Download pdf - Penentuan Kadar Tembaga Cu.pdf

JURNAL INSTRUMEN SPEKTROSKOPI.

SPEKTROSKOPI AAS JURUSAN KIMIA FMIPA UHO Page 1

Penentuan Kadar Tembaga Cu (II) Dalam Sampel Air

Pelelangan Kendari Dengan Menggunkan Metode

Spektrofotometri AAS Afandi, Annatia Ndisay dan Mashuni

Jurusan Kimia Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas

Halu Oleo (UHO)

Jln. H.E.A. Mokodompit, Lrg. Kusuma 92323 Kendari

e-mail : [email protected] __________________________________________________________________

ABSTRAK

Percobaan menganalisis logam Cu ini, merupakan percobaan yang

menggunakan spektrofotometer serapan atom (SSA). Tujuan yang ingin dicapai

pada percobaan ini adalah untuk menentukan kadar Cu pada sampel dengan

menggunakan spektrofometri serapan atom. Spektrofometri serapan atom

merupakan salah satu metode analisis kuantitatif untuk penentuan kadar logam.

Pada percobaan ini, larutan standar Cu dengan konsentrasi yang berbeda-beda

yang dihasilkan dari pengenceran larutan induk, akan dianilisis absorbansinya

untuk menghasilkan konsentrasi larutan sampel yang belum diketahui. Kadar Cu

dalam sampel yang dihasilkan dari perhitungan yaitu untuk sampel air pelelangan

sebesar -0,259 ppm..

Kata kunci : Logam Cu, Larutan standar Cu. Dan spektrofotometer serapan atom

(AAS).

__________________________________________________________________

I. PENDAHULUAN

Air merupakan sumber daya

alam yang diperlukan untuk hidup

orang banyak, bahkan oleh semua

makhluk hidup. Oleh karena itu sumber

daya air harus dilindungi agar tetap

dapat dimanfaatkan dengan baik oleh

manusia serta makhluk hidup yang lain.

Air memiliki kandungan logam tertentu

yang diakibatkan oleh berbagai faktor.

mailto:[email protected]



Keberadaan logam berat di perairan

dapat berasal dari berbagai sumber,

antara lain dari kegiatan pertambangan,

rumah tangga, limbah pertanian dan

limbah industri..

Pencemaran yang dihasilkan

dari logam berat sangat berbahaya

karena bersifat toksik, logam berat juga

akan terakumulasi dalam sedimen dan

biota melalui proses gravitasi. Salah

satu logam berat yang termasuk bahan

beracun dan berbahaya adalah tembaga

(Cu), merupakan salah satu logam berat

yang banyak dimanfaatkan dalam

industri, terutama dalam industri

elektroplating, Tekstil dan industri

logam, Ion Cu dapat terakumulasi di

otak, jaringan kulit, hati, pankreas dan

miokardium. Oleh karena itu, proses

penanganan limbah menjadi bagian

yang sangat penting dalam industri.

Dalam hal ini kadungan logaam di

dalam air juga menjadi suatu penentu

kelayakan air untuk di konsumsi.

Berdasarkan uraian diatas

sehingga dilakukan analisa kadar

tembaga yang yang terkandung dalam

air yang telah diambil di pelelangan

kota Kendari.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Cemaran tembaga (Cu) dalam

air sumur dapat melalui limbah yang

menggunakan tembaga sebagai bahan

baku maupun bahan tambahan.

Tembaga merupakan logam berat yang

berbahaya dan sering mencemari

lingkungan yang dapat menurunkan

kualitas air. Logam berat ini diketahui

dapat terakumulasi di dalam tubuh

organisme, dan tetap tinggal dalam

tubuh dalam jangka waktu yang lama

sebagai racun. Tembaga merupakan

satu unsur yang penting dan berguna

untuk metabolisme. Konsentrasi dari

batas unsur ini dapat menimbulkan rasa



pada air bervariasi antara 1-5 mg/L.

Konsentrasi 1 mg/L merupakan batas

konsentrasi tertinggi untuk mencegah

timbulnya rasa yang tidak enak. Dalam

jumlah kecil tembaga (Cu) diperlukan

untuk pembentukan sel-sel darah

merah, namun dalam jumlah besar

dapat menyebabkan rasa tidak enak di

lidah, selain dapat menyebabkan

kerusakan pada hati (Listiowati, dkk

2011).

Tembaga adalah logam merah

muda, yang lunak, dapat ditempa, dan

liat. Ia melebur pada 108,3oC. Karena

potensial elektroda standarnya adalah

positif, (+0.43 V untuk pasangan

Cu/Cu2+

), ia tak larut dalam asam

klorida dan asam sulfat encer,

meskipun dengan adanya oksigen ia

bisa larut sedikit. Asam nitrat yang

sedang pekatnya (8M) dengan mudah

melarutkan tembaga (Vogel, 1985).

Logam Pb, Cd dan Cu tidak

dibutuhkan oleh tubuh secara

belebihan. Apabila tubuh menyerap

logam-logam berbahaya secara

berlebih, akan menyebabkan keracunan

dan akan menyebabkan kerja organ

pada tubuh terganggu. Berdasarkan

uraian di atas maka sangat penting

untuk menganalisa kadar logam Pb, Cd

dan Cu (Wulandari, Amelia dan Sukesi

2013).

Ditinjau dari hubungan antara

konsentrasi dan absorbansi, maka

hukum lambertbeer dapat digunakana

jika sumbernya adalah monokromatis.

Pada AAS, panjang gelombang garis

absorbsi resonansi identik dengan

garis-garis emisi disebabkan keserasian

transisinya. Untuk bekerja pada

panjang gelombang ini diperlukan

suatu monokromator celah yang

menghasilkan lebar puncak sekitar

0.002 – 0.005 nm. Jelas pada teknik



AAS, diperlukan sumber radiasi yang

mengemisikan sinar pada panjang

gelombang yang tepat sama pada

proses absorbsi nya. Dengan cara ini

efek pelebaran puncak dapat

dihindarkan. Suber radiasi terssebut

dikenal sebagai lamu Hollowen

cathode (Khopkar, 1990).

Spektrofotometer serapan atom

(SSA) ditujukan untuk analisis

kuantitatif terhadap unsur-unsur logam.

Alat ini memiliki sensitivitas yang

cukup tinggi, sehingga sering dijadika

sebagai pilihan utama dalam

menganalisis unsur logam yang

konsentrasinya sangat kecil (ppm

bahkan ppb). Prinsip dasar pengukuran

SSA adalah penyerapan energi (sumber

cahaya) oleh atom-atom dalam keadaan

dasar menjadi atom-atom dam keadaan

tereksitasi. Pada pembentukan atom-

atom dalam keadaan dasar atau proses

atomisasi pada umumnya dilakukan

dalam nyala (Rohman, 2007).

III. METODOLOGI

3.1. Alat dan Bahan

3.1.1. Alat

Alat yang digunakan dalam

percobaan ini adalah spektrofotometer

serapan atom (SSA), labu takar 100

mL, labu takar 50 mL, gelas kimia 100

mL, botol semprot, spatula, corong,

pipet ukur 10 mL, pipet tetes, hot plate,

filler dan batang pengaduk.

3.2.2. Bahan

Bahan yang digunakan dalam

percobaan ini adalah padatan CuSO4,

larutan HNO3 0,1%, akuades, dan gas

asetilen.

3.3 Prosedur Kerja

3.3.1 pembuatan larutan standar

Larutan stock Cu (II) 1000 ppm

dipipet 1,25 ml kemudian dimasukkan

kedalam labu ukur 50 ml dan

ditambahkan akuades hingga tanda tera



3.3.2 Preparasi larutan sampel

Preparasi larutan sampel air

pelelangan sebanyak 50 ml yang

ditambahkan 2,5 mL larutan HNO3

serta diuapkan hingga volumenya 15

mL kemudian dimasukan dalam labu

takar 50 mL dan ditambahkan akuades

smpai tanda tera. Penambahan HNO3

berfungsi untuk melarutkan ion–ion

logam yang berada pada larutan

sampel.

3.3.3 Pembuatan larutan uji

Sampel air dipipet 4 kali

sebanyak 5 ml dan 1 kali sebanyak 10

mlkemudian dimasukkan dalam 5 labu

takar kemudian dimasukkan larutan

standar Cu 25 ppm dengan urutan

volume 2, 4, 6, 8 dan 10 ml ditambah

kan akuades.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pengamatan

4.1.1 Data pengamatan

Konsentrasi

(ppm)

Absorbansi A

1

2

3

4

5

Sampel air

pelelangan

0,206

0,388

0,547

0,672

0,793

0.46

4.1.2. Grafik hubungan antara

kosentrasi dan absorbansi.

4.2 Analisis Data

4.2.1 Perhitungan kosentarasi Cu

Dari grafik hubungan antara kosentrasi

dan absorbansi diperoleh persamaan :

y = 0,1458x + 0,0838

Untuk sampel air pelelangan

y = 0,1458x + 0,0838

0,046 = 0,1458 x + 0,0838

0,046- 0,0838 = 0,1458 x

-0,0378 = 0, 1458 x

x = -0,259 ppm.

y = 0,1458x + 0,0838 R² = 0,9916

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0 2 4 6

abso

rban

si

kosentrasi



4.3. Pembahasan

Spektrometri Serapan Atom

(SSA) adalah metode pengukuran

spektrum yang berkaitan dengan

serapan dan emisi atom. Bila suatu

molekul mempunyai bentuk spektra

pita, maka suatu atom mempunyai

spektra garis. Atom-atom yang terlibat

dalam metode pengukuran spektrometri

atomik haruslah atom-atom bebas yang

garis spektranya dapat diamati.

Pengamatan garis spektra yang spesifik

ini dapat digunakan untuk analisis

unsur baik secara kualitatif maupun

kuantitatif.

Metode (SSA) berprinsip pada

absorbsi cahaya oleh atom. Atom-atom

menyerap cahaya tersebut pada panjang

gelombang tertentu, tergantung pada

sifat unsurnya. Metode serapan atom

hanya tergantung pada perbandingan

komposisi oksida dengan fuel dan tidak

tergantung pada temperatur.

Spektrofotometri Serapan Atom

(AAS) adalah suatu metode analisis

yang didasarkan pada proses

penyerapan energi radiasi oleh atom-

atom yang berada pada tingkat energi

dasar (ground state). Penyerapan

tersebut menyebabkan tereksitasinya

elektron dalam kulit atom ke tingkat

energi yang lebih tinggi. Keadaan ini

bersifat labil, elektron akan kembali ke

tingkat energi dasar sambil

mengeluarkan energi yang berbentuk

radiasi.

Atom-atom bebas berinteraksi

dengan berbagai bentuk energi seperti

energi panas, energi elektromagnetik,

energi kimia dan energi listrik.

Interaksi ini menimbulkan proses-

proses dalam atom bebas yang

menghasilkan absorpsi dan emisi

(pancaran) radiasi dan panas. Radiasi

yang dipancarkan bersifat khas karena



mempunyai panjang gelombang yang

karakteristik untuk setiap atom bebas.

Perlakuan pertama dalam

penentuan kadar Cu dalam sampel air,

larutan induk Cu 100 mg/L diencerkan

menjadi 25 mg/L dalam 50 mL larutan.

Kemudian dibuat larutan standar pada

konsentrasi yang berbeda-beda yang

diencerkan dengan aquades untuk

menganalisis absorbansnya dengan

menggunakan AAS. Konsentrasi untuk

larutan standar Cu yaitu 2 mg/L, 4

mg/L, 6 mg/L, 8 mg/L dan 10 mg/L.

Fungsi dari larutan standar ini adalah

sebagai standar dalam pengukuran alat

yang nantinya hasilnya akan diplotkan

pada kurva standar untuk menentukan

nilai regresi dari kurva jika nilai regresi

tersebut mendekati 1 maka keakuratan

hasil perhitungan yang diperoleh dapat

dipertanggung jawabkan atau jika

dilakukan pengulangan akan memiliki

hasil yang hampir sama.

Perlakuan kedua yaitu Preparasi

larutan sampel air pelelangan sebanyak

50 ml yang ditambahkan 2,5 mL

larutan HNO3 serta diuapkan hingga

volumenya 15 mL kemudian

dimasukan dalam labu takar 50 mL

dan ditambahkan akuades smpai tanda

tera. Penambahan HNO3 berfungsi

untuk melarutkan ion–ion logam yang

berada pada larutan sampel serta

memutus ikatan senyawa kompleks

organologam. Selama penambahan

HNO3 dilakukan pemanasan pada suhu

120°C, asam nitrat yang mempunyai

sifat sebagai oksidator kuat, dengan

adanya pemanasan pada proses

destruksi akan mempercepat

pemutusan ikatan organologam.

Penentuan kadar Cu dalam

percobaan ini, digunakan instrumen

Spektroskopi Serapan Atom (SSA).

Spektroskopi serapan atom

menggunakan lampu sesuai panjang



gelombang maksimum yang dapat

menyerap sampel secara maksimum.

Metode yang digunakan serapan atom

(SSA) dengan sensitifitas yang tinggi

sehingga dari data yang dihasilkan

berturut-turut memiliki rata-rata

konsentrasi 2 ppm, 4 ppm, 6 ppm, 8

ppm dan 10 ppm dengan nilai

absorbansi pada SSA berturut-turut

0,206, 0,388, 0,547, 0,672, dan 0,793.

Absorbansi menunjukkan kemampuan

sampel untuk menyerap radiasi

elektromagnetik pada panjang

gelombang maksimum.

Absorbansi yang dihasilkan

berbanding lurus dengan konsentrasi

larutan standar yaitu semakin besar

konsentrasi yang digunakan, maka

absorbansnya juga semakin besar.

Setelah didapatkan absorbans dari

larutan standar, maka dibuat grafik

hubungan antara konsentrasi dengan

absorbans yang kemudian dihasilkan

regresi linear. Nilai regresi linear (R)

dapat digunakan untuk menentukan

konsentrasi larutan sampel. Regresi

linear yang mendekati 1, maka

absorbans yang dihasilkan sudah cukup

baik (mendekati kebenaran). Dari data

larutan standar Cu, maka dapat dibuat

kurva kalibrasi konsentrasi versus

absorbansi dengan persamaan regresi

linier y = 0,1458 x + 0,0838.

Persamaan garis ini nantinya digunakan

untuk menentukan konsentrasi sampel

air pelelangan dengan mensubtitusi

nilai absorbansi y = 0,046 pada

persamaan garis y = 0,1458 x + 0,0838

sehingga diperoleh kosentrasi sampel

air pelelangan sebesar -0,259 ppm.

Nilai absorbansi sampel air

pelelangan yang diperoleh bernilai

negatif ini bisa dikarenakan adanya

kesalahan pada saat preparasi larutan

sampel yang kurang teliti.



V. PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat ditarik

dalam percobaan penentuan kadar

tembaga Cu dalam sampel air dengan

menggunkan metode spektrofotometer

SSA yaitu :

1. Uji kualitatif dan kuantitatif dari

sampel mengandung unsur logam

tembaga (Cu) berurut-urut yaitu 2

mg/L, 4 mg/L, 6 mg/L, 8 mg/L

dan 10 mg/L. Nilai kosentrasi Cu

berturut-turut 0,206, 0,388,

0,547, 0,672, dan 0,793 Å.

2. Prinsip kerja SSA yaitu absorbsi

cahaya oleh atom. Atom-atom

menyerap cahaya tersebut pada

panjang gelombang tertentu,

tergantung pada sifat unsurnya.

Metode serapan atom hanya

tergantung pada perbandingan

komposisi oksida dengan fuel

dan tidak tergantung pada

temperatur.

DAFTAR PUSTAKA

Khopkar,S.,M., 2003. “Konsep Dasar

Kimia Analitik”, Cetakan

Pertama, UI-Press ; Jakarta.

Listiowati., Wiranti S. R., dan Pri

Iswati Utami. 2011. “Analisis

Cemaran Tembaga Dalam Air

Sumur Industri Pelapisan Emas

Di Kota Tegal Dengan Metode

Spektrofotometri Serapan

Atom”. Jurnal Pharmacy.

Vol.08 No. 03

Rohman,A., 2007. “Kimia Farmasi

Analisis”, Cetakan Kedua,

Penerbit Pustaka Pelajar,

yogyakarta.

Vogel, 1985. “Kimia Analisis

Anorganik Kualitatif”, Cetakan

Pertama, PT. Kalman Media

Pustaka ; Jakarta.

Wulandari, Amelia. A. dan Sukesi

2013. “Preparasi Penentuan

Kadar Logam Pb, Cd dan Cu

dalam Nugget Ayam Rumput

Laut Merah (Eucheuma

cottonii)”.Jurnal Sains Dan

Seni Pomits Vol. 2, No.2,





