Arsen Merkuri air raksa Kromium Latar Belakang

Air mempunyai sifat melarutkan bahan kimia. Abel Wolman menyatakan bahwa air rumusnya adalah : H 2 O + X, dimana X merupakan zat – zat yang dihasilkan air buangan manusia selama beberapa tahun. Dengan bertambahnya aktivitas manusia, maka faktor X tersebut dalam air akan bertambah dan merupkan masalah. Faktor X merupakan zat – zat kimia yang mudah larut dalam air dan dapat menimbulkan masalah sebagai berikut : a. Toksisitas b. Reaksi – reaksi kimia yang menyebabkan : 1. Pengendapan yang berlebihan. 2. Timbulnya busa yang menetap, yang sulit untuk dihilangkan. 3. Timbulnya respon fisiologis yang tidak diharapkan terhadap rasa 4. Perubahan perwujudan fisik air. Zat – zat kimia yang larut dalam air yang dapat mengganggu atau membahayakan kesehatan manusia antara lain :

a. Arsen

- Kadar maksimum yang masih dibolehkan dalam air 0,05 mgl. - Dikenal sebagai racun. - Chronic effect, bersifat karsinogenik dengan melalui kontak dengan arsen atau melalui makanan food intake. Universitas Sumatera Utara

b. Merkuri air raksa

- Kadar maksimum yang masih dibolehkan dalam air minum 0,02 mgl. - Dikenal sebagai racun pada pekerja dan ikan. - Terdapat di dalam air alam kurang 1 mgl. - Terdapat di dalam makanan 10 – 70.

c. Kromium

- Kadar maksimum yang masih dibolehkan dalam air 0,05 mgl. - Karsinogenik pada pernafasan. - Bersifat komulatif dalam daging tikus pada kadar mgl Sutrisno, 2006.

2.3 Proses Pengolahan Air

Yang dimaksud dengan pengolahan adalah usaha – usaha teknis yang dilakukan untuk mengubah sifat – sifat suatu zat. Hal ini penting artinya bagi air minum, karena dengan adanya pengolahan ini, maka akan didapatkan suatu air minum yang memenuhi standar air minum yang telah ditetapkan. Dalam proses pengolahan air ini pada lazimnya dikenal dengan dua cara, yakni : - Pengolahan lengkap complete treatment process, yaitu air akan mengalami pengolahan lengkap, baik fisik, kimiawi dan bakteriologik. Pada pengolahan dengan cara ini biasanya dilakukan terhadap air sungai yang kotorkeruh. Pada hakekatnya, pengolahan lengkap ini terbagi dalam tiga tingkat pengolahan, yaitu: 1. Pengolahan fisik, yaitu suatu tingkat pengolahan yang bertujuan untuk mengurangimenghilangkan kotoran – kotoran yang kasar, penyisihan lumpur dan Universitas Sumatera Utara pasir, serta mengurangi kadar zat – zat organik yang ada dalam air yang akan diolah. 2. Pengolahan kimia, yaitu suatu tingkat pengolahan dengan menggunakan zat – zat kimia untuk membantu proses pengolahan selanjutnya. Misalnya : dengan pembubuhan kapur dalam proses pelunakan dan sebagainya. 3. Pengolahan bakteriologi, yaitu suatu tingkat pengolahan untuk membunuhmemusnahkan bakteri – bakteri yang terkandung dalam air minum yakni dengan carajalan membubuhkan kaporit. Pengolahan sebagian atau partial treatment , misalnya diadakan pengolahan kimiawi danatau pengolahan bakteri logik saja. Pengolahan ini pada umumnya dilakukan untuk : a. Mata air bersih b. Air dari sumur yang dangkaldalam

2.3.1 Unit – Unit Pengolahan Air Minum

Adapun unit – unit pengolahan air minum terdiri dari : 1. Bangunan Penangkap Air 2. Bangunan Pengendap Pertama 3. Pembunuh Koagulant 4. Bangunan Pengaduk Cepat 5. Bangunan Pembentuk Floc 6. Bangunan Pengendap Kedua 7. Bangunan Penyaring 8. Reservoir Tandon 9. Pemompaan Universitas Sumatera Utara

1. Bangunan Penangkap Air

Bangunan penangkap air ini merupakan suatu bangunan untuk menangkapmengumpulkan air dari suatu sumber asal air, untuk dapat dimanfaatkan. Fungsi dari bangunan penangkap air ini sangat penting artinya untuk menjaga kontinuitas pengaliran.

2. Bangunan Pengendap Pertama

Bangunan pengendap pertama dalam pengolahan ini berfungsi untuk mengendapkan partikel – partikel padat dari air sungai dengan gaya gravitasi.

3. Pembubuhan Koagulant

Koagulant adalah bahan kimia yang dibutuhkan pada air untuk membantu proses pengendapan partikel – partikel kecil yang tak dapat mengendapkan dengan sendirinya secara gravimetris. Sesuai dengan nama dari unit ini, maka unit ini berfungsi untuk membubuhkan koagulant secara teratur sesuai dengan kebutuhan dengan dosis yang tepat. Alat pembubuh koagulant yang banyak kita kenal sekarang, dapat dibedakan dari cara pembubuhannya : - Secara gravitasi, dimana bahanzat kimia dalam bentuk larutan mengalir dengan sendirinya karena gravitasi. - Memakai pompa dosering pump ; pembubuhan bahanzat kimia dengan bantuan pemompaan. Disini perlu kita perhatikan pada pembubuhan koagulant adalah perpipaan yang mengalirkan bahanzat kimia supaya tidak terlambat. Maka perlu pemeriksaan secara teliti terhadap peralatan – peralatannya. Universitas Sumatera Utara Bahanzat kimia yang dipergunakan sebagai koagulant. - Alumminium Sulfat Biasanya disebut sebagai tawas. Bahan ini banyak dipakai karena efektif untuk menurunkan kadar karbonate. Bahan ini paling ekonomis murah dan mudah didapat pada pasaran serta mudah disimpan. Bentuk : serbuk, kristal, koral. 4. Banguanan Pengaduk Cepat Unit ini untuk meratakan bahanzat kimia koagulant yang ditambahkan agar dapat bercampur dengan air secara baik, sempurna dan cepat. Cara pengadukan : - Alat mekanis : motor dengan alat pengadukannya. - Penerjun air : dengan bantuan udara bertekanan.

5. Bangunan Pembentuk

Floc Unit ini berfungsi untuk membentuk partikel padat yang lebih besar supaya dapat diendapkan dari hasil reaksi partikel kecil koloid dengan bahanzat koagulant yang kita bubuhkan. Faktor – faktor yang mempengaruhi bentuk floc – floc = partikel yang lebih besar dan bisa mengendap dengan gravitasi. - Kekeruhan pada baku air - Tipe dari suspensi koloid - pH - Alkaliniti Universitas Sumatera Utara - Bahan koagulant yang dipakai - Lamanya pengadukan Pada unit ini kita usahakan supaya tidak terbentuk endapan floc.

6. Bangunan Pengendap Kedua

Unit ini berfungsi untuk mengendapkan floc yang terbentuk pada unit pembentuk floc. Pengendapan disini dengan gaya berat floc sendiri gravitasi. Penanganan bak pengendap kedua sama dengan pada unit bak pengendapan pertama. Aliran pada unit dijaga sedemikian rupa sehingga tetap tenang. Dengan teknologi modern : - Unit pengaduk cepat - Unit pengaduk lambat - Unit pengendap kedua Unit – unit tersebut diatas digabungkan menjadi satu unit sendiri yang kompak. Kita kenal : - Accelerator Clarifier - Pulsator Clarifier Bak pengendapan : Accelerator Clarifier

7. Filter Saringan

Dalam proses penjernihan air minum diketahui dua macam filter : - Saringan pasir lambat slow and filter - Saringan pasir cepat rapid and filter Universitas Sumatera Utara Dari bentuk bangunannya saringan, dikenal dua macam : - Saringan yang bangunannya terbuka gravity filter - Saringan yang bangunannya tertutup pressure filter

8. Reservoir Tandon

Air yang telah melalui filter sudah dapat dipakai untuk air minum. Air tersebut telah bersih dan bebas dari bakteriologis dan ditampung pada bak reservoir tandon untuk diteruskan pada konsumen.

2.4 Kandungan Logam

2.4.1 Arsenik As

Arsenik adalah zat padat yang berwarna abu – abu seperti baja, getas dan memiliki kilap logam. Jika dipanaskan, arsenik bersublimasi dan timbul bau seperti bawang putih yang khas ; ketika dipanaskan dalam aliran udara yang bebas, arsenik terbakar dengan nyala biru, menghasilkan asap putih arsenik III oksida, As 4 O 6 . Semua senyawa arsenik beracun. Unsur ini tak larut dalam asam klorida, dan asam sulfat encer: tetapi larut dengan mudah dalam asam nitrat encer, menghasilkan ion arsenit, dan dalam asam nitrat pekat atau dalam air raja atau dalam natrium hipoklorit, membentuk arsenat : As + 4 H + + NO3 - As 3+ + NO + 2H 2 O 3As + 5HNO 3 p + 2H 2 O 3AsO 4 3- + 5 NO + 9H + 2As + 5 OCl - + 3 H2O 2AsO4 3- + 5Cl - + 6H + Universitas Sumatera Utara Ada dua deret senyawa arsenik yang umum : yaitu dari arsenik III dan arsenik V. Senyawa – senyawa arsenik III dapat diturunkan dari arsenik trioksida amfoter, As 2 O 3 , yang menghasilkan garam, baik dengan asam kuat misalnya arsenik III klorida, AsCl 3 , maupun dengan basa kuat misalnya, natrium arsebit, Na 3 AsO 3 . Maka dalam larutan yang sangat asam, ion arsenik III, As 3+, adalah yang stabil. Senyawa – senyawa arsenik V diturunkan dari arsenik pentoksida, As 2 O 5 . Ini adalah anhidrida dari asam arsenat H 3 AsO 4 , yang membentuk garam – garam seperti natrium arsenat Na 3 AsO 4 . Maka arsenik V terdapat dalam larutan terutama sebagai ion arsenat AsO 4 3- Vogel, 1979. Arsen yang terdapat dalam air bisa berasal dari persenyawaan – persenyawaan arsen yang banyak digunakan sebagai insektisida lead arsenate, calcium arsenate. Persenyawaan arsen termasuk salah satu di antara racun sistemik yang paling penting, dan dapat berakumulasi dalam tubuh manusia. Arsen dapat menyebabkan gangguan pada sistem pencernaan dan kemungkinan dapat menyebabkan kanker kulit, hati dan empedu. Menurut standar kualitas air – minum yang ditetapkan oleh Dep. Kes. R.I. kehadiran As dalam konsentrasi 0,05 mgl masih diperbolehkan Sutrisno, 2006. Universitas Sumatera Utara

2.4.2 Kromium Cr

Kromium adalah logam kristalin yang putih, tak begitu liat dan tak dapat ditempa dengan berarti. Ia melebur pada 1765 C. Logam ini larut dalam asam klorida encer atau pekat. Jika tak terkena udara, akan terbentuk ion kromium – kromium II : Cr + 2H + Cr 2+ + H 2 Cr + 2HCl Cr 2+ + 2Cl - + H 2 Dengan adanya oksigen dari atmosfer, kromium sebagian atau seluruhnya menjadi teroksidasi atau seluruhnya menjadi teroksidasi ke keadaan tervalen : 4Cr 2+ + O 2 + 4H +  4Cr 3+ + 2H 2 O Asam sulfat encer menyerang kromium perlahan – lahan, dengan membentuk hidrogen. Dalam asam sulfat pekat panas, kromium melarut dengan mudah, pada mana ion – ion kromium II dan kromium III dan anion kromat dan dikromat, dalam mana keadaan oksidasi kromium adalah +6. Ion kromium III atau kromo, Cr 2+ diturunkan dari kromium II oksida, CrO. Ion ini membentuk larutan yang berwarna biru. Ion kromium II agak tidak stabil, karena merupakan zat pereduksi yang kuat – ion ini bahkan menguraikan air perlahan – lahan dengan membentuk hidrogen. Oksigen dari atmosfer dengan mudah mengoksidasinya menjadi ion kromium III. Karena ion ini jarang ditemui dalam analisis kualitatif anorganik. Ion kromium III atau kromi, Cr 3+ adalah stabil, dan diturunkan dari dikromium trioksida atau kromium trioksida, Cr 2 O 3. Dalam larutan, ion – ion ini berwarna hijau atau lembayung Vogel, 1979. Universitas Sumatera Utara Kromium sebagai ion bervalensi enam bersifat karsinogenik pada saluran pernapasan kumulatif pada tingkat konsentrasi mgl dalam air minum. Tidak ada efek yang dapat diamati pada efek yang dapat diamati pada pemeriksaan tunggal terhadap 4 keluarga dalam 3 tahun yang diberi air dengan konsentrasi Cr sampai 1 mgl. Unsur ini tidak penting dan tidak menguntungkan. Konsentrasi unsur ini dalam air minum yang melebihi standar maksimum yang ditetapkan kemungkinan dapat menyebabkan kanker kulit dan alat – alat pernapasan. Konsentrasi maksimal chromium dalam air minum yang ditetapkan sebagai standar oleh Departemen Kesehatan R.I. adalah sebesar 0,05 mgl. Angka ini sesuai dengan angka standar yang ditetapkan baik oleh US Public Health Service, maupun WHO European, maupun WHO International Sutrisno, 2006.

2.4.3 Merkuri Hg

Merkuri adalah satu – satunya mineral yang biasa dari air raksa adalah “cinabar” HgS. Hg terjadi dari senyawa ini dengan melalui pembakaran udara : HgS Solid + O 2 Hg + SO 2 Tidak seperti logam – logam yang lain, Hg merupakan zat cair pada temperatur kamar. Sifat ini ditunjukkan oleh namanya “hydrargyrum” yang berarti perak cair. Zat cair ini tidak sangat mudah menguap tekanan gasuapnya adalah 0,0018 mm Hg pada 25 C, tetapi uap tersebut sangat beracun, dan exposure yang lebih lama dengan zat cair itu harus dihindarkan. Kandungan air raksa dalam air minum dalam konsentrasi yang melebihi standar maksimal yang ditetapkan akan dapat meracuni sel – sel tubuh, dapat merusak ginjal, hati dan syaraf. Selain itu, dapat pula menyebabkan keterbelakangan mental dan Universitas Sumatera Utara celebral palsy pada bayi. Konsentrasi maksimum yang diperbolehkan sebagai standar yang ditetapkan oleh Dep. Kes. R.I. untuk unsur ini dalam air adalah sebesar 0,001 mgl. US Public Health Service maupun WHO tidak memasukkan unsur Hg ini di dalam standar persyaratan air minum Sutrisno, 2006. Reaksi – reaksi ion merkuri II dapat dipelajari dengan larutan merkuri II nitrat encer 0,05 M. 1. Hidrogen sulfida gas atau larutan jenuh : Dengan adanya asam klorida encer, mula- mula akan terbentuk endapan putih merkuri II klorosulfida yang terurai bila ditambahkan hidrogen sulfida lebih lanjut, dan akhirnya terbentuk endapan hitam merkuri II sulfida. 3Hg 2+ + 2Cl - + 2H 2 S Hg 3 S 2 Cl 2 + 4H + Hg 3 S 2 Cl 2 + H2S 3HgS + 2H + + 2Cl - Merkuri II sulfida merupakan salah satu endapan yang paling sedikit K s = 4 x 10 -54 . Endapan ini tak larut dalam air, asam nitrat dalam air, asam nitrat encer panas, hidroksida, alkali atau amonium sulfida tak berwarna. Natrium sulfida 2M melarutkan endapan, pada mana ion kompleks disulfomerkurat II terbentuk : HgS + S 2- [HgS 2 ] 2- Dengan menambahkan amonium klorida pada larutan, merkurium II sulfida mengendap lagi. Air raja melarutkan endapan : 3HgS + 6HCl + 2HNO 3 3HgCl 2 + 3S + 3S + 2 NO + 4 H 2 O Universitas Sumatera Utara Merkuri II klorida praktis tak berdisosiasi pada kondisi – kondisi ini. Belerang tetap tertinggal sebagai endapan putih, tetapi dengan mudah melarut jika dipanaskan, dengan membentuk asam sulfat : 2HNO 3 + S SO 4 2- + 2H + + 2NO 2. Larutan amonia : endapan putih dengan komposisi tercampur; pada dasarnya terdiri dari merkuri II oksida dan merkuri II amidonitrat : 2Hg 2+ + NO 3- + 4NH 3 + H 2 O HgO. HgNH 2 NO 3 + 3NH 4 + Garam ini, seperti kebanyakan senyawa – senyawa merkuri, bersublimasi pada tekanan atmosfer Vogel, 1979.

2.5 Spektrofotometri Serapan Atom

Peristiwa serapan atom pertama kali diamati oleh Fraunhofer, ketika menelaah garis – garis hitam pada spektrum matahari. Sedangkan yang memanfaatkan prinsip serapan atom pada bidang analisis adalah seorang Australia bernama Alan Walsh di tahun 1955. Sebelumnya ahli kimia banyak bergantung pada cara – cara spektrofotometrik atau metode analisis spektrografik. Beberapa cara ini yang sulit dan memakan waktu, kemudian segera digantikan dengan spektroskopi serapan atom atau atomic absorption spectroscopy AAS. Metode ini sangat tepat untuk analisis zat pada konsentrasi rendah. Teknik ini mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan metode spektroskopi emisi konvensional. Pada metode konvensional, emisi tergantung pada sumber eksitasi. Bila eksitasi dilakukan secara termal, maka ia bergantung pada temperatur sumber. Selain itu eksitasi termal tidak selalu spesifik, dan eksitasi secara serentak pada berbagai spesies dalam suatu campuran dalam suatu campuran dapat Universitas Sumatera Utara saja terjadi. Sedangkan dengan nyala, eksitasi unsur – unsur dengan tingkat tingkat energi eksitasi yang rendah dapat dimungkinkan. Tentu saja perbandingan benyaknya atom yang tereksitasi terhadap atom yang berada pada tingkat dasar harus cukup besar, karena metode serapan atom hanya tergantung pada perbandingan ini dan tidak bergantung pada temperatur. Metode serapan sangatlah spesifik. Logam – logam yang membentuk campuran kompleks dapat dianalisis dan selain itu tidak selalu diperlukan sumber energi yang besar Khopkar, 2008.

2.5.1 Teori Spektrofotometri Serapan Atom

Spektroskopi serapan atom adalah bentuk dari spektroskopi penyerapan yang digunakan untuk mengetahui gas atomik logam – logam. Metode ini sering digunakan untuk menggatikan nyala yang pada umumnya merupakan penyelesaian dari analisis pada atom – atom logam. Spektroskopi serapan atom secara luas digunakan untuk analisis kuantitatif dari logam – logam secara lengkap ; terbatas untuk mendeteksi hal – hal yang berasal dari pengelompokan logam – logam tersebut persepuluh dari pertrilliun. Pembatasan deteksi juga begitu, tetapi, secara luas ; tergantung dari analisa logam dan posisinya yang sesuai sebagai instrumen. Spektroskopi serapan atom mempunyai bagian - bagian yang sama dari spektrokopi penyerapan pada umumnya yaitu terdiri dari sumber cahaya, sell, monokromator dan detektor. Perbedaan dari spektroskopi yang lainnya yaitu spektrokopi serapan atom menggunakan nyala, spektroskopi serapan atom sering menggunakan garis sumber cahaya yang merupakan lanjutan sumber cahaya lainnya. Selain itu, pengukuran dalam spektroskopi serapan atom berdasarkan penyerapan. Bender, 1987 Universitas Sumatera Utara Metode AAS berprinsip pada absorbsi cahaya oleh atom. Atom – atom menyerap cahaya tersebut pada panjang gelombang tertentu, tergantung pada sifat unsurnya. Misalkan natrium menyerap pada 589 nm, uranium pada 358,5 nm, sedangkan kalium 766,5 nm. Cahaya pada panjang gelombang ini cukup energi untuk mengubah tingkat elektronik suatu atom. Transisi elektronik suatu unsur bersifat spesifik. Dengan absorpsi energi, berarti memperoleh lebih banyak energi, suatu atom pada keadaan dasar dinaikan tingkat energinya ke tingkat eksitasi. Tingkat – tingkat eksitasinya pun bermacam-macam. Misalkan unsur Na dengan nomor atom 11 mempunyai konfigurasi 1s 2 2s 2 sp 6 3s 1 , tingkat dasar untuk elektron valensi 3s, artinya tidak memiliki kelebihan energi. Elektron ini dapat tereksitasi ke tingkat 3p dengan energi 2,2 eV ataupun ke tingkat 4p dengan energi 3,6 eV, masing – masing sesuai dengan panjang gelombang sebesar 589 dan 330 nm. Kita dapat memilih di antara panjang gelombang ini yang menghasilkan garis spektrum yang tajam dan dengan intensitas maksimum. Inilah yang dikenal dengan garis – garis resonansi. Garis – garis lain yang bukan garis resonansi dapat berupa spektrum yang berasosiasi dengan tingkat energi molekul, biasanya berupa pita – pita lebar ataupun garis tidak berasal dari eksitasi tingkat dasar yang disebabkan proses atomisasinya Khopkar, 2008. Universitas Sumatera Utara

2.5.2 Instrumentasi Spektrofotometer Serapan Atom

Skema komponen – komponen pada sebuah spektrofotometri serapan atom secara umum dapat dilihat pada gambar 2.1 di bawah ini : Gambar 2.1 : Skema komponen – komponen Spektrofotometri Serapan Atom Keterangan Gambar : 1 : Sumber Cahaya 6 : Elektronik Amplifier 2 : Penukar 7 : Pembaca Keluar 3 : Nyala atau Dapur Api 4 : Monokromator 5 : Detektor

A. Lampu katoda berongga

Seperangkat sumber yang dapat memberikan garis emisi yang tajam dari suatu unsur spesifik tertentu dikenal dengan sebagai lampu pijar hollow katoda. Lampu ini memiliki dua elektroda, satu diantaranya berbentuk silinder dan terbuat dari unsur dan terbuat dari unsur yang sama dengan unsur yang dianalisis. Lampu ini diisi dengan gas mulia bertekanan rendah. Dengan pemberian tegangan pada arus tertentu, logam mulai memijar, dan atom – atom logam katodanya akan teruapkan dengan pemercikan. Atom akan tereksitasi kemudian mengemisikan radiasi pada panjang gelombang – panjang gelombang tertentu. Khopkar, 2008. Universitas Sumatera Utara

A. Nyala

Nyala yang digunakan pada SSA harus mampu memberikan suhu ≥ 2000 K. Untuk mencapai suhu setinggi ini biasanya digunakan gas pembakar dalam suatu gas pengoksida oksidan seperi misalnya udara dan nitrogen oksida N 2 O. Suhu maksimum yang dihasilkan pada pembakaran berbagai campuran gas pembakar dengan gas pengoksida adalah sebagai berikut : Tabel 2.1 : Jenis – jenis gas pembakar pada SSA Gas pembakar Gas oksidan Temperatur K Asitilena Udara 2400 – 2700 Asitilena Dinitrogen oksida 2900 – 3100 Asitilena Oksigen 3300 – 3400 Hidrogen Udara 2300 – 2400 Hidrogen Oksigen 2800 – 3000 Sianoen Oksigen 4800

B. Monokromator

Dalam spektroskopi serapan atom fungsi monokromator adalah untuk memencilkan garis resonansi dari semua garis tak diserap yang dipancarkan oleh sumber radiasi. Dalam kebanyakan instrumen komersial digunakan kisi difraksi karena sebaran yang dilakukan oleh kisi lebih seragam dari pada yang dilakukan prisma, dan akibatnya instrumen kisi difraksi dapat memelihara daya pisah yang lebih tinggi sepanjang jangka panjang gelombang yang lebih lebar. Universitas Sumatera Utara

C. Detektor

Dalam spektrofotometer serapan atom, mengingat kepekaan spektral yang lebih baik yang diperlakukan, digunakan penggandaan foton. Keluaran dari detektor diumpankan ke suatu sistem peragaan yang sesuai, dan dalam hubungan ini hendaknya diingat bahwa radiasi yang diterima oleh detektor berasal tidak hanya dari garis resonansi yang telah diseleksi tetapi dapat juga timbul dari emisi dalam nyala. Emisi ini dapat disebabkan oleh emisi atom yang timbul dari atom – atom yang sedang diselidiki, dan dapat juga dari emisi pita molekul.

D. Amplifier

Amplifier berfungsi untuk memperkuat sinyal yang diterima dari detektor sebelum sampai ke rekorder.

E. Rekorder

Rekorder pada instrumen SSA berfungsi untuk mengubah sinyal yang diterima menjadi bentuk digital, yaitu dengan satuan absorbansi. Isyarat dari detektor dalam bentuk tenaga listrik akan diubah oleh rekorder dalam bentuk nilai bacaan serapan atom Maria, 2009. Universitas Sumatera Utara

2.5.3 Pembagian Spektroskopi Serapan Atom

Instrumen spektroskopi serapan atom terbagi atas dua jenis yaitu : 1. Instrumen spektroskopi serapan atom mempunyai pengelompokkan yaitu spektroskopi serapan atom cahaya tunggal. Bentuk atau bagannya dapat dilihat pada gambar 2.2 dibawah ini : Spektrokopi Serapan Atom Cahaya Tunggal Single-Beam Gambar 2.2: Skema Spektroskopi Serapan Atom Cahaya Tunggal Single Beam Keterangan Gambar : 1 : Sumber Lampu Katoda 11 : Kisi 2 : Lensa 12 : Cermin 3 : Nyala 13 : Irisan Keluar 4 : Irisan Masuk 14 : Pipa Photomultiplier 5 : Cermin 15 : Penguat Elektronik 6 : Pipa Aspirator 16 : Elektronik dan Pembaca Keluar 7 : Sampel 8 : Chamber Premix dan Aspirator 9 : Tempat Pembakar 10 : Poros Untuk Mengubah Gelombang Universitas Sumatera Utara Lampu katoda . Hampir semua instrumen penyerapan atom menggunakan lampu katoda sebagai sumber energi radiasi. Lampu katoda merupakan sumber garis atomik untuk emisi yang baik. Lampunya dirancang oleh pemesinan atau pembuatan lampu katoda dari analisa logam – logam yang penting. Katoda ditempatkan pada gelas pembungkus yang mengandung logam – logam anoda. Ketika lampu katoda dihubungkan dengan pensuplaian energi, maka akan mengeluarkan energi radiasi. Energi radiasi merupakan karateristik dari elemen katoda dan neon. Menggunakan kalsium sebagai sampelnya, mari kita lihat alur garis emisi kalsium sebagai lampu. Prosesnya dapat dituliskan sebagai berikut : elektrikal Ne Ne + + e energi Pensuplaian dapat ditetapkan sebagai katoda yang mempunyai energi negatif. Elektron dipercepat ke arah anoda. Energi tersebut diperoleh dari prosesnya. Karena energi, elektron lanjutan menggunakan ion neon yang lebih dan digunakan sebagai anoda. Pembakar dan nyala. Komponen selanjutnya adalah pembakar dan nyala. Nyala, pembakar dan nebulizer pada instrumen spektroskopi serapan atom dalam pengukurannya mempunyai tujuan yang sama dan digunakan pada spektroskopi emisi nyala. Nyala merupakan tempat penyelesaian kation untuk menghasilkan atom – atom logam. Monokromator. Sebuah monokromator mempunyai kualitas yang tinggi yang dilengkapi dengan usaha untuk menolak radiasi yang menghasilkan nyala. Radiasi tersebut mengandung emisi nyala diluar secara termal dan emisi termal dari komponen – komponen dan radikal. Universitas Sumatera Utara Detektor. Peralatan yang terakhir yang digunakan dalam instrumen spekroskopi serapan atom adalah pipa “photo multiplier”. 2. Spektroskopi serapan atom cahaya ganda mempunyai keadaan yang lebih stabil. Spektroskopi cahaya ganda mempunyai komponen yang baru seperti cermin sektor, pada bagian tengahnya terdapat cermin silver yang digambarkan pada gambar 2.3 dibawah ini : Spektroskopi Serapan Atom Cahaya Ganda “Double Beam” Gambar 2.3 : Skema Spektroskopi Serapan Atom Cahaya Ganda Double Beam Keterangan Gambar : 1 : Sumber Lampu Katoda 2 : Lensa 3 : Cermin Sektor 4 : Cermin Pengatur 5 : Jalan Kecil Penunjuk 6 : Cermin Pengatur 7 : Penggerak 8 : Cermin Setengah Perak 9 : Irisan Masuk 10 : Cermin Universitas Sumatera Utara 11 : Kisi 12 : Cermin 13 : Irisan Keluar 14 : Penguat Elektronik 15 : Penguat Elektronik 16 : Elektronik dan Pembaca Keluar

2.5.4 Pengukuran Kuantitatif

Pengukuran secara kuantitatif dapat dibuat dengan menggunakan kurva kalibrasi sebelumnya atau dengan metode dari penambahan standar. Dalam kasus yang berbeda, kondisi pengeoperasian harus dioptimalkan terlebih dahulu dengan menganggap rentang konsentrasi sampel yang diduga dan kelinieran tanggapan. Ini termasuk pemilihan garis resonansi yang semestinya biasanya dibuat tabel referensi, pengaturan lampu yang sesuai, temperatur nyala dan laju penguapan sampel, penempatan pembakar dan lebar celah monokromator. Larutan standar yang terbaik disiapkan dengan pencairan yang semestinya dari 1000 ppm larutan yang tersedia dan harus disesuaikan sedekat mungkin dengan komposisi kasar untuk sampel – sampel ini. Presisi yang relatif dari sebuah pengukuran serapan atom adalah baik, dalam banyak kasus 0,5 -2 dapat dicapai tanpa kesulitan dimana digunakan nyala atomisasi. Presisi untuk metode tanpa nyala walau bagaimana pun sering jauh lebih buruk sebagai hasil beberapa gangguan yang akan dibahas di bawah. Kurva kalibrasi selalu menunjukkan lengkungan menuju sumbu konsentrasi ketika melewati sumbu satu. Ini tidak linier disebabkan tidak terserapnya radiasi yang mencapai detektor atau ketika setengah lebar dari garis emisi dari lampu yang semestinya atau melampaui Universitas Sumatera Utara garis absorbansi. Radiasi yang tidak terserap dapat dijangkau detektor banyaknya sumber, termasuk garis emisi dari unsur katoda mendekati garis resonansi yang terpilih atau gas pengisi, sebaran radiasi dalam monokromator dan radiasi yang melewati nyala atau penguapan sampel. Fifield, 1987

2.5.5 Interferensi

Yang dimaksud dengan gangguan – gangguan interference pada SSA adalah peristiwa – peristiwa yang menyebabkan pembacaan absorbansi unsur yang dianalisis menjadi lebih kecil atai lebih besar dari nilai yang sesuai dengan konsentrasinya dalam sampel. Gangguan – gangguan yang dapat terjadi dalam SSA adalah sebagai berikut : 1. Gangguan yang berasal dari matriks sampel yang mana dapat mempengaruhi banyaknya sampel yang mencapai nyala. Sifat – sifat tertentu matriks sampel dapat berpengaruh terhadap laju aliran bahan bakar gas pengoksidasi. Sifat – tersebut adalah : viskositas, tegangan permukaan, berat jenis, dan tekanan uap. Gangguan matrik yang lain adalah pengandapan unsur yang dianalisis sehingga jumlah atom yang mencapai nyala menjadi lebih sedikit dari konsentrasi yang seharusnya terdapat dalam sampel. 2. Gangguan kimia yang dapat mempengaruhi jumlah banyaknya atom yang terjadi di dalam nyala. Terbentuknya atom – atom netral yang masih dalam keadaan azas di dalam nyala sering terganggu oleh dua peristiwa kimia yaitu : a. Disosiasi senyawa – senyawa yang tidak sempurna b. Ionisasi atom – atom di dalam nyala Universitas Sumatera Utara 3. Gangguan oleh absorbansi yang disebabkan bukan oleh absorbansi atom yang dianalisis; yakni absorbansi oleh molekul – molekul yang tidak terdisosiasi di dalam nyala. Gangguan ini dapat diatasi dengan cara sebagai berikut : a. Penggunaan nyala suhu atomisasi yang lebih tinggi b. Penambahan senyawa penyangga c. Pengekstrasian unsur yang akan dianalisis d. Pengekstrasian ion atau gugus pengganggu 4. Gangguan oleh penyerapan non-atomik non atomic absorption. Gangguan ini berarti terjadinya penyerapan cahaya dari sumber sinar yang bukan berasal dari atom – atom yang akan dianalisis. Penyerapan non-atomik dapat disebabkan adanya penyerapan cahaya oleh partikel – partikel padat yang berada di dalam nyala. Cara mengatasinya adalah dengan bekerja pada panjang gelombang yang lebih besar atau pada suhu yang lebih tinggi Gandjar, 2008. Universitas Sumatera Utara BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air merupakan suatu sarana utama untuk meningkatkan derajat kesehatan masyarakat, karena air merupakan salah satu media dari berbagai macam penularan, terutama seperti yang telah kita ketahui bahwa penyakit perut adalah penyakit yang paling banyak terjadi di Indonesia. Oleh karena itu sumber daya air harus dilindungi agar tetap dimanfaatkan dengan baik oleh manusia serta makhluk hidup lain. Pemanfaatan air untuk berbagai kepentingan generasi mendatang. Dengan perkembangan peradaban serta semakin bertambahnya jumlah penduduk di dunia ini, dengan sendirinya menambah aktivitas kehidupannya yang mau tidak mau menambah pengotoran atau pencemaran air yang pada hakikatnya dibutuhkan. Padahal beberapa abad yang lalu, manusia dalam memenuhi kebutuhan akan air khususnya air minum cukup mengambil dari sumber-sumber air yang ada didekatnya dengan menggunakan peralatan yang sangat sederhana. Namun sekarang ini, khususnya di kota yang sudah langka akan air minum bersih tidak mungkin mempergunakan cara demikian. Dimana – mana air sudah tercemar, dan ini berarti harus mempergunakan suatu peralatan yang modern untuk mendapatkan air minum agar terbebas dari penyakit Sutrisno, 2004. Universitas Sumatera Utara Air sungai Sei Pallau di Kelurahan Belawan II Kecamatan Medan Belawan merupakan kawasan yang mendapat tekanan berat dari aktivitas industri PT. Smart Tbk SINARMAS GROUP. Disepanjang alirang sungai terdapat aktivitas manusia seperti pertanian, pemukiman warga, petambakan, gudang – gudang penyimpanan barang dan lalu lintas kapal nelayan kecil. Ditambah lagi dengan banyaknya industri seperti pabrik karet, pabrik baja, pabrik semen, pabrik kaca, pabrik kelapa sawit, dan pabrik es cold storage menambah daftar penyebab tercemarnya air sungai tersebut. Begitu juga dengan air limbah industri PT. SMART Tbk SINARMAS GROUP, diperkirakan banyak kandungan logam – logam berat yang terkandung dalam air limbah tersebut yang akan diteliti. Tidak saja berasal dari buangan limbah industri domestik seperti yang berada dan limbah pertanian yang ada disepanjang daerah aliran sungai, tetapi juga kurangnya kesadaran sebagian masyarakat yang membuang sampah dan kotoran ke dalam sungai. Sehingga kehadiran unsur Cr, Hg, As, Cd, Cu, Zn, Pb, Ni, Al dan Sn merupakan sekian dari sejumlah logam berat yang umum berada mungkin telah mencemari sungai tersebut. Logam – logam tersebut merupakan toksik bagi tubuh dan dapat mengganggu kesehatan apabila terkonsumsi. Pemilihan lokasi pengambilan sampel di kawasan air sungai Sei Pallau di Kelurahan Belawan II Kecamatan Medan Belawan berdasakan pengamatan secara ornagoleptis. Air sungai tersebut berbau tidak sedap, warna air keruh dan kotor serta dekat dengan kawasan industri, tetapi air tersebut masih digunakan masyarakat sekitar untuk berbagai kegiatan sehari – hari seperti mencuci dan mandi. Oleh karena itu Universitas Sumatera Utara peneliti tertarik untuk melakukan penelitian terhadap tingkat pencemaran yang terjadi berdasarkan peraturan pemerintah tentang klasifikasi mutu air.

1.2 Permasalahan