Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental yang bertujuan untuk mengetahui perbandingan kadar logam timbal, kadmium dan seng dalam sayur
sawi segar dan sawi rebus
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
Lokasi penelitian dilakukan di Laboratorium Kimia Farmasi Kualitatif Fakultas Farmasi USU, Laboratorium Biologi FMIPA, Laboratorium Kimia
Analitik FMIPA, Laboratorium Pusat Penelitian Kelapa Sawit PPKS Medan dan salah satu perusahaan industri swasta di Kota Medan. Penelitian ini dilakukan
pada bulan Maret-Juni 2010.
3.2 Bahan-bahan 3.2.1 Sampel
Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah sayur sawi Brassica chinensis L. yang ditanam disekitar lokasi PT.Growth Sumatera Industry GSI
dan PT.Gunung Gahapi Shakti KIM I Medan-Belawan.
3.2.2 Pereaksi
Bahan kimia yang digunakan dalam penelitian ini adalah bahan berkualitas untuk analisis p.a spesifikasi E.Merck kecuali dinyatakan lain yaitu larutan
standar timbal 1000 mcgml, larutan standar kadmium 1000 mcgml, larutan standar seng 1000 mcgml, asam nitrat 65 vv, dithizon 98 bb, kristal kalium
sianida 98 bb, ammonium hidroksida 25 vv, kloroform 37 vv dan akuades Laboratorium Kimia Farmasi Kuantitatif.
3.3 Alat-alat
Spektofotometer Serapan Atom GBC Avanta ∑, Austral ia dengan nyala
campuran Asetilen-Udara lengkap dengan Lampu Katoda Cd dan Zn,
Universitas Sumatera Utara
Spektrofotometer Serapan Atom GBC Avanta GF 3000 ∑, Australia
dengan Lampu Katoda Pb, Neraca Analitik AND GF-200, Japan, Tanur Fisher
Isotemp
®
Muffle Furnace Model 184, Germany, Hot plate, pH Meter, Oven, Lemari asam, Desikator, Blender, Pisau stainless steel, Spatula, Krus Porselen,
botol kaca dan alat-alat gelas Pyrex.
3.4 Rancangan Penelitian 3.4.1 Pembuatan Pereaksi
3.4.1.1 Larutan HNO
3
5N
Larutan HNO
3
65 vv sebanyak 350 ml diencerkan dengan akuades hingga 1000 ml Ditjen POM, 1979.
3.4.1.2 Larutan NH
4
OH 1N
Ammonium hidroksida 25 vv sebanyak 15,6 ml diencerkan dalam 1000 ml akuades Ditjen POM, 1979.
3.4.1.3 Larutan Dithizon 0,005 bv
Difeniltiokarbazen dithizon 98 bb sebanyak 5 mg dilarutkan dalam 100 ml kloroform Vogel, 1979.
3.4.1.4 KCN 10 bv
Larutkan 1 g kristal KCN 98 dalam 10 ml akuades Vogel, 1979.
3.4.2 Metode Pengambilan Sampel
Pengambilan sampel dilakukan secara purposif dan diasumsikan semua sawi yang ditanam di belakang seberang Sei Deli telah terpapar oleh logam berat
Universitas Sumatera Utara
timbal, kadmium dan seng yang berasal dari emisi cerobong industri Growth Sumatera Industry GSI dan industri Gunung Gahapi Shakti.
3.4.3 Penyiapan Sampel
Sampel yang digunakan adalah sayur sawi yang ditanam di lingkungan sekitar PT.Growth Sumatera Industry GSI dan PT.Gunung Gahapi Shakti
Kawasan Industri Medan-Belawan Gambar sampel dapat dilihat pada Lampiran 1. Sampel sebanyak ± 1,5 kg, dipotong kecil-kecil ± 2 cm, kemudian dicuci
bersih dan ditiriskan sampai air cucian hilang. Lakukan penetapan kadar air metode gravimetri untuk mengetahui penimbangan berat sawi kering yang setara
dengan berat sawi basah. Prosedur : Sawi segar yang telah diris-iris halus ditimbang sebanyak ± 10 g
dimasukkan di dalam wadah yang telah ditara. Keringkan pada suhu 105
o
selama 5 jam, dan ditimbang. Lanjutkan pengeringan dan timbang pada jarak 1 jam
sampai perbedaan antara dua penimbangan berturut-turut tidak lebih dari 0,25
FI, ed IV. Data, perhitungan dan hasil dapat dilihat pada Lampiran 2.
Perlakuan untuk sampel dilakukan dengan menimbang sebanyak ± 500 g sawi segar yang telah dipotong kecil-kecil ± 2 cm dan dicusi bersih dibagi dua
secara acak, masing-masing bagian dilakukan dengan 2 perlakuan.
Perlakuan pertama :
Universitas Sumatera Utara
Sampel ditimbang ± 25 g dan direbus di dalam air mendidih selama ± 3 menit. Angkat dan tiriskan, masukkan sawi hasil rebusan ke dalam krus porselen
dan dijadikan sampel 1
Perlakuan kedua :
Sampel ditimbang ± 25 g, kemudian keringkan di dalam oven, setelah kering dihaluskan dengan menggunakan blender, kemudian ditimbang serbuk
sebanyak ± 2 g, dimasukkan kedalam krus porselen dan dijadikan sampel 2.
Gambar dapat dilihat pada Lampiran 3. 3.4.4 Proses Destruksi
Sampel 1 dan 2 diarangkan diatas hot plate dengan suhu 100
o
C selama ± 2 jam dan diabukan dalam tanur dengan temperatur awal 25
o
C dan perlahan-lahan temperatur dinaikkan hingga suhu 500
o
C. Pengabuan dilakukan selama 8 jam dan dibiarkan hingga dingin pada desikator Haswell, 1991. Perlakuan yang sama
diulang sebanyak 6 kali.
3.4.5 Pembuatan Larutan Sampel
Sampel hasil destruksi yang telah jadi abu dilarutkan dalam 10 ml HNO
3
5N kemudian dipanaskan di hot plate hingga larutan jernih, lalu dituangkan ke dalam labu tentukur 25 ml dan diencerkan dengan akuades hingga garis tanda
Haswell, 1991. Kemudian disaring dengan kertas saring Whatman No. 42. Filtrat pertama sebanyak 2 ml dibuang untuk menjenuhkan kertas saring kemudian filtrat
selanjutnya ditampung ke dalam botol. Larutan ini digunakan untuk analisis
kualitatif dan kuantitatif. Flowsheet dapat dilihat pada Lampiran 4.
3.5 Analisis Kualitatif
Universitas Sumatera Utara
3.5.1 Analisis Kualitatif untuk Timbal
Ke dalam tabung reaksi dimasukkan 5 ml larutan sampel, diatur pH-nya 8 dengan penambahan ammonium hidroksida 1N, dimasukkan kalium sianida,
ditambahkan 5 ml dithizon 0,005 kocok kuat, dibiarkan lapisan memisah dan terbentuk warna merah pada lapisan kloroform Vogel, 1979.
3.5.2 Analisis Kualitatif untuk Kadmium
Ke dalam tabung reaksi dimasukkan 5 ml larutan sampel, diatur pH-nya 12 dengan penambahan ammonium hidroksida 1N, ditambahkan 5 ml dithizon
0,005 kocok kuat, dibiarkan lapisan memisah dan terbentuk warna merah terang pada lapisan kloroform Vogel, 1979.
3.5.3 Analisis Kualitatif untuk Seng
Ke dalam tabung reaksi dimasukkan 5 ml larutan sampel, diatur pH-nya 5 dengan penambahan ammonium hidroksida 1N, ditambahkan 5 ml dithizon
0,005 kocok kuat, dibiarkan lapisan memisah dan terbentuk warna merah tua pada lapisan kloroform Vogel, 1979.
Hasil analisis kualitatif untuk logam timbal, kadmium dan seng dengan dithizon
0,005 dapat dilihat pada Lampiran 5. 3.6 Analisis Kuantitatif
3.6.1 Pemilihan Lampu Katoda Pemilihan lampu katoda dilakukan berdasarkan jenis logam yang akan
diperiksa.
3.6.2 Penentuan Panjang Gelombang Maksimum
Universitas Sumatera Utara
Penentuan panjang gelombang maksimum dilakukan dalam beberapa
langkah yaitu pasang lampu katoda yang sejenis dengan logam yang akan dianalisis, alat dihidupkan. Pilih panjang gelombang yang diinginkan. Panjang
gelombang yang tersedia adalah 217,0 nm; 283,3 nm; 368,4 nm untuk logam timbal, 228,9 nm; 326,1 nm untuk logam kadmium dan 213,9 nm; 307,6 nm untuk
logam seng. Semakin kecil panjang gelombang, maka hasil analisis yang diperoleh akan semakin baik, maka panjang gelombang yang digunakan untuk
masing-masing logam timbal, kadmium dan seng berturut-turut adalah 217,0 nm; 228,9 nm dan 213,9 nm.
3.6.3 Timbal 3.6.3.1 Pembuatan Larutan Standar
Larutan standar timbal 1000 mcgml dipipet sebanyak 10 ml, dimasukkan ke dalam labu tentukur 100 ml, kemudian ditambahkan 10 ml HNO
3
5N, ditepatkan volumenya sampai garis tanda dengan akuades konsentrasi 100
mcgml disebut Larutan Standar Pb I.
Larutan Standar Pb I dipipet sebanyak 10 ml, dimasukkan ke dalam labu tentukur 100 ml, kemudian ditambahkan 10 ml HNO
3
5N, ditepatkan volumenya sampai garis tanda dengan akuades konsentrasi 10 mcgml disebut Larutan
Standar Pb II.
3.6.3.2 Penentuan Linieritas Kurva Kalibrasi Logam Timbal
Larutan kerja logam timbal dibuat dengan memipet 0,5 ml; 1,0 ml ; 2,0 ml; 3,0 ml dan 4,0 ml Larutan Standar Pb II, dimasukkan ke dalam labu tentukur 100
ml, ditambahkan 10 ml HNO
3
5N kemudian ditepatkan volumenya sampai garis tanda dengan akuades larutan kerja ini mengandung 50 mcgL; 100 mcgL; 200
Universitas Sumatera Utara
mcgL; 300 mcgL dan 400 mcgL. Diukur pada panjang gelombang 217 nm dengan menggunakan blanko HNO
3
5N + akuades. Hasil pengukuran absorbansi
larutan standar timbal dapat dilihat pada Lampiran 6 dan perhitungan persamaan garis regresi kurva kalibrasi dapat dilihat pada Lampiran 7.
3.6.3.3 Penetapan Kadar Timbal dalam Sampel Larutan sampel yang diperoleh dari prosedur seksi 2.4.5 diukur
absorbansinya dengan spektrofotometer serapan atom pada panjang gelombang 217 nm.
Nilai absorbansi yang diperoleh harus berada dalam rentang kurva kalibrasi larutan standar timbal. Konsentrasi timbal dalam sampel dalam unit ppb
mcgL ditentukan berdasarkan persamaan linier dari kurva kalibrasi. Kadar logam timbal dalam sampel dapat dihitung dengan cara sebagai
berikut:
g Sampel
Berat n
Pengencera Faktor
x ml
Volume x
mcgml i
Konsentras mcgg
logam Kadar
=
3.6.4 Kadmium 3.6.4.1 Pembuatan Larutan Standar
Larutan standar kadmium 1000 mcgml dipipet sebanyak 10 ml, dimasukkan ke dalam labu tentukur 100 ml, kemudian ditambahkan 10 ml HNO
3
5N, ditepatkan volumenya sampai garis tanda dengan akuades konsentrasi 100
mcgml disebut Larutan Standar Cd I.
Larutan Standar Cd I dipipet sebanyak 10 ml, dimasukkan ke dalam labu tentukur 100 ml, kemudian ditambahkan 10 ml HNO
3
5N, ditepatkan volumenya sampai garis tanda dengan akuades konsentrasi 10 mcgml disebut Larutan
Standar Cd II.
Universitas Sumatera Utara
3.6.4.2 Penentuan Linieritas Kurva Kalibrasi Logam Kadmium
Larutan kerja logam kadmium dibuat dengan memipet 0,1 ml; 0,5 ml; 1,0 ml; 2,0 ml; 4,0 ml; 6,0 ml dan 8,0 ml Larutan Standar II, dimasukkan ke dalam
labu tentukur 100 ml, ditambahkan 10 ml HNO
3
5N kemudian ditepatkan volumenya sampai garis tanda dengan akuades larutan kerja ini mengandung
0,01 mcgml; 0,05 mcgml; 0,10 mcgml; 0,20 mcgml; 0,40 mcgml; 0,60 mcgml dan 0,80 mcgml. Diukur pada panjang gelombang 228,8 nm dengan
menggunakan blanko HNO
3
+ akuades. Hasil pengukuran absorbansi larutan
standar kadmium dapat dilihat pada Lampiran 8 dan perhitungan persamaan garis regresi kurva kalibrasi dapat dilihat pada Lampiran 9.
3.6.4.3 Penetapan Kadar Kadmium dalam Sampel Larutan sampel yang diperoleh dari prosedur seksi 2.4.5 diukur
absorbansinya dengan spektrofotometer serapan atom pada panjang gelombang 228,8 nm.
Nilai absorbansi yang diperoleh harus berada dalam rentang kurva kalibrasi larutan standar kadmium. Konsentrasi kadmium dalam sampel dalam
unit ppm mcgml ditentukan berdasarkan persamaan linier dari kurva kalibrasi. Kadar logam kadmium dalam sampel dapat dihitung dengan cara sebagai
berikut:
g Sampel
Berat n
Pengencera Faktor
x ml
Volume x
mcgml i
Konsentras mcgg
logam Kadar
=
3.6.5 Seng 3.6.5.1 Pembuatan Larutan Standar
Universitas Sumatera Utara
Larutan standar seng 1000 mcgml dipipet sebanyak 10 ml, dimasukkan ke dalam labu tentukur 100 ml, kemudian ditambahkan 10 ml HNO
3
5N, ditepatkan volumenya sampai garis tanda dengan akuades konsentrasi 100
mcgml disebut Larutan Standar Zn I.
Larutan Standar Zn I dipipet sebanyak 10 ml, dimasukkan ke dalam labu tentukur 100 ml, kemudian ditambahkan 10 ml HNO
3
5N, ditepatkan volumenya sampai garis tanda dengan akuades konsentrasi 10 mcgml disebut Larutan
Standar Zn II.
3.6.5.2 Penentuan Linieritas Kurva Kalibrasi Logam Seng
Larutan kerja logam seng dibuat dengan memipet 1 ml; 2 ml; 4 ml; 6 ml; 8 ml; 10 dan 12 ml Larutan Standar Zn II, dimasukkan ke dalam labu tentukur 100
ml, ditambahkan 10 ml HNO
3
5N kemudian ditepatkan volumenya sampai garis tanda dengan akuades larutan kerja ini mengandung 0,1 mcgml; 0,2 mcgml; 0,4
mcgml; 0,6 mcgml; 0,8 mcgml; 1,0 mcgml dan 1,2 mcgml. Diukur pada panjang gelombang 213,9 nm dengan menggunakan blanko HNO
3
+ akuades.
Hasil pengukuran absorbansi larutan standar seng dapat dilihat pada Lampiran 10
dan perhitungan persamaan garis regresi kurva kalibrasi dapat dilihat pada
Lampiran 11. 3.6.5.3 Penetapan Kadar Seng dalam Sampel
Larutan sampel yang diperoleh dari prosedur seksi 2.4.5 diukur
absorbansinya dengan spektrofotometer serapan atom pada panjang gelombang 213,9 nm.
Universitas Sumatera Utara
Nilai absorbansi yang diperoleh harus berada dalam rentang kurva kalibrasi larutan standar seng. Konsentrasi seng dalam sampel dalam unit ppm
mcgml ditentukan berdasarkan persamaan linier dari kurva kalibrasi. Kadar logam seng dalam sampel dapat dihitung dengan cara sebagai
berikut:
g Sampel
Berat n
Pengencera Faktor
x ml
Volume x
mcgml i
Konsentras mcgg
logam Kadar
=
Contoh perhitungan hasil penetapan kadar logam dalam sampel dapat dilihat pada
Lampiran 12 dan data hasil analisis kadar masing-masing logam untuk setiap sampel dapat dilihat pada Lampiran 13.
3.7 Uji Perolehan Kembali Recovery
Uji perolehan kembali dilakukan dengan metode penambahan larutan standar Standard addition method. Pertama-tama dilakukan penentuan kadar
logam dalam sampel, selanjutnya dilakukan penentuan kadar logam dalam sampel setelah penambahan larutan standar dengan konsentrasi tertentu Harmita, 2004.
Sampel ditimbang ± 2 g berat kering, dimasukkan kedalam krus porselen, lalu ditambahkan 1 ml larutan standar timbal konsentrasi 1 mcgml untuk
penetapan kadar logam timbal, 1 ml larutan standar kadmium konsentrasi 10 mcgml untuk penetapan kadar logam kadmium dan 1 ml larutan standar seng
konsentrasi 100 mcgml untuk penetapan kadar logam seng. Selanjutnya
diperlakukan dengan cara yang sama seperti seksi 2.4.4; 2.4.5 dan 2.6, lalu
dihitung persentase uji perolehan kembali dengan rumus :
100 x
sampel dalam
n ditambahka
yang standar
Kadar sampel
dalam zat
Kadar -
standar n
ditambahka setelah
zat Kadar
Recovery =
Universitas Sumatera Utara
Contoh perhitungan uji perolehan kembali dapat dilihat pada Lampiran 14 dan data recovery dapat dilihat pada Lampiran 15 sd Lampiran 20.
3.8 Analisis Data Secara Statistik 3.8.1 Analisis dengan Uji Q
