BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air merupakan elemen yang sangat penting dalam kehidupan manusia. Air
memiliki berbagai macam fungsi bagi makhluk hidup, terutama dalam proses
metabolisme tubuh. Semua makhluk hidup memiliki ketergantungan terhadap air. Air
merupakan zat pelarut yang penting untuk makhluk hidup sekaligus bagian penting
dalam proses metabolisme. Tubuh manusia terdiri dari 55% sampai 78% air,
tergantung dari ukuran badan. Agar dapat berfungsi dengan baik, tubuh manusia
membutuhkan antara satu sampai tujuh liter air setiap hari untuk menghindari
dehidrasi, jumlah pastinya bergantung pada tingkat aktivitas, suhu, kelembaban, dan
beberapa faktor lainnya.
Air kita perlukan untuk proses hidup dalam tubuh kita, tumbuhan, dan hewan.
Sebagian besar tubuh kita terdiri atas air. Air juga kita perlukan untuk berbagai
keperluan rumah tangga, pengairan pertanian kita, industri, rekrasi, dan lain-lain.
Oleh karena itu, air kita perlukan dalam kualitas yang memadai dan dalam waktu
yang tepat.
Namun dalam air sumur, air sungai, maupun air baku yang kita gunakan
masih terdapat kandungan bahan kimia. Kandungan ni memiliki efek positif dan
negatif bagi tubuh. Kondisi lingkungan sumber air masing-masing mempengaruhi
karakteristik air sungai atau air baku yang kita gunakan, sehingga bahan kimia yang
terkandung pun beragam jumlahnya, termasuk jumlah kandungan unsur besi (Fe) dan
mangan (Mn). Berdasarkan keragaman jumlah bahan-bahan kimia dalam air, maka
dbutuhkan suatu standar kualitas air yang diatur oleh Departemen Kesehatan berupa
Standar Nasional Indonesia (SN) yang harus dipatuhi oleh semua produsen air
minum.
Dalam percobaan ini akan diambil beberapa parameter kandungan material
kimia yang terkandung dalam sampel air yang meliputi kadar besi (Fe) dan mangan
(Mn) yang mempengaruhi kualitas air sungai Mahakam sebagai air yang diuji coba.
Pengujicobaan akan menggunakan alat analisis Atomic Absorption Spectrofotometer
(AAS) yang merupakan alat untuk menganalisa adanya logam dalam sampel yang
berasal dari lingkungan.
1.2 Tujuan Percobaan
Mengetahui fungsi alat analisis Atomic Absorption Spectrofotometer (AAS).
Menentukan kadar logam besi (Fe) dan Mangan (Mn) pada sampel air.
Mengetahui kualitas air berdasarkan batas baku mutu air minum dibandingkan
dengan kadar logam Fe dan Mn yang diketahui pada air sampel.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
Air merupakan suatu kebutuhan yang tidak dapat ditinggalkan untuk
kehidupan manusia, karena air diperlukan untuk bermacam-macam kegiatan seperti
minum, pertanian, industri, perikanan, dan rekreasi (Winarno, 1986).
Air merupakan senyawa kovalen biner yang tersusun dari dua macam atom (H
dan O) dengan rumus molekul H2O. Air adalah suatu senyawa kimia yang termasuk
zat kimia yang dapat dijumpai dalam 3 fase, yaitu gas, cair, dan padat. Dalam bentuk
gas, air terdapat di udara yang sumbernya dari penguapan air yang ada di darat dan di
laut. Dalam bentuk cair, air terdapat di permukaan bumi dalam jumlah besar, yaitu
mencapai 97% dari total ketersediaan air. Sedangkan dalam bentuk padat, terdapat
sebagai salju dan es abadi sekitar 25%. Pada ketiga fase, secara kimiawi air tidak
berubah dan mempunyai rumus H2O.
Air mempunyai daya larut tinggi, kepadatan, dan panas tertentu. Dari
kemampuan tersebut, air mendukung keberadan ekosistem alam di bumi, mendukung
kebutuhan manusia dalam berbagai kehidupan terutama kebutuhan untuk minum.
Air merupakan materi esensial dalam kehidupan. Bukti-bukti menunjukkan
semakin tinggi taraf kehidupan, jumlah kebutuhan air semakin meningkat. Kebutuhan
yang meningkat mendorong pengadaan sumber air baru, misalnya yang berasal dari
air tanah, mengolah dan menawarkan air laut, maupun mengolah dan menyehatkan
kembali sumber air kotor yang telah tercemar seperti air sungai dan danau (Winarno,
1986).
Dalam menjamin bahwa air minum aman, higienis, dan baik serta dapat
diminum, maka harus terpenuhi syarat-syarat sebagai berikut :
1. Syarat Fisika
Syarat fisika air minum adalah harus bersih, tidak berwarna, tidak berasa, dan
tidak berbau. Adanya perubahan sifat fisika dapat diketahui sejauh mana kualitas
air tersebut, tetapi bukan berarti bila sifat fisiknya baik maka kualitas air tersebut
juga baik, tetapi harus dilakukan pengujian parameter lainnya. Yang termasuk ke
dalam parameter fisika adalah bau, warna, rasa, temperatur, padatan terlarut,
padatan tersuspensi, dan kekeruhan.
2. Syarat Kimia
Air minum yang baik harus tidak mengandung unsur-unsur kimia yang jumlahnya
melebihi batas standar air minum. Parameter ini menunjukkan pengujian yang
lebih kuat daripada parameter fisika dalam penentuan kualitas air. Yang termasuk
ke dalam parameter kimia adalah kesadahan, alkalinitas, besi, mangan, klorida,
zat organik, sulfat, fosfat, logam berat, dan nitrogen (nitrat, nitrit, dan amonia).
Mineral yang sering terkandung dalam air dengan jumlah besar adalah Fe.
Apabila Fe tersebut berada dalam jumlah yang cukup banyak, maka akan muncul
berbagai gangguan lingkungan. Besi adalah logam yang berasal dari bijih besi
(tambang) yang banyak digunakan untuk kehidupan manusia sehari-hari dari yang
bermanfaat sampai dengan yang merusakkan. Reaksi oksidasi ion ferro menjadi ion
ferri ditunjukkan dalam persamaan sebagai berikut : Fe2+
Fe3+
+ e-.
Pada pH sekitar 7,5 – 7,7, ion ferri mengalami oksidasi dan berikatan dengan
hidroksida membentuk Fe(OH)3 yang bersifat tidak larut dan mengendap di dasar
perairan, membentuk warna kemerahan pada substrat dasar. Oleh karena itu, besi
hanya ditemukan pada perairan yang berada dalam kondisi anaerob dan suasana asam
(Effendi, 2003).
Fenomena serupa terjadi pada badan sungai yang menerima aliran air
pertambangan. Sebagai tanda terjadinya pemulihan (recovery) kualitas air, pada
bagian hilir sungai, dasar perairan berwarna kemerahan karena terjadinya Fe(OH)3
sebagai konsekuensi dari meningkatnya pH dan terjadinya proses oksidasi besi
(Effendi, 2003).
Air tanah dalam biasanya memiliki karbondioksda dengan jumlah yang relatif
banyak, dicirikan dengan rendahnya pH, dan biasanya disertai dengan kadar oksigen
terlarut yang rendah atau bahkan terbentuk anaerob. Pada kondisi ini, sejumlah ferri
karbonat akan larut sehingga trejdai peningkatan kadar besi ferro (Fe2+
) di perairan
(Sutapa, 2000).
Adanya unsur-unsur besi dalam air diperlukan untuk memenuhi kebutuhan
tubuh akan unsur tersebut. Zat besi merupakan suatu unsur yang penting dan berguna
untuk metabolisme tubuh. Untuk keperluan ini, tubuh memerlukan 7-35 mg unsur
tersebut perhari, yang tidak hanya diperoleh dari air. Konsentrasi unsur ini dalam air
yang melebihi 2 mg/L akan menimbulkan noda-noda pada peralatan dan bahan-
bahan yang berwarna putih. Adanya unsur ini dapat pula menimbulkan bau dan warna
pada air, dan warna koloid pada air baku atau air minum (Sutrisno, 2006).
Mangan (Mn) adalah logam berwana abu-abu keputihan, memiliki sifat yang
mirip dengan besi (Fe), merupakan logam keras, mudah retak, dan mudah teroksidasi.
Logam Mn merupakan salah satu logam dengan jumlah sangat besar di dalam tanah,
baik dalam bentuk oksida maupun hidroksida. Logam Mn bereaksi dengan air dan
larut dalam larutan asam. Kadar Mn meningkat seiring dengan meningkatnya aktifitas
manusia dan industri, yaitu berasal dari pembakaran bahan bakar. Mangan yang
bersumber dari aktifitas manusia dapat masuk ke lingkungan air, tanah, udara, dan
makanan. Kadar mangan dalam dosis tinggi bersifat toksik.
Berdasarkan ADI (Accestible Daily Intake) orang dewasa menurut Peraturan
Menteri Kesehatan RI No.46/MenKes/Per/IX/1990 tentang syarat-syarat air bersih,
Keputusan Menteri Kesehatan RI No.907/MenKes/SK/VII/2002 tentang syarat-syarat
dan pengawasan air minum, maka kadar maksimal yang diperbolehkan untuk Fe
adalah 0,3 mg/L sedangkan kadar Mn adalah 0,1 mg/L.
Kandungan besi dan mangan dalam air berbahaya bagi kesehatan. Jika zat
tersebut berada dalam air, maka dapat menyebabkan rasa tidak enak dan noda.
Kelebihan zat besi (Fe) bisa menyebabkan keracunan dimana terjadi muntah,
kerusakan usus, penuaan dini, hingga kematian mendadak, mudah marah, radang
sendi, cacat lahir, gusi berdarah, kanker, cardiomyopathies, sirosis ginjal, sembelit,
diabetes, diare, pusing, mudah lelah, kulit kehitam-hitaman, sakit kepala, dan gagal
hati. Tubuh manusia mengandung 10 mg mangan dan banyak ditemukan di liver,
tulang, dan ginjal. Kelebihan Mn dapat menimbulkan racun yang lebih kuat
dibanding besi. Toksisitas Mangan (Mn) hampir sama dengan nikel dan tembaga.
Pengukuran besi dan mangan pada sampel air dapat menggunakan alat
Atomic Absorption Spectrofotometer (AAS) atau yang disebut juga Spektroskopi
Serapan Atom (SSA). Absorpsi atom adalah spektroskopi pertama yang dapat
diandalkan untuk menganalisa adanya logam dalam sampel yang berasal dari
lingkungan (Bagus, 2008).
Dalam AAS kita mengukur serapan (absorbsi) yang dialami oleh seberkas
sinar yang melalui kumpulan atom-atom. Serapan akan bertambah dengan
bertambahnya jumlah atom yang menyerap sinar tersebut. Sinar tersebut bersifat
monokromatis dan mempunyai panjang gelombang () tertentu. Suatu atom unsur X
hanya bisa menyerap sinar yang panjang gelombangnya sesuai dengan unsur tersebut.
Misal atom Cu menyerap sinar dengan = 589,0 nm, sedangkan atom Pb menyerap
sinar dengan = 217,0 nm. Dengan menyerap sinar yang khas, atom tersebut
tereksitasi (elektron terluar dari atomnya tereksitasi ke tingkat energi yang lebih
tinggi) (Bagus, 2008).
Hubungan antara serapan yang dialami oleh sinar dengan konsentrasi analit
dalam larutan standar bisa dipergunakan untuk menganalisa larutan sampel yang
tidak diketahui, yaitu dengan mengukur serapan yang diakibatkan oleh larutan sampel
tertentu terhadap sinar yang sama. Biasanya terdapat hubungan yang linier antara
serapan (A) dengan konsentrasi (C) dalam larutan yang diukur dan koefisien
absorbansi (a) (Bagus, 2008).
A = a.b.c
Dari hukum Lambert-Beer/Bouguer-Beer, “Bila cahaya monokromatis
dilewatkan pada media transparan maka berkurangnya intensitas cahaya yang
ditransmisikan sebanding dengan ketebalan (b) dan konsentrasi larutan” (Bagus,
2008).
Ax = Cx Cx =
As = Cs
Dimana, Ax = absorbansi sampel
As = absorbansi standar
Cx = konsentrasi sampel
Cs = Konsentrasi standar
Cara kerja AAS adalah suatu teknik analisa unsur yang didasarkan pada
absorbsi sinar oleh atom bebas. Atom menyerap sinar pada panjang gelombang
tertentu yang mempunyai energi untuk mengubah tingkat elektron suatu atom.
Dengan absorbsi berarti atom memperoleh lebih banyak energi, suatu atom pada
keadaan dasar dinaikkan tingkat energinya ke tingkat eksitasi. Walaupun sampel yang
mengandung logam yang akan dianalisis tidak menghasilkan warna atau kadarnya
sangat kecil sekalipun, masih dapat terbaca oleh AAS. Jadi, tingkat ketelitian AAS
lebih tinggi dibandingkan spektrofotometer. Perbandingan antara spektrofotometer
dengan AAS, antara lain :
No Parameter AAS Spektrofotometer
1 Pereaksi/reagent
yang digunakan
Lebih sedikit, pereaksi
digunakan hanya pada
preparasi awal saja, yaitu
K2Cr2O7 dan asam kuat
konsentrasi rendah.
Lebih banyak, karena
masing-masing parameter
menggunakan pereaksi yang
berbeda.
2 Mekanisme
analisis
Lebih cepat dan mudah
dalam pengerjaan.
Jauh lebih lama dan rumit
dalam pengerjaan.
3 Harga/cost
analisis
Lebih murah karena
sedikitnya pereaksi yang
digunakan walaupun banyak
parameter yang akan
dianalisis.
Lebih mahal karena
banyaknya pereaksi yang
digunakan untuk semua
parameter.
4 Preparasi awal Lebih mudah dan hanya
melakukan sekali preparasi
untuk semua parameter.
Lebih rumit dan preparasi
untuk masing - masing
parameter berbeda.
5 Mekanisme alat
panjang
gelombang ()
Tidak mengatur , hanya
mengganti lampu katoda
sesuai dengan parameter
analisa.
Masing-masing parameter
harus dilakukan pengesetan
terlebih dahulu.
6 Volume sampel Lebih sedikit karena sekali
preparasi hanya berjumlah
50 mL.
Lebih banyak karena
masing-masing parameter
volume sampelnya berbeda.
BAB 3
METODOLOGI PERCOBAAN
3.1 Alat dan Bahan
3.1.1 Alat
Spektrofotometer Serapan Atom (AAS)
Cuvet 50 mL
Labu erlenmeyer 50 mL
Gelas kimia
Pipet ukur 10 mL
Pipet tetes
Kertas saring
Corong kaca
3.1.2 Bahan
Larutan induk logam besi 100 ppm
Larutan induk logam mangan 100 pp
Air sampel (air sungai Mahakam)
Tissue
3.2 Prosedur Percobaan
Dibuat larutan standar untuk larutan besi dan mangan dengan konsentrasi 0, 1,
2, 3, dan 4 ppm dengan cara mengencerkan larutan induk 100 ppm, masing-
masing sebanyak 50 mL.
Disaring air sampel yang akan dianalisis (air sungai Mahakam) menggunakan
kertas saring hingga jernih (2 -3 penyaringan).
Dibersihkan cuvet yang akan digunakan menggunakan air sampel yang telah
disaring sebelumnya.
Dimasukkan 50 mL air sampel ke dalam 3 buah cuvet yang telah
dibersihkan.
Dihidupkan dan dioptimasi AAS (sesuai dengan manualnya).
Diukur absorbans dari larutan standar besi dan mangan juga dari larutan
cuplikan (air sungai Mahakam) sebagai pembanding.
Dimatikan AAS dan cuci semua peralatan kaca yang digunakan.
Dibuat kurva kalibrasi dari percobaan ini dan dihitung konsentrasi kandungan
besi dan mangan dalam air sampel yang dianalisis.
3.3 Flow Sheet
Air sampel sungai Mahakam
Disaring
Dimasukkan dalam 3 buah cuvet
3 cuvet 50 mL air sampel
Diukur absorbannya menggunakan
AAS
Diketahui absorban dari air sampel
Dibandingkan dengan absorban larutan
standar besi – mangan
Dibuat kurva kalibrasi
Diketahui konsentrasi kadar besi – mangan
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengamatan
No Perlakuan Pengamatan
- Dibuat larutan standar untuk
larutan besi dan mangan dengan
konsentrasi 0, 1, 2, 3, dan 4 ppm.
- Disaring air sampel sungai
Mahakam menggunakan kertas
saring,
- Dibersihkan cuvet menggunakan
air sampel yang telah disaring.
- Dimasukkan 50 mL air sampel
ke dalam 3 buah cuvet tersebut.
- Dihidupkan dan dioptimasikan
AAS sesuai dengan manualnya.
- Diukur absorbans dari larutan
standar dan cuplikan/air sampel.
- Dimatikan AAS dan cuci semua
peralatan kaca yang digunakan.
- Dibuat kurva kalibrasi dari
percobaan ini dan dihitung
konsentrasi besi – mangan dalam
cuplikan.
- Percobaan ini bertujuan untuk
mengetahui konsentrasi besi dan
mangan dalam air sampel. Air
sampel sungai Mahakam yang
dianalisis awalnya berwarna
kuning keruh. Kemudian
menjadi sedikit jernih setelah
disaring dan kemudian dibagi
dalam 3 sampel (50 mL) dalam
3 buah cuvet. Penyaringan
dimaksud untuk memisahkan
padatan yang bisa saja
menganggu proses AAS.
Setelah diketahui absorban
untuk larutan standar dan air
sampel, dapat dilihat bahwa air
sampel memiliki absorban besi
dan mangan lebih kecil dari
larutan standar. Semakin besar
konsentrasi, semakin besar pula
absorbannya atau berbanding
lurus.
4.2 Grafik
4.2.1 Kurva Kalibrasi Absorbans Besi
4.2.2 Kurva Kalibrasi Absorbans Mangan
y = 0.0574x - 0.0037 R² = 0.9991
-0.05
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0 1 2 3 4 5
Ab
sorb
ans
Konsentrasi Fe
Kurva Kalibrasi Absorbans Fe
y = 0.0823x - 0.0008 R² = 0.9988
-0.01
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
Ab
sorb
ans
Konsentrasi Mn
Kurva Kalibrasi Kandungan Mn
4.3 Perhitungan
4.3.1 Perhitungan konsentrasi Fe pada sampel
Konsentrasi (ppm) Absorbans Besi
0 -0,0014
1 0,0511
2 0,1119
3 0,1654
4 0,2285
Sampel 1 0,0553
Sampel 2 0,0609
Sampel 3 0,0604
Berdasarkan kurva kalibrasi yang ditunjukkan pada grafik sebelumnya,
diperoleh persamaan : Y = 0,057x – 0,003, dimana
Y = absorbans besi (Fe)
X = konsentrasi besi (Fe)
a. Konsentrasi Fe pada Sampel 1
Diketahui absorbans Fe pada sampel 1 = 0,0553 mg/L, maka
Y = 0,057x – 0,003
0,0553 = 0,057x – 0,003
0,057x = 0,0553 + 0,003
x =
x = 1,203 mg/L
b. Konsentrasi Fe pada Sampel 2
Diketahui absorbans Fe pada sampel 2 = 0,0609 mg/L, maka
Y = 0,057x – 0,003
0,0609 = 0,057x – 0,003
0,057x = 0,0609 + 0,003
x =
x = 1,121 mg/L
c. Konsentrasi Fe pada Sampel 3
Diketahui absorbans Fe pada sampel 3 = 0,0604 mg/L, maka
Y = 0,057x – 0,003
0,0604 = 0,057x – 0,003
0,057x = 0,0604 + 0,003
x =
x = 1,112 mg/L
Konsentrasi Fe rata-rata =
=
= 1,085 mg/L
4.3.2 Perhitungan Konsentrasi Mn pada sampel
Konsentrasi (ppm) Absorbans Mangan
0 -0,0007
0,2 0,0155
0,4 0,0328
0,6 0,0471
0,8 0,0658
Sampel 1 0,0021
Sampel 2 0,0006
Sampel 3 -0,0006
Berdasarkan kurva kalibrasi yang ditunjukkan pada grafik sebelumnya,
diperoleh persamaan : Y = 0,082x – 0,000, dimana
Y = absorbans mangan (Mn)
X = konsentrasi mangan (Mn)
a. Konsentrasi Mn pada Sampel 1
Diketahui absorbans Mn pada sampel 1 = 0,0021 mg/L, maka
Y = 0,082x – 0,000
0,0553 = 0,082x
x =
x = 0,0256 mg/L
b. Konsentrasi Mn pada Sampel 2
Diketahui absorbans Mn pada sampel 2 = 0,0006 mg/L, maka
Y = 0,082x – 0,000
0,0006 = 0,082x
x =
x = 0,0073 mg/L
c. Konsentrasi Mn pada Sampel 3
Diketahui absorbans Mn pada sampel 3 = -0,0006 mg/L, maka
Y = 0,082x – 0,000
-0,0006 = 0,082x
x =
x = -0,0073 mg/L
Konsentrasi Mn rata-rata =
=
= 0,0085 mg/L
4.4 Pembahasan
Mineral yang sering berada dalam air dengan jumlah besar adalah Fe. Apabila
Fe tersebut dalam jumlah yang banyak, akan muncul berbagai gangguan lingkungan.
Kadar Fe dalam air tanah juga semakin meningkat. Beberapa sumur memiliki kadar
Fe melebihi baku mutu. Intake Fe dalam jumlah besar pada manusia bersifat toksik
karena besi (ion ferro) bisa bereaksi dengan peroksida dan menghasilkan radikal
bebas.
Mangan (Mn) adalah logam berwarna abu-abu keputihan, memiliki sifat yang
mirip dengan besi (Fe), merupakan logam keras, mudah retak, dan mudah teroksidasi.
Logam Mn merupakan salah satu logam dengan jumlah sangat besar di dalam tanah,
dalam bentuk oksida maupun hidroksida. Logam Mn bereaksi dengan air dan larut
dalam larutan asam. Kadar Mn meningkat sejalan dengan meningkatnya aktifitas
manusia dan industri, yaitu berasal dari pembakaran bahan bakar. Mangan yang
bersumber dari aktifitas manusia dapat masuk ke lingkungan air, tanah, udara, dan
makanan. Kadar Mn dalam dosis tinggi bersifat toksik.
Berdasarkan ADI (Accestible Daily Intake) orang dewasa menurut Peraturan
Menteri Kesehatan mengenai syarat air bersih, dan Keputusan Menteri Kesehatan
mengenai syarat dan pengawasan air minum, maka kadar yang diperbolehkan untuk
Fe dan Mn berturut-turut adalah 0,3 mg/L dan 0,1 mg/L. kandungan besi dan mangan
dalam air berbahaya bagi kesehatan. Jika zat tersebut berada dalam air, maka dapat
menyebabkan rasa tidak enak dan noda. Kelebihan zat besi (Fe) bisa menyebabkan
keracunan dimana terjadi muntah, kerusakan usus, penuaan dini, hingga kematian
mendadak, mudah marah, radang sendi, cacat lahir, gusi berdarah, kanker,
cardiomyopathies, sirosis ginjal, sembelit, diabetes, diare, pusing, mudah lelah, kulit
kehitam-hitaman, sakit kepala, dan gagal hati. Tubuh manusia mengandung 10 mg
mangan dan banyak ditemukan di liver, tulang, dan ginjal. Kelebihan Mn dapat
menimbulkan racun yang lebih kuat dibanding besi. Toksisitas Mangan (Mn) hampir
sama dengan nikel dan tembaga.
Pengukuran besi dan mangan pada sampel air dapat menggunakan alat
Atomic Absorption Spectrofotometer (AAS). AAS adalah metode analisis yang
berdasarkan pada pengukuran radiasi cahaya yang diserap atom bebas. Analisis
menggunakan AAS ini memiliki keuntungan dari hasil analisisnya yang sangat peka,
teliti, dan cepat, pengerjaannya relatif sederhana, serta tidak perlu dilakukan
pemisahan unsur logam dalam pelaksanaannya. Analisis AAS didasarkan pada proses
penyerapan energi radiasi dari sumber nyala atom-atom yang berada pada tingkat
energi dasar.
Komponen-komponen AAS antara lain :
- Lampu katoda berongga, merupakan sumber sinar yang memancarkan spektrum
dari unsur logam yang akan dianalisa (setiap logam memiliki lampu khusus untuk
logam tersebut).
- Chopper, untuk mengatur sinar yang dipancarkan.
- Tungku, tempat pembakaran (untuk memecahkan larutan sampel pada tetesan
halus dan meleburkannya ke dalam nyala untuk diatomkan).
- Monokromator, mendispersi sinar yang ditransmisikan oleh atom.
- Detector, mengukur sinar yang ditransmisikan dan memberikan signal sebagai
respon terhadap sinar yang diterima.
- Meter bacaan nilai absorbansi, gunanya adalah untuk membaca nilai absorbansi.
Metode AAS telah diperkenalkan oleh A. Walsh tahun 1995 dan mengalami
perkembangan yang sangat pesat. Sampai saat ini telah digunakan untuk mendeteksi
(menganalisis) hampir keseluruhan unsur-unsur logam yang terdapat di dalam tabel
periodik unsur. Metode AAS banyak digunakan untuk menganalisis sampel yang
terdapat di dalam bentuk bahan-bahan biologi, pertanian, makanan dan minuman, air
tanah, pupuk, besi, baja, dan bahan-bahan pencemar lingkungan.
Ada beberapa faktor gangguan dalam menggunakan AAS, antara lain :
a. Ada suhu yang sesuai, suhu gas pembakar harus sesuai dengan suhu unsur yang
akan dianalisis.
b. Konsentrasi sampel tidak boleh melebihi kesensitifan dari alat detektor AAS. Ini
akan menyebabkan gangguan trehadap garis spektrum dan mengakibatkan
kerusakan pada alat-alat pendetektor AAS.
c. Pengaruh penguapan dan bahan jangan sampai menurunkan suhu nyala gas
pembakar, ini akan menyebabkan bacaan nilai serapan atom menjadi rendah.
Percobaan kali ini adalah bertujuan untuk menganalisis kandungan besi dan
mangan dalam air sampel sungai Mahakam dengan menggunakan instrumen analisis
Atomic Absorption Spektrofotometer. Sebelum dianalisis air sampel sungai
Mahakam sebelumnya disaring menggunakan kertas saring. Bila padatan-padatan
tertentu masih tertinggal dalam air sampel, ditakutkan padatan tersebut akan
tersumbat pada injector sampel AAS. Setelah itu, dimasukkan 50 mL air sampel
pada 3 buah cuvet yang sebelumnya telah dibersihkan dengan menggunakan air
sampel yang telah dijernihkan. Cuvet berbentuk seperti tabung reaksi yang
merupakan tempat larutan contoh yang akan diukur, hanya saja cuvet terbuat dari
bahan plastik (ada pula yang terbuat dari kaca dan kuarsa). Cuvet haruslah tidak
berwarna sehingga dapat mentransmisikan cahaya dan permukaannya secara optis
sejajar.
Kemudian, cuvet diletakkan pada instrumen AAS. Alat dihidupkan dan
dioptimasi sesuai dengan keperluan. Pertama-tama dianalisis terlebih dahulu
absorbans besi dalam 3 larutan sampel. Akan ditunjukkan terebih dahulu absorbans
pada larutan standar besi untuk konsentrasi 0, 1, 2, 3, dan 4 ppm yakni berturut-turut -
0,0014, 0,0511, 0,1119, 0,1654, dan 0,2285. Nilai-nilai ini akan digunakan untuk
membuat kurva kalibrasi konsentrasi Fe. Selanjutnya, dicek panjang gelombang
unsur Fe yakni 248,3 nm dan yang spesifik yakni 248,26 nm. Panjang gelombang Fe
tidak membentuk grafik yang baik karena terdiri atas 2 puncak (basanya 2 lembah
dan 1 puncak). Dicek pula fuel gas yang diperlukan burner yakni 2,2 L/m dan oxidant
gas yakni 8 L/m. kemudian akan berjalan proses proses pengambilan sampel dengan
pembilasnya yakni IEW yang merupakan air pembilas yang tidak ada lagi kandungan
logamnya dan dibantu dengan burner akan terjadi pembentukan atom-atom analis
yang akan diukur. Setelahnya, akan tertera angka absorbans dari sampel 1, 2, dan 3
secara berturut-turut yakni 0,0553, 0,069, dan 0,0604 mg/L.
Kurv kalibrasi konsentrasi Fe yang telah dibuat akan menerakan persamaan
regresi, Y = 0,057x – 0,003 dengan nilai R2-nya adalah 0,999, dimana Y adalah
absorbans besi dan x adalah konsentrasi besi.
Dengan menggunakan persamaan tersebut, dapat diketahui bahwa konsentrasi
Fe sampel 1 = 1,023 mg/L, sampel 2 = 1,121 mg/L, dan sampel 3 = 1,112 mg/L.
Hasil perhitungan menunjukkan bahwa kadar besi dalam sampel air melebihi batas
aman air minum dari DepKes sebesar 0,1 – 1,0 mg/L. sehingga sangat tidak baik
untuk dijadikan bahan baku air minum rumah tangga.
Kemudian dilakukan analisis absorbans mangan dalam 3 sampel tersebut.
Akan ditunjukkan terlebih dahulu absorbans pada larutan standar mangan untuk
konsentrasi 0, 0,2, 0,4, 0,6, dan 0,8 ppm yakni berturut-turut adalah -0,0007, 0,0155,
0,0328, 0,0471, dan 0,0658 mg/L. Nilai-nilai ini akan digunakan untuk membuat
kurva kalibrasi konsentrasi mangan. Selanjutnya dicek panjang gelombang unsur Mn
yakni 279,5 nm dan yang spesifik adalah 279,46 nm. Panjang gelombang Mn serupa
dengan Fe dimana tidak membentuk grafik yang baik karena terdiri atas 2 puncak.
Dicek pula fuel gas yang diperlukan burner yakni 2 L/m dan oxidant gas yakni 8 L/m.
Kemudian akan berjalan proses pengamblan air sampel untuk dianalisis. Setelahnya
akan tertera angka absorbans dari sampel 1, 2, dan 3 secara berturut-turut adalah
0,0021, 0,0006, dan -0,0006. Angka tersebut pada absorbans sampel 3 dapat
dimungkinkan bila sampel 3 tidak memiliki kandungan logam Mn atau kandungan
logam Mn yang ada mengendap di bawah cuvet sehingga tidak teridentifikasi
(injector hanya mengambil sampel dari bagian atas cuvet saja).
Kurva kalibrasi konsentrasi Mn yang telah dibuat akan menerakan persamaan
regresi, yakni Y = 0,082x – 0,000 dengan nilai R2-nya
adalah 0,998, dimana Y adalah
absorbans mangan dan x adalah konsentrasi mangan.
Dengaan menggunakan persamaan tersebut, dapat diketahui bahwa
konsentrasi Mn sampel 1 = 0,0256 mg/L, sampel 2 = 0,0073 mg/L, dan sampel 3 = -
0,0073 mg/L. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa kadar Mn dalam sampel air
berada pada batas aman air minum dari DepKes sebesar 0,1 mg/L. kadar Fe
sebelumnya yang melebihi batas baku bisa saja disebabkan adanya aktifitas manusia
di hulu sungai sehingga mengakibatkan peningkatan kadar Fe.
BAB 5
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
- AAS adalah metode analisis yang berdasarkan pada proses penyerapan energi
radiasi dari sumber nyala atom-atom yang berada pada tingkat dasar, dengan
pengerjaannya yang teliti.
- Berdasarkan hasil percobaan, konsentrasi Fe pada :
Sampel 1 = 1,023 mg/L
Sampel 2 = 1,121 mg/L
Sampel 3 = 1,112 mg/L
Dan konsentrasi Mn pada :
Sampel 1 = 0,0256 mg/L
Sampel 2 = 0,0073 mg/L
Sampel 3 = -0,0073 mg/L
Dapat disimpulkan bila konsentrasi Fe pada sampel melebihi batas baku air
minum yakni sebesar 0,1 – 1,0 mg/L. sedangkan konsentrasi Mn pada sampel
berada di bawah batas baku air minum sebesar 0,1 mg/L.
5.2 Saran
Diharapkan pada percobaan selanjutnya dapat dianalisis unsur-unsur lain yang
merupakan kandungan logam dari sampel seperti unsur Mg, Ca, dan Cl. Selain itu
juga diharapkan air sampel yang akan diuji coba dapat berasal dari sumber lain
seperti air sumur, air danau, atau air sumur bor.
DAFTAR PUSTAKA
Bitter, Alfred.1989.Memanfaatkan Air Limbah.Jakarta:Yayasan Obor Indonesia.
Effendi, Hefni.2003.Telaah Kualitas Air Bagi Pengelolaan Sumber Daya dan
Lingkungan Perairan.Yogyakarta:Kanisius.
Riyadi, Slamet.1984.Pencemaran Air.Surabaya:Karya Anda.
Sutrisno, Totok.2006.Teknologi Penyediaan Air Bersih.Jakarta:Kawan Pustaka.
Wardhana.1995.Dampak Pencemaran Lingkungan.Yogyakarta:Andi.