BAB III METODE PENELITIAN
Metode penelitian ini adalah metode deksriptif, yaitu menganalisis kandungan kalsium, magnesium dan timbal dalam air mineral kemasan dan air
mineral isi ulang. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Penelitian dan Laboratorium Kimia Farmasi Kualitatif Fakultas Farmasi Universitas Sumatera
Utara pada bulan Maret hingga Agustus 2013.
3.1 Sampel
Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah air mineral dalam kemasan dan air minum isi ulang tanpa merek yang diambil di sekitar kota
Medan. Air mineral dalam kemasan diambil dari salah satu pusat pembelanjaan di kota Medan dan air minum isi ulang diambil dari Kelurahan Sei Agul, Kecamatan
Medan Barat.
3.2 Bahan-bahan
Semua bahan yang digunakan dalam penelitian ini berkualitas pro analisis keluaran E. Merck kecuali disebutkan lain yaitu asam nitrat 65 bv, akuabides
steril, larutan standar magnesium 1000 mcgml, larutan standar kalsium 1000 mcgml dan larutan standar timbal 1000 mcgml, larutan dithizon 0.005 bv,
ammonium hidroksida 1 N, natrium hidroksida 2 N, kloroform, kalium kromat 1 N, kalium iodida 0,5 N, kuning titan 0,1 dan asam sulfat 1 N.
3.3 Alat-alat
Spektrofotometer Serapan Atom Hitachi Z-2000 lengkap dengan lampu katoda kalsium, magnesium dan timbal, nyala udara-asetilen, alat–alat gelas
Pyrex dan Oberoi, hot plate, kertas saring Whatman No. 42, dan indikator universal.
3.4 Prosedur Penelitian 3.4.1 Pengambilan Sampel
Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah air mineral dalam kemasan dan air minum isi ulang tak bermerek
yang diambil secara purposif. Gambar dapat dilihat pada Lampiran 1, Halaman 42.
Metode pengambilan sampel purposif ini ditentukan atas dasar pertimbangan bahwa sampel yang tidak terambil
mempunyai karakteristik yang sama dengan sampel yang diteliti.
3.4.2 Pembuatan Pereaksi
Pereaksi yang digunakan dalam penelitian ini adalah larutan asam sulfat 1N, larutan kuning titan 0,1, larutan natrium hidroksida 2 N, kalium kromat 1 N,
kalium iodida 0,5 N, larutan dithizon 0,005, larutan NH
4
OH 1 N. Larutan asam sulfat 1N dibuat dengan cara mengencerkan larutan asam
sulfat 96 sebanyak 3 ml dalam 100 ml air suling. Larutan natrium hidroksida 2N dibuat dengan melarutkan 8,002 g natrium hidroksida 99 bb dalam air suling
hingga 100 ml Ditjen POM, 1979. Larutan kuning titan 0,1 dibuat dengan cara
melarutkan 0,1 g kuning titan dalam 100 ml air suling Vogel, 1979. Larutan
kalium kromat 1 N dibuat dengan cara melarutkan 9,7 g kalium kromat dalam 100 ml air suling. Larutan kalium iodida 0,5 N dibuat dengan cara melarutkan 8,3 g
kalium iodida dalam 100 ml air suling. Larutan dithizon 0,005 dibuat dengan cara melarutkan 5 mg dithizon dalam 100 ml kloroform Vogel, 1979. Larutan
NH
4
OH 1 N dibuat dengan cara mengencerkan larutan ammonium hidroksida 25 sebanyak 7,14 ml dalam 100 ml air suling Ditjen POM, 1995.
3.4.3 Proses Pengasaman Menggunakan Larutan Asam Nitrat p
Sebanyak 5 ml sampel dimasukkan ke dalam erlemeyer 50 ml lalu ditambahkan 15 ml HNO
3
p. Kemudian dipanaskan diatas hot plate, didinginkan, kemudian dimasukkan ke dalam labu tentukur 100 ml, dibilas
erlenmeyer dengan akuabides sebanyak tiga kali, hasil pembilasan disatukan dengan larutan dalam labu tentukur ditepatkan dengan akuabides sampai garis
tanda. Disaring dengan kertas saring Whatman No 42 dan ± 10 tetes larutan pertama dibuang untuk menjenuhkan kertas saring kemudian larutan selanjutnya
ditampung ke dalam botol. Larutan ini digunakan untuk uji kuantitatif. Bagan alir proses pengasaman dapat dilihat pada Lampiran 3.
3.4.4 Analisis Kualitatif 3.4.4.1 Kalsium
3.4.4.1.1 Uji dengan Asam Sulfat 1 N
Larutan sampel diteteskan 1-2 tetes pada object glass kemudian ditetesi dengan larutan asam sulfat akan terbentuk endapan putih CaSO
4
lalu diamati di
bawah mikroskop. Jika terdapat ion kalsium akan terlihat kristal berbentuk jarum. 3.4.4.2 Magnesium
3.4.4.2.1 Reaksi Kualitatif dengan Larutan Kuning Titan 0,1 bv
Ke dalam tabung reaksi dimasukkan 5 tetes larutan sampel, ditambah 20 tetes NaOH 2 N dan 3 tetes pereaksi kuning titan. Dihasilkan larutan merah terang
jika terdapat ion magnesium.
3.4.4.3 Timbal 3.4.4.3.1 Reaksi Kualitatif dengan Dithizon 0,005
Ke dalam tabung reaksi dimasukkan 1 ml larutan sampel, diatur pH = 8,5 dengan penambahan ammonium hidroksida 1 N, ditambahkan 2 tetes dithizon
0,005, dikocok kuat, dibiarkan lapisan memisah. Warna hijau dari reagensia berubah menjadi merah berarti sampel mengandung Pb.
3.4.4.3.2 Uji dengan Kalium Kromat 1 N
Ke dalam tabung reaksi dimasukkan 1 ml larutan sampel, lalu ditambahkan 5 tetes larutan kalium kromat 1 N. Dihasilkan endapan kuning jika
sampel mengandung Pb.
3.4.4.3.3 Uji dengan Kalium Iodida 0,5 N
Ke dalam tabung reaksi dimasukkan 1 ml larutan sampel, lalu ditambahkan 5 tetes larutan kalium iodida 0,5 N. Dihasilkan endapan kuning jika
sampel mengandung Pb.
3.4.5 Analisis Kuantitatif 3.4.5.1 Pembuatan Kurva Kalibrasi Kalsium
Larutan baku kalsium 1000 mcgml dipipet sebanyak 0,5 ml, dimasukkan ke dalam labu tentukur 50 ml dan dicukupkan hingga garis tanda
dengan akuabides konsentrasi 10 mcgml.
Larutan untuk kurva kalibrasi kalsium dibuat dengan memipet 1 ml, 2 ml,
3 ml, 4 ml dan 5 ml larutan baku 10 mcgml, masing-masing dimasukkan ke
dalam labu tentukur 50 ml dan dicukupkan hingga garis tanda dengan akuabides larutan ini mengandung 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 mcgml dan diukur pada panjang
gelombang 422,7 nm dengan nyala udara-asetilen. Hingga diperoleh hasil dalam
bentuk grafik absorbansi terhadap konsentrasi dan ditentukan persamaan garis regresinya.
3.4.5.2 Pembuatan Kurva Kalibrasi Magnesium
Larutan baku magnesium 1000 mcgml dipipet sebanyak 0,5 ml, dimasukkan ke dalam labu tentukur 50 ml dan dicukupkan hingga garis tanda
dengan akuabides konsentrasi 10 mcgml.
Larutan untuk kurva kalibrasi kalsium dibuat dengan memipet 1 ml, 2 ml,
3 ml, 4 ml dan 5 ml larutan baku 10 mcgml, masing-masing dimasukkan ke
dalam labu tentukur 50 ml dan dicukupkan hingga garis tanda dengan akuabides larutan ini mengandung 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 mcgml dan diukur pada panjang
gelombang 285,2 nm dengan nyala udara-asetilen. Hingga diperoleh hasil dalam bentuk grafik absorbansi terhadap konsentrasi dan ditentukan persamaan garis
regresinya.
3.4.5.3 Pembuatan Kurva Kalibrasi Timbal
Larutan baku timbal 1000 mcgml dipipet sebanyak 0,5 ml, dimasukkan ke dalam labu tentukur 50 ml dan dicukupkan hingga garis tanda dengan
akuabides konsentrasi 10 mcgml.
Larutan baku timbal 10 mcgml dipipet sebanyak 5 ml, dimasukkan ke dalam labu tentukur 50 ml dan dicukupkan hingga garis tanda dengan akuabides
konsentrasi 1 mcgml.
Larutan untuk kurva kalibrasi timbal dibuat dengan memipet 0,1 ml; 0,2
ml; 0,3 ml; 0,4 ml dan 0,5 ml larutan baku 1 mcgml, masing-masing dimasukkan
ke dalam labu tentukur 25 ml dan dicukupkan hingga garis tanda dengan akuabides larutan ini mengandung 4, 8, 12, 16, 20 ngml dan diukur pada
panjang gelombang 283,3 nm dengan nyala udara-asetilen. Hingga diperoleh hasil dalam bentuk grafik absorbansi terhadap konsentrasi dan ditentukan persamaan
garis regresinya.
3.4.5.4 Penetapan Kadar dalam Sampel 3.4.5.4.1 Penetapan Kadar Kalsium
3.4.5.4.1.1 Air Mineral dalam Kemasan Aqua dan Amoz
Larutan sampel hasil pengasaman butir 3.4.3 diencerkan hingga 3,3 kali Aqua dan 2,7 kali Amoz diukur absorbansinya dengan menggunakan
spektrofotometer serapan atom pada panjang gelombang 422,7 nm untuk penetapan kadar kalsium. Nilai absorbansi yang diperoleh harus berada dalam
rentang kurva kalibrasi larutan baku kalsium. Konsentrasi kalsium dalam sampel ditentukan berdasarkan persamaan garis regresi dari kurva kalibrasi. Bagan alir
pembuatan larutan sampel air mineral dalam kemasan untuk kalsium dapat dilihat pada Lampiran 4.
3.4.5.4.1.2 Air Minum Isi Ulang Tak Bermerek
Larutan sampel hasil pengasaman diencerkan hingga 2,4 kali AMIU II dan diukur absorbansinya dengan menggunakan spektrofotometer serapan atom
pada panjang gelombang 422,7 nm untuk penetapan kadar kalsium. Nilai absorbansi yang diperoleh harus berada dalam rentang kurva kalibrasi larutan
baku kalsium. Konsentrasi kalsium dalam sampel ditentukan berdasarkan persamaan garis regresi dari kurva kalibrasi. Bagan alir pembuatan larutan sampel
air minum isi ulang untuk kalsium dapat dilihat pada Lampiran 4.
3.4.5.4.2 Penetapan Kadar Magnesium 3.4.5.4.2.1 Air Mineral dalam Kemasan Aqua dan Amoz
Larutan sampel hasil pengasaman diencerkan hingga 2,5 kali Aqua dan 2,7 kali Amoz diukur absorbansinya dengan menggunakan spektrofotometer
serapan atom pada panjang gelombang 285,2 nm untuk penetapan kadar magnesium. Nilai absorbansi yang diperoleh harus berada dalam rentang kurva
kalibrasi larutan baku magnesium. Konsentrasi magnesium dalam sampel ditentukan berdasarkan persamaan garis regresi dari kurva kalibrasi. Bagan alir
pembuatan larutan sampel air mineral dalam kemasan untuk magnesium dapat dilihat pada Lampiran 4.
3.4.5.4.2.2 Air Minum Isi Ulang Tak Bermerek
Larutan sampel hasil pengasaman diukur absorbansinya dengan menggunakan spektrofotometer serapan atom pada panjang gelombang 285,2 nm.
Nilai absorbansi yang diperoleh harus berada dalam rentang kurva kalibrasi larutan baku magnesium. Konsentrasi magnesium dalam sampel ditentukan
berdasarkan persamaan garis regresi dari kurva kalibrasi. Bagan alir pembuatan larutan sampel air minum isi ulang untuk magnesium dapat dilihat pada Lampiran
4.
3.4.5.4.3 Penetapan Kadar Timbal
Larutan sampel hasil pengasaman diukur absorbansinya dengan menggunakan spektrofotometer serapan atom pada panjang gelombang 283,3 nm.
Nilai absorbansi yang diperoleh harus berada dalam rentang kurva kalibrasi larutan baku timbal. Konsentrasi timbal dalam sampel ditentukan berdasarkan
persamaan garis regresi dari kurva kalibrasi. Bagan alir pembuatan larutan sampel
air mineral dalam kemasan dan air minum isi ulang untuk timbal dapat dilihat pada Lampiran 4.
Menurut Gandjar dan Rohman 2007, kadar kalsium, magnesium dan timbal dalam sampel dapat dihitung dengan persamaan regresi Y= aX+ b dengan
rumus sebagai berikut: Kadar mcg ml
⁄ = X x V x Fp
Vs Keterangan : X
= konsentrasi analit dalam larutan sampel
mcgml
V = volume total larutan sampel yang diperiksa ml
Fp = faktor pengenceran dari larutan sampel hasil destruksi
Vs = volume sampel yang diambil dari larutan sampel ml.
3.4.6 Analisis Data Secara Statistik 3.4.6.1 Penolakan Hasil Pengamatan
Menurut Gandjar dan Rohman 2007, kadar kalsium, magnesium dan timbal yang diperoleh dari hasil pengukuran masing-masing keenam larutan
sampel, diuji secara statistik dengan uji Q.
Q = terendah
Nilai tertinggi
Nilai terdekat
yang Nilai
dicurigai yang
Nilai −
−
Hasil pengujian atau nilai Q yang diperoleh ditinjau terhadap daftar harga Q pada Tabel 4, apabila Q Q
kritis
maka data tersebut ditolak.
Tabel 4. Nilai Q
kritis
pada Taraf Kepercayaan 95 Banyak data
Nilai Q
kritis
4 0,831
5 0,717
6 0,621
7 0,570
8 0,524
Untuk menentukan kadar kalsium, magnesium dan timbal di dalam sampel dengan interval
kepercayaan 95, α = 0,05, dk = n-1, dapat digunakan rumus: μ = X ± t
½ α, dk
x SD √n
Keterangan : µ = interval kepercayaan
X = kadar rata-rata sampel
t = harga t tabel sesuai dengan dk = n-1
α = tingkat kepercayaan
s = simpangan baku
n = jumlah pengulangan
3.4.6.2 Pengujian Beda Nilai Rata-Rata Antar Sampel Untuk mengetahui perbedaan nilai rata-rata kadar kalsium, magnesium dan
timbal antar sampel dilakukan analisis statistik menggunakan uji ANOVA dengan Statistical Product Services Solution SPSS dengan taraf kepercayaan 95.
Dengan menggunakan uji Tukey. Teknik ini merupakan teknik analisis yang fungsinya untuk menguji perbedaan lebih dari dua beda rerata sampel.
3.4.7 Validasi Metode 3.4.7.1 Uji Perolehan Kembali
Uji perolehan kembali atau recovery dilakukan dengan metode penambahan larutan standar standard addition method. Dalam metode ini, kadar
mineral dalam sampel ditentukan terlebih dahulu, selanjutnya dilakukan penentuan kadar mineral dalam sampel setelah penambahan larutan standar
dengan konsentrasi tertentu Ermer dan Miller, 2005. Air mineral dalam kemasan dan air minum isi ulang sebanyak 5 ml
ditambahkan larutan baku kalsium 10 mcgml sebanyak 3 ml, larutan baku magnesium 10 mcgml sebanyak 2 ml, lalu ditambahkan dengan HNO
3
p
sebanyak 15 ml kemudian dilanjutkan dengan prosedur destruksi seperti yang telah dilakukan sebelumnya.
Menurut Harmita 2004, persen perolehan kembali dapat dihitung dengan rumus di bawah ini:
A C
CA -
CF kembali
Perolehan =
x 100 Keterangan: CF = Kadar analit dalam sampel setelah penambahan bahan baku
mcgml
CA = Kadar analit dalam sampel sebelum penambahan bahan baku
mcgml
CA = Kadar baku yang ditambahkan ke dalam sampel
mcgml
3.4.7.2 Simpangan Baku Relatif
Keseksamaan atau presisi diukur sebagai simpangan baku relatif atau koefisien variasi. Keseksamaan atau presisi merupakan ukuran yang menunjukkan
derajat kesesuaian antara hasil uji individual ketika suatu metode dilakukan secara berulang untuk sampel yang homogen. Nilai simpangan baku relatif yang
memenuhi persyaratan menunjukkan adanya keseksamaan metode yang dilakukan. Menurut Harmita 2004, rumus untuk menghitung simpangan baku
relatif adalah: RSD =
100 ×
X SD
Keterangan:
−
X = Kadar rata-rata sampel
SD = Standar Deviasi RSD = Relative Standard Deviatio
3.4.7.3 Penentuan Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi
Menurut Gandjar dan Rohman 2007, batas deteksi atau Limit of Detection LOD adalah konsentrasi analit terendah dalam sampel yang masih
dapat dideteksi. Batas kuantitasi atau Limit of Quantitation LOQ adalah
konsentrasi analit terendah dalam sampel yang dapat ditentukan dengan presisi dan akurasi yang dapat diterima dengan kondisi operasional metode yang
digunakan. Batas deteksi dan batas kuantitasi ini dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:
Simpangan Baku SB =
�
∑�Y-Yi�
2
n-2
Batas deteksi LOD =
3 x SB slope
Batas kuantitasi LOQ =
10 x SB slope
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Analisis Kualitatif
Kategori