Besi 1. Defenisi Besi Teori Umum Spektrofotometri

injeksi Klorin sehingga diperoleh kandungan Klorin sebesar 1–3 ppm untuk antisipasi kontaminasi mikroba karena jalur pengaliran air yang panjang. h. Buffer Tank Air lunak dari reservoir dipompa ke bagian depan wilayah produksi untuk ditampung kembali dalam Buffer Tank. i. Catridge Filter Tahap ini untuk memastikan air yang digunakan benar-benar bersih, jernih dan layak digunakan untuk keperluan pencucian botol, serta layak digunakan untuk kegiatan utilitas dengan sandard kekeruhan maksimal 0,5 NTU. PT. Coca- Cola Bottling Indonesia, 2000. 2.3. Besi 2.3.1. Defenisi Besi Besi Fe merupakan logam transisi dan memiliki nomor atom 26. Bilangan oksidasi Fe adalah +3 dan +2. Fe memiliki berat atom 55,845 gmol, titik leleh 1.538° C, dan titik didih 2.861° C. Besi adalah logam dalam kelompok makromineral di dalam kerak bumi, tetapi masuk kelompok mikro dalam sistem biologi. Besi juga merupakan logam transisi yang memiliki sifat sangat kuat, tahan panas, mudah dimurnikan, tetapi mudah korosi sehingga memerlukan logam lain untuk melindungi besi dari korosi. Fe adalah logam esensial bagi tubuh yang dalam dosis tinggi bersifat toksik. Widowati, 2008 Universitas Sumatera Utara 2.4. Pengaruh besi 2.4.1. Pengaruh besi dalam tubuh manusia. 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 membutuhkan 7- 35mg unsur tersebut perhari, yang tidak hanya diperoleh dari air. Konsentrasi unsur ini dalam air yang melebihi ± 2 mgL akan menimbulkan noda-noda pada peralatan dan bahan-bahan yang berwarna putih. Adanya unsur ini dapat menimbulkan bau dan menimbulkan warna pada air minum, dan warna koloid pada air. Selain itu, konsentrasi yang lebih besar dari 1 mgL dapat menyebabkan warna air menjadi kemerah-merahan, menimbulkan rasa yang tidak enak pada minuman, dan dapat membentuk endapan pada pipa logam dan bahan cucian. Atas dasar pertimbangan tersebut di atas, maka ditetapkanlah standart konsentrasi maksimum besi dalam air minum oleh Dep.Kes. R.I. sebesar 0,1-1,0 mgL. Dengan dipenuhinya standard tersebut oleh air minum, diharapkan berbagai hal yang tidak diinginkan tersebut di atas tidak dapat terjadi. Sutrisno, 2004 Fe yang dalam keadaan tereduksi kehilangan 2 elektron memiliki 2 sisa muatan positif, yaitu bentuk fero �� +2 . Keadaan teroksidasi Fe kehilangan 3 elektron memiliki sisa 3 muatan positif, yaitu bentuk feri �� +3 . Fe dalam 2 bentuk sangat menguntungkan sehingga bisa berperan dalam proses respirasi sel Universitas Sumatera Utara serta sebagai kofaktor enzim yang terlibat dalam reaksi oksidasi dan reduksi untuk produksi energi yang terdapat pada semua sel tubuh. Fe memiliki berbagai fungsi esensial dalam tubuh, yaitu 1. Sebagai alat angkut oksigen dari paru-paru keseluruh tubuh. 2. Sebagai alat angkut elektron dalam sel. 3. Sebagai bagian terpadu dari berbagai reaksi Widowati, 2008 Tubuh manusia hanya mengandung besi sebanyak 4 gram. Adanya unsur besi di dalam tubuh berfungsi untuk memenuhi kebutuhan akan unsur tersebut dalam mengatur metabolisme tubuh. Di dalam tubuh sebagian besar unsur besi terdapat dalam haemoglobin, pigmen merah yang, terdapat didalam sel darah merah karena itulah masukan besi setiap hari sangat diperlukan untuk mengganti zat besi yang hilang melalui tinja, air kencing, dan kulit. Namun masukan zat besi yang dianjurkan juga harus dipengaruhi dua faktor yaitu kebutuhan fisiologis perseorangan dan persediaan zat besi di dalam makanan yang disantap. Tubuh manusia kehilangan zat besi setiap harinya kira-kira 14 mikrogram perkilogram berat badan, atau hampir sama dengan 0,9 miligram zat besi yang hilang pada laki-laki dewasa, 0,8 miligram pada wanita biasa, bagi wanita usia subur, kehilangan zat besi menjadi bertambah melalui darah haid yaitu sekitar 1,25 miligram perhari, selama masa haid. Bagi bayi, anak-anak, dan remaja zat besi dibutuhkan untuk menambah massa sel darah merah dan pertumbuhan jaringan tubuh. Bayi membutuhkan zat besi 0.96 mg hari, anak-anak Universitas Sumatera Utara membutuhkan zat besi 0,70 mghari dan anak remaja zat besi yang diperlukan berkisar antar 1,17-2,02 mghari Ada dua jenis zat besi yang berada didalam makanan 01. Zat besi yang berasal dari hem dari hewan Zat besi yang berasal dari hem merupakan penyusun hemoglobin dan mioglobin. Zat besi jenis ini terkandung dalam daging, ikan dan unggas, serta hasil olahan darah. Zat besi jenis hem terhitung sebagai fraksi yang relatif kecil dari seluruh masukan zat besi, biasanya kurang dari 1-2 mghari 02. Zat besi yang berasal dari no-hem dari tanaman Zat besi non-hem merupakan sumber yang lebih penting, yang di temukan dalam tingkat yang berbeda-beda pada seluruh makanan yang berasal dari tumbuhan. Zat besi no-hem ini dapat dibagi menjadi tiga yaitu: 1. Zat besi makanan Berasal dari sayuran dan kacang-kacangan 2. Zat besi cemaran Berasal dari tanah, debu, air, panic, besi, dan lainnya 3. Zat besi fortifikasi Suatu Zat yang berasal dari campuran zat besi yang di gunakan bervariasi dalam potensi penyediaannya Dari seluruh sumber besi yang ada, dua sumber besi yang terbaik bagi tubuh terdapat pada hati dan ginjal. De Maeyer, 1995 Universitas Sumatera Utara

2.4.2. Akibat kelebihan dan kekurangan zat besi bagi manusia

Kelebihan zat besi di dalam tubuh manusia akan menimbulkan efek samping pada seluruh gastrointestinal pada setiap orang, seperti rasa tidak enak pada ulu hati, muntah, dan diare. Frekuensi efek samping ini berkaitan langsung dengan dosis zat besi. Dan tidak bergantung pada senyawa zat besi yang digunakan, tidak satupun senyawa yang di tolerir lebih baik dari pada senyawa lain. Akibat defisiensi zat besi adalah anemia yang dapat merugikan kesehatan. Akibat lain dari defisiensi zat besi yang lain adalah: Bayi dan anak-anak: • Gangguan perkembangan motorik dan kordinasi • Gangguan perkembangan bahasa dan kemajuaan belajar • Berpengaruh pada psikologis dan prilaku • Penurunan aktifitas fisik Orang dewasa pria dan wanita: • Penurunan kerja fisik dan daya pendapatan • Penurunan daya tahan terhadap keletihan Wanita hamil: • Peningkatan angka kesakitan dan kematian ibu • Peningkatan angka kesakitan dan kematian janin Kuncinya adalah bahwa hemoglobin berperan mengangkut oksigen kejaringan sehingga kemampuan bekerja dan prestasi fisik orang-orang yang kadar hemoglobinnya menurun akan berkurang. Dasar biokimiawi gangguan Universitas Sumatera Utara perkembangan dan perubahan perilaku masih belum jelas tapi mungkin berhubungan dengan perubahan enzim-enzim tertentu yang mengandung zat besi. Soemantri, 1982

2.4.3. Efek Toksik Logam Fe

Tempat pertama dalam tubuh yang mengontrol pemasukan Fe ialah didalam usus halus. Bagian usus ini berfungsi untuk absorbsi dan sekaligus juga sebagai ekskresi Fe yang tidak diserap. Toksisitas terjadi bilamana terjadi kelebihan Fe kejenuhan dalam ikatan tersebut. Darmono, 2001 Kadar Fe yang terlalu tinggi bisa mengakibatkan kerusakan selular akibat radikal bebas. Sementara itu, wanita menopause lebih beresiko terserang penyakit jantung koroner karena tidak lagi terjadi proses menstruasi dalam tubuh sehingga pembuangan Fe berlebih dalam tubuh tidak terjadi. Para pekerja penambang Fe dan industri yang menggunakan bahan Fe bisa terserang kanker paru-paru, tuberkulosis, dan fibrosis bila kadar Fe melebihi 10 mgm 3 . Orang yang sering mengkonsumsi minuman beralkohol bisa menderita kerusakan hati karena terjadi penimbunan Fe. Widowati, 2008 Mengonsumsi Fe dalam dosis tinggi atau berlebih karena obat atau makanan yang difortifikasi zat besi Fe bisa menyebabkan toksisitas, dan menyebabkan kematian pada anak-anak berusia kurang dari 6 tahun. Toksisitas ditandai dengan gejala muntah disertai dengan darah. Terjadi ulkerasi alat pencernaan, diikuti gejala shock dan asidosis, kerusakan hati, gagal ginjal, dan serosis hati. Widowati, 2008 Universitas Sumatera Utara Atas dasar pertimbangan tersebut maka ditetapkanlah standar konsentrasi maksimum besi dalam air minum oleh Dep. Kes. R.I. sebesar 0,1 – 1,0 mgl. Dengan dipenuhi standar tersebut oleh air minum, maka tidak lagi terjadi toksisitas dan defisiensi Fe dalam tubuh. Sutrisno, 2004 Salah satu cara penurunan kadar Fe dalam air adalah menggunakan saringan pasir aktif. Daya kerja saringan pasir aktif tersebut diantaranya diperngaruhi oleh jenis pasir dan ketebalan lapisan pasir. Penanggulangannya bisa juga dilakukan dengan menaikkan pH sehingga medium air berubah menjadi hidroksida yang mudah mengendap. Larutan yang mengandung Fe sebesar 10 mgl akan berkurang menjadi 2 mgl. Widowati, 2008

2.5. Teori Umum Spektrofotometri

Spektrofotometri adalah pengukuran absorbsi energi cahaya oleh suatu molekul pada suatu panjang gelombang tertentu untuk tujuan analisa kualitatif dan kuantitatif. Dalam aspek kuantitatif, suatu berkas radiasi dikenakan pada cuplikan larutan sampel dan intensitas sinar radiasi yang diteruskan diukur besarnya. Radiasi yang diserap oleh cuplikan ditentukan dengan membandingkan intensitas sinar yang diteruskan dengan intensitas sinar yang diserap jika tidak ada spesies penyerap lainnya. Intensitas atau kekuatan radiasi cahaya sebanding dengan jumlah foton yang melalui satu satuan luas penampang perdetik. Serapan dapat terjadi jika fotonradiasi yang mengenai cuplikan memiliki energi yang sama dengan energi yang dibutuhkan untuk menyebabkan terjadinya perubahan tenaga. Kekuatan radiasi juga mengalami penurunan dengan adanya penghamburan dan Universitas Sumatera Utara pemantulan cahaya, akan tetapi penurunan karena hal ini sangat kecil dibandingkan dengan proses penyerapan. Rohman, 2007. Daya dari suatu berkas radiasi akan berkurang sehubungan dengan jarak yang ditempuhnya melalui medium penyerap. Daya tersebut juga akan berkurang sehubungan dengan kadar molekul atau ion yang terserap dalam medium tersebut. Kedua faktor tersebut menentukan proporsi dari kejadian total energi yang timbul. Penurunan daya radiasi monokromatis yang melalui medium penyerap yang homogen dinyatakan secara kuantitatif oleh Hukum Beer. Dirjen POM , 1995. Hukum Lambert-Beer menyatakan bahwa intensitas yang diteruskan oleh larutan zat penyerap berbanding lurus dengan tebal dan konsentrasi larutan. Dalam hukum Lambert-Beer tersebut ada beberapa pembatasan yaitu sinar yang digunakan dianggap monokromatis, penyerapan terjadi dalam suatu volume yang mempunyai luas penampang yang sama, senyawa yang menyerap dalam larutan tersebut tidak tergantung terhadap yang lain dalam larutan tersebut, dan tidak terjadi peristiwa fluoresensi dan fosforesensi. Rohman, 2007. Dalam analisis spektrofotometri digunakan suatu sumber radiasi yang menjorok ke dalam daerah ultraviolet spektrum itu. Dari spektrum ini, dipilih panjang-panjang gelombang tertentu. Instrument yang digunakan adalah spektrofotometer, dan seperti tersirat dalam nama ini, instrument ini sebenarnya terdiri dari dua instrument dalam satu kotak sebuah spektrometer dan sebuah fotometer. Keuntungan utama metode spektrofotometri adalah bahwa metode ini Universitas Sumatera Utara memberikan cara yang sederhana untuk menetapkan kuantitas zat yang sangat kecil Bassett, dkk., 1994. Suatu spektrofotometer tersusun dari sumber spektrum tampak yang kontinyu, monokromator, sel pengabsorbsi untuk larutan sampel atau blangko dan suatu alat untuk mengukur perbedaan absorbsi antara sampel dan blangko ataupun pembanding. 1. Sumber : Sumber yang biasa digunakan pada spektroskopi absorbsi adalah lampu wolfram. Kebaikan lampu wolfram adalah energi radiasi yang dibebaskan tidak bervariasi pada berbagai panjang gelombang. 2. Monokromator : digunakan untuk memperoleh sumber sinar yang monokromatis. 3. Sel absorbsi : pada pengukuran di daerah tampak kuvet kaca atau kuvet kaca corex dapat digunakan, tetapi untuk pengukuran pada daerah UV menggunakan sel kuarsa karena gelas tidak tembus cahaya pada daerah ini. 4. Detektor : peranan detektor penerima adalah memberikan respon terhadap cahaya pada berbagai panjang gelombang. Khopkar, 2007 Spektrofotometer yang sesuai untuk pengukuran di daerah tampak terdiri dari suatu sistem optik dengan kemampuan menghasilkan cahaya monokromatik dalam jangkauan 400 nm hingga 800 nm dan suatu alat yang sesuai untuk menetapkan serapan. Spektrum cahaya tampak suatu zat pada umumnya tidak mempunyai derajat spesifikasi yang tinggi. walaupun demikian spektrum tersebut Universitas Sumatera Utara sesuai untuk pemeriksaan kuantitatif dan untuk berbagai zat spektrum tersebut bermanfaat sebagai tambahan untuk identifikasi. Dirjen POM, 1995. Universitas Sumatera Utara BAB III METODOLOGI 3.1. Alat dan Bahan 3.1.1. Alat