Tanah Spektrofotometri Serapan Atom

Menurut Rukmana 1977 sistematika taksonomi tumbuhan, kentang diklasifikasikan sebagai berikut: Kerajaan : Plantae tumbuh-tumbuhan Divisi : Spermatophyta tumbuhan berbiji Subdivisi : Angiospermae berbiji tertutup Kelas : Dicotyledonae biji berkeping dua Ordo : Solanales Famili : Solanaceae Genus : Solanum Spesies : Solanum tuberosum Linn.

2.1.1 Jenis Kentang

Menurut Rukmana 1997, Jenis kentang budi daya Solanum tuberosum Linn. memiliki varietas yang sangat banyak yang dihasilkan oleh beberapa negara produser dan jenis kentang yang paling disenangi konsumen kentang di dunia. Berdasarkan warna kulit dan daging umbi, terdapat tiga golongan kentang, seperti pada tabel 2.1 dibawah ini. Tabel 2.1 jenis atau golongan kentang No. Jenis Kentang Ciri-ciri visual 1. Kentang kuning Kulit dan daging umbi berwarna kuning 2. Kentang putih Kulit dan daging umbi berwarna putih 3 Kentang merah Kulit umbi merah, dan daging umbi berwarna kuning

2.2 Tanah

Tanah adalah bagian penting dalam menunjang kehidupan makhluk hidup di muka bumi. Kandungan logam berat dalam tanah sangat berpengaruh Universitas Sumatera Utara terhadap kandungan logam dalam tanaman yang tumbuh sehingga kandungan logam yang kurang atau berlebihan dalam jaringan tanaman akan mencerminkan kandungan logam dalam tanah Darmono, 1995. Menurut Darmono 2008, ada dua faktor penting yang berhubungan erat dengan penyerapan logam dalam jaringan tanaman, yaitu pH tanah dan konsentrasi logam dalam tanah. pH adalah faktor penting yang menentukan transformasi logam. Konsentrasi logam dalam jaringan tanaman menurun apabila pH tanah naik, dan semakin tinggi konsentrasi logam dalam tanah akan semakin tinggi pula konsentrasi logam dalam jaringan tanaman. Penggunaan pupuk secara berlebihan, tidak menguntungkan bagi kelestarian lahan dan lingkungan dikibatkan tingginya residu pupuk di lahan. Pemupukan yang terus menerus tidak saja menyebabkan tingginya residu pupuk di dalam tanah, tetapi juga meningkatkan kandungan logam berat timbal dan kadmium Widaningrum, dkk., 2007.

2.3 Logam Berat

Logam berat masih termasuk golongan logam dengan kriteria-kriteria yang sama dengan logam-logam lain. Perbedaannya terletak dari pengaruh yang dihasilkan bila logam berat ini masuk kedalam tubuh organisme hidup. Unsur logam berat baik itu logam berat beracun seperti timbal dan kadmium, bila masuk ke dalam tubuh dalam jumlah berlebihan akan menimbulkan pengaruh-pengaruh buruk terhadap fungsi fisiologis tubuh Palar, 2008. Universitas Sumatera Utara Menurut Widowati, dkk 2008, logam berat dibagi dalam 2 jenis, yaitu: 1. Logam berat esensial, yakni logam dalam jumlah tertentu yang sangat dibutuhkan oleh organisme. Dalam jumlah yang berlebihan logam tersebut bisa menimbulkan efek toksik. Contohnya adalah Zn, Cu, Fe, Co, Mn dan lain sebagainya. 2. Logam berat tidak esensial, yakni logam yang keberadaannya dalam tubuh masih belum diketahui manfatnya, bahkan bersifat toksik, seperti Hg, Cd, Pb, Cr dan lain-lain.

2.3.1 Timbal Pb

Timbal merupakan salah satu jenis logam berat. Timbal memiliki titik lebur yang rendah, mudah dibentuk, memiliki sifat kimia yang aktif sehingga bisa digunakan untuk melapisi logam agar tidak timbul perkaratan. Timbal adalah logam yang lunak berwarna abu-abu kebiruan mengkilat. Logam ini mempunyai nomor atom 82 dengan berat atom 207,20. Titik didih timbal adalah 1740 o C dan memiliki massa jenis 11,34 gcm 3 Widowati, dkk., 2008. Keracunan yang ditimbulkan oleh persenyawaan logam Pb dapat terjadi karena masuknya persenyawaan logam tersebut ke dalam tubuh. Proses masuknya Pb ke dalam tubuh dapat melalui beberapa jalur, yaitu melalui makanan dan minuman, udara dan perembesan atau penetrasi melalui selaput atau lapisan kulit Palar, 2008.

2.3.2 Toksisitas Timbal Pb

Meskipun jumlah Pb yang diserap oleh tubuh hanya sedikit, logam ini ternyata menjadi sangat berbahaya. Hal ini disebabkan karena Pb adalah logam Universitas Sumatera Utara toksik yang bersifat kumulatif dan bentuk senyawanya dapat memberikan efek racun terhadap fungsi organ yang terdapat dalam tubuh Suharto, 2005. Gejala yang khas dari keracunan Pb antara lain: 1. Anemia: Pb dapat menghambat pembentukan hemoglobin Hb sehingga menyebabkan anemia. Selain itu, lebih dari 95 Pb yang terbawa dalam aliran darah dapat berikatan dengan eritrosit yang menyebabkan mudah pecahnya eritrosit tersebut Darmono, 1995. 2. Aminociduria: terjadinya kelebihan asam amino dalam urin disebabkan ikut sertanya senyawa Pb yang terlarut dalam darah ke sistem urinaria ginjal yang mengakibatkan terjadinya kerusakan pada saluran ginjal Darmono, 1995. 3. Gastroenteritis: keadaan ini disebabkan reaksi rangsangan garam Pb pada mukosa saluran pencernaan, sehingga menyebabkan pembengkakan, gerak kontraksi saluran lumen dan usus terhenti, peristaltik menurun sehingga terjadi konstipasi Darmono, 1995.

2.3.3 Kadmium Cd

Kadmium adalah logam berwarna putih perak, lunak, mengkilap, tidak larut dalam basa, mudah bereaksi, serta menghasilkan kadmium oksida bila dipanaskan. Kadmium memiliki nomor atom 48, berat atom 112,4 gmol, titik leleh 321 o C, dan titik didih 767 o C Widowati, dkk., 2008. Sumber Cd berasal dari hasil penambangan, hasil sampingan peleburan Zn dan Pb, pabrik baterai, electroplating, pupuk, pestisida, limbah industri dan rumah tangga. Kadmium banyak digunakan sebagai pigmen warna cat, Universitas Sumatera Utara keramik, plastik, industri baterai, bahan fotografi, pembuatan tabung TV, dan percetakan tekstil Widowati, dkk., 2008.

2.3.4 Toksisitas Kadmium Cd 1. Efek terhadap tulang

Serangan dan keracunan yang disebabkan oleh logam Cd adalah kerapuhan tulang. Penyakit ini mendatangkan rasa sakit pada persendian tulang belakang dan tulang kaki Palar, 2008. 2. Efek terhadap ginjal Kadmium dapat menimbulkan gangguan dan bahkan mampu menimbulkan kerusakan pada sistem yang bekerja di ginjal. Kerusakan yang terjadi pada sistem ginjal dapat dideteksi dari tingkat atau jumlah kandungan protein yang terdapat di dalam urin. Penyakit ini disebut proteinuria. Proteinuria ditemukan pada orang-orang yang telah terpapar Cd dalam selang waktu yang lama, yaitu dalam jangka waktu 20-30 tahun Palar, 2008. 3. Efek terhadap paru-paru Keracunan yang disebabkan oleh terhirupnya debu yang mengandung Cd dapat mengakibatkan kerusakan terhadap paru-paru. Keracunan ini terutama terjadi pada pekerja di pabrik-pabrik yang menggunakan kadmium. Terhirupnya Cd dalam jangka waktu yang lama dapat menyebabkan terjadinya pembengkakan paru-paru pulmonary emphysema. Peristiwa pembengkakan paru-paru ini disebabkan oleh penghambatan kerja enzim alfa-antipirin oleh logam Cd Palar, 2008. Universitas Sumatera Utara 4. Efek terhadap sistem reproduksi Daya racun yang dimiliki oleh kadmium juga mempengaruhi sistem reproduksi dan organ-organnya. Pada konsentrasi tertentu Cd dapat mematikan sel-sel sperma pada laki-laki. Hal inilah yang menjadi dasar bahwa akibat terpapar oleh logam Cd dapat mengakibatkan impotensi Palar, 2008.

2.4 Spektrofotometri Serapan Atom

Spektrofotometri serapan atom didasarkan pada penyerapan energi sinar oleh atom-atom netral, dan sinar yang diserap biasanya sinar tampak atau sinar ultraviolet. Spektrofotometri serapan atom digunakan untuk analisis kuantitatif unsur-unsur mineral dalam jumlah sekelumit trace dan sangat sekelumit ultratrace. Cara analisis ini memberikan kadar total unsur mineral dalam suatu sampel dan tidak tergantung pada bentuk molekul mineral dalam sampel tersebut. Cara ini cocok untuk analisis sekelumit mineral karena mempunyai kepekaan yang tinggi batas deteksi kurang dari 1 ppm, pelaksanaanya relatif sederhana, dan interferensinya sedikit Gandjar dan Rohman, 2009. Spektroskopi serapan atom didasarkan pada absorbsi cahaya oleh atom. Atom-atom akan menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu. Cahaya pada panjang gelombang ini mempunyai cukup energi untuk mengubah tingkat elektronik suatu atom. Dengan menyerap suatu energi, maka atom akan memperoleh energi sehingga suatu atom pada keadaan dasar dapat dinaikkan tingkat energinya ke tingkat eksitasi. Unsur Pb dengan nomor atom 82 mempunyai konfigurasi electron 1s 2 , 2s 2 , 2p 6 , 3s 2 , 3p 6 , 4s 2 , 3d 10 , 4p 6 , 5s 2 , 4d 10 , 5p 6 , 6s 2 , 4f 14 , 5d 10 , 6p 2 tingkat dasar untuk elektron valensi 6p, artinya tidak Universitas Sumatera Utara memiliki kelebihan energi. Elektron ini dapat tereksitasi ke tingkat 7s dengan energi tertentu dan pada panjang gelombang tertentu. Begitu juga dengan unsur Cd dengan nomor atom 48 mempunyai konfigurasi elektron 1s 2 , 2s 2 , 2p 6 , 3s 2 , 3p 6 , 4s 2 , 3d 10 , 4p 6 , 5s 2 , 4d 10 tingkat dasar untuk elektron valensi 4d, artinya tidak memiliki kelebihan energi. Elektron ini dapat tereksitasi ke tingkat 5p dengan energi tertentu dan pada panjang gelombang tertentu Khopkar, 2008. Bagian instrumentasi spektrofotometer serapan atom adalah sebagai berikut: a. Sumber Radiasi Sumber radiasi yang digunakan adalah lampu katoda berongga hollow cathode lamp. Lampu ini terdiri atas tabung kaca tertutup yang mengandung suatu katoda dan anoda. Katoda berbentuk silinder berongga yang dilapisi dengan mineral tertentu Gandjar dan Rohman, 2009. b. Tempat Sampel Dalam analisis dengan spektrofotometer serapan atom, sampel yang akan dianalisis harus diuraikan menjadi atom-atom netral yang masih dalam keadaan azas. Ada berbagai macam alat yang digunakan untuk mengubah sampel menjadi uap atom-atomnya, yaitu: 1. Dengan nyala Flame Nyala digunakan untuk mengubah sampel yang berupa cairan menjadi bentuk uap atomnya dan untuk proses atomisasi. Suhu yang dapat dicapai oleh nyala tergantung pada gas yang digunakan, misalnya untuk gas asetilen-udara suhunya sebesar 2200 C. Sumber nyala asetilen-udara ini merupakan sumber Universitas Sumatera Utara nyala yang paling banyak digunakan. Pada sumber nyala ini asetilen sebagai bahan pembakar, sedangkan udara sebagai bahan pengoksidasi Gandjar dan Rohman, 2009. 2. Tanpa nyala Flameless Pengatoman dilakukan dalam tungku dari grafit. Sejumlah sampel diambil sedikit hanya beberapa µL, lalu diletakkan dalam tabung grafit, kemudian tabung tersebut dipanaskan dengan sistem elektris dengan cara melewatkan arus listrik pada grafit. Akibat pemanasan ini, maka zat yang akan dianalisis berubah menjadi atom-atom netral dan pada fraksi atom ini dilewatkan suatu sinar yang berasal dari lampu katoda berongga sehingga terjadilah proses penyerapan energi sinar yang memenuhi kaidah analisis kuantitatif Gandjar dan Rohman, 2009. c. Monokromator Monokromator merupakan alat untuk memisahkan dan memilih spektrum sesuai dengan panjang gelombang yang digunakan dalam analisis dari sekian banyak spektrum yang dihasilkan lampu katoda berongga Gandjar dan Rohman, 2009. d. Detektor Detektor digunakan untuk mengukur intensitas cahaya yang melalui tempat pengatoman Gandjar dan Rohman, 2009. Universitas Sumatera Utara e. Amplifie Amplifier detektor s Rohman, 2 f. Readout Re sebagai pe yang men 2009.

2.5 Valida