Analisis Kandungan Mineral Kalsium Dan Magnesium Pada Musim Hujan Di Bulan Desember Dan Musim Kemarau Di Bulan Maret Dalam Beberapa Air Minum Pdam Tirtanadi Di Kota Medan
ANALISIS KANDUNGAN MINERAL
KALSIUM DAN MAGNESIUM PADA MUSIM HUJAN
DI BULAN DESEMBER DAN MUSIM KEMARAU
DI BULAN MARET DALAM BEBERAPA AIR MINUM
PDAM TIRTANADI DI KOTA MEDAN
SKRIPSI
OLEH:
ARIE HARTANTY
NIM 111501142
PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
ANALISIS KANDUNGAN MINERAL
KALSIUM DAN MAGNESIUM PADA MUSIM HUJAN
DI BULAN DESEMBER DAN MUSIM KEMARAU
DI BULAN MARET DALAM BEBERAPA AIR MINUM
PDAM TIRTANADI DI KOTA MEDAN
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
OLEH:
ARIE HARTANTY
NIM 111501142
PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
PENGESAHAN SKRIPSI
ANALISIS KANDUNGAN MINERAL
KALSIUM DAN MAGNESIUM PADA MUSIM HUJAN
DI BULAN DESEMBER DAN MUSIM KEMARAU
DI BULAN MARET DALAM BEBERAPA AIR MINUM
PDAM TIRTANADI DI KOTA MEDAN
OLEH:
ARIE HARTANTY
NIM 111501142
Dipertahankan di HadapanPanitiaPengujiSkripsi
FakultasFarmasiUniversitas Sumatera Utara
PadaTanggal :05 Agustus 2015
Disetujui Oleh:
Pembimbing I,
Panitia Penguji,
Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.App.Sc., Apt. Prof. Dr. Ginda Haro, M.Sc., Apt.
NIP 195108161980031002
NIP195006071979031001
Pembimbing II,
Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.App.Sc., Apt.
NIP195006071979031001
Prof. Dr. Muchlisyam, M. Si., Apt.
NIP 195006221980021001
Drs. Maralaut Batubara, M.Phill., Apt.
NIP 195101311976031003
Dra. Sudarmi, M.Si., Apt.
NIP 195409101983032001
Medan, 20 September 2015
Disahkan oleh
Pejabat Dekan ,
Dr. Masfria, M. S., Apt.
NIP 195707231986012001
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha atas segala
limpahan
berkat,
rahmat
serta
karunia-Nya
sehingga
penulis
dapat
menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi yang berjudul “Analisis
Kandungan Mineral Kalsium Dan Magnesium Pada Musim Hujan Di Bulan
Desember Dan Musim Kemarau Di Bulan Maret Dalam Beberapa Air Minum
PDAM Tirtanadi Di Kota Medan”. Skripsi ini diajukan untuk melengkapi salah
satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi di Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara.
Pada kesempatan ini dengan kerendahan hati penulis mengucapkan terima
kasih yang sebesar-besarnya kepada Ibu Dr. Masfria, M. S., Apt. selaku Pejabat
Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara yang telah menyediakan
fasilitas kepada penulis selama masa perkuliahan di Fakultas Farmasi. Bapak
Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.App.Sc., Apt. dan Bapak Prof. Dr. Muchlisyam, M.
Si., Apt., selaku dosen pembimbing yang telah mengarahkan penulis dengan
penuh kesabaran, memberikan petunjuk dan saran-saran selama penelitian
hingga selesainya skripsi ini. Bapak Prof. Dr. Ginda Haro, M.Sc., Apt., Bapak
Drs. Maralaut Batubara, M.Phill., Apt. dan Ibu Dra. Sudarmi, M.Si., Apt., selaku
dosen penguji yang telah memberikan kritik, saran, dan arahan untuk
menyempurnakan skripsi ini. Bapak dan Ibu staf pengajar Fakultas Farmasi yang
telah mendidik selama perkuliahan, serta Ibu Dra. Saleha Salbi, Msi., Apt.,
selaku penasehat akademik yang membimbing penulis selama masa perkuliahan
hingga selesai.
iv
Penulis juga mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang tiada
terhingga kepada Ayahanda Harry Chandra dan Ibunda Eryin Ng, yang telah
memberikan cinta dan kasih sayang yang tak ternilai dengan apapun,
pengorbaan baik materi maupun motivasi beserta doa yang tulus yang tidak
pernah berhenti. Kakakku tercinta Andiani Herlina Chandra dan Adikku
tersayang Ardy Putra Wirtanto serta Pamanku Harianto Ng yang selalu
mendoakan dan memberikan semangat. Sahabat-sahabat terbaikku Silvia,
Nanda, Eka, Fhatma, Husna, Tari, Tiwy, Maria, Erica, Lipin, Belinda serta
teman-teman Farmasi 2011 dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu
persatu yang telah banyak membantu hingga selesainya penulisan skripsi ini.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan skripsi ini
masihjauh dari kesempurnaan, oleh karena itu dengan segala kerendahan hati,
penulis menerima kritik dan saran demi kesempurnaan skripsi ini. Akhirnya,
penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberi manfaat bagi kita semua.
Medan,20 September 2015
Penulis,
Arie Hartanty
NIM 111501142
v
ANALISIS KANDUNGAN MINERAL KALSIUM DAN MAGNESIUM
PADA MUSIM HUJAN DI BULAN DESEMBER DAN MUSIM
KEMARAU DI BULAN MARET DALAM BEBERAPA AIR MINUM
PDAM TIRTANADI DI KOTA MEDAN
ABSTRAK
Mineral yang terkandung dalam air minum memiliki pengaruh terhadap
kesehatan
tubuh
sehingga
WHO(World
Health
Organization)
merekomendasikan kadar minimum kalsium dan magnesium dalam air minum
adalah 20 mg/L dan 10 mg/L. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi
kandungan mineral dalam air minum yaitu musim dan lokasi pengambilan
sampel. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh musim
terhadap kandungan mineral kalsium dan magnesium pada beberapa air minum
PDAM Tirtanadi di kota Medan.
Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah air PDAM Tirtanadi
yang diambil dari beberapa Instalasi Produksi Air Bersih di kota Medan yaitu
Sibolangit, Sunggal, Deli Tua. Pengambilan sampel dilakukan sebanyak dua kali
yaitu pada musim hujan dan musim kemarau. Analisis kuantitatif kalsium dan
magnesium menggunakan spektrofotometer serapan atom nyala udara-asetilen,
dilakukan pada panjang gelombang berturut-turut 422,7 nm dan 285,20 nm.
Hasil penelitian menunjukkan kadar kalsium pada musim hujan di bulan
Desember pada Instalasi Produksi Air Bersih Sibolangit, Sunggal, dan Deli Tua
berturut-turut adalah 9,9015 ± 0,0338 mg/L; 7,4037 ± 0,0461 mg/L; 8,8416 ±
0,4285 mg/L sedangkan kadar kalsium pada musim kemarau di bulan Maret
pada Instalasi Produksi Air Bersih Sibolangit, Sunggal, Deli Tua berturut-turut
adalah 9,0872 ± 0,0642 mg/L; 4,8441 ± 0,0109 mg/L; 7,0511 ± 0,0313 mg/L.
Kadar magnesium pada musim hujan di bulan Desember pada Instalasi Produksi
Air Bersih Sibolangit, Sunggal, dan Deli Tua berturut-turut adalah 7,1237 ±
0,1267 mg/L; 4,6288 ± 0,0811 mg/L; 5,3615 ± 0,2212 mg/L sedangkan kadar
magnesium pada musim kemarau di bulan Maret pada Instalasi Produksi Air
Bersih Sibolangit, Sunggal, Deli Tua berturut-turut adalah 6,3572 ± 0,0770
mg/L; 2,6320 ± 0,0458 mg/L; dan 4,2380 ± 0,0237 mg/L.
Kesimpulannya bahwa ada perbedaan kadar kalsium dan magnesium
antara bulan Desember dan bulan Maret, dimana kita ketahui bulan Desember
adalah musim Hujan dan bulan Maret adalah musim Kemarau. Kadar kalsium
dan magnesium dalam air minum PDAM Tirtanadi pada musim hujan lebih
tinggi dibandingkan dengan musim kemarau serta kadar kalsium dan magnesium
dalam air PDAM Tirtanadi Medan telah memenuhi persyaratan kesehatan Baku
Mutu Air Minum menurut Meskes RI No.01/Birhukmas/I/1975 tetapi belum
memenuhi persyaratan WHO.
Kata kunci : air minum, PDAM Tirtanadi, Musim hujan, Musim kemarau,
Kalsium, Magnesium, Spektrofotometer Serapan Atom
vi
MINERAL ANALYSIS OF CALCIUM AND MAGNESIUM OF RAIN
SEASON ON DESEMBER AND DRY SEASON ON MARCH IN SOME
TIRTANADI’S TAP WATER OF MEDAN CITY
ABSTRACT
Minerals contained in water have effects on our health which makes
WHO(World Health Organization) recommends that the minimum amount of
calcium and magnesium in drinking water is 20 mg/L and 10 mg/L. There are
some factors that affect the content of mineral in drinking water which are
seasons and the locations where samples are taken. The purpose of this research
is discover the influence of seasons towards the content of calcium and
magnesium mineral in a few Tirtanadi’s tap water of Medan City.
The samples used in this observation is the Tirtanadi’s tap water from
some different places in Medan which are Sibolangit,Sunggal and Deli Tua. The
samples are taken twice, once during the dry season and once during the rainy
season. Quantitative analysis was done by atomic absorption spectrophotometer
with acetylene-air flame. Calcium and Magnesium were quantitative analyzed at
422,7 nm and 285,20 nm wavelength.
The observation result shows that the amount of Tirtanadi tap water’s
calcium during the rainy season on Desember in Sibolangit,Sunggal,and Deli
Tua consecutively are 9.9015 ± 0.0338 mg/L; 7.4037 ± 0.0461 mg/L; 8.8416 ±
0.4285 mg/L. Meanwhile the amount of Tirtanadi tap water’s calcium during the
dry season on March in Sibolangit, Sunggal, and Deli Tua concecutively are
9.0872 ± 0.0642 mg/L; 4.8441 ± 0.0109 mg/L; 7.0511 ± 0.0313 mg/L. The
amount of Tirtanadi tap water’s magnesium during the rainy season on
Desember in Sibolangit, Sunggal, Deli Tua consecutively are 7.1237 ± 0.1267
mg/L; 4.6288 ± 0.0811 mg/L; 5.3615 ± 0.2212 mg/L. Meanwhile the amount of
Tirtanadi tap water’s magnesium during the dry season on March in Sibolangit,
Sunggal and Deli Tua consecutively are 6.3572 ± 0.1267 mg/L; 2.6320 ± 0.0770
mg/L; 4.2380 ± 0.0237 mg/L.
The conclusion is there are differrence calcium and magnesium content
between December and March, whom we know that December is rain season
and March is dry season. The amount of calcium and magnesium in Tirtanadi’s
tap water during the rainy season is higher compared to the amount during dry
season. The amount of calcium and magnesium Tirtanadi’s tap water has
qualified the Drinking Water Quality Standard acording to RI
No.01/Birhukmas/I/1975, but it has not met the WHO’s requirements.
Keyword: drinking water, Tirtanadi’s tap water, rainy season, dry season,
calcium, magnesium, atomic absorption spectrophotometer
vii
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL ................................................................................................ …..
i
HALAMAN JUDUL ...............................................................................
ii
LEMBAR PENGESAHAN ......................................................................
iii
KATA PENGANTAR .............................................................................
iv
ABSTRAK ...............................................................................................
vi
ABSTRACT .............................................................................................
vii
DAFTAR ISI ............................................................................................
viii
DAFTAR TABEL ....................................................................................
xii
DAFTAR GAMBAR ...............................................................................
xiii
DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................
xiv
BAB IPENDAHULUAN .........................................................................
1
1.1 Latar Belakang ......................................................................
1
1.2 Perumusan Masalah .............................................................
4
1.3 Hipotesis ..............................................................................
4
1.4 Tujuan Penelitian .................................................................
4
1.5 Manfaat Penelitian ...............................................................
5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA .............................................................
6
2.1 Air minum ............................................................................
6
2.2 Mineral Dalam Air Minum ..................................................
9
2.2.1 Kalsium ......................................................................
9
2.2.2 Magnesium ................................................................
10
2.3 Sumber – Sumber Air Minum .............................................
11
2.3.1 Air Laut ......................................................................
11
viii
2.3.2 Air Permukaan ...........................................................
10
2.3.3 Air Tanah ...................................................................
12
2.3.4 Mata Air .....................................................................
12
2.4 Proses Pengolahan Air PDAM Tirtanadi .............................
12
2.5 Manfaat Mineral Dalam Air Minum ....................................
14
2.6 Kadar Mineral Dalam Air Minum .......................................
16
2.7 Musim Di Indonesia .............................................................
18
2.8 Analisis Mineral Dalam Air Minum ....................................
18
2.8.1 Titrasi Kompleksometri .............................................
18
2.8.2 Spektrofotometer Serapan Atom ...............................
19
2.9 Validasi Metode Analisis .....................................................
22
BAB III METODE PENELITIAN ..........................................................
25
3.1 Lokasi Penelitian...................................................................
25
3.2Alat.........................................................................................
25
3.3 Bahan ....................................................................................
25
3.4 Prosedur Penelitian ...............................................................
26
3.4.1 Metode Pengambilan Sampel ....................................
26
3.4.2 Pembuatan Pereaksi ...................................................
26
3.4.2.1 Larutan H2SO4 1N ........................................
26
3.4.2.2 Larutan Natrium Hidroksida 2N ..................
26
3.4.2.3 Larutan Kuning Titan 0,1% b/v ....................
26
3.4.3Penyiapan Sampel .......................................................
27
3.5 Analisis Kualitatif ................................................................
27
3.5.1 Kalsium .......................................................................
27
3.5.1.1Uji dengan Asam Sulfat 1N ...........................
27
ix
3.5.2Magnesium ..................................................................
27
3.5.1.2Uji dengan Larutan Kuning Titan 0,1% b/v ...
27
3.6 Analisis Kuantitatif ..............................................................
27
3.6.1Pembuatan kurva kalibrasi kalsium ............................
27
3.6.2Pembuatan kurva kalibrasi Magnesium ......................
28
3.6.3 Pengukuran Serapan Deretan Larutan Standar dan
Sampel dengan Spektrofotometer Serapan Atom ......
28
3.6.4 Penetapan Kadar Kalsium dan Magnesium Dalam
Sampel ........................................................................
29
3.6.4.1 Penetapan Kadar Kalsium ............................
29
3.6.4.2 Penetapan Kadar Magnesium .......................
29
3.7 Analisis Data Secara Statistik ..............................................
30
3.7.1 Penolakan Hasil Pengamatan .....................................
30
3.7.2 Pengujian Beda Nilai Rata-Rata Antar Sampel ..........
31
3.7.3 Validasi Metode Analisis ..........................................
32
3.7.3.1 Uji Perolehan Kembali (Recovery) ..............
32
3.7.3.2 Uji Presisi .....................................................
33
3.7.3.3 Penentuan Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi ...............................................................
33
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................
35
4.1 Analisis Kualitatif ...............................................................
35
4.2 Analisis Kuantitatif ..............................................................
36
4.2.1 Kurva Kalibrasi Kalsium dan Magnesium ...............
36
4.2.2 Kadar Kalsium dan Magnesium dalam sampel ........
37
4.3 Uji Beda Nilai Rata-Rata Antar Sampel ..............................
40
x
4.4 Uji Akurasi Dengan Persen Perolehan Kembali .................
41
4.5 Uji Presisi ............................................................................
42
4.6 Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi .....................................
42
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................
44
5.1 Kesimpulan ..........................................................................
44
5.2 Saran ....................................................................................
44
DAFTAR PUSTAKA ..............................................................................
45
LAMPIRAN .............................................................................................
48
xi
DAFTAR TABEL
TabelHalaman
4.1
Analisis kualitatif mineral dalam sampel ..............................
4.2
Kadar kalsium dan magnesium dalam air PDAM
Tirtanadi pada musim hujan dan musim kemarau ................
4.3
4.6
40
Data hasil uji perolehan kembali kadar kalsium pada air
minum PDAM Tirtanadi .......................................................
4.5
38
Hasil beda nilai rata-rata kalsium dan magnesium
antara musim hujan dengan musim kemarau ........................
4.4
35
41
Nilai simpangan baku dan simpangan baku relatif
kalsium dan magnesium dalam sampel ..................................
42
Batas deteksi dan batas kuantitasi kalsium dan magnesium ..
43
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
4.1
Kurva Kalibrasi Larutan Baku Kalsium ...................................
36
4.2
Kurva Kalibrasi Larutan Baku Magnesium ...............................
37
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
Halaman
1.
Bagan Alir Pembuatan Penyiapan Sampel ....................
48
2.
Bagan Alir Pembuatan Larutan Sampel Kalsium ...........
49
3.
Bagan Alir Pembuatan Larutan Sampel Magnesium .....
49
4.
Data Kalibrasi Kalsium dengan Spektrofotometer Serapan Atom, Perhitungan Regresi dan Koefisien
Korelasi (r)
..................................................................................... 50
5.
Data
Kalibrasi
Spektrofotometer
Magnesium
Serapan
Atom,
dengan
Perhitungan
Regresi dan Koefisien Korelasi (r) .................................
6.
52
Perhitungan Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi
Kalsium Persamaan Garis Regresi Y = 0,0317x –
0,0002..............................................................................
7.
54
Perhitungan Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi
Magnesium Persamaan Garis Regresi Y = 0,4112 +
0,0035 .............................................................................
8.
Hasil Analisis Kadar Kalsium dalam sampel air
PDAM Tirtanadi Musim Hujan ......................................
9.
56
Hasil Analisis Kadar Kalsium dalam sampel air
PDAM Tirtanadi Musim Hujan ......................................
10.
55
57
Hasil Analisis Kadar Magnesium dalam sampel air
PDAM Tirtanadi Musim Hujan ......................................
xiv
58
11.
Hasil Analisis Kadar Magnesium dalam sampel air
PDAM Tirtanadi Musim Hujan ......................................
12.
59
Contoh Perhitungan Kadar Kalsium dalam air
PDAM Tirtanadi Musim Hujan dan Musim
Kemarau .........................................................................
13.
60
Contoh Perhitungan Kadar Magnesium dalam air
PDAM Tirtanadi Musim Hujan dan Musim
Kemarau ..........................................................................
14.
61
Perhitungan Statistika Kadar Kalsium dalam air
PDAM Tirtanadi Musim Hujan dan Musim
Kemarau ..........................................................................
15.
62
Perhitungan Statistika Kadar Magnesium dalam air
PDAM Tirtanadi Musim Hujan dan Musim
Kemarau ..........................................................................
16.
75
Hasil analisis Kadar Kalsium Setelah Penambahan
Larutan Baku pada Sampel Air PDAM Tirtanadi
Sunggal Musim Kemarau ..............................................
17.
Hasil
analisis
Kadar
Magnesium
86
Setelah
Penambahan Larutan Baku pada Sampel Air
PDAM Tirtanadi Sunggal Musim Kemarau ...................
18.
Contoh Perhitungan Uji Perolehan Kembali Kadar
Kalsium dalam Air PDAM Tirtanadi ..............................
19.
87
88
Contoh Perhitungan Uji Perolehan Kembali Kadar
Magnesium dalam Air PDAM Tirtanadi ........................
xv
89
20.
Perhitungan Simpangan Baku Relatif (RSD) Kadar
Kalsium dalam Air PDAM Tirtanadi ..............................
21.
Perhitungan Simpangan Baku Relatif (RSD) Kadar
Magnesium dalam Air PDAM Tirtanadi ........................
22.
91
Pengujian Beda Nilai Rata-Rata Kadar Kalsium
pada Musim Hujan dan Musim Kemarau ......................
23.
90
92
Pengujian Beda Nilai Rata-Rata Kadar Magnesium
pada Musim Hujan dan Musim Kemarau .......................
94
24.
Tabel Distribusi t.............................................................
96
25.
Tabel Distribusi f ...........................................................
97
26.
Lokasi Pengambilan Sampel ..........................................
98
27.
Hasil Analisis Kualitatif Kalsium dan Magnesium ........
100
28.
Alat Spektrofotometer Atom Hitachi Z-2000 ................
101
xvi
KALSIUM DAN MAGNESIUM PADA MUSIM HUJAN
DI BULAN DESEMBER DAN MUSIM KEMARAU
DI BULAN MARET DALAM BEBERAPA AIR MINUM
PDAM TIRTANADI DI KOTA MEDAN
SKRIPSI
OLEH:
ARIE HARTANTY
NIM 111501142
PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
ANALISIS KANDUNGAN MINERAL
KALSIUM DAN MAGNESIUM PADA MUSIM HUJAN
DI BULAN DESEMBER DAN MUSIM KEMARAU
DI BULAN MARET DALAM BEBERAPA AIR MINUM
PDAM TIRTANADI DI KOTA MEDAN
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
OLEH:
ARIE HARTANTY
NIM 111501142
PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
PENGESAHAN SKRIPSI
ANALISIS KANDUNGAN MINERAL
KALSIUM DAN MAGNESIUM PADA MUSIM HUJAN
DI BULAN DESEMBER DAN MUSIM KEMARAU
DI BULAN MARET DALAM BEBERAPA AIR MINUM
PDAM TIRTANADI DI KOTA MEDAN
OLEH:
ARIE HARTANTY
NIM 111501142
Dipertahankan di HadapanPanitiaPengujiSkripsi
FakultasFarmasiUniversitas Sumatera Utara
PadaTanggal :05 Agustus 2015
Disetujui Oleh:
Pembimbing I,
Panitia Penguji,
Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.App.Sc., Apt. Prof. Dr. Ginda Haro, M.Sc., Apt.
NIP 195108161980031002
NIP195006071979031001
Pembimbing II,
Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.App.Sc., Apt.
NIP195006071979031001
Prof. Dr. Muchlisyam, M. Si., Apt.
NIP 195006221980021001
Drs. Maralaut Batubara, M.Phill., Apt.
NIP 195101311976031003
Dra. Sudarmi, M.Si., Apt.
NIP 195409101983032001
Medan, 20 September 2015
Disahkan oleh
Pejabat Dekan ,
Dr. Masfria, M. S., Apt.
NIP 195707231986012001
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha atas segala
limpahan
berkat,
rahmat
serta
karunia-Nya
sehingga
penulis
dapat
menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi yang berjudul “Analisis
Kandungan Mineral Kalsium Dan Magnesium Pada Musim Hujan Di Bulan
Desember Dan Musim Kemarau Di Bulan Maret Dalam Beberapa Air Minum
PDAM Tirtanadi Di Kota Medan”. Skripsi ini diajukan untuk melengkapi salah
satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi di Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara.
Pada kesempatan ini dengan kerendahan hati penulis mengucapkan terima
kasih yang sebesar-besarnya kepada Ibu Dr. Masfria, M. S., Apt. selaku Pejabat
Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara yang telah menyediakan
fasilitas kepada penulis selama masa perkuliahan di Fakultas Farmasi. Bapak
Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.App.Sc., Apt. dan Bapak Prof. Dr. Muchlisyam, M.
Si., Apt., selaku dosen pembimbing yang telah mengarahkan penulis dengan
penuh kesabaran, memberikan petunjuk dan saran-saran selama penelitian
hingga selesainya skripsi ini. Bapak Prof. Dr. Ginda Haro, M.Sc., Apt., Bapak
Drs. Maralaut Batubara, M.Phill., Apt. dan Ibu Dra. Sudarmi, M.Si., Apt., selaku
dosen penguji yang telah memberikan kritik, saran, dan arahan untuk
menyempurnakan skripsi ini. Bapak dan Ibu staf pengajar Fakultas Farmasi yang
telah mendidik selama perkuliahan, serta Ibu Dra. Saleha Salbi, Msi., Apt.,
selaku penasehat akademik yang membimbing penulis selama masa perkuliahan
hingga selesai.
iv
Penulis juga mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang tiada
terhingga kepada Ayahanda Harry Chandra dan Ibunda Eryin Ng, yang telah
memberikan cinta dan kasih sayang yang tak ternilai dengan apapun,
pengorbaan baik materi maupun motivasi beserta doa yang tulus yang tidak
pernah berhenti. Kakakku tercinta Andiani Herlina Chandra dan Adikku
tersayang Ardy Putra Wirtanto serta Pamanku Harianto Ng yang selalu
mendoakan dan memberikan semangat. Sahabat-sahabat terbaikku Silvia,
Nanda, Eka, Fhatma, Husna, Tari, Tiwy, Maria, Erica, Lipin, Belinda serta
teman-teman Farmasi 2011 dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu
persatu yang telah banyak membantu hingga selesainya penulisan skripsi ini.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan skripsi ini
masihjauh dari kesempurnaan, oleh karena itu dengan segala kerendahan hati,
penulis menerima kritik dan saran demi kesempurnaan skripsi ini. Akhirnya,
penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberi manfaat bagi kita semua.
Medan,20 September 2015
Penulis,
Arie Hartanty
NIM 111501142
v
ANALISIS KANDUNGAN MINERAL KALSIUM DAN MAGNESIUM
PADA MUSIM HUJAN DI BULAN DESEMBER DAN MUSIM
KEMARAU DI BULAN MARET DALAM BEBERAPA AIR MINUM
PDAM TIRTANADI DI KOTA MEDAN
ABSTRAK
Mineral yang terkandung dalam air minum memiliki pengaruh terhadap
kesehatan
tubuh
sehingga
WHO(World
Health
Organization)
merekomendasikan kadar minimum kalsium dan magnesium dalam air minum
adalah 20 mg/L dan 10 mg/L. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi
kandungan mineral dalam air minum yaitu musim dan lokasi pengambilan
sampel. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh musim
terhadap kandungan mineral kalsium dan magnesium pada beberapa air minum
PDAM Tirtanadi di kota Medan.
Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah air PDAM Tirtanadi
yang diambil dari beberapa Instalasi Produksi Air Bersih di kota Medan yaitu
Sibolangit, Sunggal, Deli Tua. Pengambilan sampel dilakukan sebanyak dua kali
yaitu pada musim hujan dan musim kemarau. Analisis kuantitatif kalsium dan
magnesium menggunakan spektrofotometer serapan atom nyala udara-asetilen,
dilakukan pada panjang gelombang berturut-turut 422,7 nm dan 285,20 nm.
Hasil penelitian menunjukkan kadar kalsium pada musim hujan di bulan
Desember pada Instalasi Produksi Air Bersih Sibolangit, Sunggal, dan Deli Tua
berturut-turut adalah 9,9015 ± 0,0338 mg/L; 7,4037 ± 0,0461 mg/L; 8,8416 ±
0,4285 mg/L sedangkan kadar kalsium pada musim kemarau di bulan Maret
pada Instalasi Produksi Air Bersih Sibolangit, Sunggal, Deli Tua berturut-turut
adalah 9,0872 ± 0,0642 mg/L; 4,8441 ± 0,0109 mg/L; 7,0511 ± 0,0313 mg/L.
Kadar magnesium pada musim hujan di bulan Desember pada Instalasi Produksi
Air Bersih Sibolangit, Sunggal, dan Deli Tua berturut-turut adalah 7,1237 ±
0,1267 mg/L; 4,6288 ± 0,0811 mg/L; 5,3615 ± 0,2212 mg/L sedangkan kadar
magnesium pada musim kemarau di bulan Maret pada Instalasi Produksi Air
Bersih Sibolangit, Sunggal, Deli Tua berturut-turut adalah 6,3572 ± 0,0770
mg/L; 2,6320 ± 0,0458 mg/L; dan 4,2380 ± 0,0237 mg/L.
Kesimpulannya bahwa ada perbedaan kadar kalsium dan magnesium
antara bulan Desember dan bulan Maret, dimana kita ketahui bulan Desember
adalah musim Hujan dan bulan Maret adalah musim Kemarau. Kadar kalsium
dan magnesium dalam air minum PDAM Tirtanadi pada musim hujan lebih
tinggi dibandingkan dengan musim kemarau serta kadar kalsium dan magnesium
dalam air PDAM Tirtanadi Medan telah memenuhi persyaratan kesehatan Baku
Mutu Air Minum menurut Meskes RI No.01/Birhukmas/I/1975 tetapi belum
memenuhi persyaratan WHO.
Kata kunci : air minum, PDAM Tirtanadi, Musim hujan, Musim kemarau,
Kalsium, Magnesium, Spektrofotometer Serapan Atom
vi
MINERAL ANALYSIS OF CALCIUM AND MAGNESIUM OF RAIN
SEASON ON DESEMBER AND DRY SEASON ON MARCH IN SOME
TIRTANADI’S TAP WATER OF MEDAN CITY
ABSTRACT
Minerals contained in water have effects on our health which makes
WHO(World Health Organization) recommends that the minimum amount of
calcium and magnesium in drinking water is 20 mg/L and 10 mg/L. There are
some factors that affect the content of mineral in drinking water which are
seasons and the locations where samples are taken. The purpose of this research
is discover the influence of seasons towards the content of calcium and
magnesium mineral in a few Tirtanadi’s tap water of Medan City.
The samples used in this observation is the Tirtanadi’s tap water from
some different places in Medan which are Sibolangit,Sunggal and Deli Tua. The
samples are taken twice, once during the dry season and once during the rainy
season. Quantitative analysis was done by atomic absorption spectrophotometer
with acetylene-air flame. Calcium and Magnesium were quantitative analyzed at
422,7 nm and 285,20 nm wavelength.
The observation result shows that the amount of Tirtanadi tap water’s
calcium during the rainy season on Desember in Sibolangit,Sunggal,and Deli
Tua consecutively are 9.9015 ± 0.0338 mg/L; 7.4037 ± 0.0461 mg/L; 8.8416 ±
0.4285 mg/L. Meanwhile the amount of Tirtanadi tap water’s calcium during the
dry season on March in Sibolangit, Sunggal, and Deli Tua concecutively are
9.0872 ± 0.0642 mg/L; 4.8441 ± 0.0109 mg/L; 7.0511 ± 0.0313 mg/L. The
amount of Tirtanadi tap water’s magnesium during the rainy season on
Desember in Sibolangit, Sunggal, Deli Tua consecutively are 7.1237 ± 0.1267
mg/L; 4.6288 ± 0.0811 mg/L; 5.3615 ± 0.2212 mg/L. Meanwhile the amount of
Tirtanadi tap water’s magnesium during the dry season on March in Sibolangit,
Sunggal and Deli Tua consecutively are 6.3572 ± 0.1267 mg/L; 2.6320 ± 0.0770
mg/L; 4.2380 ± 0.0237 mg/L.
The conclusion is there are differrence calcium and magnesium content
between December and March, whom we know that December is rain season
and March is dry season. The amount of calcium and magnesium in Tirtanadi’s
tap water during the rainy season is higher compared to the amount during dry
season. The amount of calcium and magnesium Tirtanadi’s tap water has
qualified the Drinking Water Quality Standard acording to RI
No.01/Birhukmas/I/1975, but it has not met the WHO’s requirements.
Keyword: drinking water, Tirtanadi’s tap water, rainy season, dry season,
calcium, magnesium, atomic absorption spectrophotometer
vii
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL ................................................................................................ …..
i
HALAMAN JUDUL ...............................................................................
ii
LEMBAR PENGESAHAN ......................................................................
iii
KATA PENGANTAR .............................................................................
iv
ABSTRAK ...............................................................................................
vi
ABSTRACT .............................................................................................
vii
DAFTAR ISI ............................................................................................
viii
DAFTAR TABEL ....................................................................................
xii
DAFTAR GAMBAR ...............................................................................
xiii
DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................
xiv
BAB IPENDAHULUAN .........................................................................
1
1.1 Latar Belakang ......................................................................
1
1.2 Perumusan Masalah .............................................................
4
1.3 Hipotesis ..............................................................................
4
1.4 Tujuan Penelitian .................................................................
4
1.5 Manfaat Penelitian ...............................................................
5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA .............................................................
6
2.1 Air minum ............................................................................
6
2.2 Mineral Dalam Air Minum ..................................................
9
2.2.1 Kalsium ......................................................................
9
2.2.2 Magnesium ................................................................
10
2.3 Sumber – Sumber Air Minum .............................................
11
2.3.1 Air Laut ......................................................................
11
viii
2.3.2 Air Permukaan ...........................................................
10
2.3.3 Air Tanah ...................................................................
12
2.3.4 Mata Air .....................................................................
12
2.4 Proses Pengolahan Air PDAM Tirtanadi .............................
12
2.5 Manfaat Mineral Dalam Air Minum ....................................
14
2.6 Kadar Mineral Dalam Air Minum .......................................
16
2.7 Musim Di Indonesia .............................................................
18
2.8 Analisis Mineral Dalam Air Minum ....................................
18
2.8.1 Titrasi Kompleksometri .............................................
18
2.8.2 Spektrofotometer Serapan Atom ...............................
19
2.9 Validasi Metode Analisis .....................................................
22
BAB III METODE PENELITIAN ..........................................................
25
3.1 Lokasi Penelitian...................................................................
25
3.2Alat.........................................................................................
25
3.3 Bahan ....................................................................................
25
3.4 Prosedur Penelitian ...............................................................
26
3.4.1 Metode Pengambilan Sampel ....................................
26
3.4.2 Pembuatan Pereaksi ...................................................
26
3.4.2.1 Larutan H2SO4 1N ........................................
26
3.4.2.2 Larutan Natrium Hidroksida 2N ..................
26
3.4.2.3 Larutan Kuning Titan 0,1% b/v ....................
26
3.4.3Penyiapan Sampel .......................................................
27
3.5 Analisis Kualitatif ................................................................
27
3.5.1 Kalsium .......................................................................
27
3.5.1.1Uji dengan Asam Sulfat 1N ...........................
27
ix
3.5.2Magnesium ..................................................................
27
3.5.1.2Uji dengan Larutan Kuning Titan 0,1% b/v ...
27
3.6 Analisis Kuantitatif ..............................................................
27
3.6.1Pembuatan kurva kalibrasi kalsium ............................
27
3.6.2Pembuatan kurva kalibrasi Magnesium ......................
28
3.6.3 Pengukuran Serapan Deretan Larutan Standar dan
Sampel dengan Spektrofotometer Serapan Atom ......
28
3.6.4 Penetapan Kadar Kalsium dan Magnesium Dalam
Sampel ........................................................................
29
3.6.4.1 Penetapan Kadar Kalsium ............................
29
3.6.4.2 Penetapan Kadar Magnesium .......................
29
3.7 Analisis Data Secara Statistik ..............................................
30
3.7.1 Penolakan Hasil Pengamatan .....................................
30
3.7.2 Pengujian Beda Nilai Rata-Rata Antar Sampel ..........
31
3.7.3 Validasi Metode Analisis ..........................................
32
3.7.3.1 Uji Perolehan Kembali (Recovery) ..............
32
3.7.3.2 Uji Presisi .....................................................
33
3.7.3.3 Penentuan Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi ...............................................................
33
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................
35
4.1 Analisis Kualitatif ...............................................................
35
4.2 Analisis Kuantitatif ..............................................................
36
4.2.1 Kurva Kalibrasi Kalsium dan Magnesium ...............
36
4.2.2 Kadar Kalsium dan Magnesium dalam sampel ........
37
4.3 Uji Beda Nilai Rata-Rata Antar Sampel ..............................
40
x
4.4 Uji Akurasi Dengan Persen Perolehan Kembali .................
41
4.5 Uji Presisi ............................................................................
42
4.6 Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi .....................................
42
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................
44
5.1 Kesimpulan ..........................................................................
44
5.2 Saran ....................................................................................
44
DAFTAR PUSTAKA ..............................................................................
45
LAMPIRAN .............................................................................................
48
xi
DAFTAR TABEL
TabelHalaman
4.1
Analisis kualitatif mineral dalam sampel ..............................
4.2
Kadar kalsium dan magnesium dalam air PDAM
Tirtanadi pada musim hujan dan musim kemarau ................
4.3
4.6
40
Data hasil uji perolehan kembali kadar kalsium pada air
minum PDAM Tirtanadi .......................................................
4.5
38
Hasil beda nilai rata-rata kalsium dan magnesium
antara musim hujan dengan musim kemarau ........................
4.4
35
41
Nilai simpangan baku dan simpangan baku relatif
kalsium dan magnesium dalam sampel ..................................
42
Batas deteksi dan batas kuantitasi kalsium dan magnesium ..
43
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
4.1
Kurva Kalibrasi Larutan Baku Kalsium ...................................
36
4.2
Kurva Kalibrasi Larutan Baku Magnesium ...............................
37
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
Halaman
1.
Bagan Alir Pembuatan Penyiapan Sampel ....................
48
2.
Bagan Alir Pembuatan Larutan Sampel Kalsium ...........
49
3.
Bagan Alir Pembuatan Larutan Sampel Magnesium .....
49
4.
Data Kalibrasi Kalsium dengan Spektrofotometer Serapan Atom, Perhitungan Regresi dan Koefisien
Korelasi (r)
..................................................................................... 50
5.
Data
Kalibrasi
Spektrofotometer
Magnesium
Serapan
Atom,
dengan
Perhitungan
Regresi dan Koefisien Korelasi (r) .................................
6.
52
Perhitungan Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi
Kalsium Persamaan Garis Regresi Y = 0,0317x –
0,0002..............................................................................
7.
54
Perhitungan Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi
Magnesium Persamaan Garis Regresi Y = 0,4112 +
0,0035 .............................................................................
8.
Hasil Analisis Kadar Kalsium dalam sampel air
PDAM Tirtanadi Musim Hujan ......................................
9.
56
Hasil Analisis Kadar Kalsium dalam sampel air
PDAM Tirtanadi Musim Hujan ......................................
10.
55
57
Hasil Analisis Kadar Magnesium dalam sampel air
PDAM Tirtanadi Musim Hujan ......................................
xiv
58
11.
Hasil Analisis Kadar Magnesium dalam sampel air
PDAM Tirtanadi Musim Hujan ......................................
12.
59
Contoh Perhitungan Kadar Kalsium dalam air
PDAM Tirtanadi Musim Hujan dan Musim
Kemarau .........................................................................
13.
60
Contoh Perhitungan Kadar Magnesium dalam air
PDAM Tirtanadi Musim Hujan dan Musim
Kemarau ..........................................................................
14.
61
Perhitungan Statistika Kadar Kalsium dalam air
PDAM Tirtanadi Musim Hujan dan Musim
Kemarau ..........................................................................
15.
62
Perhitungan Statistika Kadar Magnesium dalam air
PDAM Tirtanadi Musim Hujan dan Musim
Kemarau ..........................................................................
16.
75
Hasil analisis Kadar Kalsium Setelah Penambahan
Larutan Baku pada Sampel Air PDAM Tirtanadi
Sunggal Musim Kemarau ..............................................
17.
Hasil
analisis
Kadar
Magnesium
86
Setelah
Penambahan Larutan Baku pada Sampel Air
PDAM Tirtanadi Sunggal Musim Kemarau ...................
18.
Contoh Perhitungan Uji Perolehan Kembali Kadar
Kalsium dalam Air PDAM Tirtanadi ..............................
19.
87
88
Contoh Perhitungan Uji Perolehan Kembali Kadar
Magnesium dalam Air PDAM Tirtanadi ........................
xv
89
20.
Perhitungan Simpangan Baku Relatif (RSD) Kadar
Kalsium dalam Air PDAM Tirtanadi ..............................
21.
Perhitungan Simpangan Baku Relatif (RSD) Kadar
Magnesium dalam Air PDAM Tirtanadi ........................
22.
91
Pengujian Beda Nilai Rata-Rata Kadar Kalsium
pada Musim Hujan dan Musim Kemarau ......................
23.
90
92
Pengujian Beda Nilai Rata-Rata Kadar Magnesium
pada Musim Hujan dan Musim Kemarau .......................
94
24.
Tabel Distribusi t.............................................................
96
25.
Tabel Distribusi f ...........................................................
97
26.
Lokasi Pengambilan Sampel ..........................................
98
27.
Hasil Analisis Kualitatif Kalsium dan Magnesium ........
100
28.
Alat Spektrofotometer Atom Hitachi Z-2000 ................
101
xvi