BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tanaman Singkong - Analisis Kadar Timbal(Pb) Pada Tepung Tapioka Dengan Metode Spektrofotometri Serapan Atom

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tanaman Singkong

2.1.1 Taksonomi Singkong

Menurut (Salim, 2012) taksonomi tanaman Singkong adalah sebagai berikut : Kingdom : Plantae Devisi : Spermatophyta Sub Divisi : Angiospermae Family : Euphorbiaceae Genus : Manihot Spesies : Manihot esculenta

2.1.2 Manfaat Tanaman Singkong

Singkong merupakan jenis makanan yang hampir semua orang sudah mengenalnya.Banyak orang yang menyenangi makanan yang satu ini karena bisa dibuat aneka masakan yang lezat dengan khasiat yang banyak. Jenis makanan yang sangat mudah menanamnya ini tiak hanya umbinya yang bisa dimanfaatkan, tetapi juga daunnya. Menurut pakar tanaman obat, Prof. Hembing Wijayakusuma, singkong memiliki efek farmakologis yang sangat baik bagi kesehatan.Efek farmakologis yang terdapat dalam singkong seperti antioksidan, antikanker, serta dapat menambah nafsu makan. Selain itu, dalam sigkong terdapat, berbagai dalam ubi singkong adalah kalori, fosfor, protein, lemak, hidrat arang, zat besi, vitamin B an C, dan amilum (Rushide, 2010).

Secara umum, singkong bermanfaat untuk menjaga kesehatan dan digunakan sebagai obat penyembuhan, seperti mengobati rematik, sakit kepala, demam, luka, diare, cacingan, disentri, rabun senja, beri-beri, dan meningkatkan stamina tubuh (Rushide, 2010).

Singkong merupakan salah satu komoditas pertanian yang telah banyak diolah menjadi berbagai produk jadi atau produk setengh jadi yang memiliki nilai tambah lebih tinggi. Umbi singkong merupakan sumber energi yang kaya karbohidrat, namun sangat miskin protein, Di Indonesia tanaman singkong memiliki bermacam nama, antara lain singkong, ketela pohon, ubi kayu, dan lain- lain. Sebagian tanaman singkong telah dimanfaatkan, dari umbi, batang, hingga daunnya.Hampir semua bagian dapat dimanfaatkan. Daun singkong digunakan untuk sayur-mayur, batang singkong untuk pegembangbiakan secara stek atau tanam pagar, kulit singkong diolah menjadi keripik kulit singkong, sedangkan umbi singkong telah banyak diproses menjadi macam-macam produk, salah satunya tepung tapioka. Sebagian masyarakat telah memanfaatkan singkong sebagai pengganti nasi karena ketidakmampuan ekonomi untuk membeli beras (Salim, 2012).

2.2 Tepung Tapioka

Singkong dapat tumbuh pada berbagai jenis lahan.Umumnya singkong ditanam di kebun, pekarangan atau dipematang sawah, baik secara monokultur maupun tumpang sari dengan kacang tanah, kacang hijau, atau tanaman hortikultura seperti cabai. Singkong dimanfaatkan sebagai bahan pangan, bahan baku industri, dan makanan ternak. Singkong yang telah di panen mudah menjadi rusak, yaitu berubah menjadi coklat kebiruan. Oleh karena itu singkong perlu segera diolah setelah dipanen. Salah satu cara pengolahan singkong adalah diolah menjadi tepung tapioka (Anonim, 2015).

Pengolahan tepung tapioka: kupas kulit umbi, lalu cuci hingga bersih. Kemudian parut umbi dengan pemarut, lalu tampung parutan dalam tempat yang berisi air bersih. Tampung air perasan dalam wadah.Lakukan penyaringan parutan berulang kali sampai air perasan menjadi jernih.Kemudian endapkan air persasan selama 24 jam.Kemudian buang air endapan yang mengandung lendir dan kotoran, lalu ganti dengan air bersih sambil diaduk.Lakukan penggantian air 2-3 kali agar tepung yang dihasilkan berwarna putih bersih.Kemudian keluarkan tepung dari wadah pengendapan lalu letakkan dalam tampah (nyiru). Hancurkan gumpalan-gumpalan tepung basah dengan cara diremas-remas hingga tepung menjadi halus. Kemudian jemur tepung tapioka di terik matahari hingga kering (Anonim, 2015).

Cara membuatnya, singkong dikupas lalu dipotong potong dan digiling. Hasilnya direndam dalam bak lalu disaring.Ampasnya dibuang, sedang cairannya

2.2.1 Diagram Alir Proses Pembuatan Tepung Tapioka

Kupas kulit singkong hingga bersih

↓

Cuci singkong hingga bersih

↓

Parut singkong menjadi parutan halus

↓

Tampung dalam bak bersih air bersih Sambil diremas-remas dengan tangan

↓

Tuang hasil remasan keatas saringan kain putih, dan tampung air Perasan dalam wadah atau bak, lakukan penyaringan parutan singkong berkali-kali hingga air perasan jernih

↓

Endapkan air perasan dalam wadah atau bak pengendapan selama 24 jam

↓

Buang air endapan, kemudian ganti dengan air bersih sambil diaduk-aduk sampai merata. Lakukan penggantian air bersih 2-3 kali agar tepung yang dihasilkan berwarna putih bersih

↓

Jemur tepung tapioka hingga kering (Anonim, 2015).

Singkong dapat tumbuh pada berbagai jenis lahan.Umumnya singkong ditanam di kebun, pekarangan atau dipematang sawah, baik secara monokultur hortikultura seperti cabai. Singkong dimanfaatkan sebagai bahan pangan, bahan baku industri, dan makanan ternak. Singkong yang telah di panen mudah menjadi rusak, yaitu berubah menjadi coklat kebiruan. Oleh karena itu singkong perlu segera diolah setelah dipanen. Salah satu cara pengolahan singkong adalah diolah menjadi tepung tapioka. Singkong dipanen pada saat sudah berumur tua agar tepung yang diperoleh maksimal.Untuk varietas genjah, singkong dipanen pada umur 6-8 bulan an untuk variets dalam pada umur 9-12 bulan (Anonim, 2015).

2.2.2 Pencemaran Tepung Tapioka

Pencemaran atau polusi adalah masuknya sesuatu yang dilakukan oleh manusia kedalam lingkungna berupa bahan yang kemungkinan besar menyebabkan bahaya terhadap kesahatan manusia (Muklish, dkk.,2011).

Pencemaran logam berat terhadap alam lingkungan merupakan suatu proses yang erat hubungannya dengan penggunaan logam tersebut oleh manusia.

Pada awal digunakannya logam pada alat, belum diketahui pengaruh pencemaran pada lingkungan. Proses oksidasi dari logam yang menyebababkan perkaratan sebelumnya merupakan tanda-tanda adanya hal tersebut. Tahun demi tahun ilmu kimia berkembang dengan cepat dan dengan nilai ditemukannya garam logam PbNO

3 .serta diperjualbelikannya garam tersebut untuk industry, maka tanda-tanda pencemaran lingkngan mulai timbul (Darmono,1995).

Pencemaran logam berat dapat terjadi pada daerah lingkungan yang bermacam-macam ini dan ini dapat dibagi menjadi tiga golongan, yaitu udara, hubungannya dengan sifat-sifat logam itu sendiri, sedangkan pencemaran tanah daratan atau air/lautan erat hubungannya dengan penggunaan logam itu sendiri.Pencemaran udara biasanya terjadi pada proses-proses industri yang menggunakan suhu tinggi, sedangkan logam seperti As, Cd, Hg, Pb, adalah logam yang mudah menguap. Pencemaran daratan dan air terjadi karena pembuangan limbah, dari industri penggunaan logam yang bersangkutan secara tidak terkontrol (pabrik ak/baterai) atau penggunaan bahan yang mengandung logam itu sendiri (Darmono,1995).

Pencemaran logam berat pada tanah daratan sangat erat hubungnnya dengan pencemaran udara dan air. Partikel logam berat yang beterbangan di udara akan terbawa oleh air hujan yang membasahi tanah sehingga timbul pencemaran tanah. Pada umumnya kandungan logam berat secara alamiah sangat rendah didalam tanah, kecuali tanah tersebut merupakan daerah pertambangan atau tanah tersebut sudah tercemar (Darmono,1995).

2.3 Timbal (Pb)

Timbal (Pb) (A r : 207.19). Timbal adalah logam yang berwarna abu-abu

kebiruan, dengan rapatan yang tinggi (11,48 g ml pada suhu kamar). Ia juga mudah melarut dalam asam nitrat yang sedang pekatnya (8M) (Vogel,1985).

Timbal atau Plumbum (Pb) adalah metal kehitaman.Dahulu digunakan sebagai konstituen didalam cat, baterai, dan saat ini banyak digunakan dalam bensin. Timbal (Pb) organik (TEL = tetra ethyl lead) sengaja ditambahkan ke sistemik.Keracunan Timbal (Pb) akan menimbulkan gejala: rasa logam di mulut, garis hitam pada gusi, muntah-muntah, perubahan kepribadian, kelumpuhan, dan kebutaan (Slamed, 1994).

Timbal (Pb) dalam bentuk larutan diabsorbsi sekitar 1-10% melalui dinding saluran pencernaan. Sistem darah porta hepatis (dalam hati) membawa timbal tersebut dan didistribusikan ke dalam jaringan. Timbal (Pb) kemudian diekskresikan melalui urin dan feses. Kebanyakan ekskresi terjadi melalui cairan empedu kedalam intestinum dan ginjal melalui air susu, keringat, dan rambut (Darmono,1995).

Logam berat merupakan komponen alami tanah.Elemen ini tidak dapat didegradasi maupun dihancurkan, logam ini dapat masuk kedalam tubuh manusia melalui makanan, air minum, atau melalui udara.Logam berat merupakan pencemar yang berbahaya dan bersifat racun bagi sel meskipun dalam konsentrasi rendah (Martanigtas, 2004).

Timbal (Pb) memiliki nomor atom 82; bobot atom 207,21; valensi 2-4. Timbal (Pb) merupakan logam yang sangat beracun terutama terhadap anak-anak. Secara alami ditemukan pada tanah. Timbal (Pb) tidak berbau dan tidak berasa. Timbal (Pb) dapat bereaksi dengan senyawa-senyawa lain membentuk berbagai senyawa-senyawa timbal, baik senyawa-senyawa organik seperti timbal oksida (PbO), timbal klorida (PbCl ) dan lain-lain. Sumber-sumber timbale (Pb) antara

lain cat usang, debu, udara, makanan, tanah yang terkontaminasi dan bahan bakar bertimbal. Penggunaan senyawa-senyawa Timbal (Pb) antara lain pembuatan gelas, penstabil pada senyawa-senyawa PVC, cat berbasis minyak, zat pengoksidasi dan bahan bakar (SNI, 2009).

2.3.1 Manfaat Timbal (Pb) Timbal (Pb) dan persenyawaan banyak digunakan dalam berbagai bidang.

Dalam industri baterai digunakan sebagai bahan aktif dalam pengaliran arus elektron, untuk kabel telepon, kabel listrik, bahan peledak, pewarnaan cat, pengkilapan keramik dan bahan anti api, pembangkit listrik tenaga panas, aditif untuk bahan bakar kendaraan bermotor (Palar, 2004).

2.3.1.1 Penggunaan Dalam Bidang Industri

Timbal (Pb) sebagai salah satu zat yang dicampurkan kedalam bahan bakar (premium dan premix), yaitu (C

2 H

5 )

4 Pb atau TEL (Tetra Ethyl Lead) yang

digunakan sebagai bahan aditif, yang berfungsi meningkatkan angka oktan sehingga penggunaannya akan menghindarkan mesin dari gejala “ngelitik” yang berfungsi sebagai pelumas bagi kerja antar katup mesin dengan dudukan katup

valve seat serta valve guide. Keberadaan Octane booster dibutuhkan dalam mesin

agar mesin bisa bekerja dengan baik (Widowati, 2008).

2.3.2 Efek Toksik Timbal (Pb)

Timbal (Pb) berpengaruh negatif pada semua organ yaitu dengan mengganggu enzim oksidase sebagai akibatnya menghambat sistem metabolisme Gejala yang khas dari keracunan Pb ini dibagi menjadi 3 bentuk yaitu: Gastroenteritis. Ini disebabkan oleh reaksi ransangan garam Pb pada mukosa saluran pencernaan sehingga menyebabkan pembengkakan dan gerakan kontraksi rumen dan usus terhenti, peristaltic usus menurun sehingga terjadi konstipasi dan kadang-kadang diare.Timbal terbawa dalam darah dan lebih dari 95% berikatan dengan eritrosit.Ini menyebabkan mudah pecahnya sel darah merah dan berpengaruh terhadap sintesis Hb, sehingga menyebabkan anemia. Timbal (Pb) menyebabkan kerusakan sel endotel dan kapiler darah diotak (Darmono,1995).

Didalam tubuh manusia, Timbal (Pb) bisa menghambat aktivitas enzim yang terlibat dalam pembentukan hemoglobin (Hb) dan sebagian kecil Timbal (Pb) diekskresikan lewat urin atau feses karena sebagian terikat oleh protein, sedangkan sebagian lagi terakumulasi dalam ginjal, hati, kuku, jaringan lemak dan rambut. Toksisitas kronis sering dijaumpai pada pekerja tambang dan pabrik pemurnian logam, pabrik mobil (proses pengecatan), pembuatan baterai, percetakan, pelapisan logam, dan pengecatan. Paparan Timbal (Pb) secara kronis bisa mengakibatkan kelelahan, kelesuhan, gangguan iritabilitas, gangguan gastrointestinal, kehilangan libido, infertilitas pada laki-laki, gangguan menstruasi serta aborsi spontan pada wanita, depresi, sakit kepala, sulit berkonsentrasi, daya ingat terganggu, dan sulit tidur (Widowati, 2008).

Toksisitas akut bisa terjadi jika Timbal (Pb) masuk kedalam tubuh seseorang melalui makanan atau menghirup gas Timbal (Pb) dalam waktu yang relatif pendek dengan dosis atau kadar yang relatif tinggi. Timbal (Pb) bisa membuat anak-anak bersifat hiperaktif. Selain itu, Timbal (Pb) juga mempengaruhi organ-organ tubuh, antara lain sistem saraf, ginjal, sitem reproduksi, sistem endokirn, dan jantung, serta gangguan pada otak sehingga anak mengalami gangguan kecerdasan dan mental. Pada wanita hamil, logam Timbal (Pb) mampu melewati plasenta dan kemudian akan ikut masuk kedalam sistem peredaran darah janin (Widowati, 2008).

Gejala khas keracunan timbal (Pb) pada anak berbeda dengan orang dewasa.

Kerusakan sara perifer (saraf tepi) lebih mengalami kerusakan pada orang dewasa daripada kerusakan saraf pusat yang dialami oleh anak-anak tersebut ialah: nafsu makan berkurang, sakit perut, muntah-muntah, bergerak terasa kaku, kelemahan, tidak ingin bermain, peka terhadap ransangan, sempoyongan bila bergerak, sulit berbicara, hasil tes psikologik terlihat sangat rendah, gangguan pertumbuhan otak (ensepalopati), dan koma. Gejala yang khas keracunan pada orang dewasa adalah kepucatan, sakit perut, konstipasi, munta-muntah, anemia, dan yang paling sering adalah terlihatnya warna biru “garis biru” pada gusi (Darmono,1995).

Timbal (Pb) dapat masuk ke dalam tubuh melalui pernafasan dan makanan.Konsumsi Timbal (Pb) dalam jumlah banyak secara langsung menyebabkan kerusakan jaringan, termasuk kerusakan jaringan mucosal. Sistem yang paling sensitif adalah sistem sintesis jaringan darah (hematopoietic) sehingga biosintesis haema terganggu. Semua sel-sel yang sedang aktif berkembang sensitif terhadap Timbal (Pb).Timbal juga dapat merusak saraf (SNI,

2.3.3 Pencegahan Pencemaran Timbal (Pb)

Salah satu upaya untuk mengurangi pencemaran Timbal (Pb) di udara adalah dengan mengurangi emisi gas buang yang mengandung Timbal (Pb), yang meliputi: 1.

Penggunaan bensin bebas Timbal (Pb) 2. Mengurangi kepadatan lalu lintas yang berpotensi meningkatkan emisi gas buang yang mengandung Timbal (Pb)

3. Gerakan hemat energi bahan bakar 4.

Mencegah anak menelan/menjilat mainan bercat atau berbahan mengandung cat

5. Tidak makan, tiak minum, tidak merokok dikawasan yang tercemar Timbal (Pb) 6. Menyediakan fasilitas ruang makan yang terpisah dari lokasi pencemaran

Timbal (Pb) 7. Tempat penyimpanan makanan atau minuman tertutup sehingga tidak kontak dengan debu atau asap Timbal (Pb)

8. Mengurangi emisi gas buang yang mengandung Timbal (Pb), baik dari kendaraan bermotor maupun industri

9. Bagi para pekerja yang kontak dengan Timbal (Pb) sebaiknya mereka menggunakan peralatan standar keamanan dan keselamatan kerja (Widowati, 2008).

2.4. Mesin Analisis

Untuk mengetahui tingkat kandungan logam dalam sampel, mesin untuk mengukur jumlah logam merupakan alat yang utama. Ada beberapa jenis mesin yang digunakan, tergantung jenis logam yang diperiksa dan tingkat sensiivitas pengukuran Yang diperlukan.Kebanyakan logam diukur dengan sitem atomisasi, ada yang dengan sistem kalorimetri dan ada yang dapat menggunakan kedua sistem tersebut.Mesin dengan sistem atomiasi ada beberapa macam yaitu dengan menggunakan nyala atau (flame) dan ada yang menggunakan pembakaran (graphite furnance).Mesin yang menggunakan sistem nyala disebut flame atomic

absorption spectrophotometry , biasanya untuk mengukur logam dalam jumlah

relatif besar (dalam ppm).Tetapi mesin ini juga dapat digunakan untk mengukur dalam jumlah yang kecil (ppb) (Darmono, 1995).

2.4.1 Spektrofotometri Serapan Atom

Cara kerja mesin ini berdsarkan penguapan larutan sampel, kemudian logam yang terkandung di dalamnya diubah menjadi atom bebas. Atom tersebut mengabsorbsi radiasi dari sumber cahaya yang dipancarkan dari lampu katoda (hollow cathode lamp) yang mengandung unsure yang akan ditentukan.

Banyaknya penyerapan radiasi kemudian diukur panjng gelombang tertentu menurut jenis logamnya (Darmono, 1995).

Metode spktrofotometri serapan atom mendasarkan pada prinsip absorbsi tertentu, tergantung pada sifat unsurnya. Sebagai contoh, natrium menyerap pada 589 nm, uranium pada 358,5 nm, sementara kalium menyerap pada panjang gelombang 766,5 nm (Rohman, 2007).

2.4.2 Intrumentasi Serapan Atom Spektrofotometer

Sistem peralatan spektrofotometer serapan atom adalah 1.

Sumber sinar Sumber sinar yang lazim adalah lampu katoda berrongga (hallow cathode

lamp ). Lampu ini terdiri atas tabung kaca tertutup yang mengandung satu

katoda dan anoda.Katoda sendiri berbentuk silinder berongga yang terbuat dari logam atau dilapisi dengan logam tertentu.Tabung logam ini diisi dengan gas mulia (neon dan argon) dengan tekanan rendah (10-15 torr).Neon biasanya lebih disukai karena memberi intensitas pancaran lampu yang lebih rendah. Bila antara anoda dan katoda diberi suatu selisih tegangan yang tinggi (600 volt), maka katoda akan memancarkan berkas-berkas elektron yang bergerak menuju anoda yang mana kecepatan dan energinya sangat tinggi. Elektron-elektron dengan yang mana kecepatan dan energinya sangat tinggi, elektron-elektron dengan energi tinggi ini dalam perjalanannya menuju anoda akan bertabrakan dengan gas-gas mulia diisikan tadi (Rohman, 2007).

2. Tempat sampel

Dalam analisis dengan spektrofotometri serapan atom, sampel yang dalam keadaan dasar. Ada terbagi macam alat yang dapat digunakan untuk mengubah suatu sampel menjadi uap atom-atom yaitu: dengan nyala (flame) dan dengan tanpa nyala (flameles) (Rohman, 2007).

Nyala (flame) Nyala digunakan untuk mengubah sampel yang berupa padatan atau cairan menjadi bentuk uap atomnya, dan juga berfungsi untuk atomisasi.Pada spektrofotometri emisi atom, nyala ini berfungsi untuk mengeksitasikan atom dari tingkat dasar menjadi tingkat yang lebih tinggi (Rohman, 2007).

Suhu yang dicapai oleh nyala tergantung pada gas-gas yang digunakan, misalnya untuk gas batubara-udara, suhunya kira-kira

⁰ ⁰ ⁰

sebesar 1800

C, gas alam-udara 1700

C, asetilen-udara 2200 C dan

⁰

gas asetilen-dinitrogen oksida (N O) sebesar 3000 C (Rohman,

2 2007).

Tanpa nyala (flameless) Teknik atomisasi dengan nyala dinilai kurang peka karena atom gagal mencapai nyala, tetesan sampel yang masuk ke dalam nyala yang terlalu besar, dan proses atomosasi yang kurang sempurna. Oleh karena itu timbullah suatu teknik atomisasi yang baru yakni atomisasi tanpa nyala.Pengatoman dapat dilakukan dengan tungku dari grafit seperti tungku yang dikembangkan oleh Masmann (Rohman, 2007).

3. Monokromator

Pada Spektrofotometer serapan atom, monokromator dimaksudkan untuk memisahkan dan memilih panjang gelombang yang digunakan dalam analisis. Disamping sistem optik, dalam monokromator juga terdapat suatu alat yang digunakan untuk memisahkan radiasi resonansi dan kontinyu yang disebut dengan chopper (Rohman, 2007).

4. Detektor

Detektor digunakan untuk mengukur intensitas cahaya yang melalui tempat pengatoman.Biasanya digunakan tabung penggandaan foton (photomultiplier tube). Ada 2 cara yang dapat digunakan dalam sistem deteksi yaitu yang memberikan respon terhadap radiasi resonansi dan radiasi kontinyu, dan yang hanya memberikan respon terhadap radiasi resonansi (Rohman, 2007).

5. Readout

Readout merupakan suatu alat petunjuk atau dapat juga diartikan sebagai sistem pencatat hasil.Pencatat hasil dilakukan dengan suatu alat yang telah terkalibrasi untuk pembacaan suatu transmisi atau absorbsi.Hasil pembacaan dapat berupa angka atau berupa kurva dari suatu recorder yang menggambarkan absorbansi atau intensitas emisi (Rohman, 2007). Untuk keperluan analisis kuantittif dengan Spektrofotometer serapan atom, maka sampel harus dalam bentuk larutan.Untuk menyiapkan larutan, sampel harus diperlakukan sedemikian rupa yang pelaksanaannya adalah bahwa larutan yang akan dinalisis haruslah sangat encer (Rohman, 2007).

Ada beberapa cara untuk melarutkan sampel, yaitu : 1.

Langsung dilarutkan dengan pelarut yang sesuai 2. Sampel dilarutkan dengan suatu asam 3. Sampel dilarutkan dengan suatu basa atau dilebur terlebih dahulu dengan basa kemudian hasil leburan dilarutkan dalam pelarut yang sesuai. Metode pelarut apapun yang akan dipilih untuk dilakukan analisis dengan

Spektrofotometer serapan atom, yang terpenting adalah bahwa larutan yang dihasilka harus jernih, stabil, dan tidak mengganggu zat-zat yang akan dianalisis.

Metode kuantifikasi hasil analisis dengan metode Spektrofotomtri serapan atom yang dilakukan adalah dengan menggunakan kuantifikasi dengan kurva baku (kurva kalibrasi). SSA bukan merupakan metode analisis yang absolut.Suatu perbandingan dengan merupakan metode yang umum dalam melakukan metode analisis kuantitatif (Rohman, 2007).

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tanaman Singkong - Analisis Kadar Timbal(Pb) Pada Tepung Tapioka Dengan Metode Spektrofotometri Serapan Atom