Cemaran Logam Berat Spektrofotometri Serapan Atom

tubuh makhluk hidup tersebut. Logam yang dapat menyebabkan keracunan adalah jenis logam berat. Logam berikut ini termasuk logam yang esensial seperti Cu, Zn, Se sedangkan yang non esensial seperti Hg, Pb, Cd, dan As. Keberadaan logam-logam berat dapat ditemui pada tubuh manusia, alat rumah tangga baterai, rokok, insektisida, bensin dan udara. Logam tersebut dapat masuk ke dalam tubuh manusia melalui makanan, air minum dan udara Darmono, 1995.

2.3 Industri Baja

Baja merupakan bahan material bangunan yang paling banyak digunakan di seluruh dunia. Bahan material ini pada dasarnya ialah besi Fe dengan tambahan unsur karbon C sampai dengan 1,67. Dalam pembuatan baja ditambahkan beberapa unsur seperti mangan Mn, krom Cr, molibdat Mo, kadmium Cd dan tembaga Cu sehingga dihasilkan produk baja yang kuat, tidak berkarat dan tahan lama. Produk baja yang mengkilap biasanya ditambahkan logam seng Zn ke dalam proses peleburannya. Tetapi jumlah yang ditambahkan tidak sebesar karbon . Industri baja memproduksi berbagai jenis produk termasuk hot rolled coil, cold rolled sheet, plate, wire rod, electrical steel, dan stainless steel Anonim, 2010

2.4 Cemaran Logam Berat

Logam berat yang terdapat di lingkungan tanah, air dan udara dengan suatu mekanisme dapat masuk ke dalam mahluk hidup Tanaman dapat menjadi Universitas Sumatera Utara mediator penyebaran logam berat pada mahluk hidup karena masuknya logam tersebut pada tumbuhan melalui akar dan mulut daun stoma dalam bentuk partikulat Charlena, 2004. Partikulat adalah bahan padatan atau likuid di udara dalam bentuk asap, debu dan uap, yang dapat tinggal di atmosfer dalam waktu yang lama. Asap merupakan pencemar yang paling jelas terlihat keluar dari cerobong pabrik sebagai asap hitam tebal. Partikulat yang paling berbahaya adalah partikel-partikel halus yang begitu kecil sehingga dapat menembus bagian terdalam paru-paru Prana, 2010.

2.5 Timbal

Pemerian : Timbal adalah logam berwarna kebiru-biruan sampai abu-abu pudar, mempunyai berat jenis yang tinggi dan lunak. Kelarutan : Larut dalam HNO 3 encer dan pekat, sedikit larut dalam HCl dan H 2 SO 4 pekat. NomorBerat : 82207,2 Berat Jenis : 11,34 Titik lebur : 327,5 o C Titik didih : 1740 o C Lawrence, 1957 Timbal merupakan bahan kimia yang termasuk dalam kelompok logam berat. Logam ini merupakan bahan kimia golongan logam yang sama sekali tidak dibutuhkan oleh tubuh. Bila masuk ke dalam tubuh organisme hidup dalam jumlah yang berlebihan akan menimbulkan efek negatif terhadap fungsi fisiologis tubuh Palar, 1994.

2.5.1 Penggunaan Timbal

Universitas Sumatera Utara Dalam indus tri baterai, timbal digunakan sebagai grid yang merupakan alloy suatu persenyawaan dengan logam Bismut Pb-Bi dengan perbandingan 93:7 Palar, 2004. Timbal oksida PbO 4 dan logam timbal dalam industri baterai digunakan sebagai bahan yang aktif dalam pengaliran arus elektron. Alloy Pb yang mengandung 1 bb Stibium Sb banyak digunakan sebagai kabel telepon Palar,

1994. 2.5.2 Toksisitas Timbal

Toksisitas yang ditimbulkan oleh persenyawaan logam Pb dapat terjadi karena masuknya persenyawaan logam tersebut ke dalam tubuh. Proses masuknya logam ini ke dalam tubuh dapat melalui beberapa jalur, yaitu melalui makanan dan minuman, udara dan perembesan atau penetrasi pada selaput atau lapisan kulit Palar, 1994. Timbal yang masuk melalui makanan, masuk ke saluran cerna dan dapat masuk ke dalam darah. Pada anak-anak, tingkat penyerapan timbal mencapai 53. Hal ini jauh berbeda pada tingkat penyerapan orang dewasa yaitu sekitar 10. Peningkatan asam lambung dapat meningkatkan absorbsi usus sehingga absorbsi timbal juga meningkat Riyadina, 1997. Besarnya tingkat keracunan timbal menurut WHO 1997 dipengaruhi oleh: 1. Umur Anak-anak lebih rentan dari orang dewasa sehingga dapat terjadi efek keracunan pada kandungan timbal yang rendah dalam darah. 2. Jenis kelamin Wanita lebih rentan dibandingkan dengan pria 3. Musim panas akan meningkatkan daya racun timbal Universitas Sumatera Utara 4. Peningkatan asam lambung akan meningkatkan absorbsi timbal 5. Peminum alkohol lebih rentan terhadap timbal Keracunan timbal dalam tubuh dapat menyebabkan gangguan terhadap sistem syaraf, rongga mulut dan sistem rangka. Secara visual akan muncul gejala dampak keterpaparan timbal secara akut maupun kronis. Keterpaparan secara akut melalui udara yang terhirup dapat menimbulkan gejala rasa lemah, lelah, gangguan tidur, sakit kepala, nyeri otot dan tulang. Dampak kronis keracunan logam ini diawali dengan kelelahan, kelesuan dan gangguan gastrointestinal. Keterpaparan yang terus-menerus pada sistem syaraf pusat menunjukkan gejala insomnia susah tidur, bingung dan gangguan ingatan.

2.6 Kadmium

Pemerian : Logam berwarna putih keperak-perakkan Kelarutan : Larut dalam HNO 3 pekat dan HCl panas NomorBerat : 48112,4 Berat Jenis : 8,65 Titik lebur : 321,07 o C Titik didih : 767 o C Anonim, 2008

2.6.1 Penggunaan Kadmium

Kadmium murni banyak digunakan oleh industri pelapisan logam dan industri baterai, sedangkan garam kadmium banyak digunakan dalam proses fotografi, produksi foto-elektrik, foto-konduktor dan produksi gelas. Bentuk garam asetatnya banyak digunakan pada proses industri porselen dan keramik Darmono, 2001.

2.6.2 Toksisitas Kadmium

Universitas Sumatera Utara Keracunan akut dari kadmium dapat terjadi melalui oral maupun inhalasi. Efek keracunan yang umum adalah iritasi pada saluran pencernaan dan paru-paru, tenggorokan terasa kering, mual, muntah, salivasi dan diare serta kejang pada perut dan sakit pada otot. Efek keracunan yang kronis ditandai dengan kehilangan indera perasa dan penciuman, batuk, berkurangnya berat badan, gigi menjadi kuning dan dapat juga terjadi kerusakan pada hati dan ginjal Palar, 1994. Kasus keracunan Cd kronis juga menyebabkan gangguan kardiovaskuler dan hipertensi. Hal tersebut terjadi karena tingginya afinitas jaringan ginjal terhadap kadmium. Selain itu, logam ini juga dapat menyebabkan terjadinya gejala osteomalasia karena terjadi kerusakan daya keseimbangan kandungan kalsium dan fosfat dalam ginjal.

2.7 Seng

Pemerian : Logam berwarna abu-abu muda kebiruan Kelarutan : Larut dalam HNO 3 pekat dan HCl encer NomorBerat : 3065,409 Berat Jenis : 7,14 Titik lebur : 419,53 o C Titik didih : 907 o C Anonim, 2001

2.7.1 Penggunaan Seng

Seng digunakan pada pelapisan baja untuk mencegah pengkaratan. Aplikasi lainnya meliputi penggunaannya pada baterai dan alloy. Logam ini merupakan zat mineral esensial yang sangat penting bagi tubuh. Terdapat sekitar dua milyar orang di negara-negara berkembang yang kekurangan asupan seng. Defisiensi ini juga dapat menyebabkan banyak penyakit. Pada anak-anak, Universitas Sumatera Utara defisiensi ini menyebabkan gangguan pertumbuhan, mudah terkena infeksi, diare, dan setiap tahunnya menyebabkan kematian sekitar 800.000 anak-anak di seluruh dunia. Konsumsi seng yang berlebihan dapat menyebabkan ataksia, lemah lesu, dan defisiensi tembaga. Seng yang merupakan logam esensial dapat menjadi toksik apabila telah melebihi ambang batas yang diizinkan. Logam seng yang masih diperbolehkan ada pada tanaman dan olahannya adalah 4 mgkg.

2.7.2 Toksisitas Seng

Logam seng dalam jumlah kecil tidak membahayakan tetapi dalam jumlah yang besar dapat menyebabkan perasaan pusing, muntah. Gejala keracunan dapat berupa iritasi saluran pencernaan, mual, muntah dan diare, tanda-tanda utama adalah terjadinya hipokronik anemia dan gangguan pertumbuhan Anonim, 2009.

2.8 Spektrofotometri Serapan Atom

Spektrofotometri serapan atom merupakan suatu metode analisis yang digunakan untuk penentuan unsur-unsur logam dan metaloid yang berdasarkan pada proses penyerapan energi radiasi atom-atom yang berada pada tingkat energi dasar ground state pada panjang gelombang tertentu tergantung jenis unsur yang dianalisis Haswell, 1991. Prinsip dasar spektrofotometri serapan atom adalah interaksi antara radiasi elektromagnetik dengan sampel. Interaksi ini didasarkan pada emisi dan absorbansi dari uap atom larutan sampel. Interaksi ini diperoleh dari proses penguapan sampel yang dirubah menjadi atom bebas. Atom ini akan mengabsorpsi radiasi dari sumber cahaya yang dipancarkan dari lampu katoda Hallow cathode lamp yang mengandung unsur dari logam yang akan ditentukan. Universitas Sumatera Utara Banyaknya penyerapan radiasi kemudian di ukur pada panjang gelombang tertentu menurut jenis logamnya Darmono, 1995. Sebagai contoh, natrium menyerap pada 589 nm. Cahaya pada panjang gelombang ini mempunyai cukup energi untuk mengubah tingkat elektronik suatu atom yang mana transisi elektronik suatu atom bersifat spesifik. Dengan menyerap suatu energi, maka atom akan memperoleh energi sehingga suatu atom pada keadaan dasar dapat ditingkatkan energinya ke tingkat eksitasi. Natrium mempunyai konfigurasi elektron 1s 2 , 2s 2 , 2p 6 , dan 3s 1 . Tingkat dasar untuk elektron valensi 3s 1 ini dapat mengalami eksitasi ke tingkat 3p atau ke tingkat 4p Rohman, 2007. Sistem peralatan spektrofotometri serapan atom dapat dilihat pada Gambar 1 Gambar 1. Komponen Spektrofotometer Serapan Atom Anonim, 2010 Dalam analisis secara spektrofotometri serapan atom, sampel yang akan dianalisis harus diuraikan menjadi atom-atom netral. Ada berbagai macam alat yang dapat digunakan untuk mengubah suatu sampel menjadi uap atom-atom yaitu dengan nyala atau dengan tanpa nyala. Teknik atomisasi dengan nyala dinilai kurang peka sehingga muncullah suatu teknik atomisasi yang baru yaitu teknik atomisasi tanpa nyala atau elektrotermal spektrofotometri serapan atom atau spektrofotometri graphite furnace Rohman, 2007. 2.9 Sistem Atomisasi 2.9.1 Sistem Atomisasi Nyala