Studi Perbandingan Kadar Logam Berat ( Fe , Mn , Zn , Pb , Cu , Al Dan Na Pada Debu Erupsi Gunung Sinabung Dan Tanah Sebelum Erupsi

STUDI PERBANDINGAN KADAR LOGAM BERAT (Fe , Mn ,

Zn , Pb , Cu , Al ) DAN Na PADA DEBU ERUPSI

GUNUNG SINABUNG DAN TANAH

SEBELUM ERUPSI

TESIS

OLEH

MALEMTA TARIGAN

127006007/KIM

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

STUDI PERBANDINGAN KADAR LOGAM BERAT (Fe , Mn ,

Zn , Pb , Cu , Al ) DAN Na PADA DEBU ERUPSI

GUNUNG SINABUNG DAN TANAH

SEBELUM ERUPSI

TESIS

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Master Sains Dalam Program Studi Ilmu Kimia Pada Fakultas Matematika Dan Ilmu

Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara

Oleh

MALEMTA TARIGAN

127006007/KIM

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

Telah diuji pada

Tanggal : 22 Juli 2014

PANITIA PENGUJI TESIS

KETUA : Prof.Dr.Zul Alfian, Msc

ANGGOTA : 1. Prof.Dr.Harry Agusnar, Msc, M.Phil

2. Prof.Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D

3. Prof. Dr. Harlem Marpaung

PERSETUJUAN

Judul Tesis :STUDI PERBANDINGAN KADAR LOGAM BERAT(Fe , Mn , Zn , Pb , Cu , Al ) DAN Na PADA

DEBU ERUPSI GUNUNG SINABUNG DAN TANAH SEBELUM ERUPSI

NamaMahasiswa : MALEMTA TARIGAN Nomor Pokok : 127006007

Program studi : MAGISTER (S2) ILMU KIMIA

Menyetujui Komisi Pembimbing

(Prof.Dr.Zul Alfian,MSc) (Prof.Dr.Harry Agusnar,MSc,M.Phil)

Ketua Anggota

Ketua Prodi S2/S3 Ilmu Kimia Dekan

(Prof.Basuki Wirjosentono, MS,Ph.D) (Dr.Sutarman,M.Sc

Tanggal Lulus : 22 Juli 2014

PERNYATAAN ORISINALITAS

STUDI PERBANDINGAN KADAR LOGAM BERAT (Fe , Mn ,

Zn , Pb , Cu , Al ) DAN Na PADA DEBU ERUPSI

GUNUNG SINABUNG DAN TANAH

SEBELUM ERUPSI

TESIS

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam tesis ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di perguruan tinggi dan sepanjang sepengetahuan saya tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali secara tertulis di dalam naskah dan disebutkan sumbernya dalam daftar pustaka.

Medan , 1 September 2014

Penulis

STUDI PERBANDINGAN KADAR LOGAM BERAT (Fe , Mn ,

Zn , Pb , Cu , Al ) DAN Na PADA DEBU ERUPSI

GUNUNG SINABUNG DAN TANAH

SEBELUM ERUPSI

ABSTRAK

Kadar logam berat yang terkandung di dalam debu hasil erupsi gunung Sinabung di tanah karo telah dianalisa, acuan logam-logam berat yang dianalisa antara lainlogam Fe ,Mn , Zn , Pb , Cu , Al dan Na. Masing-masing logam berat pada sampel debu erupsi selanjutnya diukur konsentrasinya menggunakan al pada sampel debu erupsi diperoleh sebagai berikut : Fe (37,06 ppm), Mn (0,20 ppm), Zn (1,76 ppm), Pb (0,03 ppm), Cu (0,05 ppm), Al (94,20 ppm) dan Na (19,21 ppm). Debu erupsi yang terdapat pada tanaman juga turut dianalisis konsentrasi logam beratnya dengan cara mengekstraksi bagian daun dari tanaman Kol, Cabai merah, terong belanda, tomat, daun prey dan jeruk. Hasil uji konsentrasi logam berat yang diperoleh sebagai berikut: tanaman kol (Fe 0,56 ppm , Mn 0,189 ppm, Zn 0,133 ppm, Pb tidak terdeteksi, Cu 0,019 ppm, Al 0,45 ppm, Na 0,15 ppm); Tanaman cabai merah (Fe 0,10 ppm, Mn 0,014 ppm, Zn 0,017 ppm, Pb 0,016 ppm, Cu 0,04 ppm, Al 0,024 ppm, Na 7,11 ppm); Tanaman terong belanda (Fe 0,28 ppm, Mn 0,012 ppm, Zn 0,019 ppm, Pb 0,03 ppm, Cu 0,002 ppm, Al 0,25 ppm, Na 6,757 ppm); Tanaman tomat (Fe 0,39 ppm, Mn 0,002 ppm, Zn 0,044 ppm, Pb 0,017 ppm, Cu 0,021 ppm, Al 0,186 ppm, Na 6,857 ppm); Tanaman daun prey (Fe 0,26 ppm, Mn 0,033 ppm, Zn 0,015 ppm, Pb 0,017 ppm, Cu 0,004 ppm , Al 0,337 ppm, Na 7,157 ppm); Tanaman jeruk (Fe 0,208 ppm, Mn 0,018 ppm,, Zn 0,021 ppm, Pb 0,03 ppm, Cu 0,009 ppm, Al 0,123 ppm, Na 7,15 ppm).

Kata kunci : Debu erupsi gunung Sinabung ,ICP , logam Fe ,Mn , Zn , Pb , Cu , Al , Na

COMPARATIVE STUDY OF HEAVY METAL CONTENT ( Fe,

Mn , Zn , Pb , Cu , Al ) AND Na IN DUST ERUPTION

SINABUNG AND LANDBEFORE ERUPTION

ABSTRACT

Levels of heavy metals contained in the dust from the eruption of Mount Sinabung in Karo land has been analyzed , reference to heavy metals were analyzed include metals Fe , Mn , Zn , Pb , Cu , Al and Na . Each of these heavy metals in dust samples eruption subsequently measured concentration using Inductively Coupled Plasma tool ( ICP ) . Each concentration of heavy metals in dust samples eruption obtained as follows: Fe ( 37.06 ppm ) , Mn ( 0.20 ppm ) , Zn ( 1.76 ppm ) , Pb ( 0.03 ppm ) , Cu ( 0 , 05 ppm ) , Al ( 94.20 ppm ) and Na ( 19.21 ppm ) . Eruption dust contained in the plant were also analyzed the concentration of heavy metals by extracting the leaves of the plant cabbage , red chili , Dutch eggplant , tomatoes , and citrus leaves prey . The result of heavy metal concentrations were obtained as follows : cabbage ( 0.56 ppm Fe , Mn 0.189 ppm , 0.133 ppm Zn , Pb was not detected , 0,019 ppm Cu , Al 0.45 ppm , 0.15 ppm Na ) ; Red pepper plant ( 0.10 ppm Fe , Mn 0,014 ppm , 0,017 ppm Zn , Pb 0.016 ppm , 0.04 ppm Cu , Al 0.024 ppm , 7.11 ppm Na ) ; Dutch eggplant plant ( 0.28 ppm Fe , Mn 0.012 ppm , 0.019 ppm Zn , Pb 0.03 ppm , 0,002 ppm Cu , Al 0.25 ppm , 6,757 ppm Na ) ; Tomato plants ( 0.39 ppm Fe , Mn 0.002 ppm , 0.044 ppm Zn , Pb 0.017 ppm , 0.021 ppm Cu , Al 0.186 ppm , 6.857 ppm Na ) ; Plant leaves prey ( 0.26 ppm Fe , Mn 0.033 ppm , 0.015 ppm Zn , Pb 0.017 ppm , 0.004 ppm Cu , Al 0.337 ppm , 7.157 ppm Na ) ; Citrus plants ( Fe 0.208 ppm , 0.018 ppm Mn ,, 0,021 ppm Zn , Pb 0.03 ppm , 0,009 ppm Cu , Al 0.123 ppm , 7.15 ppm Na ) .

Keywords : Dust eruption of Mount Sinabung , ICP , Fe , Mn , Zn , Pb , Cu , Al , Na

KATA PENGANTAR

Pertama-tama penulis memanjatkan puji dan syukur kepada Allah Bapa Yang Maha Kuasa atas segala berkat dan rahmatNya sehingga tesis yang berjudul “Studi Perbandingan Kadar Logam Berat ( Fe , Mn , Zn , Pb , Cu , Al Dan Na Pada Debu Erupsi Gunung Sinabung Dan Tanah Sebelum Erupsi” telah dapat diselesaikan.

Dengan selesainya tesis ini , penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak Rektor Universitas Sumatera Utara Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, M.Sc(CTM), Sp.A(K) atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Magister. Dekan Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Dr. Sutarman MSc. Ketua Program Studi Magister Ilmu Kimia Prof. Basuki Wirjosentono, M.S., Ph.D., dan Sekretaris Program Studi Magister Ilmu Kimia Dr. Hamonangan Nainggolan, MSc atas kesempatan yang diberikan menjadi mahasiswa Program Magister pada Program Pascasarjana Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang tak terhingga dan penghargaan setinggi-tingginya ditujukan kepada :

1. Bapak Prof.Dr.Zul Alfian, MSc, selaku Pembimbing Utama dan Bapak Prof. Dr. Harry Agusnar, MSc., M.Phil, selaku anggota komisi pembimbing yang telah memberikan perhatian , dorongan , bimbingan , saran , dan arahan dengan penuh kesabaran menuntun dan membimbing dalam penyusunan tesis ini.

2. Bapak Prof. Dr. Harlem Marpaung, Bapak Prof. Basuki Wirjosentono, M.S., Ph.D, Bapak Jamahir Gultom, Ph.D, selaku penguji yang telah banyak memberikan masukan dan saran yang sangat berharga untuk menyelesaikan tesis ini.

3. Ibu Dr. Ivan Elisabeth Purba, M.Kes, selaku Rektor Universitas Sari Mutiara Indonesia yang telah member izin untuk mengikuti perkuliahan di

Program Magister Ilmu Kimia Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

4. Kepada seluruh staf pengajar dan civitas akademika Program Magister Ilmu Kimia Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara yang telah banyak memberikan bimbingan dan arahan selama penulis mengikuti perkuliahan.

5. Rekan-rekan mahasiswa/i angkatan 2012 yang saling membantu, dan menjalin kerjasama yang baik selama mengikuti perkuliahan di Program Magister Ilmu Kimia Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.

Akhirnya terima kasih kepada istri tercinta Bunga Pinta Br Barus dan putra-putri Roy Andrey Aloisius Tarigan , Sheilla Ruth Ulina Tarigan , dan Hendra Julianto Marselinus Tarigan dengan penuh perhatian , kesabaran dan memberi doa restu serta dorongan , baik materi maupun moril sehingga penulis dapat menyelesaikan pendidikan.

Penulis menyadari bahwa tesis ini masih kurang sempurna , oleh karena itu penulis mengharapkan kritikan dan saran yang bersifat membangun dari pihak pembaca demi kesempurnaan tesis ini.

Semoga tesis ini bermanfaat bagi penelitian dan kemajuan ilmu pengetahuan untuk masa yang akan datang.

Medan , September 2014 Penulis

DAFTAR ISI

Halaman

ABSTRAK i

ABSTRACT ii

KATA PENGANTAR iii

DAFTAR ISI iv

DAFTAR TABEL ix

DAFTAR GAMBAR x

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang 1

1.2. Rumusan Masalah 2

1.3. Tujuan Masalah 2

1.4. Pembatasan Masalah 3

1.5. Manfaat Penelitian 3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Abu Vulkanik 4

2.2. Efek Pencemaran Udara Terhadap Saluran Pernapasan 5 2.3. Pengaruh Logam Berat Terhadap Kesehatan 6

2.3.1. Besi 6

2.3.2. Mangan 8

2.3.3. Seng 9

2.3.4. Timbal 10

2.3.5. Tembaga 14

2.3.6. Aluminium 18

2.3.7. Natrium 22

2.4. Spektrometri ICP-OES Variant Liberty 23

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Tempat Dan Waktu Penelitian 33

3.2. Metode Penelitian 33

3.3. Bahan Dan Peralatan 33

3.4. Sampel 34

3.5. Persiapan Sampel 34

3.5.1. Persiapan Sampel Debu 34 3.5.2. Persiapan Sampel Daun/Buah 35 3.6. Pembuatan Larutan HNO3 5% 35 3.7. Pembuatan Larutan Standar 35

3.7.1. Fe 35

3.7.2. Mn 36

3.7.3. Zn 36

3.7.4. Pb 37

3.7.5. Cu 37

3.7.6. Al 38

3.7.7. Na 38

3.8. Bagan Penelitian 39

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pengukuran Larutan Standar Dengan

Alat ICP-OES Varian Liberty 40

4.1.1. Fe 40

4.1.2. Mn 40

4.1.3. Zn 41

4.1.4. Pb 41

4.1.5. Cu 42

4.1.6. Al 42

4.1.7. Na 43

4.2. Debu Hasil Erupsi Gunung Sinabung Yang Diuji

Dengan Alat ICP-OES Varian Liberty 43 4.3. Kandungan Logam Berat Pada Tanah Tidak Terkena

Erupsi Yang Diuji Dengan Alat ICP-OES

Varian Liberty 44

4.4. Hasil Uji Logam Berat Pada Sayuran Dan Buah Dengan Alat ICP-OES Varian Liberty Tertera

Pada Tabel 3 44 4.5. Data Kualitatif Debu Erupsi Gunung Sinabung Uji

Dengan Alat XRD Dihasilkan Senyawa Kimia

Seperti Tertera Dalam Tabel 4 44

4.6. Pembahasan 44

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan 49

5.2. Saran 49

DAFTAR PUSTAKA 50

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

Tabel 1 Kandungan Logam Berat Pada Tanah Sebelum

Erupsi Yang Diuji Dengan Alat ICP 57 Tabel 2 Debu Hasil Erupsi Gunung Sinabung Yang Diuji

Dengan Alat ICP 57

Tabel 3 Jenis Sampel Yang Diteliti Dari Sayuran Dan Buah

Yang Diuji Dengan Alat ICP 58

Tabel 4 Data Kualitatif Uji Debu Erupsi Gunung Sinabung

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman

Gambar 1 Kurva Kalibrasi Larutan Standar Fe

Intensitas Vs Konsentrasi (ppm) 51 Gambar 2 Kurva Kalibrasi Larutan Standar Mn

Intensitas Vs Konsentrasi (ppm) 51 Gambar 3 Kurva Kalibrasi Larutan Standar Zn

Intensitas Vs Konsentrasi (ppm) 52 Gambar 4 Kurva Kalibrasi Larutan Standar Pb

Intensitas Vs Konsentrasi (ppm) 52 Gambar 5 Kurva Kalibrasi Larutan Standar Cu

Intensitas Vs Konsentrasi (ppm) 53 Gambar 6 Kurva Kalibrasi Larutan Standar Al

Intensitas Vs Konsentrasi (ppm) 53 Gambar 7 Kurva Kalibrasi Larutan Standar Na

Intensitas Vs Konsentrasi (ppm) 54

Gambar 8 Alat ICP-OES Varian Liberty 55

Gambar 9 Grafik Hasil Pemeriksaan Debu Erupsi Gunung Sinabung Dengan Alat XRD

STUDI PERBANDINGAN KADAR LOGAM BERAT (Fe , Mn ,

Zn , Pb , Cu , Al ) DAN Na PADA DEBU ERUPSI

GUNUNG SINABUNG DAN TANAH

SEBELUM ERUPSI

ABSTRAK

Kadar logam berat yang terkandung di dalam debu hasil erupsi gunung Sinabung di tanah karo telah dianalisa, acuan logam-logam berat yang dianalisa antara lainlogam Fe ,Mn , Zn , Pb , Cu , Al dan Na. Masing-masing logam berat pada sampel debu erupsi selanjutnya diukur konsentrasinya menggunakan al pada sampel debu erupsi diperoleh sebagai berikut : Fe (37,06 ppm), Mn (0,20 ppm), Zn (1,76 ppm), Pb (0,03 ppm), Cu (0,05 ppm), Al (94,20 ppm) dan Na (19,21 ppm). Debu erupsi yang terdapat pada tanaman juga turut dianalisis konsentrasi logam beratnya dengan cara mengekstraksi bagian daun dari tanaman Kol, Cabai merah, terong belanda, tomat, daun prey dan jeruk. Hasil uji konsentrasi logam berat yang diperoleh sebagai berikut: tanaman kol (Fe 0,56 ppm , Mn 0,189 ppm, Zn 0,133 ppm, Pb tidak terdeteksi, Cu 0,019 ppm, Al 0,45 ppm, Na 0,15 ppm); Tanaman cabai merah (Fe 0,10 ppm, Mn 0,014 ppm, Zn 0,017 ppm, Pb 0,016 ppm, Cu 0,04 ppm, Al 0,024 ppm, Na 7,11 ppm); Tanaman terong belanda (Fe 0,28 ppm, Mn 0,012 ppm, Zn 0,019 ppm, Pb 0,03 ppm, Cu 0,002 ppm, Al 0,25 ppm, Na 6,757 ppm); Tanaman tomat (Fe 0,39 ppm, Mn 0,002 ppm, Zn 0,044 ppm, Pb 0,017 ppm, Cu 0,021 ppm, Al 0,186 ppm, Na 6,857 ppm); Tanaman daun prey (Fe 0,26 ppm, Mn 0,033 ppm, Zn 0,015 ppm, Pb 0,017 ppm, Cu 0,004 ppm , Al 0,337 ppm, Na 7,157 ppm); Tanaman jeruk (Fe 0,208 ppm, Mn 0,018 ppm,, Zn 0,021 ppm, Pb 0,03 ppm, Cu 0,009 ppm, Al 0,123 ppm, Na 7,15 ppm).

Kata kunci : Debu erupsi gunung Sinabung ,ICP , logam Fe ,Mn , Zn , Pb , Cu , Al , Na

COMPARATIVE STUDY OF HEAVY METAL CONTENT ( Fe,

Mn , Zn , Pb , Cu , Al ) AND Na IN DUST ERUPTION

SINABUNG AND LANDBEFORE ERUPTION

ABSTRACT

Levels of heavy metals contained in the dust from the eruption of Mount Sinabung in Karo land has been analyzed , reference to heavy metals were analyzed include metals Fe , Mn , Zn , Pb , Cu , Al and Na . Each of these heavy metals in dust samples eruption subsequently measured concentration using Inductively Coupled Plasma tool ( ICP ) . Each concentration of heavy metals in dust samples eruption obtained as follows: Fe ( 37.06 ppm ) , Mn ( 0.20 ppm ) , Zn ( 1.76 ppm ) , Pb ( 0.03 ppm ) , Cu ( 0 , 05 ppm ) , Al ( 94.20 ppm ) and Na ( 19.21 ppm ) . Eruption dust contained in the plant were also analyzed the concentration of heavy metals by extracting the leaves of the plant cabbage , red chili , Dutch eggplant , tomatoes , and citrus leaves prey . The result of heavy metal concentrations were obtained as follows : cabbage ( 0.56 ppm Fe , Mn 0.189 ppm , 0.133 ppm Zn , Pb was not detected , 0,019 ppm Cu , Al 0.45 ppm , 0.15 ppm Na ) ; Red pepper plant ( 0.10 ppm Fe , Mn 0,014 ppm , 0,017 ppm Zn , Pb 0.016 ppm , 0.04 ppm Cu , Al 0.024 ppm , 7.11 ppm Na ) ; Dutch eggplant plant ( 0.28 ppm Fe , Mn 0.012 ppm , 0.019 ppm Zn , Pb 0.03 ppm , 0,002 ppm Cu , Al 0.25 ppm , 6,757 ppm Na ) ; Tomato plants ( 0.39 ppm Fe , Mn 0.002 ppm , 0.044 ppm Zn , Pb 0.017 ppm , 0.021 ppm Cu , Al 0.186 ppm , 6.857 ppm Na ) ; Plant leaves prey ( 0.26 ppm Fe , Mn 0.033 ppm , 0.015 ppm Zn , Pb 0.017 ppm , 0.004 ppm Cu , Al 0.337 ppm , 7.157 ppm Na ) ; Citrus plants ( Fe 0.208 ppm , 0.018 ppm Mn ,, 0,021 ppm Zn , Pb 0.03 ppm , 0,009 ppm Cu , Al 0.123 ppm , 7.15 ppm Na ) .

Keywords : Dust eruption of Mount Sinabung , ICP , Fe , Mn , Zn , Pb , Cu , Al , Na

BAB I PENDAHULUAN

1.1.Latar belakang

Debu vulkanik akibat erupsi gunung berapi terus beterbangan ke berbagai daerah di sekitar gunung tersebut. Abu vulkanik dari gunung berapi yang terbawa angin ke berbagai arah banyak membahayakan warga sekitar terutama menggangu kesehatan pernafasan , mata dan kulit. Umumnya pada seseorang yang memiliki riwayat asma , maka asmanya akan kumat bila terkena abu vulkanik. Dampak lain diantaranya iritasi pada mata seperti berair hingga kebutaan.

Debu vulkanik akibat erupsi gunung berapi bila mengandung logam logam berat dalam jumlah kecil berbahaya bila dihirup terus menerus karena teakumulasi dalam tubuh. Sehingga mengakibatkan keracunan bahkan lebih fatal hingga berakibat kematian.

Logam berat merupakan komponen alami tanah , elemen ini tidak dapat didegradasi maupun dihancurkan. Adanya beberapa logam berat pada debu gunung berapi dapat menyebabkan bermacam-macam gangguan kesehatan tergantung jenis logamnya,

Logam berat dapat menimbulkan efek gangguan terhadap kesehatan tergantung pada bagian mana dari logam berat tersebut yang terikat dalam tubuh serta besarnya dosis paparan . Efek toksik dari logam berat mampu menghalangi kerja enzim sehingga mengganggu metabolisme tubuh menyebabkan alergi , bersifat mutagen , teratogen atau karsinogen , bagi manusia maupun hewan .

Polutan logam mencemari lingkungan , baik dilingkungan udara , air dan tanah yang berasal dari proses alami. Proses alami antara lain siklus alami sehingga debu gunung berapi bisa menghasilkan kontribusi kelingkungan udara ,

air dan tanah. Pencemaran didarat yakni ditanah ,selanjutnya akan mencemari bahan pangan , baik dari tanaman atau hewan dan akhirnya dikonsumsi oleh manusia.

Pencemaran logam dari debu gunung akhirnya sampai ke sungai/laut dan selanjutnya mencemari manusia melalui ikan , air minum atau air sumber irigasi lahan pertanian sehingga tanaman sebagai sumber pangan manusia tercemar logam (Widowati W , 2008). Pada tahun 2013 terjadi lagi erupsi debu gunung sinabung secara besar besaran , ribuan penduduk harus diungsikan .Erupsi debu ini tidak dapat diprediksi kapan berhentinya .bila debu erupsi mengandung logam berat maka erupsi dalam jangka panjang , logam logam berat akan merusak tanaman penduduk yang terkena erupsi sekaligus mengganggu perekonomian rakyat karena itu penulis ingin meneliti kandungan logam berat pada debu vulkanik hasil erupsi gunung sinabung.

1.2.Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas maka yang menjadi rumusan masalah adalah: a. Apakah ditemukan logam logam berat pada debu vulkanik hasil erupsi

gunung Sinabung.

b. Untuk mengetahui kandungam logam berat pada debu erupsi gunung Sinabung apakah kadarnya lebih tinggi dibanding pada tanah yang tidak terkena erupsi

c. Berapakah kandungan logam berat pada sayuran/buah yang tumbuh di daerah erupsi

1.3 Tujuan Penelitian

a. Untuk mengetahui jenis logam logam berat dominan yang mempunyai konsentrasi tertinggi pada debu hasil erupsi gunung Sinabung

b. Untuk mengetahui konsentrasi logam berat pada tanah yang tidak terkena erupsi

c. Untuk mengetahui seberapa besar kandungan logam berat pada sayuran/buah yang tumbuh di daerah erupsi

1.4 Pembatasan Masalah

a. Sampel debu diambil didesa Naman teran , desa Sigarang garang kecamatan simpang empat kabupaten karo

b. Sampel tanah yang tidak terkena erupsi diambil di desa Laupetundal kecamatan Taneh pinem kabupaten Dairi

c. Logam berat yang ditentukan kadarnya dalam penelitian ini adalah Fe, Mn, Zn, Pb, Cu, Al, dan logam Na.

1.5 Manfaat Penelitian

- Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberi informasi kepada masyarakat tentang jenis logam logam berat yang berkonsentrasi tinggi pada hasil erupsi debu vulkanik gunung Sinabung dan mengetahui konsentrasi logam logam berat tersebut , dengan demikian bahaya yang diakibatkan karena debu tersebut dapat diketahui.

- Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai data primer kandungan logam berat pada debu erupsi gunung sinabung sebagai rujukan untuk meneliti akibat debu erupsi gunung sinabung terhadap tanaman, hewan maupun manusia.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Abu Vulkanik

Gunung sinabung merupakan salah satu gunung berapi didataran tinggi , kab karo sumut,Indonesia. Koordinat puncak gunung sinabung adalah 03°10'LU dan 98°23'BT dengan puncak tertinggi gunung ini adalah 2460M dari permukaan laut yang menjadi puncak tertinggi di Sumatera Utara.

Aktifitas gunung sinabung pernah mengeluarkan debu vulkanik dan asap tahun 2010. Kemudian pada tahun 2013 mengeluarkan , menyemburkan debu vulkanik lagi. Hasil dari erupsi gunung tersebut mengeluarkan kabut asap yang tebal hitam. Dan debu vulkanik tersebut menutupi ribuan hektar tanaman para petani di sekitar gunung tersebut.

Abu vulkanik adalah bahan material vulkanik jatuhan yang disemburkan ke udara saat terjadi suatu letusan dan dapat jatuh pada jarak mencapai ratusan bahkan ribuan kilometer dari kawah karena pengaruh hembusan angin. Adanya abu vulkanik merupakan akibat dari proses erupsi gunung berapi.Letusan gunung api adalah merupakan bagian dari aktifitas vulkanik yang dikenal dengan istilah erupsi. Erupsi adalah fenomena keluarnya magma dari dalam bumi karena dorongan dari gas yang bertekanan tinggi dalam perut bumi atau karena gerakan lempeng bumi, tumpukan tekanan dan panas cairan magma.

Debu vulkanik mengakibatkan tanaman petani yang berada di lereng gunung banyak yang mati dan rusak. Diperkirakan seluas 15,341 Ha tanaman pertanian di tanah Karo terancam gagal panen (Mariani S, 2013)

Keberadaan gunung merapi ini masih dianggap sebagai ancaman bagi masyarakat sekitar , akan tetapi manfaat yang diberikan pasca letusan juga sangat besar pengaruhnya terhadap kesuburan tanah beberapa tahun berikutnya.

Letusan gunung Merapi dinamakan “Letusan Tipe Merapi” oleh para ahli gunung berapi, karena kekhasan Merapi ketika meletus yang dicirikan dengan adanya luncuran awan panas yang biasa disebut “Wedhus Gembel” yang berarti bulu biri-biri. Secara tidak langsungunsur-unsur yang terkandung dalam abu vulkanik turut memberikan kontribusi pada kesuburan tanah di sekitar gunung Merapi.

2.2. Efek PencemaranUdara terhadap Saluran Pernapasan

Secara umum efek pencemaran udara terhadap saluran pernapasan dapat menyebabkan terjadinya :

1. iritasi pada saluran pernapasan. Hal ini dapat menyebabkan pergerakan silia menjadi lambat, bahkan dapat terhenti, sehingga tidak dapat membersihkan saluran pernapasan

2. peningkatan produksi lendir akibat iritasi oleh bahan pencemar 3. produksi lendir dapat menyebabkan penyempitan saluran pernapasan 4. rusaknya sel pembunuh bakteri di saluran pernapasan

5. pembengkakan saluran pernapasan dan merangsang pertumbuhan sel, sehingga saluran pernapasan menjadi menyempit

6. lepasnya silia dan lapisan sel selaput lendir

7. akibat dari hal tersebut di atas, akan menyebabkan terjadinya kesulitan bernapas, sehingga benda asing termasuk bakteri/mikroorganisme lain tidak dapat dikeluarkan dari saluran pernapasan dan hal ini akan memudahkan terjadinya infeksi saluran pernapasan (Mukono, 2008).

Manusia yang terpapar dengan bahan polutan tinggi, dapat menurunkan harapan hidup. Ada hubungan antara peningkatan bahan polutan SO2dan TSP

(Total Suspended Solid) dengan peningkatan kematian penderita kelainan kardiovaskuler. Selain itu tampak pula adanya hubungan langsung antara tinggi bahan pencemarSO2 dan partikel debu dengan penderita bronkitis dan emfisema.

Semakin tinggi kadar bahan partikel debu biasanya diikuti dengan semakin tinggi gas SO2, sehingga sulit membedakan efek dari kedua bahan

tersebut. Dapat dikatakan bahwa kedua bahan tersebut bekerja secara sinergi untuk menghambat pergerakan silia, sehingga mendorong bahan partikel lebih banyak masuk ke paru (Mukono, 2008).

2.3. Pengaruh Logam Berat terhadap Kesehatan 2.3.1. Besi

Besi dibutuhkan oleh tubuh dalam pembentukan HB, banyaknya Fe dikendalikan pada fase absorbsi. Fe2+ mempunyai fungsi esensial tubuh sebagai alat angkut oksigen dari paru – paru ke seluruh tubuh , sebagai alat angkut e- dalam sel sebagai bagian terpadu dari berbagai reaksi enzim. Enzim mengandung Fe bisa melarutkan jenis obat-obatan tertentu yang tidak larut dalam air (Widowati, 2008) , berperan dalam katalis reaksi oksidasi dalam sistem biologi dan berperan dalam transport gas.

Apabila Fe berada dalam jumlah yang banyak akan muncul berbagai gangguan lingkungan. Simpanan Fe tinggi bisa menyebakan kanker. Fe dalam dosis besar pada manusia bersifat toksik karena fero bisa bereaksi dengan peroksida dan menghasilkan radikal bebas. Fe bersifat toksik bila jumlah transferin melebihi kebutuhan sehingga mengikat Fe bebas. Toksisitas kronis Fe bisa mengakibatkan gangguan fungsi hati, gangguan fungsi endokrin dan penyakit kardiovaskular. Toksisitas kronis Fe pada tingkat sel akan meningkatkan peroksidasi lipid sehingga merusak membrane sel, mitokondria, mikrosom, dan organel sel lainnya.

Perlakuan toksisitas akut Fe per oral bisa mengakibatkan muntah, gangguan alat pencernaan dan shock. Inhalasi debu Fe oksida bisa mengakibatkan deposisi Fe dalam paru-paru yang berdasarkan hasil x-ray menunjukkan

kemiripan dengan silikosis. Beberapa hasil penelitian menunjukkan adanya keterkaitan antara Fe berlebih yang bisa mengakibatkan diabetes, kanker, meningkatkan resiko infeksi, reumatik, juga meningkatkan resiko terhadap penyakit jantung. Kadar Fe yang terlalu tinggi bisa mengakibatkan kerusakan sel akibat radikal bebas. Pasien mengalami dialisis ginjal bila diberi Fe melalui injeksi yang akhirnya mengakibatkan stress.

Salah satu penyebab serangan jantung adalah tingginya kadar Fe dalam tubuh. Wanita pre-menopause kurang beresiko terserang penyakit jantung karena mampu mengurangi kelebihan Fe saat menstruasi, sementara itu waanita menopause lebih beresiko terserang penyakit jantung koroner.

Dosis yang melebihi 20 mg/kg berat pada manusia menyebabkan toksisitas dengan LD50 Fe 60 mg/kg. Konsumsi suplemen Fe melebihi 45mg/hari bisa menimbulkan iritasi lambung, anak-anak dapat meninggal bila terpapar per oral sebesar 200mg sampai 5,85gr Fe. Salah satu kekurangan tubuh manusia adalah tidak terdapatnya mekanisme kontrol pembuangan Fe di dalam tubuh (Widowati, 2008).

Tubuh manusia tidak dapat mengeksresikan besi. Karenanya mereka yang sering mendapat tranfusi darah warna kulitnya menjadi hitam karena akumulasi Fe . sekalipun Fe diperlukan oleh tubuh , tetapi dalam dosis besar dapat erusak dinding usus. Kematian sering disebabkan oleh rusaknya dinding usus ini. Debu Fe juga dapat diakumulasikan didalam alveoli dan menyebabkan berkurangnya fungsi paru paru.

Pada umumnya besi yang larut dalam tanah sangat rendah dibandingkan dengan kadar besi total. Namun pada tanah tergenang seperti sawah Fe3+ (feri) direduksi menjadi Fe2+ (fero) sehingga besi yang larut meningkat. Kelarutan besi yang tinggi dapat menimbulkan keracunan yang sering dialami oleh padi sawah dan kedele yang ditanam setelah padi sawah di mana tanahnya masih terlalu

basah. Keracunan besi dapat menghambat berbagai kegiatan seperti respirasi, fotosintesa,reduksi nitrat dan sintensisklorofil.

2.3.2. Mangan

Keracunan sering kali bersifat kronis sebagai akibat inhalasi debu dan uap logam , gejala yang timbul , berupa gejala susunan saraf : insomnia , lemah pada kaki dan otot muka sehingga ekspresi muka menjadi beku dan muka tampak seperti topeng (mask) bila pemaparan berlanjut maka bicaranya melambat dan monoton terjadi hiper refleksi, clonus pada platela dan tumit dan berjalan seperti Parkinson, penggumpalan darah, gangguan kulit, menurunkan kadar kolestrol, perubahan warna rambut, dan kerusakan otak.

Logam Mn merupakan salah satu logam dengan jumlah sangat besar di dalam tanah, dalam bentuk oksida maupun hidroksida. Senyawa Mn secara alami berbentuk padat di lingkungan dan hanya sebagian kecil yang berada dalam air dan di udara sebagai debu. Bila kadar Mn relatif tinggi dalam air maka kualitas air menurun sehingga tidak layak digunakan baik untuk industri maupun keperluan rumah tangga.

Beberapa organisme seperti diatome, moluska, dan sepon mengakumulasikan Mn. Ikan mampu mengakumulasikan hingga 5 ppm, hewan mamalia mampu mengakumulasikan hingga 3 ppm dalam jaringan sehingga kadar normal dalam jaringan adalah 1 ppm.

Syarat air minum kadar mangan diperbolehkan 0,1 ppm, sedangkan untuk air bersih 0,5 ppm. Tanaman mahoni dan kembang sepatu mampu mengakumulasikan logam berat Cu, Zn, Cd, Pb, dan Mn secara fisiologis unsur tersebut digunakan oleh hampir semua pohon sebagai katalis reaksi metabolisme dan berperan dalam pembentukan organ tumbuhan. Kadar Mn yang tinggi dalam tanah bisa bersifat toksik dan pH rendah pada tanah dapat menyebabkan defisiensi

Mn pada tanaman. Tingginya konsentrasi Mn pada tanah bisa mengakibatkan pembengkakan dinding sel, mengeringkan daun, dan munculnya bercak coklat pada daun.

Paparan Mn dalam debu tidak boleh melebihi 5mg/m3, dalam waktu singkat akan menimbulkan toksisitas seperti infeksi saluran pernafasan. Paparan Mn lewat kulit bisa mengakibatkan tremor, kegagalan koordinasi, dan dapat mengakibatkan munculnya tumor. Konsumsi Mn melebihi 11mg/hari menunjukkan gejala gangguan sistem syaraf (Widowati, 2008).

2.3.3. Seng

Toxisitas Zn pada hakikatnya rendah , tubuh memerlukan Zn pada proses metabolisme , tetapi dalam kadar tinggi dapat bersifat racun , dapat menimbulkan gejala muntaber.Gejala toxisitas akut bisa berupa sakit lambung , diare , muntah.

Zn komponen alam yang terdapat di kerak bumi memiliki karakteristik cukup reaktif. Zn di alam tidak berada dalam bentuk bebas. Meskipun Zn merupakan unsur esensial bagi tubuh, tetapi dalam dosis tinggi Zn dapat berbahaya dan bersifat toksik. Absorpsi Zn berlebih mampu menekan absorpsi Co dan Fe. Konsumsi Zn berlebih mampu mengakibatkan defisiensi mineral lain. Toksisitas Zn bisa bersifat akut dan kronis. Intake Zn 150 – 450mg/hari mengakibatkan penurunan kadar Ca, pengubahan fungsi Fe, pengurangan imunitas tubuh serta pengurangan HDL kolestrol.

Konsentrasi Zn lebih dari 50mg/hari selama beberapa minggu bisa mengganggu ketersediaan biologi Cu. Sedangkan konsentrasi Zn yang tinggi bisa mempengaruhi sintesis ikatan Cu protein atau metalotionein dalam usus. Metalotionein memerangkap Cu dalam sel intestinal dan mencegah absorpsi Cu. Konsumsi Zn berlebih akan mengganggu metabolisme mineral lain khususnya Fe dan Cu.

Ion Zn bebas dalam larutan bersifat sangat toksik bagi tanaman, hewan invertebrata dan ikan. Apabila selama 3 - 5 hari pemberian pelega tenggorokan Zn tidak menunjukkan perbaikan atau kesembuhan sebaiknya pemberian tersebut dihentikan. Intranasal Zn bisa mengakibatkan hilangnya indera pembau pada hewan uji, yang dapat mengakibatkan anosmia pada orang yang menggunakan intranasal Zn glukonat.

Inhalasi debu ZnO bisa mengakibatkan metal fume fever. Paparan melalui inhalasi ZnOksida berlangsung selama 8 jam, setelah 12-24 jam paparan berhenti dan menunjukkan gejala seperti tubuh berkeringat, lemah, nafas cepat, perubahan fungsi paru-paru karena penebalan inteksisial dan penebalan yang terjadi di alveoli. Toksisitas akut Zn terjadi sebagai akibat dari tindakan mengkonsumsi makanan atau minuman yang terkontaminasi Zn dengan gejala berupa sakit lambung, diare, mual dan muntah. Dosis tertinggi yang toleran bagi orang dewasa sebanyak 40mg/hari, baik berasal dari suplemen Zn maupun dari makanan (Widowati, 2008).

2.3.4. Timbal

Pb adalah racun sistemik , keracunan Pb akan mengakibatkan gejala logam di mulut , anorexia , muntah2 , kolik , enchepalitic , irritable , perubahan kepribadian, kelumpuhan dan kebutaan. Gejala lain dari keracunan Pb berupa anemia , albumineria, dan bronkitis.

Pb organik cenderung mengakibatkan enchepalopatri. Pada keracunan akut terjadi gejala meninges dan cerebral , diikuti dengan stupor , coma, kematian.

Timbal (Pb) adalah logam yang mendapat perhatian karena bersifat toksik melalui konsumsi makanan, minuman, udara, air, serta debu yang tercemar Pb. Intoksikasi Pb bisa terjadi melalui jalur oral, lewat makanan, minuman, pernafasan, kontak lewat kulit, kontak lewat mata, serta lewat parenteral.

Kadar Pb dalam tanah berkisar 5-25 ppm dan dalam air tanah 1-60 ppm. Bahan pangan yang mengandung kontaminan Pb cukup tinggi adalah sayuran yang ditanam di tepi jalan raya dengan rata-rata sebesar 28,78 ppm, jauh di atas batas aman yang diizinkan oleh Badan POM sebesar 2 ppm. Logam Pb tidak dibutuhkan oleh tubuh manusia sehingga bila makanan dan minuman tercemar Pb dikonsumsi, maka di dalam tubuh manusia, Pb bisa menghambat aktivitas enzim yang terlibat dalam pembentukan Hemoglobin (Hb) dan sebagian kecil Pb diekskresikan lewat urine atau feses karena sebagian terikat oleh protein, sedangkan sebagian lagi terakumulasi dalam ginjal, hati, kuku, jaringan lemak, dan rambut.

Keracunan akibat kontaminasi logam Pb bisa menimbulkan berbagai macam hal seperti memperpendek umur sel darah merah, menurunkan jumlah sel darah merah yang masih muda (retikulosit), meningkatkan kandungan Fe dalam plasma darah. Bentuk ion Pb2+ mampu menggantikan keberadaan ion Ca2+ yang terdapat dalam jaringan tulang. Timbal bersifat kumulatif. Pb bisa menimbulkan kerusakan otak dengan gejala epilepsi, halusinasi, kerusakan otak besar, dan delirium. Ibu hamil yang terkontaminasi Pb bisa mengalami keguguran, tidak berkembangnya sel otak embrio, kematian janin waktu lahir. Timbal bersifat karsinogen dalam dosis tinggi paparan Pb secara kronis bisa mengakibatkan kelelahan, kelesuan, gangguan iritabilitas, gangguan gastrointestinal, kehilangan libido, infertilitas pada laki-laki, gangguan menstruasi serta aborsi spontan pada wanita, depresi, sakit kepala, sulit berkonsentrasi, daya ingat terganggu dan sulit tidur.

Pb bisa merusak jaringan syaraf, fungsi ginjal, menurunnya kemampuan belajar. Kandungan Pb dalam darah berkorelasi dengan tingkat kecerdasan manusia, semakin tinggi kadar Pb dalam darah semakin rendah poin IQ. Kelainan

fungsi otak terjadi karena Pb secara kompetitif menggantikan peranan Zn, Cu, dan Fe dalam mengatur fungsi sistem syaraf pusat (Widowati, 2008).

Menurut Charlene (2004), di dalam tubuh manusia timbal masuk melalui saluran pernafasan atau saluran pencernaan menuju sistem peredaran darah kemudian menyebar ke berbagai jaringan lain seperti ginjal, hati, otak, saraf dan tulang. Keracunan timbal pada orang dewasa ditandai dengan gejala 3 P yaitu pallor (pucat), pain (sakit), dan paralysis (kelumpuhan). Keracunan yang terjadi bisa bersifat kronik dan akut. Pada keracunan kronik, mula-mula logam berat tidak menyebabkan gangguan kesehatan yang tampak, tetapi makin lama efek toksik makin menumpuk hingga akhirnya terjadi gejala keracunan. Keracunan timbal kronik ditandai dengan depresi, sakit kepala, sulit berkonsentrasi, daya ingat terganggu, dan sulit tidur. Sedangkan keracunan akut terjadi jika timbale masuk ke dalam tubuh seseorang lewat makanan atau menghirup uap timbal dalam waktu yang relatif pendek dengan dosis atau kadar yang relatif tinggi. Gejala yang timbul berupa mual, muntah, sakit perut hebat, kelainan fungsi otak, anemia berat, kerusakan ginjal, bahkan kematian dapat terjadi dalam waktu 1-2 hari. Kasus kematian dini, menurut Resosudarmo (1996) dalam Anonymous (2000), terjadi di beberapa kota. Di Jakarta misalnya, pada tahun 1996 terdapat 223 kasus, Bandung 228 kasus, dan Surabaya 216 kasus. Semuanya disebabkan oleh timbal dari asap kendaraan bermotor yang ada di udara. Keracunan timbal pada anak-anak dapat mengurangi kecerdasan. Bila kadar timbal dalam darah mencapai tiga kali batas normal (asupan normal sekitar 0,3 mg perhari) maka akan menyebabkan penurunan kecerdasan intelektual (IQ) di bawah 80. Kelainan fungsi otak terjadi karena timbal secara kompetitif menggantikan peranan mineral-mineral utama seperti seng, tembaga, dan besi dalam mengatur fungsi sistem saraf pusat. Kedaan ini akan mengurangi peluang bagi anak untuk berhasil dalam sekolahnya. Dampak lebih jauh apabila tidak ada pengendalian polusi

udara di perkotaan, suatu saat nanti anak-anak di desa akan lebih pintar daripada anak-anak yang dibesarkan di kota-kota besar. Suatu studi lain melaporkan, kadar timbal dalam ASI (Air Susu Ibu) dari ibu-ibu yang bertempat tinggal di kota besar jauh lebih tinggi dibandingkan dengan yang tinggal di pedesaan yaitu masing-masing 1-30 mg per kg berat badan dan 1-2 mg per kg. Fenomena ini menjadi ancaman buruk bagi kecerdasan anakanak, yang seharusnya dibangun sejak anak masih di dalam rahim ibunya hingga usia lima tahun.

Timbal (Pb) sebagian besar diakumulasi oleh organ tanaman, yaitu daun, batang, akar dan akar umbi-umbian (bawang merah). Perpindahan timbal dari tanah ke tanaman tergantung komposisi dan pH tanah. Konsentrasi timbal yang tinggi (100-1000 mg/kg) akan mengakibatkan pengaruh toksik pada proses fotosintesis dan pertumbuhan. Timbal hanya mempengaruhi tanaman bila konsentrasinya tinggi (Anonymous, 1998 dalam Charlene, 2004). Tanaman dapat menyerap logam Pb pada saat kondisi kesuburan dan kandungan bahan organik tanah rendah. Pada keadaan ini logam berat Pb akan terlepas dari ikatan tanah dan berupa ion yang bergerak bebas pada larutan tanah. Jika logam lain tidak mampu menghambat keberadaannya, maka akan terjadi serapan Pb oleh akar tanaman. Timbal merupakan logam berat yang sangat beracun, dapat dideteksi secara praktis pada seluruh benda mati di lingkungan dan seluruh sistem biologis. Sumber utama timbal adalah makanan dan minuman. Komponen ini beracun terhadap seluruh aspek kehidupan. Timbal menunjukkan beracun pada sistem saraf, hemetologic, hemetotoxic dan mempengaruhi kerja ginjal. Rekomendasi dari WHO, logam berat Pb dapat ditoleransi dalam seminggu dengan takaran 50mg/kg berat badan untuk dewasa dan 25 mg/kg berat badan untuk bayi dan anak-anak. Mobilitas timbal di tanah dan tumbuhan cenderung lambat dengan kadar normalnya pada tumbuhan berkisar 0,5-3 ppm.

Kisaran kadar timbal (Pb) pada sampel kangkung < 0,01 ppm-3,12 ppm sedangkan kisaran timbal (Pb) pada sampel bayam < 0,01 ppm-3,38 ppm. Dalam kasus ini, jalur distribusi dan cara pengangkutan sangat berpengaruh terhadap bertambahnya kadar cemaran timbal (Pb). Pencemaran timbal (Pb) pada sayuran setelah pasca panen terjadi selama pengangkutan, penjualan, dan distribusi.

Pb yang masuk ke dalam badan perairan sebagai dampak dari aktivitas kehidupan manusia ada bermacam bentuk. Di antaranya adalah air buangan (limbah) dari industri yang berkaitan dengan Pb, air buangan dari pertambangan bijih timah hitam dan buangan sisa industri baterai. Buangan-buangan tersebut akan jatuh pada jalur-jalur perairan seperti anak-anak sungai untuk kemudian akan dibawa terus menuju lautan. Umumnya jalur buangan dari bahan sisa perindustrian yang menggunakan Pb akan merusak tata lingkungan perairan yang dimasukinya (menjadikan sungai dan alurnya tercemar). Senyawa Pb yang ada dalam badan perairan ditemukan dalam bentuk ion-ion divalen atau ion-ion tetravalent (Pb2+ , Pb4+).

Badan perairan yang sudah mengandung senyawa-senyawa atau ion-ion Pb sehingga melebihi konsentrasi yang semestinya, dapat mengakibatkan kematian bagi biota perairan tersebut. Seperti konsentrasi Pb yang mencapai 188 mg/L dapat mematikan beberapa jenis ikan, konsentrasi Pb 2,75 sampai dengan 49 mg/L dapat mematikan ctustacea (binatang air berkulit keras) setelah 245 jam, dan Pb dengan konsentrasi 64 mg/L akan mematikan golongan insekta (serangga) dalam rentang waktu 168 jam sampai dengan 336 jam.

2.3.5 Tembaga

Kandungan alamiah logam berat di lingkungan berlebihan tergantung kadar pencemaran. Tembaga diperlukan bagi tubuh manusia , tetapi dalam dosis tinggi dapat menyebabkan gejala SSP , ginjal , hati , muntaber, pusing , anemia , kramp ,

konvulsi , shock , coma dan dapat meninggal . gejala toksisitas Cu antara lain berupa kerusakan sel darah merah, kerusakan organ paru-paru, hati dan pancreas. Kebutuhan tubuh akan Cu adalah 0,005 mg/hari berat badan.

Cu tidak bersifat korosif, mudah dibentuk dan mudah dipasangkan pada berbagai jenis instrumen karena tidak keras dan dapat melindungi dari bakteri patogen seperti Legionella yang dapat mempertahankan kualitas air selama air di simpan pada tangki air. Tembaga merupakan komponen larutan Fehling yang digunakan untuk analisa gula.

CuO banyak digunakan sebagai katalis, baterai, elektroda, penarik sulfur sebagai pigmen dan pencegah pertumbuhan lumut. Cu tidak bisa diuraikan dialam sehingga Cu akan diakumulasi di dalam tanaman dan hewan melalui tanah .

Tanah kaya Cu berpengaruh terhadap aktivitas mikro organisme tanah dan cacing tanah dan menyebabkan dekomposisi senyawa organik sehingga mengurangi kesuburan tanah dan mengurangi produksi.Tembaga bersifat racun terhadap semua tumbuhan pada konsentrasi diatas 0,1 ppm. Tembaga bisa mencemari sayuran dan buah-buahan apabila di semprotkan pestisida yang mengandung Cu secara berlebihan.

Tingginya kadar Cu dalam tanah dikarenakan tingkat keasaman tanah yang tinggi sehingga absorpsi Cu dari tanah meningkat. Urutan tingkat toksisitas berbagai logam berat terhadap ikan adalah Hg > Cu > Pb > Cd > Al > Zn > Ni > Cr > Co > Mn. Kadar standar baku mutu logam berat pada ikan adalah Cd 0.01 ppm , Cr 0.05 ppm , Cu 0.02 ppm , Pb 0.1 ppm , Hg 0.01 ppm , Zn 0.1 ppm.

Toksisitas Cu juga mengakibatkan rendah tekanan darah , oksidasi lipid , lesi membrane sel mekanisme ini mengakibatkan hemolisis C nekrosif sel hati. Gejala klinis meliputi abnormalitas sistem saraf , hati , ginjal , kerusakan sel darah merah , kerusakan organ paru – paru dan pankreas.

Cu dalam tubuh mengikat logam lain seperti Cd , Hg yang bukan unsu esensial nagi tubuh tetapi bersifat toksik. Cu dapat menghasilkan ion radikal bebas yang sangat reaktif sehingga terjadi stress oksidatif. Nilai toksisitas Cu berkisar antara 20 – 100000 ppb. Keracunan logam berat Cu dampaknya baru terlihat beberapa tahun , keracunan kronis Cu bisa mengurangi umur karena menimbulkan berbagai masalah reproduksi ditambah menurunkan fertilitas.

Keracunan kronis Cu terjadi pada sapi yang mengkonsumsi makan terkontaminasi Cu lebih 20 ppm. Paparan Cu dalam waktu menimbulkan gejala iritasi pada hidung , tenggorokan , mulut , mata , menyebabkan sakit kepala , sakit lambung , kehilangan keseimbangan , muntah , diare , Paparan Cu dosis besar dapat menyebabkan kerusakan hati , ginjal , bahkan menyebabkan kematian.

Cu tidak dapat dieksresi oleh hati melalui empedu. Hasil penelitian menyebabkan orang sakit muntah ternyata kandungan Cu tinggi dalam sistem saraf. Gejala khas keracunan akut Cu muntah berwarna hijau kebiruan , shock berat , suhu tubuh , turun secara drastis , denyut jantung meningkat , koma , penyakit kuning.

Adanya Mo berkonsentrasi rendah dalam makanan akan meningkat retensi Cu dalam hati , namun pemberian Mo yang lebih besar dan sulfat 0.1 % dalam makanan akan menurunkan kadar Cu dalam hati sehingga mampu mencegah kematian karena toksisitas Cu (Widowati , 2008)

Cu SO4 sebesar 30 gram potensi lethal bagi manusia . kadar Cu pada air

minum aman bagi manusia 1,5 – 2 mg/ L. Sedangkan konsumsi makanan mengandung Cu sebesar 10mg/ hari masih dalam batas toleransi bagi orang dewasa.(Widowati , 2008)

Tembaga (Cu) bersifat racun terhadap semua tumbuhan pada konsentrasi larutan di atas 0,1 ppm. Konsentrasi yang aman bagi air minum manusia tidak lebih dari 1 ppm. Konsentrasi normal komponen ini di tanah berkisar 20 ppm

dengan tingkat mobilitas sangat lambat karena ikatan yang sangat kuat dengan material organik dan mineral tanah liat. Kehadiran tembaga pada limbah industri biasanya dalam bentuk ion bivalen Cu(II) sebagai hydrolitic product. Beberapa industri seperti pewarnaan, kertas, minyak, industri pelapisan melepaskan sejumlah tembaga yang tidak diharapkan.

Cemaran logam tembaga pada bahan pangan pada awalnya terjadi karena penggunaan pupuk dan pestisida secara berlebihan. Meskipun demikian, pengaruh proses pengolahan akan dapat mempengaruhi status keberadaan tembaga tersebut dalam bahan pangan (Charlene, 2004). Dirjen Pengawasan Obat dan Makanan (POM) RI telah menetapkan batas maksimum cemaran logam berat tembaga pada sayuran segar yaitu 50 ppm. Namun demikian, tembaga merupakan konstituen yang harus ada dalam makanan manusia dan dibutuhkan oleh tubuh (Acceptance Daily Intake/ADI = 0,05 mg/kg berat badan). Pada kadar ini tidak terjadi akumulasi pada tubuh manusia normal. Akan tetapi asupan dalam jumlah yang besar pada tubuh manusia dapat menyebabkan gejala-gejala yang akut (Astawan, 1995).

Pencemaran timbal (Pb) pada sayuran setelah pasca panen terjadi selama pengangkutan, penjualan, dan distribusi. Kadar logam berat tembaga (Cu) pada beberapa komoditas sayuran juga cukup tinggi, diantaranya adalah; kangkung mengandung tembaga pada kisaran 1,98 ppm-6,37 ppm, bayam 1,25 ppm-4,36 ppm, kol 4,16 ppm-8,88 ppm sedangkan daun singkong 4,58 ppm-8,75 ppm. Terkandungnya tembaga secara berlebihan pada sayuran disebabkan pemupukan yang berlebihan, pemakaian insektisida dan air irigasi yang tercemar limbah pabrik (Munarso et al., 2005). Menurut kriteria Ditjen POM Depkes, pada kelompok sayuran, nilai ambang batas logam berat timbal adalah 0,24 ppm dan menurut Codex Alimentarius Commission (CAA), nilai ambang batas tembaga adalah 0,05 ppm.

Toksisitas logam tembaga pada manusia, khususnya anak-anak biasanya terjadi karena tembaga sulfat. Beberapa gejala keracunan tembaga adalah sakit perut, mual, muntah, diare dan beberapa kasus yang parah dapat menyebabkan gagal ginjal dan kematian. Penyakit wilson merupakan penyakit keturunan dimana sejumlah tembaga terkumpul dalam jaringan dan menyebabkan kerusakan jaringan yang luas. Penyakit ini terjadi pada satu diantara 30.000 orang. Hati tidak dapat mengeluarkan tembaga ke dalam darah atau ke dalam empedu. Sebagai akibatnya, kadar tembaga dalam darah rendah, tetapi tembaga terkumpul dalam otak, mata dan hati, dan menyebabkan sirosis. Pengumpulan tembaga dalam kornea mata menyebabkan terjadinya cincin emas atau emas-kehijauan. Gejala awal biasanya merupakan akibat dari kerusakan otak yang berupa tremor (gemetaran), sakit kepala, sulit berbicara, hilangnya koordinasi dan psikosa .

2.3.6. Aluminium

Dalam dosis tinggi Aluminium dapat mengakibatkan gejala usus. Al dalam bentuk debu dapat diakumulasi di paru2 . dapat mengakibatkan iritasi kulit , selaput lender dan saluran pernafasan.

Aluminium (atau aluminum, alumunium, almunium, alminium) ialah unsur kimia yang berpenampilan keperakan. Lambang aluminium ialah Al dan nomor atomnya 13. Aluminium bukan merupakan jenis logam berat, namun merupakan elemen yang berjumlah sekitar 8% dari permukaan bumi. Aluminium termasuk logam golongan utama (IIIA) yang bersifat amfoter dan ringan bersama magnesium dan platina. Aluminium merupakan unsure ketiga terbanyak dalam kulit bumi setelah oksigen dan silikon. Aluminium juga merupakan logam terpenting dari golongan IIIA. Namun demikian aluminium tergolong logam yang relatif mahal karena mineral yang dapat dijadikan sebagai sumber Aluminium sangat terbatas dan senyawa aluminium sukar direduksi. Di alam aluminium

terutama terdapat dalam bentuk senyawa aluminosilikat (Al2Si2O5)(OH)4, yaitu

suatu mineral yang mengandung aluminium, silikon dan oksigen. Mineral itu tidak mempunyai nilai komersial karena sukar diolah. Adapun mineral yang merupakan sumber aluminium hanyalah bauksit (Al2O3nH2O). Mineral lainnya

yang cukup bernilai yaitu kriolit (Na3AlF6) dan veldspath/spat padang

(KAlSi3O8). Di Indonesia bijih aluminium (bauksit) terdapat di pulau bintan Riau

dan Kalimantan Barat.

Logam aluminium banyak dimanfaatkan dalam berbagai bidang. Logam aluminium bersifat ringan tapi kuat, tidak bersifat magnet, dan tidak beracun. Logam ini merupakan penghantar panas dan listrik yang baik serta dapat memantulkan apnas dan cahaya. Logam aluminium tahan dari serangan korosi meskipun secara elektrolisis mudah mengalami korosi. Permukaan aluminium segera bereaksi dengan udara membentuk aluminium oksida yang membuatnya terlindung dari korosi. Selain itu, aluminium juga murah dan dapat didaur ulang.Beberapa alat tranpostasi seperti mobil, pesawat terbang, truk, kereta api dan sepeda menggunakan logam aluminium sebagai bahan badan atau rangka. Botol minuman ringan dan makanan kaleng juga mengandung aluminium. Peralatan masak seperti wajan dan panic terbuat dar aluminium karena sifatnya menghantar panas, sedangkan jaringan transmisi listrik memanfaatkan aluminium sebagai bahannya karena ringan, mudah menghantarkan listrik dan murah.

Aluminium memiliki resiko apabila masuk kedalam tubuh manusia berlebih dan dapat berakibat buruk bagi lingkungan. Dampaknya seperti, dapat menyebabkan Alzheimer (ganguan daya ingat) dan Poly Aluminium Chloride menyebabkan iritasi pada mata.

Akibatnya terhadap kesehatan :

Mata : Menyebabkan iritasi mata jika tidak dibersihkan

Tertelan : Menyebabkan gangguan pencernaan

Terhirup : Jika dalam bentuk uap dapat menyebabkan iritasi pada saluran pernafasan

Aluminium dapat mengurangi pertumbuhan tanaman pada tanah asam. Perlu tindakan yang aman dalam menggunakan bahan kimia seperti aluminium, yaitu dengan cara:

 Hati-hati saat menggunakan padatan aluminium, karena padatan aluminium mudah terbakar

 Patuhi aturan yang berlaku saat menyimpan dan menggunakan aluminium

 Memakai kacamata pelindung dan bekerja dengan aluminium pada ruangan yang berventilasi baik.

 Apabila terkena mata dan kulit segera cuci dengan air bersih, dan apabila terhirup dengan jumlah banyak segera hubungi tim medik.

Aluminiumterakumulasidi ginjal, otak, paru-paru, hati dantiroiddimana iabersaing dengankalsium untukpenyerapan dandapat mempengaruhimineralisasi tulang. Pada bayi, hal inidapatmemperlambat pertumbuhan. Aluminium juga ternyata dapat menyebabkangangguan mental.

Sama sepertiasap rokokyang membuat kerusakanfungsi paru maupun seperti paparan terhadap sinarUVyang akan meradiasikulit.Aluminiummenyerang dan menjadikansistem saraf pusat sebagai target utama.

Studi menunjukkan bahwalogam beratberkontribusi terhadap penyakitotakdengan penggunaan bahan oksidatifdan aluminiummerupakan salah satunya yang terburuk. Penelitian yang berlakudi seluruh duniamenemukan bahwaaluminiumberhubungan denganpenyakitotakdegeneratif sepertiAlzheimer danParkinson.

MenurutWashington DC’s Department of the Planet Earth, United Statesdan Canadian Regulatory Agenciestertarikdalam meneliti aluminiumsebagai faktorrisiko potensialdalam penurunan kognitiflansia.

Hal ini masuk akal, karena penelitian menunjukkanaluminiumdapat menghasilkanracun, bahanoksidatifdi otakdanhasil otopsi otak terhadap studiorangtuamenemukan merekamemiliki kadaraluminium20kali lebih tinggidaripada kelompoksetengah baya. BadanZatBeracundan Penyakit Registry, bagian dariDepartemen Kesehatandan Layanan Kemanusiaan,

mengakuialuminiumsebagai salah satudaribeberapa logamdiketahuimempengaruhi sistemsaraf. Sejauh ini, peneliti menyimpulkan

pengaruh terbesarnya bahwa alumnium merupakan salah satu faktor utama terhadap penyakit Alzheimer. DepartemenNeurologi danPsikiatri diSaintLouis Universitymengemukakan aluminiumdapat menyebabkantoksisitas hatidanmenyebabkan gejaladegeneratif, termasuk Alzheimer. Para peneliti diTheSchool ofStudies inZoologi diUniversitasJiwajidi Indiamenggambarkanaluminiumsebagaineurotoxin kuatterkaitdengan penyakit Alzheimer.

The University ofCalifornia, IrvineDepartemenof Medicinemelaporkan bahwaaluminiummenyebabkan peradangandi otak. Tidak mengherankan, penyakit Alzheimersering dikaitkandengan peradangantinggi.University Schoolof

Medicine diBelgrademenerbitkan informasimenunjukkan bahwaminumairdenganaluminiumtinggi dankonsentrasi fluorideyang rendahdikaitkandengan risikoAlzheimer. Sayangnya, hal initerbuktidi

NewGuinea menunjukkandimanaair minum yang mengandungionaluminiumberhubungan dengan penyakitParkinson.

Aluminiumadalah salah satulogamyang paling berlimpahdi bumidantelah menjadiproduk utama danhampir mustahil untukbenar-benarmenghindari paparan

Aluminium. Namun, kita dapat mengambillangkah-langkahtertentu untukmengurangipenggunaan berlebihannya.Gunakanperalatan masakkacabukandari aluminium. Hindariproduk-produk kesehatan(antasida, deodoran) denganaluminium hidroksida, penggantialamiyang tersedia. Hindarimakanan olahan danbeku, wadah yang mengandung aluminium. Memilihmakanan segar, buah-buahanorganikdan sayuranyang dibungkus dengan kemasanyang bertanggung jawab. Jikapaparanaluminiummenjadi perhatian penting, pertimbangkan melakukanmembersihkanlogam berat. Inimerupakan proses yang mudahyang dapat membantumenghilangkanracun dari logam beratyang menjadikan tubuh kita menjadi buruk.

2.3.7. Natrium

Natrium sangat reaktif karenanya bila berada dalam air akan tedapat suatu senyawa. Natrium sendiri bagi tubuh tidak merupakan benda asing tetapi toxisitasnya tergantung pada gugus senyawanya. Natrium hidroksida sangan korosif , tetapi NaCl justru dibutuhkan tubuh.

Natrium bereaksi cepat dengan air, salju, dan es untuk menghasilkan natrium hidroksida dan hidrogen.Ketika terkena udara, logam natrium kehilangan warna keperakannya dan berubah menjadi abu-abu buram akibat pembentukan lapisan natrium oksida.Natrium tidak bereaksi dengan nitrogen, bahkan pada suhu yang sangat tinggi, tetapi dapat bereaksi dengan amonia untuk membentuk natrium amida. Natrium dan hydrogen bereaksi pada suhu diatas 200 ºC untuk membentuk natrium hidrida. Natrium hampir tidak bereaksi dengan karbon serta tidak bereaksi dengan halogen. Unsur ini juga bereaksi dengan berbagai halida logam untuk membentuk logam dan natrium klorida. Natrium tidak bereaksi dengan hidrokarbon parafin, tetapi membentuk senyawa dengan naftalena dan senyawa polisiklik aromatik lainnya dan dengan alkena aril.Reaksi natrium

dengan alkohol mirip dengan reaksi natrium dengan air, tapi berlangsung lebih lambat. Natrium adalah unsure keenam paling melimpah di kerak bumi, dengan komposisi sekitar 2,83%. Natrium, setelah klorida, adalah unsur kedua paling berlimpah yang terlarut dalam air laut.Garam-garam natrium paling penting yang ditemukan di alam adalah natrium klorida, natrium karbonat, natrium borat, natrium nitrat, dan natrium sulfat.Garam natrium antara lain ditemukan dalam air laut, danau asin, danau alkali, dan mata air mineral.

Natrium terkandung dalam banyak makanan terutama dalam bentuk garam dapur. Natrium diperlukan manusia untuk menjaga keseimbangan sistem cairan tubuh. Unsur ini juga dibutuhkan untuk berfungsinya saraf dan otot. Namun, terlalu banyak natrium dapat merusak ginjal dan meningkatkan kemungkinan tekanan darah tinggi. Jumlah natrium yang harus dikonsumsi seseorang setiap hari bervariasi untuk tiap individunya. Reaksi natrium dengan air menyebabkan terbentuknya uap natrium hidroksida yang sangat mengiritasi kulit, mata, hidung, dan tenggorokan. Eksposur sangat parah bisa menyebabkan sulit bernapas, batuk, dan bronkitis kimia. Kontak parah dengan kulit bisa memicu gatal-gatal, kesemutan, luka bakar termal dan kaustik yang membuat kerusakan kulit permanen. Sedangkan kontak dengan mata bisa menyebabkan kerusakan permanen dan kehilangan penglihatan.

Natrium dalam bentuk bubuk sangat eksplosif dalam air dan membentuk racun saat bereaksi dengan berbagai unsur lainnya. Dalam bentuk padat, natrium tidak mobile meskipun mudah menyerap kelembaban membentuk natrium hidroksida. Natrium hidroksida dikenal cepat terserap dalam tanah dan berpotensi menyebabkan pencemaran.

Perangkat keras ICP dirancang untuk menghasilkan plasma , yang merupakan gas dimana terdapat atom dalam keadaan terionisasi . Plasma adalah suatu gas ionisasi yang terdiri dari ion, atom, dan elektron. Plasma merupakan sumber atomisasi dan eksitasi kemudian pancaran yang dihasilkan unsur diukur intensitasnya. Dasar pengaturan suatu ICP terdiri dari tiga tabung konsentris , yang sering dibuat dari silika. Tabung – tabung tersebut yaitu outer loop , loop menengah , dan loop dalam , yang membentuk obor suatu ICP. Obor terletak dalam kumparan pendingin air frekuensi (rf) generator radio. Sebagai gas mengalir diperkenalkan ke senter , bidang rf diaktifkan dan gas di wilayah koil dibuat elektrik konduktif. Ini urutan kejadian pembentukan plasma. Pembentukan plasma yang tergantung pada kekuatan medan magnet yang cukup dan pola aliran gas mengikuti pola simetris rotationally tertentu. Plasma dikelola oleh pemanasan induktif gas yang mengalir. Induksi medan magnet menghasilkan frekuensi tinggi arus listrik yang melingkar dalam konduktor. Konduktor , pada akhirnya , dipanaskan sebagai hasil dari tahanan tersebut.

Untuk mencegah kemungkinan arus pendek serta krisis , plasma harus terisolasi dari sisa instrumen. Isolasi dicapai oleh aliran gas secara bersamaan melalui sistem . Tiga gas mengalir melalui sistem gas – luar , gas menengah dan gas dalam atau gas pembawa. Gas yang luar biasanya adalah argon atau nitrogen. Gas luar digunakan untuk beberapa tujuan yaitu memelihara plasma , memantapkan / menstabilkan posisi plasma , dan memisahkan plasma dari tabung luar pada suhu tinggi. Argon biasanya digunakan sebagai gas intermediate dan gas pembawa. Tujuan dari gas pembawa adalah untuk menyampaikan sampel untuk plasma.

Sampel yang telah mengalami preparasi diantarkan pada plasma melewati nebulizer dan spray chamber. Nebulizer berfungsi untuk mengubah cairan sampel menjadi aerosol. Sedangkan spray chamber berfungsi untuk mengubah

mentransportasikan aerosol ke plasma , pada spray chamber ini aerosol mengalami desolvasi atau volatisasi yaitu proses penghilangan pelarut sehingga didapatkan aerosol kering yang bentuknya telah seragam.

RF generator adalah alat yang menyediakan tegangan (700-1500 Watt). Untuk menyalakan plasma dengan argon sebagai sumber gas nya. Tegangan ini ditransferkan ke plasma melalui load coil , yang mengelilingi puncak dari obor. Saat sampel gas masuk ke dalam plasma terjadi eksitasi atom , atom yang tereksitasi kembali keadaan dasar dengan memancarkan energi pada panjang gelombang tertentu . Panjang gelombang setiap unsur memiliki sifat yang khas. Intensitas energi yang dipancarkan pada panjang gelombang sebanding dengan jumlah (konsentrasi) dari unsur dalam sampel yang dianalisis. Selanjutnya panjang gelombang tersebut masuk kedalam monokromator , dan diteruskan ke detektor. Lalu diubah menjadi sinyal listrik oleh detektor dan masuk kedalam integrator untuk diubah ke dalam sistem pembacaan data.

Sebuah ICP mensyaratkan bahwa unsur-unsur yang harus dianalisis adalah larutan. Larutan dalam bentuk pelarut air lebih disukai daripada pelarut organik, Untuk larutan organik memerlukan perlakuan khusus sebelum injeksi kedalam ICP. Sampel padat juga tidak diperbolehkan , karena dapat terjadi penyumbatan pada instrumentasi. Nebulizer yang mengubah larutan menjadi aerosol . Cahaya yang dipancarkan oleh unsur-unsur atom ICP harus di konversi ke sinyal listrik yang dapat diukur secara kuantitatif.

Hal ini dilakukan dengan memecahkan cahaya menjadi komponen radiasi (hampir selalu melalui suatu kisi difraksi) dan kemudian mengukur intensitas cahaya dengan tabung photomultiplier pada panjang gelombang yang spesifik untuk setiap baris elemen. Cahaya yang dipancarkan oleh atom atau ion dalam ICP diubah menjadi sinyal listrik oleh photomultiplier dalam spectrometer. Setiap

elemen akan memiliki panjang gelombang tertentu dalam spektrum yang dapat digunakan untuk analisis.

Instrumentasi ICP Plasma

Plasma sebuah gas terionisasi , ketika obor dinyatakan medan magnet yang kuat.

Medan Magnet

Sebuah medan magnet adalah medan vektor yang dapat memberikan suatu gaya magnet pada muatan listrik bergerak dan pada dipol magnetik. Ketika ditempatkan dalam medan magnet , magnet dipol cenderung untuk menyelaraskan dengan medan magnet dari RF generator dihidupkan.Argon gas yang mengalir melalui dinyalakan dengan satuan tesla. Argon gas yang terionisasi dalam bidang ini dan mengalir dalam suatu pola simetris rotationally kearah medan magnet kumparan RF. Yang stabil , suhu tinggi plasma sekitar 7000 K ini kemudian dihasilkan sebagai hasil dari tumbukan inelastis dibuat antara atom argon netral dan partikel bermuatan.

Pompa Peristaltik

Sebuah pompa peristaltik adalah jenis pompa perpindahan positif digunakan untuk memompa berbagai cairan. Fluida yang terkandung dalam tabung fleksibel yang dipasang di dalam casing pompa melingkar memberikan sebuah berair atau sampel organic menjadi nebulizer.

Nebulizer

Spray Chamber

Spray chamber berfungsi untuk mentransportasikan aerosol ke plasma , pada spray chamberini aerosol mengalami desolvasi atau volatisasi yaitu proses penghilangan pelarut sehingga didapatkan aerosol kering yang bentuknya telah seragam.

RF Generator

RF generator adalah alat yang menyediakan tegangan (700-1500 Watt) untuk menyalakan plasma dengan argon sebagai sumber gas nya. Tegangan ini ditransferkan ke plasma melalui load coil , yang mengelilingi puncak dari obor.

Difraksi Kisi

Dalam optik , kisi difraksi adalah komponen optic dengan pola yang teratur yang terbagi menjadi beberapa sinar cahaya perjalanan di arah yang berbeda dimana ia di pisahkan menjadi komponen radiasi dalam spektrometer optik. Intensitas cahaya kemudian diukur dengan photomultipier.

Photomultiplier

Photomultiplier merupakan sebuah tabung vakum , dan lebih khusus lagi phototubes , dimana alat ini sangat sensitif terhadap detektor cahaya dalam bentuk sinar ultraviolet , cahaya tampak , dan infra merah.

Inductively coupled plasma – optic emission spectrometer (ICP-OES) merupakan alat yang digunakan untuk menganalisa unsur logam dalam suatu bahan. Bahan yang dianalisa dengan alat ini harus dalam bentuk larutan yang

homogen. Alat ini merupakan alat analisis kimia kuantitatif yang mempunyai kemampuan menganalisa 80% unsur yang ada dalam sistem periodik.

Penggunaan ICP pertama kali dilakukan oleh Reed tahun 1961 yang ingin melihat refraksi Kristal (titik didih) pada logam aluminium. Kelebihan alat ini adalah sangat selektif dan dapat digunakan untuk mengukur beberapa unsur sekaligus berurutan dalam setiap pengukuran.

Komponen alat ICP-OES Variant Liberty 1. Penghantar sampel

2. ICP torch

3. Generator pengatur gelombang 4. Optik Spektrometer

5. Detektor

6. Pengatur komputerisasi instrument , pengumpulan dan analisis data.

Cara kerja ICP-OES Variant Liberty

Prinsip umum pada pengukuran ini adalah mengukur intensitas energy/radiasi yang dipancarkan oleh unsur yang mengalami perubahan tingkat energi atom. Larutan sampel dihisap dan dialirkan melalui capillary tube ke nebulizer. Nebulizer akan mengubah larutan sampel ke bentuk aerosol yang kemudian diinjeksikan ke ICP-OES. Pada temperatur plasma sekitar 6000-8000°C, sampel – sampel akan teratomisasi dan tereksitasi. Atom yang tereksitasi akan kembali ke keadaan awal sambil memancarkan sinar radiasi. Sinar radiasi ini didispersi oleh komponen optic. Sinar yang terdispersi secara berurutan muncul pada bagian masing – masing panjang gelombang unsur dan diubah dalam bentuk sinyal listrik dan besarnya sebanding dengan sinar yang dipancarkan oleh besarnya konsentrasi unsur. Sinyal listrik ini kemudian diproses oleh sistem pengolahan data.

Dengan mengamati intensitas yang dihasilkan oleh larutan sampel dan memasukkan harga intensitas tersebut ke dalam kurva kalibrasi larutan standar , maka konsentrasi unsur yang terkandung didalam larutan sampel dapat diketahui. Besarnya kandungan unsur dapat diketahui dari hubungan antara konsentrasi unsur dengan intensitas yang dihasilkan oleh unsur tersebut dengan menggunakan persamaan linear yang diperoleh dari pembuatan kurva kalibrasi , sesuai dengan rumus y = ax + b

Dimana : y = intensitas larutan a= slope y/x

b=intercept x=konsentrasi

2.5 Destruksi

Destruksi merupakan suatu cara perlakuan perombakan senyawa menjadi unsur-unsurnya sehingga dapat dianalisis.

Jenis destruksi

Jenis destruksi yang dikenal dalam ilmu kimia ada dua jenis yaitu destruksi basah dan destruksi kering. Kedua destruksi ini memiliki teknik pengerjaan dan lama pemanasan atau pendestruksian yang berbeda.

Destruksi basah merupakan proses perombakan sample dengan menggunakan asam kuat baik tunggal maupun campuran. Kemudian dioksidasi dengan menggunakan zat oksidator. Pelarut yang digunakan pada metode ini adalah asam nitrat , asam sulfat , asam perkhlorat , asam klorida yang dapat digunakan ecara tunggal maupun campuran. Destruksi basah dengan menggunakan asam nitrat pertama kali dilakukan cerius untuk penentuan SP, As dan logam dalam senyawa organik. Tahap perlakuan destruksi basah adalah

sampel dimasukkan dalam labu takar , kemudian ditambahkan 8mL asam nitrat 65% (HNO3) pekat. Setelah itu sampel dilarutkan dalam asam nitrat 10 % , kemudian disaring melalui kertas saring whatman 42 dan dimasukkan kedalam gelas ukur 50mL dengan menggunakan corong plastic polytilen. Selanjutnya ditambahkan dengan aquabides dan ad 50mL.

Dekstruksi basah yaitu pemanasan sampel (organik atau biologis) dengan adanya pengoksidasi kuat seperti asam-asam mineral baik tunggal maupun campuran. Jika dalam sampel dimasukkan zat pengoksidasi, lalu dipanaskan pada temperatur yang cukup tinggi dan jika pemanasan dilakukan secara kontinu padawaktu yang cukup lama, maka sampel akan teroksidasi sempurna sehinggameninggalkan berbagai elemen-elemen pada larutan asam dalam bentuk senyawaanorganik yang sesuai untuk dianalisis (Anderson, 1987).

Dekstruksi basah pada prinsipnya adalah penggunaan asam nitrat untuk mendekstruksi zat organik pada suhu rendah dengan maksud mengurangi kehilangan mineral akibat penguapan. Pada tahap selanjutnya, proses seringkali berlangsung sangat cepat akibat pengaruh asam perklorat atau hidrat peroksida. Dekstruksi basah pada umumnya digunakan untuk menganalisa arsen, tembaga, timah hitam, timah putih, dan seng (Hidayati, 2013).

Ada tiga macam cara kerja dekstruksi basah, yaitu : 1. Dekstruksi basah menggunakan HNO3 dan HClO4

2. Dekstruksi basah menggunakan HNO3, H2SO4 dan HClO4 3. Dekstruksi basah menggunakan HNO3, H2SO4 dan H2O2

Dalam penelitian Indrajati Kohar, dkk. (2005) mengenai studi kandungan logam Pb dalam batang dan daun kangkung dengan metode destruksi basah menggunakan pengoksidasi HClO4 dan HNO3. Metode destruksi basah dalam penelitian ini dilakukan dengan menimbang 1 gram sampel serbuk halus dari akar dan seluruh bagian tanaman tanpa akar dalam krus porselin, kemudian

ditambahkan 10 mL HNO3 pekat dan 3 mL larutan HClO4 60%, lalu dipanaskan di atas hotplate pada suhu 100 – 120o C sampai buih habis, dan HNO3 hampir mengering, lalu didinginkan. Hasil destruksi ditambah 5,0 mL larutan Pb 200 mg/L (standar adisi) dan larutan HNO3 2%, dan dipindahkan secara kuantitatif ke dalam labu ukur serta ditambahkan larutan HNO3 2% sampai volumenya menjadi100,0 mL, dikocok homogen dan disaring. Kadar Pb diamati dengan ICP-MS pada panjang gelombang 283,3 nm (Hidayati, 2013).

Dekstruksi kering merupakan yang paling umum digunakan dengan cara membakar habis bagian organik dan meninggalkan residu anorganik sebagai abu untuk analisis lebih lanjut. Pada destruksi kering suhu pengabuan harus diperhatikan karena banyak elemen abu yang dapat menguap pada suhu tinggi, selain itu suhu pengabuan juga dapat menyebabkan dekomposisi senyawa tertentu. Oleh karena itu suhu pengabuan untuk setiap bahan berbeda beda bergantung komponen yang ada dalam bahan tersebut. Pengabuan kering dapat diterapkan pada hampir semua analisa mineral, kecuali merkuri dan arsen. Cara ini lebih membutuhkan sedikit ketelitian sehingga mampu menganalisa bahan lebih banyak dari pada pengabuan basah. (Apriyanto, 1989). Namun pada destruksi kering sering terjadi kehilangan unsur-unsur mikro tertentu karena suhu pemanasan yang tinggi, dapat juga terjadi reaksi antara unsur dengan wadah (Hidayati, 2013).

Menurut penelitian Annisa F. (2012) mengenai studi kandungan Pb dalam gorengan yang dijual di pinggir jalan yang menggunakan destruksi kering untuk preparasi sampelnya. Destruksi kering diawali dengan menghaluskan sampel kemudian dipanaskan pada suhu 2150C untuk mengurangi kadar air dan minyaknya, kemudian diarangkan. Arang sampel diabukan pada suhu 6000C selama 4 jam dalam furnace. Abu yang telah dingin dari tahap preparasikemudian ditambahkan dengan HNO3 pekat 1 mL dan diencerkan dengan akuades hingga

total volume 10 mL. Tujuan penambahan HNO3 ini adalah untuk melarutkan logam yang telah terdestruksi dari sampel organik dalam proses kalsinasi (pengabuan), yaitu Pb. Kemudian campuran disaring dengan kertas saring, dan filtrat siap dianalisis dengan AAS (Hidayati, 2013).

Menurut Sumardi (1981: 507), metode destruksi basah lebih baik dari pada cara kering karena tidak banyak bahan yang hilang dengan suhu pengabuan yang sangat tinggi. Hal ini merupakan salah satu faktor mengapa cara basah lebih sering digunakan oleh para peneliti. Di samping itu destruksi dengan cara basah biasanya dilakukan untuk memperbaiki cara kering yang biasanya memerlukan waktu yang lama (Hidayati, 2013).

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Tempat dan waktu penelitian

Untuk penentuan kadar logam - logam berat pada penelitian ini dilakukan dengan 1. Pengujian menggunakan alat Inductively coupled plasma (ICP) di

Laboratorium BTKL Medan

2. Uji XRD dilakukan di Laboratorium Fisika UNIMED Medan Penelitian ini dilakukan pada bulan Desember 2013 s/d Maret 2014

total volume 10 mL. Tujuan penambahan HNO3 ini adalah untuk melarutkan logam yang telah terdestruksi dari sampel organik dalam proses kalsinasi (pengabuan), yaitu Pb. Kemudian campuran disaring dengan kertas saring, dan filtrat siap dianalisis dengan AAS (Hidayati, 2013).

Menurut Sumardi (1981: 507), metode destruksi basah lebih baik dari pada cara kering karena tidak banyak bahan yang hilang dengan suhu pengabuan yang sangat tinggi. Hal ini merupakan salah satu faktor mengapa cara basah lebih sering digunakan oleh para peneliti. Di samping itu destruksi dengan cara basah biasanya dilakukan untuk memperbaiki cara kering yang biasanya memerlukan waktu yang lama (Hidayati, 2013).

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Tempat dan waktu penelitian

Untuk penentuan kadar logam - logam berat pada penelitian ini dilakukan dengan 1. Pengujian menggunakan alat Inductively coupled plasma (ICP) di

Laboratorium BTKL Medan

2. Uji XRD dilakukan di Laboratorium Fisika UNIMED Medan Penelitian ini dilakukan pada bulan Desember 2013 s/d Maret 2014

Metode penelitian ini merupakan eksprimen laboratorium dengan uji kualitatif memakai alat XRD dan uji kuantitatif memakai alat ICP-OES Variant Liberty

3.3 Bahan Reagensia dan Peralatan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : - Debu erupsi gunung sinabung

- Tanah yang belum tercemar debu erupsi gunung sinabung

Reagensia yang digunakan dalam penelitian ini : - Standar Multielemen 100 ppm

- HNO3 pekat

- Aquadest

Peralatan yag digunakan dalam penelitian ini adalah : - ICP-OES Varian Liberty

- XRD Shimadzu 6100 - Microwave Digestion

- Labu takar 100 mL, 1000 mL

- Pipet volum 5 mL, 10 mL, 25 mL, 50 mL - Gelas ukur 100 ml

- Pipet tetes

3.4 Sampel

Pengambilan Sampel secara Accidental.

1. Debu vulkanik hasil erupsi gunung sinabung tahun 2013 diambil disekitar desa Naman Teran , desa Sigarang-garang kecamatan simpang empat Kabupaten Karo. Pengambilan sampel dilakukan dengan cara

mengumpulkan debu yang melengket di daun tanaman , debu tersebut belum bersentuhan dengan tanah, caranya debu ditampung dengan plastik , demikian dikerjakan diberapa tempat semua abu dikumpulkan , diayak , disatukan , dihomogenkan , dimasukkan dalam pot plastik. debu ini diambil dan dibawa ke laboratorium untuk diteliti.

2. Sampel tanah yang belum tercemar oleh debu erupsi gunung sinabung juga diambil di desa Naman Teran dan desa Sigarang-garang kecamatan simpang empat Kabupaten Karo.

3. Sampel kol, cabe merah, terung belanda, tomat, daun prei, dan jeruk yang dianalisa adalah yang masih tumbuh di daerah erupsi di desa Naman Teran dan desa Sigarang-garang kecamatan simpang empat Kabupaten Karo.

3.5 Persiapan Sampel

3.5.1. Persiapan sampel debu.

Timbang 5 gram debu dengan teliti , tambah 5mL HNO3 pekat tambah aquades sampai dengan 50 ml , panaskan selama 2 jam, dinginkan , saring dengan kertas saring whatman bila ada endapan , tambahkan dengan aquades hingga pas 50mL. Ekstrak yang diperoleh ini siap dibaca dengan alat ICP-OES Variant Liberty.

3.5.2. Persiapan sampel daun/buah

Prosedur analisa :

1. Sampel padatan ditimbang sebanyak 0,5 gram kedalam vial 2. Ditambahkan 10mL HNO3 pekat

3. Vial dimasukkan kedalam microwave digestion pada suhu 180◦C selama 20 menit

5. Larutan pada vial ditambahkan aquadest sampai volume larutan mencapai 50 mL

6. Kandungan logam pada larutan ekstrak dianalisa dengan menggunakan instrument ICP-OESVariant Liberty

3.6. Pembuatan Larutan HNO3 5 %

Diukur 76,9 mL HNO3 pekat 65 %, diencerkan dengan aquadest hingga 1000 mL

3.7. Pembuatan Larutan Standar 3.7.1. Fe

Dari larutan standar Multi Elemen mengandung Fe 100 ppm

dipipet 10mL, diencerkan dengan HNO3 5 % hingga pas 100 mL, diperoleh

larutan standar Fe 10 ppm.

Dari larutan standar 10 ppm, dipipet 5 mL, diencerkan dengan HNO3 5 % hingga

100 mL, diperoleh larutan standar Fe 0,5 ppm.

Dari larutan standar 10 ppm, dipipet 10 mL, diencerkan dengan HNO3 5 % hingga

100 mL, diperoleh larutan standar Fe 1,0 ppm.

Dari larutan standar 10 ppm, dipipet 25 mL, diencerkan dengan HNO3 5 % hingga

100 mL, diperoleh larutan standar Fe 2,5 ppm.

Dari larutan standar 10 ppm, dipipet 50 mL, diencerkan dengan HNO3 5 %

hingga 100 mL, diperoleh larutan standar Fe 5,0 ppm.

3.7.2. Mn

Dari larutan standar Multi Elemen mengandung Mn 100 ppm

dipipet 10mL, diencerkan dengan HNO3 5 % hingga pas 100 mL diperoleh

Dari larutan standar 10 ppm, dipipet 5 mL, diencerkan dengan HNO3 5 % hingga

100 mL, diperoleh larutan standar Mn 0,5 ppm.

Dari larutan standar 10 ppm, dipipet 10 mL, diencerkan dengan HNO3 5 % hingga

100 mL, diperoleh larutan standar Mn 1,0 ppm.

Dari larutan standar 10 ppm, dipipet 25 mL, diencerkan dengan HNO3 5 % hingga

100 mL, diperoleh larutan standar Mn 2,5 ppm.

Dari larutan standar 10 ppm, dipipet 50 mL, diencerkan dengan HNO3 5 %

hingga 100 mL, diperoleh larutan standar Mn 5,0 ppm.

3.7.3. Zn

Dari larutan standar Multi Elemen mengandung Zn 100 ppm

dipipet 10mL, diencerkan dengan HNO3 5 % hingga pas 100 mL diperoleh

larutan standar Zn 10 ppm.

Dari larutan standar 10 ppm, dipipet 5 mL, diencerkan dengan HNO3 5 % hingga

100 mL, diperoleh larutan standar Zn0,5 ppm.

Dari larutan standar 10 ppm, dipipet 10 mL, diencerkan dengan HNO3 5 % hingga

100 mL, diperoleh larutan standar Zn 1,0 ppm.

Dari larutan standar 10 ppm, dipipet 25 mL, diencerkan dengan HNO3 5 % hingga

100 mL, diperoleh larutan standar Zn 2,5 ppm.

Dari larutan standar 10 ppm, dipipet 50 mL, diencerkan dengan HNO3 5 %

hingga 100 mL, diperoleh larutan standar Zn 5,0 ppm.

3.7.4. Pb

Dari larutan standar Multi Elemenmengandung Pb 100 ppm

dipipet 10mL, diencerkan dengan HNO3 5 % hingga pas 100 mL diperoleh

Dari larutan standar 10 ppm, dipipet 5 mL, diencerkan dengan HNO3 5 % hingga

100 mL, diperoleh larutan standar Pb 0,5 ppm.

Dari larutan standar 10 ppm, dipipet 10 mL, diencerkan dengan HNO3 5 % hingga

100 mL, diperoleh larutan standar Pb 1,0 ppm.

Dari larutan standar 10 ppm, dipipet 25 mL, diencerkan dengan HNO3 5 % hingga

100 mL, diperoleh larutan standar Pb 2,5 ppm.

Dari larutan standar 10 ppm, dipipet 50 mL, diencerkan dengan HNO3 5 %

hingga 100 mL, diperoleh larutan standar Pb 5,0 ppm.

3.7.5. Cu

Dari larutan standar Multi Elemen mengandung Cu 100 ppm

dipipet 10mL, diencerkan dengan HNO3 5 % hingga pas 100 mL diperoleh

larutan standar Cu 10 ppm.

Dari larutan standar 10 ppm, dipipet 5 mL, diencerkan dengan HNO3 5 % hingga

100 mL, diperoleh larutan standar Cu 0,5 ppm.

Dari larutan standar 10 ppm, dipipet 10 mL, diencerkan dengan HNO3 5 % hingga

100 mL, diperoleh larutan standar Cu 1,0 ppm.

Dari larutan standar 10 ppm, dipipet 25 mL, diencerkan dengan HNO3 5 % hingga

100 mL, diperoleh larutan standar Cu 2,5 ppm.

Dari larutan standar 10 ppm, dipipet 50 mL, diencerkan dengan HNO3 5 %

hingga 100 mL, diperoleh larutan standar Cu 5,0 ppm.

3.7.6. Al

Dari larutan standar Multi Elemen mengandung Al 100 ppm

dipipet 10mL, diencerkan dengan HNO3 5 % hingga pas 100 mL diperoleh

Dari larutan standar 10 ppm, dipipet 5 mL, diencerkan dengan HNO3 5 % hingga

100 mL, diperoleh larutan standar Al 0,5 ppm.

Dari larutan standar 10 ppm, dipipet 10 mL, diencerkan dengan HNO3 5 % hingga

100 mL, diperoleh larutan standar Al 1,0 ppm.

Dari larutan standar 10 ppm, dipipet 25 mL, diencerkan dengan HNO3 5 % hingga

100 mL, diperoleh larutan standar Al 2,5 ppm.

Dari larutan standar 10 ppm, dipipet 50 mL, diencerkan dengan HNO3 5 %

hingga 100 mL, diperoleh larutan standar Al 5,0 ppm.

3.7.7. Na

Dari larutan standar Multi Elemen mengandung Na 100 ppm

dipipet 10mL, diencerkan dengan HNO3 5 % hingga pas 100 mL diperoleh

larutan standar Na 10 ppm.

Dari larutan standar 10 ppm, dipipet 5 mL, diencerkan dengan HNO3 5 % hingga

100 mL, diperoleh larutan standar Na 0,5 ppm.

Dari larutan standar 10 ppm, dipipet 10 mL, diencerkan dengan HNO3 5 % hingga

100 mL, diperoleh larutan standar Na 1,0 ppm.

Dari larutan standar 10 ppm, dipipet 25 mL, diencerkan dengan HNO3 5 % hingga

100 mL, diperoleh larutan standar Na 2,5 ppm.

Dari larutan standar 10 ppm, dipipet 50 mL, diencerkan dengan HNO3 5 %

hingga 100 mL, diperoleh larutan standar Na 5,0 ppm.

Perlakuan ini dilakukan terhadap tanah yang tidak terkena erupsi , debu erupsi gunung sinabung dan sayur/buah yang tumbuh didaerah erupsi.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pengukuran Larutan Standar dengan Alat ICP OES Variant Liberty

Kadar Fe (ppm)

Label Intensitas (c/s) Konsentrasi Standar

Konsentrasi sebenarnya

Blanko 0,00000 0,0000 0,0000

Standar 1 26324.66 0,5000 0,5672

Standar 2 51462.8 1,0000 0,9008

Standar 3 77016.8 2,5000 2,5716

Standar 4 99948.2 5,0000 4,9871

4.1.2. Mn

Kadar Mn (ppm)

Label Intensitas (c/s) Konsentrasi Standar

Konsentrasi sebenarnya

Blanko 0,00000 0,0000 0,0000

Standar 1 15016.4 0,5000 0,4995

Standar 2 32987.6 1,0000 0,9998

Standar 3 52012.4 2,5000 2,5304

Standar 4 69948.6 5,0000 5,0120

4.1.3. Zn

Kadar Zn (ppm)

Label Intensitas (c/s) Konsentrasi Standar

Konsentrasi sebenarnya

Blanko 0,00000 0,0000 0,0000

Standar 2 19987.6 1,0000 0,9828

Standar 3 32012.6 2,5000 2,5063

Standar 4 43948.1 5,0000 4,9008

4.1.4. Pb

Kadar Pb (ppm)

Label Intensitas (c/s) Konsentrasi Standar

Konsentrasi sebenarnya

Blanko 0,00000 0,0000 0,0000

Standar 1 1505.526 0,5000 0,5317

Standar 2 3344.21 1,0000 0,9878

Standar 3 5234.5 2,5000 2,5444

Standar 4 7084.39 5,0000 4,9988

4.1.5. Cu

Kadar Cu (ppm)

Label Intensitas (c/s) Konsentrasi Standar

Konsentrasi sebenarnya

Blanko 0,00000 0,0000 0,0000

Standar 1 3835.5 0,5000 0,4964

Standar 2 8736.7 1,0000 0,9998

Standar 3 13502.1 2,5000 2,5124

Standar 4 17957.3 5,0000 4,9726

Kadar Al (ppm)

Label Intensitas (c/s) Konsentrasi Standar

Konsentrasi sebenarnya

Blanko 0,00000 0,0000 0,0000

Standar 1 9274.3 0,5000 0,5664

Standar 2 20987.6 1,0000 0,9558

Standar 3 35012.2 2,5000 2,5493

Standar 4 49938.8 5,0000 4,9961

4.1.7. Na

Kadar Na (ppm)

Label Intensitas (c/s) Konsentrasi Standar

Konsentrasi sebenarnya

Blanko 0,00000 0,0000 0,0000

Standar 1 15616.7 0,5000 0,5124

Standar 2 32987.4 1,0000 1,1058

Standar 3 54012.8 2,5000 2,5103

Standar 4 76948.5 5,0000 4,9876

4.2. Debu hasil erupsi gunung Sinabung yang diuji dengan Alat ICP OES Variant Liberty

No Parameter Hasil Analisa ( ppm )

1 Besi 37.0625

2 Mangan 0.2041

3 Seng 1.7655

4 Timbal 0.0398

4.3. Kandungan logam berat pada tanah tidak terkena erupsi yang diuji dengan alat ICP OES Variant Liberty

No Parameter Hasil Analisa ( ppm )

1 Besi 4.0250

2 Mangan 8.0970

3 Seng 0.3800

4 Timbal 0.0055

5 Tembaga 0.0028

6 Aluminium 7.1220

7 Natrium 1.2250

4.4. Hasil Uji logam berat pada sayuran dan buah dengan alat ICP OES Variant Liberty tertera pada tabel 3

Kadar logam berat pada debu erupsi gunung sinabung lebih tinggi daripada kadar logam berat pada tanah yang tidak terkena erupsi

4.5 Data kualitatif debu erupsi gunung Sinabung uji dengan alat XRD dihasilkan senyawa kimia seperti yang tertera dalam tabel 4.

6 Aluminium 94.2051

Gambar 9 . Grafik hasil pemeriksaan debu erupsi gunung sinabung dengan alat XRD Shimadzu 6100

Tabel 1

Kandungan logam berat pada tanah sebelum erupsi yang diuji dengan alat ICP

No Parameter Hasil Analisa ( ppm )

I II III Rata-rata

1 Besi 4.2870 3.7980 3.9900 4.0250

2 Mangan 7.8410 7.9360 8.5140 8.0970

3 Seng 0.4100 0.3800 0.3500 0.3800

4 Timbal 0.0058 0.0053 0.0054 0.0055

5 Tembaga 0.0027 0.0031 0.0026 0.0028

6 Aluminium 7.1570 7.0940 7.1150 7.1220

7 Natrium 1.0120 1.3980 1.2650 1.2250

Tabel 2

Debu hasil erupsi gunung Sinabung yang diuji dengan Alat ICP

No Parameter Hasil Analisa ( ppm )

I II III Rata-rata

1 Besi 36.1347 39.7456 35.3072 37.0625

2 Mangan 0.1865 0.2290 0.2114 0.2041

3 Seng 1.5400 1.9043 1.8523 1.7655

4 Timbal 0.0421 0.0378 0.0396 0.0398

6 Aluminium 90.0284 95.2360 97.3509 94.2051

7 Natrium 18.6357 21.2278 17.7839 19.2158

Tabel 3

Jenis sampel yang diteliti dari sayuran dan buah yang diuji dengan alat ICP

No Parameter

Hasil Analisa , ppm

1. Ekstrak Kol 2. Ekstrak Cabe Merah

I II III

Rata-rata I II III

Rata-rata

1 Besi 0.5600 0.6062 0.5380 0.5681 0.1016 0.1987 0.0574 0.1192

2 Mangan 0.1897 0.2143 0.1702 0.1914 0.0144 0.0232 0.0089 0.0155

3 Seng 0.1338 0.1060 0.1669 0.1355 0.0172 0.0143 0.0200 0.0172

4 Timbal 0.0003 0.0002 0.0004 0.0003 0.0162 0.0255 0.0119 0.0179

5 Tembaga 0.0190 0.0256 0.0137 0.0194 0.0044 0.0031 0.0052 0.0042

6 Aluminium 0.4521 0.4856 0.4234 0.4537 0.0244 0.0198 0.0301 0.0247

7 Natrium 6.1544 6.9051 5.6421 6.2338 7.1198 7.7801 6.4512 7.1170

No Parameter

Hasil Analisa , ppm

3. Ekstrak Terong Belanda 4. Ekstrak Tomat

I II III

Rata-rata I II III

Rata-rata

1 Besi 0.2815 0.3021 0.2598 0.2811 0.3917 0.4234 0.3675 0.3942

2 Mangan 0.0121 0.0198 0.0068 0.0129 0.0026 0.0029 0.0024 0.0026

4 Timbal 0.0308 0.0349 0.0270 0.0309 0.0175 0.0143 0.0201 0.0173

5 Tembaga 0.0020 0.0018 0.0022 0.0020 0.0214 0.0246 0.0181 0.0214

6 Aluminium 0.2525 0.2324 0.2700 0.2516 0.1863 0.1377 0.2294 0.1845

7 Natrium 6.7575 6.0532 7.5601 6.7903 6.8578 6.3450 7.3224 6.6418

No Parameter

Hasil Analisa , ppm

5. Ekstrak Daun Prei 6. Ekstrak Jeruk

I II III

Rata-rata I II III

Rata-rata

1 Besi 0.2633 0.3012 0.2190 0.2611 0.2084 0.1765 0.2453 0.2101

2 Mangan 0.0359 0.0427 0.0274 0.0353 0.0180 0.0230 0.0147 0.0185

3 Seng 0.0155 0.0124 0.0193 0.0157 0.0212 0.0189 0.0254 0.0218

4 Timbal 0.0172 0.0276 0.0104 0.0184 0.0303 0.0278 0.0345 0.0309

5 Tembaga 0.0047 0.0064 0.0020 0.0044 0.0095 0.0111 0.0084 0.0096

6 Aluminium 0.3376 0.4798 0.2107 0.3427 0.1237 0.1329 0.1155 0.1240

7 Natrium 7.1571 6.7408 7.6521 7.1833 7.1522 7.5432 6.8870 7.1941

Tabel 4

24-0511 ZrO2 Iron Chromium Oxide

4-0686 Pb Lead ( Lead, syn )

21-0920 Fe2O3 Iron Oxide 25-0322 (Cu,Zn) Copper Zinc ( Brass, syn [NR] ) 6-0233 AlSb Aluminum Antimony

10-0393 Na(Si3Al)O8 Sodium Aluminum Silicate (Albite, disorde

29-1487 Al2Si2O5(OH)4 Aluminum Silicate Hydroxide ( Halloysite-7

29-1487 Al2Si2O5(OH)4 Aluminum Silicate Hydroxide ( Halloysite-7

9-0466 NaAlSi3O8 Sodium Aluminum Silicate

( Albite, ordered 17-0333 Fe7C3 Iron Carbide 5-0592 PbS Lead Sulfide ( Galena, syn )

11-0046 Al2SiO5 Aluminum Silicate ( Kyanite ) 19-0629 FeFe2O4 Iron Oxide ( Magnetite, syn ) 19-0629 FeFe2O4 Iron Oxide ( Magnetite, syn ) 33-0900 Mn2O3 Manganese Oxide

19-1461 ZnMnO3 Zinc Manganese Oxide

18-0877 (Fe,Ni) Iron Nickel

18-0877 (Fe,Ni) Iron Nickel

( Unnamed mineral [NR] ) 10-0490 (Ba,K)Al2(Si3Al)O10(OH)2 Potassium Barium Aluminium

Silicate Hydroxi

42-1378 Na10Mg3Al16Si32O96.25H2O Sodium Magnesium Aluminium Silicate Hydrate

26-0911 (K,H3O)Al2Si3AlO10(OH)2 Potassium Aluminium Silicate Hydroxide ( Il 3-0400 Fe-C Iron Carbide

33-1204 NaAlSiO4 Sodium Aluminum Silicate 19-1184 NaAlSi3O8 Sodium Aluminum Silicate

( Albite, ordered 19-1184 NaAlSi3O8 Sodium Aluminum Silicate

( Albite, ordered 34-0140 FeCr2O4 Iron Chromium Oxide

( Chromite, syn )

42-0602 NaAl2(Si3Al)O10(OH)2 Sodium Aluminum Silicate