Analisa Logam Mangan (Mn) Dan Seng (Zn) Terhadap Limbah Cair Industri Dengan Metode Spektrofotometri Serapan Atom
ANALISA LOGAM MANGAN (Mn) DAN SENG (Zn) TERHADAP LIMBAH CAIR INDUSTRI DENGAN METODE
SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM
TUGAS AKHIR
OLEH :
JULI HANDAYANI PASARIBU 082410028
PROGRAM DIPLOMA III ANALIS FARMASI DAN MAKANAN FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
(2)
LEMBAR PENGESAHAN
ANALISA LOGAM MANGAN (Mn) DAN SENG (Zn) TERHADAP LIMBAH CAIR INDUSTRI DENGAN METODE
SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya
Pada Program Diploma III Analis Farmasi dan Makanan Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara Oleh :
JULI HANDAYANI PASARIBU 082410028 Medan, Maret 2011
Disetujui Oleh : Dosen Pembimbing
Dra. Saodah Msc., Apt NIP. 194901131976032001
Disahkan Oleh : Dekan,
Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt. Nip. 195311281983031002
(3)
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur atas kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik dan tepat pada waktunya.
Adapun judul dari Tugas Akhir ini adalah “Analisa Logam Mangan (Mn) dan Seng (Zn) Terhadap Limbah Cair Industri dengan Metode Spektrofotometri Serapan Atom” yang dibuat sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan Program Studi Diploma III Analis Farmasi dan Makanan Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara.
Dalam proses penyelesaian tugas akhir ini, penulis banyak memperoleh bantuan dari berbagai pihak. Maka pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan rasa terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya atas bantuan dan dukungannya kepada :
1. Bapak Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt. Selaku Dekan Fakultas Farmasi
USU.
2. Ibu Dra. Saodah, Msc.,Apt. Selaku Dosen Pembimbing yang telah meluangkan
waktunya untuk memberikan nasehat serta perhatiannya hingga selesainya tugas akhir ini.
3. Bapak Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.App.Sc, Apt. Selaku Koordinator Program
(4)
4. Seluruh dosen dan seluruh staf Fakultas Farmasi USU
5. Papa, mama, dan abang-abang penulis yang tercinta atas curahan kasih sayang,
doa dan dorongan baik moril maupun materil kepada penulis.
6. Abang Soepri Adhi yang tersayang, selalu mendampingiku serta memberi
dukungan, perhatian, semangat dan doa bagi penulis selama penyusunan tugas akhir.
7. Sahabat-sahabat penulis Harianisyah Parinduri, Derma Sari Utami, Niki Fuji
Utami, Maya Justitia, Dwinanda Pratiwi, Dina Rita Pratiwi, Sonanda Rosalia dan seluruh teman-teman kuliah angkatan 2008 yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, namun tidak mengurangi arti keberadaan mereka.
Sebagai seorang manusia dengan keterbatasan ilmu pengetahuan yang dikuasai, penulis menyadari sepenuhnya bahwa penulisan tugas akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu dengan segala kerendahan hati penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari berbagai pihak demi kesempurnaan penulisan dimasa yang akan datang.
Akhir kata penulis berharap semoga tugas akhir ini bermanfaat bagi penulis sendiri maupun pembaca, terima kasih.
Medan, Maret 2011
(5)
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR………. i
DAFTAR ISI ……….. iii
BAB I PENDAHULUAN………. 1
1.1 Latar Belakang...………... 1
1.2 Tujuan ……….. 2
1.3 Manfaat………. 2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA……….... 3
2.1 Pencemaran Air……… 3
2.2 Limbah Industri……… 3
2.3 Logam Berat……… 7
2.4 Mangan (Mn)………... 9
2.5 Seng (Zn)………. 9
2.6 Toksisitas Logam………. 10
2.7 Spektrofotometri Serapan Atom……….. 11
BAB III METODOLOGI……….. 15
3.1 Peralatan dan Bahan………. 15
3.1.1 Peralatan………... 15
3.1.2 Bahan……… 16
3.2 Prosedur………. 17
3.2.1 Analisa Logam Mangan (Mn) secara SSA……… 17
(6)
3.3 Bagan Percobaan………... 24
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN……….... 27
4.1 Hasil………... 27
4.1.1 Logam Mangan (Mn)……… 27
4.1.2 Logam Zink (Zn)……….. 29
4.2 Pembahasan………... 31
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN……….. 33
5.1 Kesimpulan……… 33
5.2 Saran………. 33
DAFTAR PUSTAKA………. 34
(7)
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam dua dekade terakhir ini, kita begitu sering mendengar, membaca dan bahkan membicarakan masalah pencemaran air. Air merupakan zat yang paling penting dalam kehidupan makhluk hidup setelah udara. Apabila air sudah tercemar logam-logam yang berbahaya akan mengakibatkan hal-hal yang buruk bagi kehidupan.(Palar, 2008)
Logam berat yang mencemari lingkungan, sebagian besar berasal dari industri-industri. Dengan semakin meningkatnya perkembangan sektor industri, baik industri minyak dan gas bumi, pertanian, industri kimia, industri logam dasar, industri jasa, dan jenis aktivitas manusia lainnya, maka semakin meningkat pula tingkat pencemaran lingkungan akibat berbagai kegiatan tersebut.
Kebanyakan limbah industri dan limbah penduduk dibuang ke sungai, sumur, atau danau. Tanpa kita sadari limbah tersebut banyak mengandung zat-zat beracun dan bahan-bahan metal terlarut sehingga dapat menimbulkan pencemaran. Dengan konsentrasi dan kuantitas tertentu, kehadiran limbah yang mengandung persenyawaan logam dengan kadar tinggi misalnya mangan (Mn) dan seng (Zn) dapat berdampak negatif terhadap lingkungan terutama bagi kesehatan manusia dan kehidupan lainnya, sehingga perlu ditetapkan kadarnya dalam limbah cair industri.
(8)
Untuk mencegah terjadinya pencemaran air maka diperlukan pengendalian terhadap pencemaran air dengan menetapkan baku mutu lingkungan termasuk baku mutu limbah cair. Baku mutu limbah cair adalah batas kadar yang diperkenankan bagi zat atau bahan pencemar untuk dibuang dari sumber pencemar ke dalam air pada sumber air sehingga tidak mengakibatkan dilampauinya baku mutu air.(Kristanto, 2002)
1.2 Tujuan
Untuk mengetahui konsentrasi logam mangan (Mn) dan seng (Zn) pada limbah cair industri.
1.3 Manfaat
Dapat mengetahui kadar logam mangan (Mn) dan seng (Zn), yang kemudian membandingkan hasil tersebut dengan baku mutu limbah cair, serta memberi informasi kepada peneliti lain dalam menganalisis kandungan logam Mn dan Zn menggunakan metode spektrofotometri Serapan Atom
(9)
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pencemaran air
Pencemaran atau polusi adalah suatu kondisi yang telah berubah dari bentuk asal pada keadaan yang lebih buruk. Pergeseran bentuk tatanan dari kondisi asal pada kondisi yang buruk ini dapat terjadi sebagai akibat masukan dari bahan-bahan pencemar atau polutan. Bahan polutan tersebut pada umumnya mempunyai sifat racun (toksik) yang berbahaya bagi organisme hidup. Toksisitas atau daya racun dari polutan itulah yang kemudian menjadi pemicu terjadinya pencemaran.(Palar, 2008)
Pencemaran air adalah penyimpangan sifat-sifat air dari keadaan normal, bukan dari kemurniannya. Keadaan normal air masih tergantung pada faktor penentu, yaitu kegunaan air itu sendiri dan asal sumber air. Air dikatakan tercemar jika terdapat benda-benda asing yang mengakibatkan air tersebut tidak dapat digunakan sesuai dengan peruntukannya secara normal. Pencemaran air pada umumnya diakibatkan kegiatan manusia. Besar kecilnya pencemaran akan tergantung dari kualitas dan kuantitas limbah yang dibuang ke sungai, baik limbah padat maupun limbah cair.(Kristanto, 2002)
2.2 Limbah industri
Pengertian limbah menurut peraturan pemerintah republik Indonesia Nomor 82 tahun 2001. Limbah adalah sisa suatu usaha atau kegiatan yang mengandung
(10)
bahan berbahaya atau beracun yang karena sifat atau konsentrasinya dan jumlahnya baik secara langsung atau tidak langsung akan dapat membahayakan lingkungan hidup, kesehatan, kelangsungan hidup manusia serta makhluk air.
Bila ditinjau secara kimiawi, limbah ini terdiri atas bahan kimia organik dan anorganik. Buangan industri yang mengandung unsur atau senyawa logam berat merupakan toksikan yang mempunyai daya racun tinggi. Buangan industri yang mengandung persenyawaan logam berat tersebut bukan hanya bersifat racun bagi tumbuhan, tetapi juga terhadap hewan dan manusia.
Tingkat bahaya keracunan yang disebabkan oleh limbah tergantung pada jenis dan karakteristik limbah, baik dalam jangka pendek maupun jangka panjang. Mungkin dalam jangka waktu singkat tidak akan memberi pengaruh yang berarti, namun dalam jangka panjang mungkin berakibat fatal terhadap lingkungan.
Beberapa kemungkinan yang akan terjadi akibat masuknya limbah ke dalam lingkungan adalah:
1. Lingkungan tidak mendapat pengaruh yang berarti. Hal ini disebabkan karena
volume limbah kecil, parameter pencemar yang terdapat dalam limbah sedikit dengan konsentrasi yang kecil.
2. Ada pengaruh perubahan, tetapi tidak mengakibatkan pencemaran.
3. Memberikan perubahan dan menimbulkan pencemaran.
Berdasarkan nilai ekonomisnya, limbah dibedakan menjadi limbah yang mempunyai nilai ekonomis dan limbah yang tidak memiliki nilai ekonomis. Sedangkan berdasarkan karakteristiknya, limbah industri dapat digolongkan menjadi:
(11)
• Limbah cair;
• Limbah gas dan partikel;
• Limbah padat.(Kristanto, 2002)
Limbah cair adalah sisa dari suatu hasil usaha dan atau kegiatan yang berwujud cair yang dibuang ke lingkungan dan diduga dapat menurunkan kualitas lingkungan. Limbah cair secara umum dapat dibagi menjadi human excreate (fases dan urine), sewage (air limbah), industrial waste (bahan buangan dan sisa proses industri).( Chandra,2007)
Limbah cair industri bersumber dari pabrik yang biasanya banyak menggunakan air dalam proses produksinya. Di industri fungsi dari air antaranya : a. Untuk mentransportasikan produk atau bahan baku.
b. Sebagai air pendingin. Berfungsi untuk memindahkan panas yang terjadi dari
proses produksi.
c. Sebagai air proses, misalnya sebagai umpan boiler pada pabrik minuman. d. Untuk mencuci dan membilas produk, gedung atau instalasi.(Ricki,2005)
Limbah cair industri mengandung bahan pencemar yang bersifat racun dan berbahaya yang dikenal dengan sebutan B3 (bahan beracun dan berbahaya). Air dari pabrik membawa sejumlah padatan dan partikel, baik yang larut maupun yang mengendap. Bahan ini ada yang kasar dan ada yang halus. Kerapkali air buangan pabrik berwarna keruh dan bersuhu tinggi.(Kristanto, 2002)
(12)
Berdasarkan persenyawaan yang ditemukan dalam air buangan industri, sifat limbah cair tersebut dapat dikatagorikan berdasarkan karakteristik fisik, kimia, dan biologi. Pengamatan mengenai karakteristik ini penting untuk menetapkan jenis parameter pencemar yang terdapat didalamnya. Sifat kimia dan fisika masing-masing parameter dapat menunjukkan akibat yang ditimbulkannya terhadap lingkungan. (Chandra, 2007)
Table 1. Hubungan antara sumber limbah dan karakteristiknya KARAKTERISTIK SUMBER LIMBAH
Fisika:
• Warna Bahan organik, limbah industri dan domestik
• Bau Penguraian limbah industri
• Padatan Sumber air, limbah industri dan domestik
• Suhu Limbah industri dan domestik
Kimia: Organik:
• Karbohidrat Limbah industri, perdagangan dan domestik
• Minyak dan Lemak Limbah industri, perdagangan dan domestik
• Pestisida Limbah hasil pertanian
• Penol Limbah industri
Anorganik:
• Alkali Sumber air, limbah domestik, infiltrasi air tanah,
buangan air katel
• Klorida Sumber air, limbah industri, pelemahan air
• Logam berat Limbah industri
• Nitrogen Limbah pertanian dan domestik
• pH Limbah industri
• Posfor Limbah industri, domestik dan alamiah
• Sulfur Perdagangan, limbah industri
• Bahan beracun Perdagangan, limbah industri
Biologi:
(13)
2.3 Logam berat
Logam menurut pengertian awam adalah barang yang padat dan berat yang biasanya selalu digunakan oleh orang untuk alat-alat dapur atau untuk perhiasan, yaitu besi, baja, emas, dan perak. Padahal masih banyak logam lain yang sangat kecil dan penting serta berperan dalam proses biologis makhluk hidup, misalnya selenium, kobalt, mangan, dan lain-lainnya.
Menurut Soemirat (2003), definisi logam adalah elemen yang dalam larutan air dapat melepaskan satu atau lebih elektron dan menjadi kation. Sedangkan logam berat adalah unsur logam yang mempunyai densitas > 5 g/cm3. 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 berikatan dan atau masuk ke dalam tubuh organisme hidup. Logam berat biasanya menimbulkan efek-efek khusus pada makhluk hidup. Semua logam berat dapat menjadi bahan racun yang akan meracuni tubuh makhluk hidup. Hal ini terjadi jika sejumlah logam mencemari lingkungan. Namun demikian, meski semua logam berat dapat mengakibatkan keacunan atas makhluk hidup, sebagian dari logam-logam berat tersebut tetap dibutuhkan oleh makhluk hidup.
Berdasarkan sudut pandang toksikologi, logam berat ini dapat dibagi dalam dua jenis. Jenis pertama adalah logam berat esensial, di mana keberadaannya dalam jumlah tertentu sangat dibutuhkan oleh organisme hidup, namun dalam jumlah yang berlebihan dapat menimbulkan efek racun. Contoh logam berat ini adalah Zn, Cu, Fe, Co, Mn dan lain sebagainya. Sedangkan jenis kedua adalah logam berat tidak esensial
(14)
atau beracun, di mana keberadaannya dalam tubuh masih belum diketahui manfaatnya atau bahkan dapat bersifat racun, seperti Hg, Cd, Pb, Cr dan lain-lain. Logam berat ini dapat menimbulkan efek kesehatan bagi manusia tergantung pada bagian mana logam berat tersebut terikat dalam tubuh. Daya racun yang dimiliki akan bekerja sebagai penghalang kerja enzim, sehingga proses metabolisme tubuh terputus. Lebih jauh lagi, logam berat ini akan bertindak sebagai penyebab alergi, mutagen, teratogen atau karsinogen bagi manusia. Jalur masuknya adalah melalui kulit, pernapasan dan pencernaan.(Vogel ,A.I. 1994)
Logam berat berdasarkan sifat racunnya yang berdampak terhadap kesehatan manusia dapat dikelompokkan menjadi empat golongan, yaitu:
• Sangat beracun, yaitu dapat mengakibatkan kematian atau gangguan kesehatan
dalam waktu singkat. Logam-logam tersebut antara lain: Pb, Hg, Cd, As, Sb, Ti, Be, dan Cu.
• Moderat, yaitu mengakibatkan gangguan kesehatan baik yang dapat pulih
maupun yang tidak dapat pulih dalam waktu yang relatife lama. Logam-logam tersebut antara lain: Ba, Be, Cu, Au, Li, Mn, Se, Te, Va, Co, dan Rb.
• Kurang beracun, dalam jumlah besar dapat menimbulkan gangguan kesehatan.
Logam-logam tersebut antara lain: Bi, Co, Fe, Ca, Mg, Ni, K, Zn, dan Ag.
(15)
2.4 Mangan (Mn)
Mangan adalah suatu unsur kimia yang mempunyai nomor atom 25 dan memiliki simbol Mn. Mangan ditemukan oleh Johann Gahn pada tahun 1774 di Swedia. Logam mangan berwarna putih keabu-abuan dan berbentuk padat dalam keadaan normal. Mangan termasuk logam berat dan sangat rapuh tetapi mudah teroksidasi. Ia adalah elemen pertama dari golongan 7B, memiliki titik lebur yang
tinggi kira-kira 12500C. Ia bereaksi dengan air hangat membentuk mangan (II)
hidroksida dan hidrogen.(Gabriel, 2001)
Mangan merupakan dua belas unsur paling berlimpah di kerak bumi (sekitar 0,1%) yang terjadi secara alamiah. Manusia meningkatkan konsentrasi mangan di udara oleh kegiatan industri dan melalui pembakaran bahan bakar fosil. Bagi manusia mangan merupakan logam yang tidak hanya perlu bagi hidup manusia tetapi juga beracun ketika konsentrasinya terlalu tinggi dalam tubuh manusia.
2.5 Seng (Zn)
Seng dengan nama kimia Zink dilambangkan dengan Zn. Sebagai salah satu unsur logam berat Zn mempunyai nomor atom 30 dan memiliki berat atom 65,39. Ia merupakan unsur pertama golongan 2B pada tabel periodik. Beberapa aspek kimiawi seng mirip dengan magnesium. Hal ini karena ion kedua unsur ini berukuran hampir sama. Selain itu keduanya juga memiliki keadaan oksidasi +2.
Seng (Zn) adalah logam dengan warna keabu-abuan, yang dalam kedaan murni setelah dilap tampak putih kebiru-biruan, berkilat. Logam ini cukup mudah
(16)
ditempa pada suhu 100-1500C, mudah melentur, meleleh pada suhu 4200C , dan mendidih pada suhu 9070C. Selain itu seng adalah logam yang memiliki karakteristik cukup reaktif. Zink menjadi sebam (kusam) apabila terdedah kepada udara lembab. Zink terbakar dalam udara dengan nyala hijau kebiru-biruan yang terang, lalu membebaskan asap zink oksida. Zn diperlukan tubuh untuk proses metabolisme, tetapi dalam kadar tinggi dapat bersifat racun.(Gabriel, 2001)
Seng merupakan unsur paling melimpah ke-24 di kerak bumi. Unsur ini biasanya ditemukan dengan logam-logam lain seperti tembaga dan timbal dalam bijih logam. Bijih seng yang paling banyak ditambang adalah sfalerit (seng sulfida).
2.6 Toksisitas Logam Berat
Toksisitas logam pada manusia menyebabkan beberapa akibat negatif, tetapi yang terutama adalah timbulnya kerusakan jaringan, terutama jaringan detoksikasi dan ekskresi (hati dan ginjal). Beberapa logam memiliki sifat karsiogenik (pembentuk kanker), maupun teratogenik. Daya toksisitas ini dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu kadar logam yang termakan, lamanya mengkonsusmsi, umur, spesies, jenis kelamin, kebiasaan makan makanan tertentu, kondisi fisik, dan kemampuan jaringan tubuh untuk mengakumulasi logam. Beberapa logam toksik dapat menyerang saraf sehingga dapat menyebabkan kelainan tingkah laku.(Situmorang, 2007)
Toksisitas logam pada manusia kebanyakan disebabkan logam nonesensial, walupun tidak menutup kemungkinan adanya keracunan logam esensial seperti seng (Zn) dan mangan (Mn) yang melebihi dosis.(Palar, 2008)
(17)
Zink maupun senyawa zink apabila termakan dalam jumlah yang banyak hanya menimbulkan gastroenteritis akut dengan ditandai mual, muntah, dan diare. Sedangkan keracunan mangan bersifat kronis, berhubungan dengan kejiwaan dan saraf.(Gabriel, 2001)
2.7 Spektrofotometri Serapan Atom-Nyala
Menurut Rohman (2007), Spektrofotometri serapan atom digunakan untuk analisa kuantitatif unsur-unsur logam dalam jumlah sekelumit (trace) dan sangat kelumit (ultratrace). Cara analisis ini memberikan kadar total unsur logam dalam suatu sampel dan tidak tergantung pada bentuk molekul dari logam dalam sampel tersebut. Cara ini cocok untuk analisis logam karena mempunyai kepekaan yang tinggi (batas deteksi kurang dari 1 ppm), pelaksanannya relatif sederhana, dan interferensinya sedikit.
Spektrofotometri serapan atom (SSA) adalah suatu metode analisis yang didasarkan pada proses penyerapan energi radiasi oleh atom-atom yang berada pada tingkat energi dasar (ground state). Penyerapan tersebut menyebabkan tereksitasinya elektron dalam kulit atom ke tingkat energi yang lebih tinggi. Keadaan ini bersifat labil, elektron akan kembali ke tingkat energi dasar sambil mengeluarkan energi yang berbentuk radiasi.(Hendayana, 1994)
Jika cahaya dengan panjang gelombang resonansi dilewatkan nyala yang mengandung atom-atom bersangkutan, maka sebagian cahaya itu akan diserap, dan jauhnya penyerapan akan berbanding lurus dengan banyaknya atom keadaan dasar
(18)
yang berada dalam nyala. Hal ini merupakan dasar penentuan kuantitatif logam-logam dengan menggunakan SSA.(Walsh , 1955)
Hallow cathode akan memancarkan energi radiasi yang sesuai dengan energi yang diperlukan untuk transisi elektron atom. Yang artinya Hallow cathode bekerja spesifik, dimana dalam pengujian kita harus memilih Hallow cathode yang sesuai dengan atom yang akan ditentukan.(Hendayana, 1994)
Sistem peralatan spektrofotometri serapan atom terdiri dari sumber sinar, nyala, monokromator, detektor, dan readout sebagai system pencatat hasil absorbansi. (Rohman, 2007)
A B C D E
Gambar 1: Skematis ringkas Spektrofotometer Serapan Atom Keterangan :
A : Sumber sinar (lampu katoda berongga)
B : Nyala
C : Monokromator
D : Detektor
E : Readout
Logam berat beracun dalam air minum dan beberapa unsur umum lainnya seperti kalsium dan natrium dapat dideteksi dengan spektrofotometri serapan atom. Konsentrasi unsur dalam larutan ditentukan dengan mengukur jumlah cahaya panjang
(19)
gelombang tertentu yang diserap oleh atom unsur pada api. Sebuah spektrofotometri serapan atom terdiri dari sebuah burner alat penyemprot untuk mengkonversi elemen dalam larutan menjadi atom-atom bebas di udara melalui asetilen api. Sebuah monokromator untuk menguraikan dan mengisolasi gelombang cahaya yang dipancarkan dan photomultiplier untuk mendeteksi dan memperkuat cahaya melalui monokromator. Sember cahaya adalah lampu dengan katoda yang terbentuk dari unsur yang sama yang ditentukan sejak masing-masing elemen memiliki panjang gelombong yang karakteristik, dapat segera diserap. Cahaya melewati sampel yang dipisahkan dalam monokromator ke komponen panjang gelombang. Photomultiplier kemudian hanya menerima resonansi panjang gelombang terisolasi dan setiap penyerapan cahaya oleh atom sampel. Setelah lampu yang tepat untuk elemen uji telah terpasang, intensitas cahaya diukur lewat api tak terbatas. Kemudian sampel dimasukkan ke dalam api dan konsentrasi elemen dalam sampel ditentukan oleh penurunan intensitas cahaya.(Hammer, 2004)
Dalam analisis spektrofotometri serapan atom sampel yang akan dianalisa harus diuraikan menjadi atom-atom netral yang masih dalam keadaan asas. Nyala digunakan untuk mengubah sampel yang berupa padatan atau cairan menjadi bentuk uap atomnya, dan juga berfungsi untuk atomisasi. Suhu yang dicapai oleh nyala tergantung pada gas yang digunakan,misalnya asetilen-udara 22000C. Sumber nyala yang paling banyak digunakan adalah campuran asetilen sebagai bahan pembakar dan udara sebagai pengoksidasi.
(20)
Salah satu metode analisis yang biasa dipakai dalam analisis spektrofotometri adalah metode kurva kalibrasi. Dalam metode ini dibuat suatu seri larutan standar dengan berbagai konsentrasi dan absorbansi dan larutan tersebut diukur dengan SSA. Langkah selanjutnya adalah membuat grafik antara konsentrasi (C) dengan absorbansi (A) yang merupakan garis lurus yang melewati titik nol. Besaran ini memiliki hubungan yang linier dengan konsentrasi analit, seperti diungkapkan oleh Hukum Lambert- Beer:
A = a b c dimana : A = absorbansi,
a = koefisien absorpsi,
b = panjang jalan yang dilalui cahaya, dan c = konsentrasi dari spesi yang menyerap.
Konsentrasi larutan sampel dapat dicari setelah absorbansi larutan sampel diukur dan diintrapolasi ke dalam kurva kalibrasi atau dimasukkan ke dalam persamaan garis lurus yang diperoleh dengan menggunakan program regresi linear pada kurva kalibrasi. Dimana absorbansi sampel harus terletak pada kisaran absorbansi kurva kalibrasi. Jika absorbansi terletak diluar kisaran absorbansi kurva kalibrasi, maka diperlukan pengenceran atau pemekatan.(Rohman, 2007)
(21)
BAB III METODOLOGI
3.1 Peralatan dan Bahan 3.1.1 Peralatan
• Spektrofotometri Serapan Atom (SSA)-Nyala;
• Lampu katoda berongga (Hallow Cathode Lamp, HCl) mangan;
• Lampu katoda berongga (Hallow Cathoda Lamp, HCl) seng;
• Gelas piala 100 ml dan 250 ml;
• Pipet volumetrik 1 ml; 10,0 ml; dan 50,0 ml; • Pipet ukur 2,0 ml dan 5,0 ml;
• Labu ukur 50,0 ml; 100 ml; dan 1000 ml;
• Erlenmayer 10,0ml; dan 250,0 ml;
• Corong gelas;
• Kaca arloji;
• Pemanas listrik;
• Seperangkat alat saring vakum;
• Lemari asam;
• Saringan membran dengan ukuran pori 0,45 µm;
• Bola karet ;
(22)
3.1.2 Bahan
• Air bebas mineral;
• Asam nitrat (HNO3) pekat p.a;
• Larutan induk logam Mangan 1000 mg/l (ppm);
• Larutan induk logam Seng 1000 mg/l (ppm);
• Gas asetilen (C2H2) HP dengan tekanan minimum 100 psi;
• Larutan pengencer HNO3 0,05 N
Larutkan 3,5 ml HNO3 pekat ke dalam 1000 ml air bebas mineral dalam gelas piala.
• Larutan pencuci HNO3 5% (v/v)
Tambahkan 50 ml asam nitrat pekat ke dalam 800 ml air bebas mineral dalam elas piala 1000 ml, lalu tambahkan air bebas mineral hingga 1000 ml dan homogenkan.
• Larutan kalsium,; Larutkan 630 mg kalsium karbonat (CaCO3) dalam 50
ml HCl (1+5). Bila perlu larutan dididihkan untuk menyempurnakan larutan. Dinginkan dan encerkan dengan air bebas mineral hingga 1 liter.
(23)
3.2 Prosedur
3.2.1 Analisa logam mangan (Mn) secara SSA 3.2.1.1Persiapan Pengujian
A. Persiapan sampel uji mangan
Siapkan sampel uji untuk pengujian mangan dengan tahapan sebagai berikut:
1) Dipipet 50,0 ml sampel uji dan dimasukkan ke dalam erlenmayer 100
ml atau 250 ml;
2) Ditambahkan 2,5 ml HNO3 pekat dan gunakan corong sebagi penutup; 3) Dipanaskan perlahan-lahan sampai sisa volumenya 15 ml – 20 ml; 4) Jika dekstruksi belum sempurna (tidak jernih), maka ditambahkan lagi
2,5 ml HNO3 pekat, kemudian tutup dengan corong dan panaskan lagi (tidak mendidih). Lakukan proses ini secara berulang sampai semua logam larut, yang terlihat dari warna endapan dalam sampel uji menjadi agak putih atau contoh uji menjadi jernih.
5) Disaring dengan menggunakan kertas/saringan membran ke dalam
labu ukur 50,0 ml;
6) Dibilas corong dengan air bebas mineral,dan masukan air bilasan ke
dalam labu ukur;
7) Ditambahkan air bebas mineral sampai tepat tanda tera dan
(24)
B. Pembuatan larutan induk logam mangan 100 mg/l
1) Dipipet 5,0 ml larutan standar logam mangan 1000 mg/l, masukkan ke
dalam labu ukur 50,0 ml;
2) Ditepatkan dengan larutan pengencer sampai garis tanda tera dan
homogenkan.
C. Pembuatan larutan baku logam mangan 10 mg/l
1) Dipipet 5,0 ml larutan induk logam mangan 100 mg/l, masukkan ke
dalam labu ukur 50,0 ml;
2) Ditepatkan dengan larutan pengencer sampai garis tanda tera dan
homogenkan.
D. Pembuatan larutan kerja logam mangan (Mn)
Dibuat deret larutan kerja dengan satu (1) blanko dengan kadar yang berbeda secara proporsional dan berada pada rentang pengukuran, dengan tahapan sebagai berikut:
1) Dipipet 1 ml; 2 ml; 4 ml; 5 ml; dan 10 ml larutan baku logam mangan dan 10 mg/l, kemudian dimasukkan masing-masing ke dalam labu ukur 50 ml;
2) Ditambahkan larutan pengencer sampai tepat tanda tera dan
homogenkan sehingga diperoleh konsentrasi logam mangan 0,2 mg/l; 0,4 mg/l; 0,8 mg/l; 1,0 mg/l; dan 2,0 mg/l.
(25)
3.2.1.2Pembuatan kurva kalibrasi dan pengukuran sampel uji A. Pembuatan kurva kalibrasi
Kurva kalibrasi dibuat dengan tahapan sebagai berikut;
1) Dioperasikan alat dan optimalkan sesuai dengan petunjuk penggunaan
alat untuk pengukuran mangan;
(tambahkan larutan kalsium dan atau atasi gangguan pengukuran sesuai dengan SSA yang digunakan)
2) Diaspirasikan larutan blanko ke dalam SSA-Nyala kemudian atur
serapan hingga nol;
3) Diaspirasikan larutan kerja satu persatu ke dalam SSA-Nyala, lalu ukur serapannya pada panjang gelombang 279,5 nm untuk pengukuran logam mangan, kemudian catat;
4) Dilakukan pembilasan pada selang aspirator dengan larutan pengencer; 5) Dibuat kurva kalibrasi dari data pada butir (3) di atas, dan tentukan
persamaan garis lurusnya;
6) Jika koefisien korelasi regresi linier (r) < dari 0,995 ,diperiksa kondisi alat dan ulangi langkah pada butir (2) sampai dengan butir (3) hingga diperoleh nilai koefisien r ≥ 0,995.
(26)
B. Pengukuran Sampel Uji
Uji kadar mangan dengan tahapan sebgai berikut;
1) Diaspirasikan contoh/sampel uji ke dalam SSA-Nyala lalu ukur
serapannya pada panjang gelombang 279,5 nm untuk pengukuran logam mangan. Bila diperlukan lakukan pengenceran;
2) Dicatat hasil pengukuran.
3.2.1.3. Perhitungan
Kadar logam mangan (Mn): Mn (mg/l) = C x fp Keterangan:
C adalah kadar yang didapat hasil pengukuran (mg/l); Fp adalah faktor pengenceran.
3.2.2 Analisa logam seng (Zn) secara SSA 3.2.2.1Persiapan Pengujian
A. Persiapan sampel uji seng
Siapkan sampel uji untuk pengujian seng dengan tahapan sebagai berikut:
1) Dipipet 50,0 ml sampel uji dan dimasukkan ke dalam erlenmayer 100
ml atau 250 ml;
2) Ditambahkan 2,5 ml HNO3 pekat dan gunakan corong sebagi penutup;
(27)
4) Jika dekstruksi belum sempurna (tidak jernih), maka ditambahkan lagi 2,5 ml HNO3 pekat, kemudian tutup dengan corong dan panaskan lagi (tidak mendidih). Lakukan proses ini secara berulang sampai semua logam larut, yang terlihat dari warna endapan dalam sampel uji menjadi agak putih atau contoh uji menjadi jernih.
5) Disaring dengan menggunakan kertas/saringan membran ke dalam
labu ukur 50,0 ml;
6) Dibilas corong dengan air bebas mineral,dan masukan air bilasan ke
dalam labu ukur;
7) Ditambahkan air bebas mineral sampai tepat tanda tera dan
homogenkan.
B. Pembuatan larutan induk logam seng 100 mg/l
1) Dipipet 5,0 ml larutan standar logam seng 1000 mg/l, masukkan ke dalam labu ukur 50,0 ml;
2) Ditepatkan dengan larutan pengencer sampai garis tanda tera dan
homogenkan.
C. Pembuatan larutan baku logam seng 10 mg/l
1) Dipipet 5,0 ml larutan induk logam seng 100 mg/l, masukkan ke dalam labu ukur 50,0 ml;
2) Ditepatkan dengan larutan pengencer sampai garis tanda tera dan
(28)
D. Pembuatan larutan kerja logam seng (Zn)
Dibuat deret larutan kerja dengan satu (1) blanko dengan kadar yang berbeda secara proporsional dan berada pada rentang pengukuran, dengan tahapan sebagai berikut:
1) Dipipet 1 ml; 2 ml; 4 ml; 5 ml; dan 10 ml larutan baku logam seng 10 mg/l, kemudian dimasukkan masing-masing ke dalam labu ukur 50 ml;
2) Ditambahkan larutan pengencer sampai tepat tanda tera dan
homogenkan sehingga diperoleh konsentrasi logam mangan 0,2 mg/l; 0,4 mg/l; 0,8 mg/l; 1,0 mg/l; dan 2,0 mg/l.
3.2.2.2Pembuatan kurva kalibrasi dan pengukuran sampel uji A. Pembuatan kurva kalibrasi
Kurva kalibrasi dibuat dengan tahapan sebagai berikut;
1) Dioperasikan alat dan optimalkan sesuai dengan petunjuk penggunaan
alat untuk pengukuran mangan;
(tambahkan larutan kalsium dan atau atasi gangguan pengukuran sesuai dengan SSA yang digunakan)
2) Diaspirasikan larutan blanko ke dalam SSA-Nyala kemudian atur
serapan hingga nol;
3) Diaspirasikan larutan kerja satu persatu ke dalam SSA-Nyala, lalu ukur serapannya pada panjang gelombang 213,9 nm untuk pengukuran logam seng, kemudian catat;
(29)
4) Dilakukan pembilasan pada selang aspirator dengan larutan pengencer; 5) Dibuat kurva kalibrasi dari data pada butir (3) di atas, dan tentukan
persamaan garis lurusnya;
6) Jika koefisien korelasi regresi linier (r) < dari 0,995 ,diperiksa kondisi alat dan ulangi langkah pada butir (2) sampai dengan butir (3) hingga diperoleh nilai koefisien r ≥ 0,995.
B. Pengukuran sampel uji
Uji kadar mangan dengan tahapan sebgai berikut;
1) Aspirasikan contoh/sampel uji ke dalam SSA-Nyala lalu ukur
serapannya pada panjang gelombang 213,9 nm untuk pengukuran logam seng. Bila diperlukan lakukan pengenceran;
2) Catat hasil pengukuran.
3.2.2.3Perhitungan
Kadar logam seng (Zn): Zn (mg/l) = C x fp Keterangan:
C adalah kadar yang didapat hasil pengukuran (mg/l); Fp adalah faktor pengenceran.
(30)
3.3 Bagan Percobaan
3.3.1 Pembuatan Larutan Seri Standar Logam Mangan (Mn) 0,20; 0,40; 0,80; 1,0; 2,0 mg/l dan Pembuatan Kurva Kalibrasi Logam Mangan (Mn).(SNI 6989.5:2009)
Larutan Standar Mangan 1000 mg/l
Larutan Induk Mangan 100 mg/l
Larutan Baku Mangan 10 mg/l
Dipipet sebanyak 5,0 ml;
Dimasukkan ke dalam labu ukur 50,0 ml;
Diencerkan dengan larutan pengencer sampai garis tanda; Diaduk hingga homogen.
Dipipet sebanyak 5,0 ml;
Dimasukkan ke dalam labu ukur 50,0 ml;
Diencerkan dengan larutan pengencer sampai garis tanda; Diaduk hingga homogen.
Dipipet sebanyak 1 ml; 2 ml; 4 ml; 5 ml; dan 10 ml; Dimasukkan masing-masing ke dalam labu ukur 50,0 ml; Diencerkan dengan larutan pengencer sampai garis tanda; Diaduk hingga homogen.
Larutan Seri Standar Mangan 0,2 mg/l; 0,4 mg/l; 0,8 mg/l; 1,0 mg/l; dan 2,0 mg/l
Diukur absorbansinya dengan spektrofotometri serapan
atom pada λspesifik= 279,5 nm
(31)
3.3.2 Pembuatan Larutan Seri Standar Logam Seng (Zn) 0,20; 0,40; 0,80; 1,0; 2,0 mg/l dan Pembuatan Kurva Kalibrasi Logam Seng (Zn).(SNI 6989.7:2009)
Larutan Standar Seng 1000 mg/l
Larutan Induk Seng 100 mg/l
Larutan Baku Seng 10 mg/l
Dipipet sebanyak 5,0 ml;
Dimasukkan ke dalam labu ukur 50,0 ml;
Diencerkan dengan larutan pengencer sampai garis tanda; Diaduk hingga homogen.
Dipipet sebanyak 5,0 ml;
Dimasukkan ke dalam labu ukur 50,0 ml;
Diencerkan dengan larutan pengencer sampai garis tanda; Diaduk hingga homogen.
Dipipet sebanyak 1 ml; 2 ml; 4 ml; 5 ml; dan 10 ml; Dimasukkan masing-masing ke dalam labu ukur 50,0 ml; Diencerkan dengan larutan pengencer sampai garis tanda; Diaduk hingga homogen.
Larutan Seri Standar Seng 0,2 mg/l; 0,4 mg/l; 0,8 mg/l; 1,0 mg/l; dan 2,0 mg/l
Diukur absorbansinya dengan spektrofotometri serapan
atom pada λspesifik= 213,9 nm
(32)
3.3.3 Preparasi dan Pengukuran Kadar Logam Mn dan Zn Pada Sampel Sampel (Limbah Cair Industri)
Dihomogenkan dengan cara pengocokan;
Dipipet 50,0 ml dan masukkan ke dalam erlenmayer 100 atau 250 ml; Ditambahkan 2,5 ml HNO3 pekat;
Ditutup dengan corong;
Dipanaskan perlahan-lahan sampai sisa volume 15 ml-20 ml; Disaring ke dalam labu ukur 50,0 ml.
Diencerkan dengan air bebas mineral samapai tepat tanda; Diaduk hingga homogen;
Ditentukan kadar logam Mn dan Zn pada λspesifik= 279,5 nm untuk Mn
dan λspesifik= 213,9 nm untuk Zn
Filtrat
(33)
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Dari hasil pemeriksaan logam mangan (Mn) dan seng (Zn) terhadap sampel limbah cair industri yang dilaksanakan di UPT. Laboratorium Badan Pengendalian Lingkungan Sumatera Utara, diperoleh data dibawah ini:
4.1.1 Logam Mangan (Mn)
Tabel 2. Data Absorbansi larutan standar logam mangan (Mn) Konsentrasi (mg/l) Absorbansi
0,0000 0,0001
0,2000 0,0070
0,4000 0,0155
0,8000 0,0336
1,0000 0,0415
(34)
Gambar 2. Kurva Kalibrasi Larutan Standar Logam Mangan (Mn)
Dari grafik tersebut diperoleh persamaan garisnya adalah: Y=0,0434585X – 0,00122311, dengan r = 0,9997
Dimana:
Y : Absorbansi (A) X : Konsentrasi (mg/l)
(35)
Tabel 3. Data Pengukuran Absorbansi Logam Mangan (Mn) Terhadap Sampel
Sampel Absorbansi Absorbansi Rata-rata Konsentrasi (mg/l) Konsentrasi Rata-rata Pengen ceran Kadar Mn (mg/l) Sampel 1 0,0073 0,0071 0,1961
0,1915 - 0,1915
0,0069 0,1869
0,0071 0,1915
Sampel 2
0,0249
0,0248
0,6011
0,5998 - 0,5998
0,0248 0,5985
0,0248 0,5998
Sampel 3
0,0042
0,0043
0,1248
0,1271 - 0,1271
0,0044 0,1294
0,0043 0,1271
Sampel 4
0,0382
0,0383
0,9071
0,9094 - 0,9094
0,0384 0,9117
0,0383 0,9094
4.1.2 Logam Seng (Zn)
Tabel 4. Data Absorbansi larutan standar logam seng (Zn)
Konsentrasi (mg/l) Absorbansi
0,0000 0,0002
0,2000 0,0216
0,4000 0,0385
0,8000 0,0774
1,0000 0,0979
(36)
Gambar 3. Kurva Kalibrasi Larutan Standar Logam Seng (Zn)
Dari grafik tersebut diperoleh persamaan garisnya adalah: Y=0,0930562X + 0,00213185, dengan r = 0,9997
Dimana:
Y : Absorbansi (A)
(37)
Tabel 5. Data Pengukuran Absorbansi Logam Mangan (Mn) Terhadap Sampel
Sampel Absorbansi Absorbansi Rata-rata Konsentrasi (mg/l) Konsentrasi Rata-rata Pengen ceran Kadar Zn (mg/l) Sampel 1 0,0403 0,0404 0,4104
0,4113 - 0,4113
0,0405 0,4123
0,0404 0,4113
Sampel 2
0,0236
0,0236
0,2309
0,2303 - 0,2303
0,0235 0,2296
0,0236 0,2303
Sampel 3
0,0068
0,0067
0,0502
0,0495 - 0,0495
0,0067 0,0487
0,0067 0,0495
Sampel 4
0,0588
0,0588
0,6094
0,6086 - 0,6086
0,0587 0,6079
0,0588 0,6086
4.2 Pembahasan
Percobaan dilakukan dengan mengukur kadar logam mangan (Mn) dan seng (Zn) terhadap limbah cair industri dengan metode spektrofotometri serapan atom (SSA). Sampel sebelumnya didekstruksi terlebih dahulu dengan menggunakan HNO3(asam) pekat. Proses deksruksi ini bertujuan untuk mendapatkan sampel yang
benar-benar murni. Tujuan penggunaan HNO3 pekat adalah untuk melarutkan
partikel-partikel yang terdapat dalam sampel serta untuk menghilangkan senyawa organik yang terdapat dalam sampel sehingga benar-benar diperoleh kandungan logam yang dianalisa dalam sampel.
Sampel yang telah didekstruksi tersebut kemudian diukur dengan alat SSA. Prinsip kerja SSA adalah absorbsi cahaya oleh atom. Sampel yang cair dikabutkan,
(38)
lalu disemburkan ke bagian burner dan mengalami deatomisasi. Kemudian cahaya dari lampu katode dilewatkan, dan atom akan menyerap cahaya tersebut.
Dari analisa sampel 1, 2, 3, dan 4 pada alat AAS diperoleh kadar logam mangan (Mn) berturut- turut adalah 0,1915; 0,5998; 0,1271; dan 0,9094 mg/l, sedangkan kadar seng (Zn) 0,4113; 0,2303; 0,0495; dan 0,6086 mg/l. Hasil tersebut memenuhi persyaratan baku mutu limbah cair industri menurut Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor KEP-51/MENLH/10/1995 tentang Baku Mutu Limbah Cair Kegiatan Industri, karena kadar logam mangan (Mn) masih dibawah batas maksimum yaitu 2 mg/l, sedangkan kadar logam seng (Zn) masih dibawah batas maksimum yaitu 5 mg/l. Hasil ini menunjukkan bahwa sampel limbah cair industri dapat dibuang ke sungai, tanpa memberikan efek buruk terhadap kesehatan masyarakat dan lingkungan.
(39)
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan
Dari hasil analisa logam mangan (Mn) dan seng (Zn) pada sampel 1, 2, 3, dan 4 diperoleh kadar logam mangan (Mn) berturut-turut adalah adalah 0,1915; 0,5998; 0,1271; dan 0,9094 mg/l, sedangkan kadar seng (Zn) 0,4113; 0,2303; 0,0495; dan 0,6086 mg/l. Hasil tersebut memenuhi persyaratan baku mutu limbah cair industri, karena kadar logam mangan (Mn) masih dibawah batas maksimum yaitu 2 mg/l, sedangkan kadar logam seng (Zn) masih dibawah batas maksimum yaitu 5 mg/l. Maka dapat disimpulkan bahwa hasil analisa logam mangan (Mn) dan seng (Zn) dibawah nilai ambang batas (baku mutu) limbah cair menurut Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor KEP-51/MENLH/10/1995 tentang Baku Mutu Limbah Cair Kegiatan Industri.
5.2 Saran
Disarankan kepada penulis lain untuk menganalisa kadar logam berat lainnya terhadap limbah cair industri yang lebih spesifik, misalnya industri pelapisan logam,dengan menggunakan prosedur SNI (Standar Nasional Indonesia) secara metode Spektrofotometri Serapan Atom.
(40)
DAFTAR PUSTAKA
Chandra, Dr. Budiman. 2007. Pengantar Kesehatan Lingkungan. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran. Hal. 124, dan 144-147.
Gabriel, J.F. 2001. Fisika Lingkungan, Cetakan Pertama. Jakarta: Penerbit Hipokrates. Hal. 56, 57, 74, dan 75.
Hammer, Mark J. and Mark J. Hammer Jr. 2004. Water And Wastewater Technology. United States Of America: Person Prentice Hall. Hal. 31.
Hendayana, Dr. Sumar, dkk. 1994. Kimia Analitik Instrumen. Semarang: IKIP Semarang Press. Hal. 8 dan 235 – 238.
Kristanto, Ir. Philip. 2002. Ekologi Industri. Yogyakarta: Penerbit Andi. Hal. 71-89 dan 169-172.
Palar, Drs. Heryando. 2008. Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat. Jakarta: Penerbit Rineka Cipta. Hal. 9-12.
Ricki, M. 2005. Kesehatan Lingkungan, Cetakan Pertama. Yogyakarta: Penerbit Graha Ilmu. Hal. 46-51.
Rohman, Abdul M.Si.,Apt dan Prof. Dr. Ibnu Gholib Gandjar, DEA., Apt. 2007. Kimia Farmasi Analisis. Yogyakarta: Pustaka Pelajar. Hal. 298-322.
(41)
Situmorang, M. 2007. Kimia Lingkungan. Medan: UNIMED Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Hal. 104.
Soemirat, Juli. 2003. Toksikologi Lingkungan.Yogyakarta: Gajah Mada University Press. Hal. 36-38.
Vogel, A. I. 1994. Buku Teks Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro.Edisi Lima. Jakarta: PT Kalman Media Pustaka. Hal. 434.
Walsh, A. 1955. Aplication Of Absorbtion Spectra To Chemical Analysis, Spectrochemica. Vol 7. Hal. 132.
(42)
LAMPIRAN
Baku Mutu Limbah Cair Menurut KEPMENLH No. KEP-51/MENLH/10/1995 Tentang Baku Mutu Limbah Cair Bagi Kegiatan Industri
NO PARAMETER SATUAN GOLONGAN BAKU MUTU
I II
FISIKA
1 Temperatur Der. C 38 40
2 Zat padat larut mg/l 2000 4000
3 Zat padat tersuspensi mg/l 200 400
KIMIA
1 pH 6,0 sampai 9,0
2 Besi terlarut (Fe) mg/l 5 10
3 Mangan terlarut (Mn) mg/l 2 5
4 Barium (Ba) mg/l 2 3
5 Tembaga (Cu) mg/l 2 3
6 seng (Zn) mg/l 5 10
7 Krom heksavalen (Cr+6) mg/l 0,1 0,5
8 Krom Total (Cr) mg/l 0,5 1
9 Cadmium (Cd) mg/l 0,05 0,1
10 Raksa (Hg) mg/l 0,002 0,005
11 Timbal (Pb) mg/l 0,1 1
12 Stanum mg/l 2 3
13 Arsen mg/l 0,1 0,5
14 Selenum mg/l 0,05 0,5
15 Nikel (Ni) mg/l 0,2 0,5
16 Kobalt (Co) mg/l 0,4 0,6
17 Sianida (CN) mg/l 0,05 0,5
18 Sulfida (H2S) mg/l 0,05 0,1
19 Fluorida (F) mg/l 2 3
20 Klorin bebas (Cl2) mg/l 1 2
21 Amonia bebas (NH3-N) mg/l 1 5
22 Nitrat (NO3-N) mg/l 20 30
23 Nitrit (NO2-N) mg/l 1 3
24 BOD5 mg/l 50 150
25 COD mg/l 100 300
26 Senyawa aktif biru metilen mg/l 5 10
27 Fenol mg/l 0,5 1
28 Minyak nabati mg/l 5 10
(1)
Tabel 5. Data Pengukuran Absorbansi Logam Mangan (Mn) Terhadap Sampel
Sampel Absorbansi Absorbansi Rata-rata Konsentrasi (mg/l) Konsentrasi Rata-rata Pengen ceran Kadar Zn (mg/l) Sampel 1 0,0403 0,0404 0,4104
0,4113 - 0,4113
0,0405 0,4123
0,0404 0,4113
Sampel 2
0,0236
0,0236
0,2309
0,2303 - 0,2303
0,0235 0,2296
0,0236 0,2303
Sampel 3
0,0068
0,0067
0,0502
0,0495 - 0,0495
0,0067 0,0487
0,0067 0,0495
Sampel 4
0,0588
0,0588
0,6094
0,6086 - 0,6086
0,0587 0,6079
0,0588 0,6086
4.2 Pembahasan
Percobaan dilakukan dengan mengukur kadar logam mangan (Mn) dan seng (Zn) terhadap limbah cair industri dengan metode spektrofotometri serapan atom (SSA). Sampel sebelumnya didekstruksi terlebih dahulu dengan menggunakan HNO3(asam) pekat. Proses deksruksi ini bertujuan untuk mendapatkan sampel yang benar-benar murni. Tujuan penggunaan HNO3 pekat adalah untuk melarutkan partikel-partikel yang terdapat dalam sampel serta untuk menghilangkan senyawa organik yang terdapat dalam sampel sehingga benar-benar diperoleh kandungan logam yang dianalisa dalam sampel.
Sampel yang telah didekstruksi tersebut kemudian diukur dengan alat SSA. Prinsip kerja SSA adalah absorbsi cahaya oleh atom. Sampel yang cair dikabutkan,
(2)
lalu disemburkan ke bagian burner dan mengalami deatomisasi. Kemudian cahaya dari lampu katode dilewatkan, dan atom akan menyerap cahaya tersebut.
Dari analisa sampel 1, 2, 3, dan 4 pada alat AAS diperoleh kadar logam mangan (Mn) berturut- turut adalah 0,1915; 0,5998; 0,1271; dan 0,9094 mg/l, sedangkan kadar seng (Zn) 0,4113; 0,2303; 0,0495; dan 0,6086 mg/l. Hasil tersebut memenuhi persyaratan baku mutu limbah cair industri menurut Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor KEP-51/MENLH/10/1995 tentang Baku Mutu Limbah Cair Kegiatan Industri, karena kadar logam mangan (Mn) masih dibawah batas maksimum yaitu 2 mg/l, sedangkan kadar logam seng (Zn) masih dibawah batas maksimum yaitu 5 mg/l. Hasil ini menunjukkan bahwa sampel limbah cair industri dapat dibuang ke sungai, tanpa memberikan efek buruk terhadap kesehatan masyarakat dan lingkungan.
(3)
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan
Dari hasil analisa logam mangan (Mn) dan seng (Zn) pada sampel 1, 2, 3, dan 4 diperoleh kadar logam mangan (Mn) berturut-turut adalah adalah 0,1915; 0,5998; 0,1271; dan 0,9094 mg/l, sedangkan kadar seng (Zn) 0,4113; 0,2303; 0,0495; dan 0,6086 mg/l. Hasil tersebut memenuhi persyaratan baku mutu limbah cair industri, karena kadar logam mangan (Mn) masih dibawah batas maksimum yaitu 2 mg/l, sedangkan kadar logam seng (Zn) masih dibawah batas maksimum yaitu 5 mg/l. Maka dapat disimpulkan bahwa hasil analisa logam mangan (Mn) dan seng (Zn) dibawah nilai ambang batas (baku mutu) limbah cair menurut Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor KEP-51/MENLH/10/1995 tentang Baku Mutu Limbah Cair Kegiatan Industri.
5.2 Saran
Disarankan kepada penulis lain untuk menganalisa kadar logam berat lainnya terhadap limbah cair industri yang lebih spesifik, misalnya industri pelapisan logam,dengan menggunakan prosedur SNI (Standar Nasional Indonesia) secara metode Spektrofotometri Serapan Atom.
(4)
DAFTAR PUSTAKA
Chandra, Dr. Budiman. 2007. Pengantar Kesehatan Lingkungan. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran. Hal. 124, dan 144-147.
Gabriel, J.F. 2001. Fisika Lingkungan, Cetakan Pertama. Jakarta: Penerbit Hipokrates. Hal. 56, 57, 74, dan 75.
Hammer, Mark J. and Mark J. Hammer Jr. 2004. Water And Wastewater Technology. United States Of America: Person Prentice Hall. Hal. 31.
Hendayana, Dr. Sumar, dkk. 1994. Kimia Analitik Instrumen. Semarang: IKIP Semarang Press. Hal. 8 dan 235 – 238.
Kristanto, Ir. Philip. 2002. Ekologi Industri. Yogyakarta: Penerbit Andi. Hal. 71-89 dan 169-172.
Palar, Drs. Heryando. 2008. Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat. Jakarta: Penerbit Rineka Cipta. Hal. 9-12.
Ricki, M. 2005. Kesehatan Lingkungan, Cetakan Pertama. Yogyakarta: Penerbit Graha Ilmu. Hal. 46-51.
Rohman, Abdul M.Si.,Apt dan Prof. Dr. Ibnu Gholib Gandjar, DEA., Apt. 2007. Kimia Farmasi Analisis. Yogyakarta: Pustaka Pelajar. Hal. 298-322.
(5)
Situmorang, M. 2007. Kimia Lingkungan. Medan: UNIMED Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Hal. 104.
Soemirat, Juli. 2003. Toksikologi Lingkungan.Yogyakarta: Gajah Mada University Press. Hal. 36-38.
Vogel, A. I. 1994. Buku Teks Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro.Edisi Lima. Jakarta: PT Kalman Media Pustaka. Hal. 434.
Walsh, A. 1955. Aplication Of Absorbtion Spectra To Chemical Analysis, Spectrochemica. Vol 7. Hal. 132.
(6)
LAMPIRAN
Baku Mutu Limbah Cair Menurut KEPMENLH No. KEP-51/MENLH/10/1995 Tentang Baku Mutu Limbah Cair Bagi Kegiatan Industri
NO PARAMETER SATUAN GOLONGAN BAKU MUTU
I II
FISIKA
1 Temperatur Der. C 38 40
2 Zat padat larut mg/l 2000 4000
3 Zat padat tersuspensi mg/l 200 400
KIMIA
1 pH 6,0 sampai 9,0
2 Besi terlarut (Fe) mg/l 5 10
3 Mangan terlarut (Mn) mg/l 2 5
4 Barium (Ba) mg/l 2 3
5 Tembaga (Cu) mg/l 2 3
6 seng (Zn) mg/l 5 10
7 Krom heksavalen (Cr+6) mg/l 0,1 0,5
8 Krom Total (Cr) mg/l 0,5 1
9 Cadmium (Cd) mg/l 0,05 0,1
10 Raksa (Hg) mg/l 0,002 0,005
11 Timbal (Pb) mg/l 0,1 1
12 Stanum mg/l 2 3
13 Arsen mg/l 0,1 0,5
14 Selenum mg/l 0,05 0,5
15 Nikel (Ni) mg/l 0,2 0,5
16 Kobalt (Co) mg/l 0,4 0,6
17 Sianida (CN) mg/l 0,05 0,5
18 Sulfida (H2S) mg/l 0,05 0,1
19 Fluorida (F) mg/l 2 3
20 Klorin bebas (Cl2) mg/l 1 2
21 Amonia bebas (NH3-N) mg/l 1 5
22 Nitrat (NO3-N) mg/l 20 30
23 Nitrit (NO2-N) mg/l 1 3
24 BOD5 mg/l 50 150
25 COD mg/l 100 300
26 Senyawa aktif biru metilen mg/l 5 10
27 Fenol mg/l 0,5 1
28 Minyak nabati mg/l 5 10