)

Zn(µg/L alat)

VolumeLarutan (ml)

Berat Kering(gr)

Cu(µg/g hasil)

Zn(µg/g hasil)

I. Tanah1. PA1 0,174 0,287 50 0,4530 19,21 31,68

2. PA2 0,153 0,342 50 0,4816 15,88 35,51

3. PC1 0,097 0,232 50 0,4259 11,39 27,24

4. PC2 0,032 0,441 50 0,4371 3,68 50,45

5. PD 0,059 0,177 50 0,4413 6,68 20,05

II. Akar1. PA1 0,181 0,236 50 0,1082 83,64 109,06

2. PA2 0,130 0,187 50 0,3656 17,78 25,57

3. PC1 0,068 0,236 50 0,1880 18,09 62,77

4. PC2 0,061 0,424 50 0,3242 9,41 65,39

5. PD 0,165 0,269 50 0,3363 24,53 39,99

III. Batang1. PA1 0,101 0,221 50 0,2598 19,44 42,53

2. PA2 0,095 0,326 50 0,2142 21,48 76,10

3. PC1 0,073 0,095 50 0,2850 12,81 16,67

4. PC2 0,042 0,167 50 0,2635 7,97 31,69

5. PD 0,115 0,320 50 0,2441 23,56 65,55

IV. Daun1. PA1 0,140 0,503 50 0,3948 17,73 63,70

2. PA2 0,075 0,917 50 0,3552 10,56 129,08

3. PC1 0,048 0,577 50 0,3467 6,92 83,21

4. PC2 0,022 0,186 50 0,3748 2,93 24,81

5. PD 0,122 0,230 50 0,3878 15,73 29,65

36

No.Kode

SampelCu

(µg/L alat)Zn

(µg/L alat)Volume

Larutan (ml)Berat Kering

(gr)

Cu(µg/g hasil)

Zn(µg/g hasil)

V. Buah1. PA1 0,034 0,416 50 0,2498 6,81 83,27

2. PA2 0,092 0,176 50 0,0988 46,56 89,07

3. PC1 0,035 0,300 50 0,5170 3,38 29,01

4. PC2 0,031 0,323 50 0,1843 8,41 87,63

5. PD 0,088 0,093 50 0,0792 55,56 58,71

Keterangan : PA adalah Pujo Asri

PC adalah Pujo Kerto

PD adalah Pujo Dadi

Contoh Perhitungan :

Sampel tanah

µg/g hasil ( )keringberat

1000n xpengencera x volumalatg/Lµ=

( ) gg/19,210,4530

1000 xml50 xg/L0,174µ=

µ=

(sampel tanah tanaman kedelai wilayah PA 1)

37

Lampiran V.Tabel 8. Kadar air pada tanaman kedelai

Data 1. (kadar air pada tanaman kedelai)

NoKedelaiI Berat sampel (gr) Berat kering (gr) Kadar air Kadar air (%)

1 Tanah 0,5142 0,4530 0,11902 11,90202 Akar 0,3487 0,1082 0,68970 68,97053 Batang 0,5377 0,2598 0,51683 51,68314 Daun 0,5458 0,3984 0,27006 27,00625 Buah 0,5899 0,2498 0,57654 57,6538

Data 2. (kadar air pada tanaman kedelai)

NoKedelai

2 Berat sampel (gr) Berat kering (gr) Kadar air Kadar air (%)

1 Tanah 0,5624 0,4816 0,14367 14,36702 Akar 0,5172 0,3656 0,29312 29,31173 Batang 0,4699 0,2142 0,54416 54,41584 Daun 0,5078 0,3552 0,30051 30,05125 Buah 0,5931 0,0988 0,83342 83,3418

Data 3. (kadar air pada tanaman kedelai)

NoKedelai

3 Berat sampel (gr) Berat kering (gr) Kadar air Kadar air (%)

1 Tanah 0,5294 0,4259 0,19550 19,55042 Akar 0,5179 0,1880 0,63700 63,69963 Batang 0,5980 0,2850 0,52341 52,34114 Daun 0,5200 0,3467 0,33327 33,32695 Buah 0,5938 0,5170 0,12934 12,9336

Data 4. (kadar air pada tanaman kedelai)

NoKedelai

4 Berat sampel (gr) Berat kering (gr) Kadar air Kadar air (%)

1 Tanah 0,5044 0,4371 0,13343 13,34262 Akar 0,5175 0,2635 0,37353 37,35273 Batang 0,5189 0,2635 0,49220 49,21954 Daun 0,5027 0,3748 0,25443 25,44265 Buah 0,5172 0,1843 0,64366 64,3658

38

Data 5. (kadar air pada tanaman kedelai)

NoKedelai

5 Berat sampel (gr) Berat kering (gr) Kadar air Kadar air (%)

1 Tanah 0,5122 0,4413 0,13842 13,84222 Akar 0,5300 0,3363 0,36547 36,54723 Batang 0,5289 0,2441 0,53848 53,84764 Daun 0,5181 0,3878 0,25150 25,14965 Buah 0,5441 0,0792 0,85444 85,4439

39

Lampiran VI.

LAMPIRAN : SURAT KEPUTUSAN DIREKTUR JENDERAL PENGAWASAN OBAT DAN MAKANANNOMOR : 03725/B/SK/VII/89TENTANG : BATAS MAKSIMUM CEMARAN LOGAM DALAM MAKANAN

No. KOMODITIArsen(As)

mg/kg

Timbal(Pb)

mg/kg

Tembaga(Cu)

mg/kg

Timah (Sn)mg/kg

Raksa(Hg)

mg/kg

Keterangan No. KOMODITIArsen(As)

mg/kg

Timbal(Pb)

mg/kg

Tembaga(Cu)

mg/kg

Timah (Sn)mg/kg

Raksa(Hg)

mg/kg

Keterangan

I. BUAH DAN HASILOLAHAN1. Acar buah2. Sari buah3. Sari buah konsentrat

4. Selai dan sejenisnya5. Tomat dan hasil

olahannya6. Buah dan hasil

olahnya yang tidaktertera di atas

1.00.20.2

1.01.0

1.0

10.00.30.3

1.51.0

2.0

30.05.05.0

10.050.0

5.0

40.0 (250.0*)40.0 (250.0*)40.0 (250.0*)

40.0 (250.0*)40.0 (250.0*)

40.0 (250.0*)

-0.030.03

-0.03

0.03

Dihitung thdpmakanan yg siapdikonsumsi

IX. MINUMAN RINGAN 0.1 0.2 2.0 40.0 (250.0*) 0.03

II. COKLAT, KOPI, TEH1. Coklat bubuk

2. Kopi bubuk3. Teh

1.0

1.01.0

2.0

2.02.0

50.0

30.0150.0

40.0 (250.0*)

40.0 (250.0*)40.0 (250.0*)

0.03

0.030.03

Dihitung thdpmakanan yg siapdikonsumsI

X. MINUMAN BUBUK 0.1 0.2 2.0 40.0 (250.0*) - Dihitung terhadapmakanan yang siapdikonsumsi/diminum

III. DAGING DAN HASILOLAHANNYA

1.0 2.0 20.0 40.0 (250.0*) 0.03 XI. REMPAH-REMPAH DANBUMBU1. Rempah-rempah dan

bumbu

2. Kecap3. Ragi

0.1

0.52.0

10.0

1.05.0

30.0

30.060.0

-

40.0 (250.0*)-

-

0.05-

Dihitung terhadapmakanan yang siapdikeringkan

Dihitung terhadapmakanan yang siapdikeringkan

40

Lampiran VI. (lanjutan)

No. KOMODITIArsen(As)

mg/kg

Timbal(Pb)

mg/kg

Tembaga(Cu)

mg/kg

Timah (Sn)mg/kg

Raksa(Hg)

mg/kgKeterangan No. KOMODITI

Arsen(As)

mg/kg

Timbal(Pb)

mg/kg

Tembaga(Cu)

mg/kg

Timah (Sn)mg/kg

Raksa(Hg)

mg/kgKeterangan

IV. GULA, MADU1. Fruktosa2. Gula pasir3. Sirup4. Madu

1.01.00.51.0

0.52.01.0

10.0

2.02.0

10.030.0

-40.0 (250.0*)

--

-0.03

--

XII. SAYURAN DAN HASILOLAHANNYA1. Acar sayuran2. Sayuran dan hasil

olahannya yang tidaktertera diatas

1.01.0

10.02.0

30.05.0

40.0 (250.0*)40.0 (250.0*)

0.030.03

V. IKAN DAN HASILOLAHANNYA

1.0 2.0 20.0 40.0 (250.0*) 0.5 XIII.. SUSU DAN HASILOLAHANNYA1. Es Krim2. Mentega3. Susu dan hasil

olahannya yang tidaktertera diatas

0.50.10.1

1.00.10.3

20.00.120.0

-40.0 (250.0*)40.0 (250.0*)

-0.030.03 Dihitung terhadap

makanan yang siapdikonsumsi/diminum

VI. MAKANAN BAYI DANANAK1. Pengganti air susu

ibu (Susu bayi)2. Makanan bayi dan

anak

0.1

0.1

0.3

0.3

5.0

5.0

40.0 (250.0*)

40.0 (250.0*)

0.03

0.03

Dihitung thdpmakanan yg siapdikonsumsi

XIV. TEPUNG DAN HASILOLAHANNYA

0.5 1.0 10.0 - 0.05

VII. MINYAK DAN LEMAK1. Margarin2. Minyak nabati yang dimurnikan

0.10.1

0.10.1

0.10.1

40.0 (250.0*)40.0 (250.0*)

0.030.05

XV. MAKANAN LAIN YANGTIDAK TERTERA DI ATAS

1.0 2.0 30.0 40.0 (250.0*) 0.03

VIII. MINUMAN RINGAN1. Es Lilin2. Minuman ringan

0.50.1

1.00.2

20.02.0

-40.0 (250.0*)

--

41

* Ditimbang 0,5 – 0,6 gram

* Dimasukkan dalam tabung reaksi

* Dikeringkan dalam oven pada suhu1050 C, sampai berat konstan

* Ditambah HNO3 65 % 1 ml

* Dipanaskan di atas Hotplate di dalamruang asam pada suhu 1050 C sampaiberat konstan

* Ditambah HNO3 11 % sampai 5 ml

* Diencerkan dalam labu takar 100 ml

Lampiran VII.

DIAGRAM ALIR

Sampel basah (daging, ampela, usus, jantung hati)

Sampel yang sudah ditimbang

Sampel kering

Sampel terlarut dalam HNO3

Sampel siap ukur

42