Analisis Kandungan Timbal (Pb) dan Kadmium (Cd) pada Lisptik secara Spektrofotometri Serapan Atom

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Lipstik
Lipstik sediaan kosmetika yang digunakan untuk mewarnai bibir dengan
sentuhan artistik sehinga dapat meningkatkan estetika dalam tata rias wajah.
Lipstik dikemas dalam bentuk batang padat (roll up) yang dibentuk dari minyak,
lilin, dan lemak (Wasitaatmadja, 1997). Lipstik disimpan dalam wadah logam
atau plastikdengan tutup pulir dan dalam keadaan tertutup (Ditjen POM RI,1985).
Persyaratan untuk lipstik yang diinginkan dan dituntut oleh masyarakat
menurut Tranggono dan Latifah (2007) antara lain :
1. Melapisi bibir secara mencukupi
2. Dapat bertahan di bibir selama mungkin
3. Cukup melekat pada bibir, tetapi tidak sampai lengket
4. Tidak mengiritasi atau menimbulkan alergi pada bibir
5. Melembabkan bibir dan tidak mengeringkannya
6. Memberikan warna yang merata pada bibir
7. Penampilannya harus menarik, baik warna maupun bentuknya
8. Tidak meneteskan minyak, permukaannya mulus, tidak bopengatau bintik,
atau memperlihatkan hal-hal lain yang tidak menarik.
2.1.1 Fungsi lipstik

Lipstik digunakan untuk mewarnai bibir dengan sentuhan artistiksehingga
dapat meningkatkan estetika dalam tata rias wajah (Ditjen POM RI, 1985). Selain
itu, lipstik dapat menambah warna pada bibiragar terlihat lebih sehat dan juga
membentuk bibir. Lipstik juga digunakanuntuk harmonisasi wajah antara mata,

Universitas Sumatera Utara

rambut, dan pakaian. Kemudianlipstik mampu menciptakan ilusi bibir agar
terlihat lebih kecil atau lebihbesar tergantung dari warnanya (Barel et al, 2001).
2.1.2 Jenis lipstik
Menurut Novita (2009), lipstik berdasarkan fungsi dan jenisnyaterdiri atas:
1.

Gloss
Kandungan yang terdapat pada lipstik jenis ini dapat memantulkan cahaya
sehingga bibir pun tampak mengilap seperti kaca

2.

Matte

Lipstik dengan sedikit kandungan minyak ini mengandung pigmen dalam
jumlah lebih banyak untuk menyerap cahaya. Hasil polesan lipstik ini tidak
mengilap dan lebih powdery.

3.

Satin
Lipstik jenis ini menghasilkan polesan antara matte dan glossy.

4.

Cream
Hasil polesan lipstik jenis ini agak matte, tapi lembut di bibir. Lipstik ini
cocok untuk daerah beriklim dingin, tapi agak berat untuk daerah beriklim
tropis yang lembab dan panas seperti tanah air kita.

5.

Long-lasting
Kandungan pigmen dalam lipstik ini sangat banyak sehingga tahan lebih

lama. Teknologi mutakhir memungkinkan penggunaan silikon yang nonvolatile sehingga warna lipstik pun tahan lebih lama dan tetap nyaman di
bibir.

6.

Transferproof
Sifat lipstik ini tahan lama berkat teknologi silikon non-volatile. Lipstik ini
tidak mudah menempel pada baju atau pipi.

Universitas Sumatera Utara

2.1.3 Komposisi lipstik
Secara garis besar, lipstik terdiri dari zat warna yang terdispersidalam
pembawa yang terbuat dari campuran lilin dan minyak dalam komposisi yang
sedemikian rupa sehingga dapat memberikan suhu leburdan viskositas yang
dikehendaki. Suhu lebur lipstik yang ideal yaitumendekati suhu bibir (36-38oC).
Salah satu faktor yang harus diperhatikanpada lipstik adalah faktor ketahanan
terhadap suhu cuaca disekelilingnya,terutama suhu daerah tropik. Suhu lebur
lipstik dibuat lebih tinggi, yaitulebih kurang 62oC, biasanya berkisar antara 5575oC (Ditjen POM RI, 1985).
Adapun bahan-bahan utama pada lipstik adalah sebagai berikut :

1. Lilin
Lilin digunakan untuk memberi struktur batang yang kuat pada lipstik dan
menjaganya tetap padat walau dalam keadaan hangat (Poucher, 2000). Misalnya:
carnauba wax,parafin waxes, ozokerite, beewax, candelila wax, ceresine
(Tranggonodan Latifah, 2007).
2. Minyak
Minyak yang digunakan dalam lipstik harus memberikan kelembutan,
kilauan, dan berfungsi sebagai medium pendispersi zat warna (Poucher, 2000).
Misalnya: castor oil, tetrahydrofurfuryl alkohol, fattyacid alkylolamides, dihydroc
alkohol beserta monoeter dan mono fattyacid esternya, isopropyl myristate,
isopropyl, butyl stearate, paraffinoil (Tranggono dan Latifah, 2007).
3. Lemak
Lemak yang biasa digunakan adalah campuran lemak padat yang berfungsi
untuk membentuk lapisan film pada bibir, memberi tekstur yang lembut,
meningkatkan kekuatan lipstik, dan mengurangi efek berkeringat dan pecah pada

Universitas Sumatera Utara

lipstik (Poucher, 2000). Misalnya, krim kakao, minyaktumbuhan yang sudah
dihidrogenasi (misalnya hydrogenatd castroloil), cetyl alcohol, oleyil alkohol,

lanolin (Tranggono dan Latifah,2007).
4. Asetogliserid
Asetogliserid berfungsi untuk memperbaiki sifat thixotropik batanglipstik
sehingga meskipun termperatur berfluktuasi, kepadatan lipstik tetap konstan
(Tranggono dan Latifah, 2007).
5. Zat-zat pewarna
Zat pewarna yang dipakai secara universal di dalam lipstik adalah
zatwarna eosin yang memenuhi dua persyaratan sebagai zat warna untuklipstik,
yaitu kelekatan pada kulit dan kelarutannya di dalam minyak.Pelarut terbaik untuk
eosin adalah castrol oil (Tranggono dan Latifah,2007). Castrol oil berfungsi
sebagai emolien untuk menghaluskan danmelembutkan kulit serta bersifat
melembabkan (Widodo dan Sumarsih,2007).
6. Antioksidan
Menurut Wasitaatmadja (1997) antioksidan yang digunakan harus
memenuhi syarat berikut:
a. Tidak berbau agar tidak mengganggu wangi parfum dalamkosmetika.
b. Tidak berwarna.
c. Tidak toksik.
d. Tidak berubah meskipun disimpan lama.
7. Pengawet

Kemungkinan bakteri atau jamur untuk tumbuh di dalam sediaanlipstik
sebenarnya sangat kecil karena lipstik tidak mengandung air.Akan tetapi ketika
lipstik diaplikasikan pada bibir kemungkinanterjadi kontaminasi pada permukaan

Universitas Sumatera Utara

lipstik sehingga terjadipertumbuhan mikroorganisme. Oleh karena itu perlu
ditambahkanpengawet di dalam formula lipstik. Pengawet yang sering digunakan
yaitu metil paraben dan propil paraben (Poucher, 2000).
8. Parfum
Bahan pewangi (fragnance) atau lebih tepat bahan pemberi rasa
segar(flavoring), harus mampu menutupi bau dan rasa kurang sedap darilemaklemak dalam lipstik dan menggantinya dengan bau dan rasayang menyenangkan
(Tranggono dan Latifah, 2007).
9. Surfaktan
Surfaktan

berfungsi

memudahkan


pembasahan

dan

dispersi

partikelpartikel pigmen warna yang padat (Tranggono dan Latifah, 2007)
2.1.4 Pembuatan lipstik
Menurut Yola (2013), tahapan pembuatan lipstik secara umum meliputi
beberapa langkahberikut ini:
1. Bahan dasar pembuatan lipstik adalah minyak, lemak dan lilin. Bahan
baku lipstik dilelehkan dan campuran dibuat secara terpisah. Campuran
tersebut dipanaskan dalam stainless steel yang terpisah.
2. Pelarut dan minyak cair kemudian dicampur dengan pigmen warna.
Campuranakan melewati mesin roll untuk menggiling campuran sehingga
menghasilkanpigmen yang halus.
3. Setelah pigmen selesai digiling dan dicampur, lilin yang sudah
dipanaskandicampurkan. Campuran diaduk hingga merata dan memiliki
warna yang sama.


Universitas Sumatera Utara

4. Lipstik harus bebas dari gelembung udara. Lipstik yang masih dalam
bentukcair kemudian dapat disaring dan dibentuk, dan dituang ke dalam
cetakan.
5. Lipstik didinginkan.
6. Lipstik dikeluarkan dari cetakan dan diperiksa. Jika cacat, akan diulang.
7. Lipstik siap diberi label dan dikemas
2.2 Struktur Anatomi Bibir
Bibir

merupakan

kulit

yang

memiliki

ciri


tersendiri

karena

lapisanjangatnya sangat tipis. Kandungan lemaknya sedikit sehingga dalam
cuacayang kering dan dingin lapisan jangat akan cenderung mengering, pecahpecahyang memungkinkan zat yang melekat padanya mudah penetrasi kestratum
germinativum (Ditjen POM RI, 1985).
Bibir terdiri dari bagian eksternal yang ditutupi oleh kulit,sedangkan
bagian internal oleh jaringan epitel yang mengandung mukosa.Bagian ini
memiliki banyak pembuluh darah dan ujung-ujung sarafsensorik (Syaifuddin,
2009). Selain itu juga terdapat otot orbikularis orismenutup bibir, levator anguli
oris mengangkat, dan depresor anguli orismenekan ujung mulut (Pearce, 2009).
Bibir memiliki sifat lebih pekadibandingkan dengan kulit lainnya. Karena itu
hendaknya berhati-hatidalam memilih bahan yang akan digunakan untuk sediaan
bibir, terutamadalam hal memilih lemak, pigmen dan zat pengawet yang
digunakan untukmaksud pembuatan sediaan (Ditjen POM RI, 1985).
2.3 Logam Berat
Logam berat masih termasuk golongan logam dengan kriteria-kriteria yang
sama dengan logam lain. Perbedaannya terletak dari pengaruh yang dihasilkan


Universitas Sumatera Utara

bila logam berat ini berikatan dan atau masuk ke dalam tubuh organisme hidup.
Berbeda dengan logam biasa, logam biasanya menimbulkan efek-efek khusus
pada makhluk hidup. Dapat dikatakan bahwa semua logam berat dapat menjadi
racun yang akan meracuni tubuh makhluk hidup. Sebagai contoh logam air raksa
(Hg), kadmium (Cd), timah hitam (Pb), dan khrom (Cr) (Palar, 2008).
2.3.1 Logam berat timbal (Pb)
2.3.1.1 Karakteristik timbal (Pb)
Timbal atau dalam keseharian lebih dikenal dengan nama timah hitam,
dalam bahasa ilmiahnya dinamakan plumbum, dan logam ini disimbolkan dengan
Pb. Logam ini termasuk ke dalam kelompok logam-logam golongan IV-A pada
tabel periodik unsur kimia. Mempunyai nomor atom (NA) 82 dengan bobot atau
berat atom (BA) 207,2 (Palar, 2008).Pb memiliki titik lebur rendah, mudah
dibentuk, memiliki sifat kimia yang akitf, sehingga bisa digunakan untuk melapisi
logam agar tidak timbul perkaratan. Pb adalah logam lunak berwarna abu-abu
kebiruan mengkilat serta mudah dimurnikan dari pertambangan. Timbal meleleh
pada suhu 328oC (662oF); titik didih 1740oC (3164oF) (Widowati et al., 2008).
Timbal sebagai logam berat merupakan unsur yang terbanyak di alam.

Timbal nampak mengkilap atau berkilauan ketika baru dipotong, tetapi segera
menjadi buram ketika kontak dengan udara terbuka (Palar, 2010).
2.3.1.2 Penggunaan logam timbal (Pb)
Dalam

kehidupan

sehari-hari,

timbal

banyak

digunakan

dalam

industrilogam, baterai, cat, kabel, karet, mainan anak-anak, dan bahan tambahan
dalambensin (Sartono, 2002). Timbal juga digunakan untuk produk-produk
logamseperti amunisi, pelapis kabel, bahan kimia, pewarna, pipa dan solder.
Timbaldapat digunakan sebagai campuran dalam pembuatan pelapis keramik

Universitas Sumatera Utara

yangdisebut-glaze silika dengan okside lainnya-yaitu merupakan lapisan tipis
gelasyang menyerap ke dalam permukaan tanah liat yang digunakan untuk
membuatkeramik. Komponen timbal (PbO) ditambahkan ke dalam glaze untuk
membentuksifat yang mengkilap yang tidak dibentuk okside lainnya (Sunu,
2001).
Timah hitam digunakan pula sebagai zat warna yaitu Pb karbonat dan
Pbsulfat sebagai zat warna putih dan Pb kromat sebagai krom kuning, krom
jingga,krom merah dan krom hijau (Ardyanto,2005).
2.3.1.3 Keracunan timbal (Pb)
Keracunan yang ditimbulkan oleh persenyawaan logam Pb dapat terjadi
karena masuknya persenyawaan logam tersebut ke dalam tubuh. Proses masuknya
Pb dapat melalui beberapa cara yaitu melaui pernafasan, oral (melalui makanan
dan minuman) dan penetrasi pada lapisan kulit (Palar, 2008). Penyerapan lewat
pernafasan akan masuk ke dalam pembuluh darah paru-paru. Logam timbal yang
masuk ke paru-paru melalui pernafasan akan terserap dan berikatan dengan darah
paru-paru untuk kemudian diedarkan ke seluruh jaringan dan organ tubuh (Palar,
2008). Penyerapan lewat oral akan masuk ke saluran pencernaan dan masuk ke
dalam darah (Sartono, 2002). Penyerapan lewat kulit dapat terjadi karena timbal
dapat larut dalam minyak dan lemak (Palar, 2008).
Paparan bahan tercemar Pb dapat menyebabkan gangguan padaorgan
sebagai berikut :
a. Gangguan neurologi.
Gangguan neurologi (susunan syaraf) akibat tercemar oleh Pbdapat berupa
encephalopathy, ataxia, stupor dan coma. Pada anak-anak dapat menimbulkan
kejang tubuh dan neuropathy perifer.Gangguan terhadap fungsi ginjal .Logam

Universitas Sumatera Utara

berat Pb dapat menyebabkan tidak berfungsinyatubulus renal, nephropati
irreversible, sclerosis va skuler, sel tubulusatropi, fibrosis dan sclerosis
glumerolus. Akibatnya dapatmenimbulkan aminoaciduria dan glukosuria, dan
jika paparannyaterus berlanjut dapat terjadi nefritis kronis (Sudarmaji et al.,
2006).
b. Gangguan terhadap fungsi ginjal
Logam berat Pb dapat menyebabkan tidak berfungsinya tubulus renal,
nephropati irreversible, sclerosis va skuler, sel tubulusatropi, fibrosis dan
sclerosis glumerolus. Akibatnya dapat menimbulkan aminoaciduria dan
glukosuria, dan jika paparannya terus berlanjut dapat terjadi nefritis kronis
(Sudarmaji et al., 2006).
c. Gangguan terhadap sistem reproduksi.
Pb

dapat

berupakeguguran,

menyebabkan
kesakitan

dan

gangguan
kematian

pada
janin.

sistem
Pb

reproduksi

mempunyai

efek

racunterhadap gamet dan dapat menyebabkan cacat kromosom. Anak –anaksangat
peka terhadap paparan Pb di udara. Paparan Pb dengan kadaryang rendah yang
berlangsung cukup lama dapat menurunkan IQ (Sudarmaji et al., 2006). Pada
wanita hamil Pb dapat melewati plasenta dan kemudian akan ikutmasuk dalam
sistem peredaran darah janin dan selanjutnya setelah bayilahir, Pb akan
dikeluarkan bersama air susu ibu (Widowati et al., 2008).
c. Gangguan terhadap sistem hemopoitik
Keracunan Pb dapat menyebabkan terjadinya anemia akibatpenurunan
sintesis globin walaupun tak tampak adanya penurunankadar zat besi dalam
serum. Anemia ringan yang terjadi disertaidengan sedikit peningkatan kadar ALA

Universitas Sumatera Utara

(Amino Levulinic Acid) urine.Dapat dikatakan bahwa gejala anemia merupakan
gejala dini darikeracunan Pb pada manusia (Sudarmaji et al., 2006).
d. Gangguan terhadap sistem syaraf
Diantara semua sistem pada organ tubuh, sistem syaraf merupakan sistem
yang paling sensitif terhadap daya racun yang dibawa oleh logam Pb. Penyakitpenyakit yang berhubungan dengan otak sebagai akibat dari keracunan Pb adalah
epilepsi, halusinasi, kerusakan pada otak besar, dan delirium, yaitu sejenis
oenyakit gula (Palar, 2008).

Efek pencemaran Pb terhadap kerja otak lebih

sensitif pada anakanakdibandingkan pada orang dewasa. Paparan menahun
dengan Pbdapat menyebabkan lead encephalopathy. Gambaran klinis yangtimbul
adalah rasa malas, gampang tersinggung, sakit kepala, tremor,halusinasi, gampang
lupa, sukar konsentrasi dan menurunnyakecerdasan (Sudarmaji et al., 2006).
2.3.2 Logam berat kadmium (Cd)
2.3.2.1 Karakteristik kadmium (Cd)
Kadmium adalah logam berwarna putih perak, lunak, mengkilap, tidak
larut dalam basa, mudah bereaksi, serta menghasilkan kadmium oksida bila
dipanaskan. Kadmium bersifat lentur dan tahan terhadap tekanan. Kadmium
memiliki nomor atom 48, berat atom 112,4 g/mol, titik leleh 3210C dan titik didih
7670C (Widowati et al., 2008).
Kadmium merupakan bahan alami yang terdapat dalam kerak bumi.
Umumnya kadmium terdapat dalam kombinasi dengan element lain seperti
oksigen (kadmium oxide), klorin (kadmium cloride) dan belerang (kadmium
sulfide). Senyawa ini stabil, padat, tak mudah menguap, namun kadmium oxide
sering dijumpai sebagai partikel kecil dalam udara. Kebanyakan kadmium

Universitas Sumatera Utara

merupakan produk samping dalam pengecoroan seng, timah atau tembaga
(Jeyaratnam dan Koh, 2010).
2.3.2.2 Penggunaan logam kadmium (Cd)
Logam kadmium sangat banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari
manusia. Logam ini telah digunakan semenjak tahun 1950 dan total produksi
dunia adalah sekitar 15.000-18.000 per tahun. Prinsip dasar atau prinsip utama
dalam penggunaan kadmium adalah sebagai bahan ‘stabilisasi’ sebagai bahan
pewarna dalam industri plastik dan pada elektroplating. Namun sebagian dari
substansi logam kadmium ini juga digunakan untuk solder dan alloy-alloynya
digunakan pula pada baterai (Palar, 2008).
. Menurut Palar (2008), pemanfaatan Cd dan persenyawaannya dapat
dilihat sebagai berikut:
1. Senyawa CdS dan CdSeS, banyak digunakan sebagai zat warna.
2. Senyawa Cd-sulfat (CdSO4) digunakan dalam industri baterai yang
berfungsi untuk pembuatana sel weston karena mempunyai potensial stabil
yaitu sebesar 1,0186 volt.
3. Senyawa kadmium bromida (CdBr2) dan kadmium ionida (CdI2) secara
terbatas digunakan dalam dunia fotografi.
4. Senyawa dietil kadmium {(C2H5)2Cd} digunakan dalam proses pembuatan
tetraetil-Pb.
5. Senyawa Cd-stearat banyak digunakan dalam perindustrian manufaktur
polyvinil khlorida (PVC) sebagai bahan yang berfungsi untuk stabilizer.
2.3.2.3 Keracunan Kadmium (Cd)
Keracunan yang disebabkan oleh Cd bisa bersifat akut dan kronis.
Keracunan akut muncul setelah 4-10 jam setelah 4-10 jam sejak penderita

Universitas Sumatera Utara

terpapar oleh Cd. (Widowati et al., 2008). Menurut Sudarmaji et al. (2006) gejala
akut dan kronis akibat keracunan kadmium sebagai berikut :
1.Gejala akut :
a. Sesak dada.
b. Kerongkongan kering dan dada terasa sesak (constriction of chest).
c. Nafas pendek.
d. Nafas terengah-engah, distress dan bisa berkembang ke arahpenyakit
radang paru-paru.
e. Sakit kepala dan menggigil.
f. Mungkin dapat menyebabkan kematian.
2. Gejala kronis:
a. Nafas pendek
b. Kemampuan mencium bau menurun.
c. Berat badan menurun.
d. Gigi terasa ngilu dan berwarna kuning keemasan.
e. Selain menyerang pernafasan dan gigi, keracunan yang bersifat
kronismenyerang juga saluran pencernaan, ginjal, hati dan tulang.
2.4 Sumber-sumber Potensi Logam Berat Pada Lipstik
a. Kadmium
Kadmium adalah salah satu logam berat yang ditemukan dalam pigmen
anorganik produk kosmetik. Sehingga lipstik kemungkinan tercemar oleh
kadmium (Nourmoradi et al., 2013).
b. Timbal
Beberapa lipstik ditemukan mengandung Timbal. Timbal digunakan untuk
membuat lipstik di bibir tahan dari pengoksidasian udara (oxidation) dan tahan air

Universitas Sumatera Utara

(waterproof) (Sartono, 2002). Kontaminasi timbal pada lipstik dapat juga berasal
dari kontaminasi solder timbal atau cat yang mengandung timbal yang terdapat
pada peralatan produksi (Hepp et al., 2009).
Lipstik dapat terkontaminasi dengan timbal dapat disebabkan karena
bahan dasar yang digunakan secara alami mengandung logam berat atau tercemar
selama produksi (Nourmoradi et al., 2013). Timbal dapat digunakan sebagai zat
warna seperti Pb karbonat dan Pb sulfat (Ardyanto, 2005).
2.5 Destruksi
Destruksi merupakan proses perusakan oksidatif dari bahan organik
sebelum penetapan suatu analit anorganik atau untuk memecah ikatan dengan
logam. Agar unsur-unsur tersebut tidak saling mengganggu dalam analisis, maka
salah satu unsur harus di hilangkan, dengan adanya proses destruksi tersebut
diharapkan yang tertinggal hanya logamlogamnya saja. Dalam pendestruksian
hendaknya memilih zat pengoksidasi yang cocok baik untuk logam maupun jenis
sampel yang akan dianalisis. Secara umum, destruksi ada dua yaitu destruksi
basah dan destruksi kering (Dewi, 2012).
2.5.1 Destruksi basah
Pada umumnya destruksi basah dapat menentukan unsur-unsur dengan
konsentrasi yang rendah (Wulandari dan Sukesi, 2013). Destruksi basah dilakukan
dengan cara menguraikan bahan organik dalam larutan asam pengoksidasi pekat
(H2SO4, HNO3, H2O2 dan HClO4) dengan pemanasan sampai jernih. Mineral
anorganik akan tertinggal dan larut dalam larutan asam kuat. Mineral berada
dalam bentuk kation logam dan ikatan kimia dengan senyawa organik telah

Universitas Sumatera Utara

terurai. Larutan selanjutnya disaring dan siap dianalisis dengan SSA (Dewi,
2012).
2.5.2 Destruksi kering
Destruksi kering dilakukan dengan cara sampel yang akan dianalisis
dipanaskan pada temperatur lebih dari 500ºC. Selain itu dapat menguapkan
senyawa organik dari C,H,O dan N menjadi gas seperti CO2, CO, NO, NO2, H2O,
dan sebagainya. Keuntungan metode ini adalah sederhana dan terhindar dari
pengotor seperti dalam metode destruksi basah, namun dapat terjadi kehilangan
unsur-unsur mikro tertentu. Disamping itu, dapat juga terjadi reaksi antara unsur
dengan bahan wadah. Pada destruksi kering, material yang berisi unsur yang
rendah ditempatkan dalam wadah silika atau porselin (Dewi, 2012).
2.6 Spektrofotometri Serapan Atom
Spektrofotometri serapan atom (SSA) adalah suatu metode analisis untuk
menentukan konsentrasi suatu unsur dalam suatu cuplikan yang didasarkan pada
proses penyerapan radiasi oleh atom-atom yang berada pada tingkat energi dasar
(ground state). Proses penyerapan energi terjadi pada panjang gelombang yang
spesifik dan karakteristik untuk tiap unsur. Proses penyerapan tersebut
menyebabkan atom penyerap tereksitasi, dimana elektron dari kulit atom meloncat
ke tingkat energi yang lebih tinggi. Banyaknya intensitas radiasi yang diserap
sebanding dengan jumlah atom yang berada pada tingkat energi dasar yang
menyerap energi radiasi tersebut. Dengan mengukur tingkat penyerapan radiasi
(absorbansi) atau mengukur radiasi yang diteruskan (transmitansi), maka
konsentrasi unsur di dalam cuplikan dapat ditentukan (Gandjar dan Rohman,
2007). Metode SSA berdasarkan pada prinsip absorbsi cahaya oleh atom. Atom-

Universitas Sumatera Utara

atom akan menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu, tergantung pada
sifat unsurnya (Khopkar, 1985).
2.6.1 Instrumen Spektrofotometri Serapan Atom
Menurut Harris (2007), sistem peralatan spektrofotometer serapan atom
diperlihatkan pada Gambar 2.1berikut ini.

Gambar 2.1 Komponen Spektrofotometri Serapan Atom
a. Sumber Sinar
Sumber sinar yang dipakai adalah lampu katoda berongga (hollow cathoda
lamp). Lampu terdiri atas tabung kaca tertutup yangmengandung suatu katoda dan
anoda. Katoda berbentuk silinderberongga yang terbuat dari logam atau dilapisi
dengan logam tertentu.Tabung logam ini diisi dengan gas mulia (neon atau
argon). Bilaantara anoda dan katoda diberi selisih tegangan yang tinggi (600
volt),maka

katoda

bergerakmenuju

akan

anoda

memancarkan

yang

mana

berkas-berkas

kecepatan

dan

elektron
energinya

yang
sangat

tinggi.Elektron-elektron dengan energi tinggi ini dalam perjalanannyamenuju
anoda akan bertabrakkan dengan gas-gas mulia yang diisikantadi. Akibat dari
tabrakkan-tabrakkan ini membuat unsur-unsur gasmulia akan kehilangan elektron

Universitas Sumatera Utara

dan menjadi bermuatan positif. Ioniongas mulia yang bermuatan positif ini
selanjutnya akan bergerak kekatoda dengan kecepatan dan energi yang tinggi
pula. Pada katodaterdapat unsur-unsur yang sesuai dengan unsur yang dianalisis.
Unsur-unsurini akan ditabrak oleh ion-ion positif gas mulia. Akibat tabrakanini,
unsur-unsur akan terlempar ke luar dari permukaan katoda. Atom-atomunsur dari
katoda ini mungkin akan mengalami eksitasi ketingkat energi-energi elektron
yang lebih tinggi dan akanmemancarkan spektrum pencaran dari unsur yang sama
dengan unsuryang akan dianalisis (Gandjar dan Rohman, 2007).
b. Tempat Sampel
Dalam analisis dengan SSA, sampel yang akan dianalisis harus diuraikan
menjadi atom-atom netral yang masih dalam keadaan asas. Ada berbagai macam
alat yang dapat digunakan untuk mengubah suatu sampel menjadi uap atom-atom
yaitu dengan nyala (flame) dan dengan tanpa nyala (flameless) (Gandjar dan
Rohman, 2007).
1. Nyala (flame)
Nyala digunakan untuk mengubah sampel yang berupa padatan atau cairan
menjadi bentuk uap atomnya, dan juga berfungsi untuk atomisasi. Suhu yang
dapat dicapai oleh nyala tergantung pada gas-gas yang digunakan, misalkan untuk
gas batu bara-udara, suhunya kira-kira sebesar 18000C, gas alam-udara 17000C,
Asetilen-udara 22000C, dan gas asetilen-dinitrogen oksida (N2O) sebesar 30000C
(Gandjar dan Rohman, 2007).
Pemilihan macam bahan bakar sangat mempengaruhi suhu nyala.
Komposisi perbandingannya sangat mempengaruhi suhu nyala. Sumber nyala
yang paling banyak digunakan adalah campuran asetilen sebagai bahan pembakar

Universitas Sumatera Utara

dan udara sebagai pengoksidasi. Propana-udara dipilih untuk logam-logam alkali
karena suhu nyala yang lebih rendah akan mengurangi banyaknya ionisasi. Nyala
hidrogen-udara lebih jernih daripada nyala asetilen-udara dalam daerah UV (di
bawah 220 nm) dan juga karena sifatnya yang mereduksi maka nyala ini sesuai
untuk penetapan arsenik dan selenium (Gandjar dan Rohman, 2007).
Cara pengatoman pada nyala yaitu dengan memasukkan sampel ke dalam
nyala dengan cara yang ajeg dan seragam membutuhkan suatu alat yang mampu
mendispersikan sampel secara seragam di dalam nyala. Ada beberapa cara
atomisasi dengan nyala ini, yaitu :
1. Cara langsung (Pembakaran konsumsi total atau total consumption burner)
Pada cara ini, sampel dihembuskan secara langsung ke dalam nyala, dan
semua sampel akan dibakar oleh pembakar. Variasi ukuran kabut (droplet) sangat
besar. Diameter partikel rata-rata sebesar 20 mikron, dan sejumlah partikel ada
yang mempunyai diameter lebih besar 40 mikron. Semakin besar kabut yang
melewati nyala (tanpa semuanya diuapkan), maka efisiensinya semakin rendah
(Gandjar dan Rohman, 2007).
2. Cara tidak langsung
Pada model ini, larutan sampel dicampur terlebih dahulu dengan bahan
pembakar dan bahan pengoksidasi dalam suatu kamar pencampuran sebelum
dibakar. Tetesan-tetesan yang besar akan tertahan dan tidak masuk ke dalam
nyala. Dengan cara ini, ukuran terbesar yang masuk ke dalam nyala ± 10 mikron
sehingga nyala lebih stabil dibandingkan dengan cara langsung. Masalah yang
terkait dengan penggunaan cara ini adalah adanya kemungkinan nyala membakar
pencampuran dan terjadi ledakan. Akan tetapi, hal ini dapat dihindari dengan
menggunakan lubang sempit atau dengan cara mematuhi aturan yang benar terkait

Universitas Sumatera Utara

dengan cara menghidupkan gas (Gandjar dan Rohman, 2007).
2. Tanpa nyala (flameless)
Teknik atomisasi dengan nyala dinilai kurang peka karena atom gagal
mencapai nyala, tetesan sampel yang masuk ke dalam nyala terlalu besar, dan
proses atomisasi kurang sempurna. Oleh karena itu muncullah suatu teknik
atomisasi baru yakni atomisasi tanpa nyala. Pengatoman dapat dilakukan dalam
tungku dari grafit. Sejumlah sampel diambil sedikit (untuk sampel cair diambil
hanya beberapa μL. Sementara sampel padat diambil beberapa mg), lalu
diletakkan dalam tabung grafit, kemudian tabung tersebut dipanaskan dengan
sistem elektris dengan cara melewatkan arus listrik pada grafit. Akibat pemanasan
ini, maka zat yang akan dianalisis berubah menjadi atom-atom netral dan pada
fraksi atom ini dilewatkan suatu sinar yang berasal dari lampu katoda berongga
sehingga terjadilah proses penyerapan energi yang memenuhi kaidah analisa
kualitatif (Gandjar dan Rohman, 2007).
Sistem pemanasan dengan tanpa nyala ini dapat melalui 3 tahap yaitu :
pengeringan (drying) yang membutuhkan suhu yang relatif rendah, pengabuan
(ashing) yang membutuhkan suhu yang lebih tinggi karena untuk menghilangkan
matriks kimia dengan mekanisme volatilasi atau pirolisis, dan pengatoman
(atomising). Pada umumnya waktu dan suhu pemanasan tanpa nyala dilakukan
dengan cara terprogram (Gandjar dan Rohman, 2007).
c. Monokromator
Monokromator dimaksudkan untuk memisahkan dan memilih panjang
gelombang yang digunakan dalam analisis. Dalam monokromator terdapat
chopper (pemecah sinar), suatu alat yang berputar dengan frekuensi atau
kecepatan perputaran tertentu (Gandjar dan Rohman, 2007).

Universitas Sumatera Utara

d. Detektor
Detektor digunakan untuk mengukur intensitas cahaya yang melalui
tempat pengatoman. Biasanya digunakan tabung penggandaan foton. Ada 2 cara
yang dapat digunakan dalam sistem deteksi yaitu: yang memberikan respon
terhadap radiasi resonansi dan radiasi kontinyu dan yang hanya memberikan
respon terhadap radiasi resonansi (Gandjar dan Rohman, 2007).
e. Readout
Readout merupakan suatu alat penunjuk atau dapat juga diartikan sebagai
pencatat hasil. Hasil pembacaan dapat berupa angka atau berupa kurva yang
menggambarkan absorbansi atau intensitas emisi (Gandjar dan Rohman, 2007).
2.6.2 Gangguan pada Spektrofotometri Serapan Atom
Gangguan-gangguan yang dapat terjadi dalam SSA adalah sebagai berikut:
1. Gangguan yang berasal dari matriks sampel yang mana dapat mempengaruhi
banyaknya sampel yang mencapai nyala.
2. Gangguan kimia yang dapat mempengaruhi jumlah atau banyaknya atom
yang terjadi dalam nyala (Gandjar dan Rohman, 2007).
2.6.3 Kelebihan dan keterbatasan Spektrofotometri Serapan Atom
SSA memiliki kelebihan dan keterbatasan sebagai berikut :
1. Kelebihan
SSA lebih peka dari spektroskopi emisi atom, suatu metode analisis yang
sangat spesifik yang bermanfaat dalam beberapa aspek pengendalian mutu
(Watson, 2010). Selain itu, SSA juga sederhana, akurat, dan mudah digunakan
(Sukender et al.,2012).

Universitas Sumatera Utara

2.

Keterbatasan
SSA hanya dapat diterapkan pada unsur-unsur logam, masing-masing

unsur memerlukan lampu katode rongga yang berbeda untuk penentuannya.
2.6.4

Validasi metode
Validasi metoda analisis adalah suatu tindakan penilaian terhadap

parameter tertentu, berdasarkan percobaan laboratorium, untuk membuktikan
bahwa parameter tersebut memenuhi persyaratan untuk penggunaannya (Harmita,
2004).
Beberapa parameter analisis yang harus dipertimbangkan dalam validasi
metode analisis menurut Harmita (2004) adalah sebagai berikut :
1. Kecermatan (accuracy)
Kecermatan adalah ukuran yang menunjukkan derajat kedekatan hasil
analis dengan kadar analit yang sebenarnya. Kecermatan dinyatakan sebagai
persen perolehan kembali (recovery) analit yang ditambahkan. Kecermatan
ditentukan dengan dua cara yaitu :
-

Metode simulasi (spiked-placebo recovery)
Dalam metode simulasi, sejumlah analit bahan murni ditambahkan ke

dalam campuran bahan pembawa sediaan farmasi (plasebo) lalu campuran
tersebut dianalisis dan hasilnya dibandingkan dengan kadar analit yang
ditambahkan (kadar yang sebenarnya).
-

Metodepenambahan baku (standard addition method)
Dalam metode penambahan baku, sampel dianalisis lalu sejumlah tertentu

analit yang diperiksa ditambahkan ke dalam sampel dicampur dan dianalisis lagi.
Selisih kedua hasil dibandingkan dengan kadar yang sebenarnya (hasil yang
diharapkan).Persen perolehan kembali ditentukan dengan menentukan berapa

Universitas Sumatera Utara

persenanalit yang ditambahkan tadi dapat ditemukan. Persen perolehan kembali
seharusnyatidak melebihi nilai presisiRSD. Rentang persen perolehan kembali
yang diijinkan pada setiap konsentrasi analit pada matriks dapat dilihat pada tabel
di bawah ini:
Tabel 2.1 Rentang persen perolehan kembali yang diijinkan pada setiap
konsentrasi analit pada sampel
Persen perolehan kembali yang
Jumlah analit pada sampel

diijinkan (%)

1 ppm

80-110

100 ppb

80-110

10ppb

60-115

1 ppb

40-120
Sumber: Harmita (2004)

2. Keseksamaan (precision)
Keseksamaan adalah ukuran yang menunjukkan derajat kesesuaian antara
hasil uji individual, diukur melalui penyebaran hasil individual dari rata-rata jika
prosedur diterapkan secara berulang pada sampel-sampel yang diambil dari
campuran yang homogen. Nilai simpangan baku relatif yang memenuhi
persyaratan menunjukkan adanya keseksamaan metode yang dilakukan (Harmita,
2004).
Nilai simpangan baku relatif (RSD) untuk analit dengan kadar part per
million (ppm) adalah tidak lebih dari 16% dan untuk analit dengan kadar part per
billion (ppb) RSD-nya adalah tidak lebih dari 32% (Harmita, 2004).
3. Selektivitas (Spesifisitas)
Selektivitas atau spesifisitas suatu metode adalah kemampuannya yang
hanya mengukur zat tertentu saja secara cermat dan seksama dengan adanya
komponen lain yang mungkin ada dalam matriks sampel (Harmita, 2004).

Universitas Sumatera Utara

4. Linearitas
Linearitas adalah kemampuan metode analisis yang memberikan respon
yang secara langsung atau dengan bantuan transformasi matematik yang baik,
proposional terhadap konsentrasi analit dalam sampel (Harmita, 2004).
5. Batas Deteksi (Limit of Detection, LOD) dan Batas Kuantitasi (Limit of
Quantitation, LOQ)
Batas deteksi didefinisikan sebagai konsentrasi analit terendah dalam
sampel yang masih dapat dideteksi tetapi tidak dikuantitasi pada kondisi
percobaan yang dilakukan.Batas deteksi dinyatakan dalam konsentrasi analit
(persen, bagian per juta) dalam sampel (Harmita, 2004).
Batas kuantitasi didefinisikan sebagai konsentrasi analit terendah dalam
sampel yang dapat ditentukan dengan presisi dan akurasi.Batas ini dinyatakan
dalam konsentrasi analit (persen, bagian per juta) dalam sampel (Harmita, 2004).

Universitas Sumatera Utara