Analisis Cemaran Timbal, Kadmium dan Tembaga pada Es Balok Secara Spektrofotometri Serapan Atom
ANALISIS CEMARAN TIMBAL, KADMIUM DAN
TEMBAGA PADA ES BALOK SECARA
SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM
SKRIPSI
OLEH:
LEONARDO KESUMA
NIM 121501092
PROGRAM SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
ANALISIS CEMARAN TIMBAL, KADMIUM DAN
TEMBAGA PADA ES BALOK SECARA
SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
Gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
OLEH:
LEONARDO KESUMA
NIM 121501092
PROGRAM SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PENGESAHAN SKRIPSI
ANALISIS CEMARAN TIMBAL, KADMIUM DAN TEMBAGA
PADA ES BALOK SECARA SPEKTROFOTOMETRI
SERAPAN ATOM
OLEH:
LEONARDO KESUMA
NIM 121501092
Dipertahankan di Hadapan Panitia Penguji Skripsi
Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara
Pada Tanggal: 19 Agustus 2016
Disetujui Oleh:
Pembimbing I,
Panitia Penguji,
Drs. Fathur Rahman Harun, M.Si., Apt.
NIP 195201041980031002
Prof. Dr. Ginda Haro, M.Sc., Apt.
NIP 195108161980031002
Pembimbing II,
Drs. Fathur Rahman Harun, M.Si., Apt.
NIP 195201041980031002
Prof. Dr. rer. nat. E. De Lux Putra, S.U., Apt.
NIP 195306191983031001
Drs. Nahitma Ginting, M.Si., Apt.
NIP 195406281983031002
Sri Yuliasmi, M.Si., Apt.
NIP 198207032008122002
Medan, September 2016
Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
Dekan,
Dr. Masfria M.S., Apt.
NIP 195707231986012001
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala limpahan
anugerah dan karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan
penyusunan skripsi ini yang berjudul “Analisis Cemaran Timbal, Kadmium dan
Tembaga pada Es Balok Secara Spektrofotometri Serapan Atom”. Skripsi ini
diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi dari
Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih yang sebesarbesarnya kepadaIbu Dr. Masfria, M.S., Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi.
Bapak Drs. Fathur Rahman Harun, M.Si., Apt., dan Bapak Prof. Dr. rer. nat.
Effendy De Lux Putra, S.U., Apt., selaku pembimbing yang telah membimbing
dengan penuh kesabaran, tulus dan ikhlas selama penelitian hingga menyelesaikan
penulisan skripsi ini. Ibu Dra. Siti Nurbaya, M.Si., Apt., selaku Penasehat
Akademik yang memberikan motivasi dan bimbingan kepada penulis selama
perkuliahan. Bapak Prof. Dr. Ginda Haro, M.Sc., Apt., Bapak Drs. Nahitma
Ginting, M.Si., Apt., dan Sri Yuliasmi, M.Si., Apt., selaku dosen penguji yang
telah memberikan masukan, arahan, kritik dan saran dalam penyusunan skripsi ini
dan seluruh staf pengajar Fakultas Farmasi.
Penulis mempersembahkan rasa terima kasih yang tak terhingga dan
penghargaan yang sebesar-besarnya kepada Ayahanda Saleh dan Ibunda Yen Yen,
serta adik-adik yang tiada hentinya berdoa dan berkorban dengan tulus ikhlas
memberikan dukungan baik moril maupun materil selama perkuliahan hingga
penyelesaian skripsi ini.
iv
Universitas Sumatera Utara
Pada kesempatan ini juga penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih
kepada Desi, Endang, Ufa dan Yulia sebagai sahabat yang telah memberikan
dukungan, semangat serta doanya kepada penulis. Penulis juga mengucapkan
terima kasih kepada teman-teman seangkatan atas doa dan dukungannya.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penulisan
skripsi ini, dengan itu sangat diharapkan kritik dan saran yang bersifat
membangun dari semua pihak guna perbaikan skripsi ini. Akhir kata penulis
berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Medan,
September 2016
Penulis,
Leonardo Kesuma
NIM 121501092
v
Universitas Sumatera Utara
SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT
Saya yang bertanda tangan di bawah ini,
Nama
: Leonardo Kesuma
Nomor Induk Mahasiswa
: 121501092
Program Studi
: Reguler Farmasi
Judul Skripsi
: Analisis Cemaran Timbal, Kadmium dan Tembaga
Pada Es Balok Secara Spektrofotometri Serapan
Atom
Dengan ini menyatakan bahwa skripsi ini ditulis berdasarkan data dari hasil
pekerjaan yang saya lakukan sendiri, dan belum pernah diajukan oleh orang lain
untuk memperoleh gelar kesarjanaan di perguruan tinggi lain, dan bukan plagiat
karena kutipan yang ditulis telah disebutkan sumbernya di dalam daftar pustaka.
Apabila dikemudian hari ada pengaduan dari pihak lain karena di dalam skripsi ini
ditemukan plagiat karena kesalahan saya sendiri, maka saya bersedia menerima
sanksi apapun oleh Program Studi Farmasi Fakultas Farmasi Universitas Utara,
dan bukan menjadi tanggung jawab pembimbing.
Demikianlah surat pernyataan ini saya perbuat dengan sebenarnya untuk dapat
digunakan jika diperlukan sebagaimana mestinya.
Medan, Agustus 2016
Yang membuat pernyataan,
Leonardo Kesuma
NIM 121501092
vi
Universitas Sumatera Utara
ANALISIS CEMARANTIMBAL, KADMIUM DANTEMBAGA PADA ES
BALOK SECARA SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM
ABSTRAK
Es balok merupakan hasil pembekuan dari air. Penggunaan es balok di
dalam kehidupan manusia cukup luas, salah satunya untuk dikonsumsi secara
langsung, oleh karena itu maka air yang digunakan sebagai bahan baku es balok
haruslah air layak minum. Logam berat (timbal, kadmium, dan tembaga) jika
terkandung di dalam air minum, akan terakumulasi di dalam tubuh dan dapat
mengakibatkan keracunan pada manusia. Keracunan logam berat ini pada manusia
dapat mengakibatkan efek negatif, yaitu timbulnya kerusakan pada jaringan,
terutama jaringan hati dan ginjal. Tujuan penelitian ini adalah Menentukan kadar
cemaran Timbal, kadmium, dan tembaga pada es balok.
Penetapan kadar dilakukan dengan spektrofotometri serapan atom (SSA),
menggunakan nyala udara-asetilen pada panjang gelombang berturut-turut untuk
timbal, kadmium, dan tembaga yaitu 283,3, 228,8, dan 324,8 nm. Sedangkan
persyaratan kadar mineral berdasarkan persyaratan air minum yang terdapat dalam
peraturan
menteri
kesehatan
Republik
Indonesia
No.
492/MENKES/PER/VI/2010. Keuntungan dari metode ini adalah selektif dan
sensitif.
Hasil penelitian kadar rata-rata cemaran logam timbal pada sampel A,
yaitu 4,3385 ± 0,3194 x 10-2 mg/L; sampel B, yaitu 4,7595 ± 0,2373 x 10-2 mg/L;
sampel C, yaitu 4,7251 ± 0,2191 x 10-2 mg/L; dan sampel D, yaitu 3,6082 ±
0,2191 x 10-2 mg/L.Kadar cemaran logam kadmium pada sampel A, yaitu 0,2862
± 0,0405 x 10-2 mg/L; sampel B, yaitu 0,5330 ± 0,0647 x 10-2 mg/L; sampel C,
yaitu 0,2495 ± 0,0578 x 10-2 mg/L; dan sampel D, yaitu 0,2740 ± 0,0389 x 10-2
mg/L. Kadar cemaran logam tembaga yang terdapat dalam sampel A, yaitu 9,6383
± 0,7805 x 10-2 mg/L; sampel B, yaitu 9,0511 ± 0,4851 x 10-2 mg/L; sampel C,
yaitu 9,1163 ± 0,8061 x 10-2 mg/L; dan sampel D, yaitu 9,7688 ± 0,7804 x 10-2
mg/L.Dari hasil tersebut diketahui bahwa es balok yang diperiksa tidak melebihi
batas yang ditetapkan untuk tembaga, tetapi melebihi batas yang ditetapkan untuk
timbal, dan pada sampel B melebihi batas yang ditetapkan untuk kadmium.
Kata kunci: es balok, spektrofotometer serapan atom, timbal, kadmium, tembaga.
vii
Universitas Sumatera Utara
ANALYSIS OF CONTAMINATION FOR LEAD,
CADMIUM,ANDCOPPER IN ICE BLOCK BY USING ATOMIC
ABSORPTION SPECTROPHOTOMETRY
ABSTRACT
Ice block is the result of freezing water. The use of ice block in human life
are quite spacious, one of them to be consumed directly, therefore the water used
as the raw material of ice blocks must be potable water. Heavy metals (lead,
cadmium, and copper) if contained in water can accumulate in the body and can
cause poisoning in humans. This heavy metal poisoning in humans can lead to
negative effects, that is damage to the tissues, especially the liver and kidneys.The
purpose of this study was Determining levels of contamination of lead, cadmium,
and copper on the ice block.
The assay is done by atomic absorption spectrophotometry (AAS),
performed with air-acetylene flame at wavelength for lead, cadmium, and copper
is 283.3, 228.8, and 324.8 nm. While the mineral content requirements based on
the qualification of drinking water in Republic of Indonesia health minister
regulations No. 492/MENKES/PER/VI/2010. The advantage of this method is
selective and sensitive.
The result of this research show average level of lead metal contamination
on sample A is 4.3385 ± 0.3194 x 10-2 mg/L; sample B is 4.7595 ± 0.2373 x 10-2
mg/L; sample C is4.7251 ± 0.2191 x 10-2; and sample D is3.6082 ± 0.2191 x 10-2
mg/L. average level of cadmium metal contamination on sample A is 0.2862 ±
0.0405 x 10-2 mg/L; sample B is 0.5330 ± 0.0647 x 10-2 mg/L; sample C is
0.2495 ± 0.0578 x 10-2; dan sample D is 0.2740 ± 0.0389 x 10-2 mg/L; average
level of copper metal contamination on sample A is 9.6383 ± 0.7805 x 10-2 mg/L;
sample B is 9.0511 ± 0.4851 x 10-2 mg/L; sample C is 9.1163 ± 0.8061 x 102
mg/L; dan sample D is 9.7688 ± 0.7804 x 10-2 mg/L;
Key word: ice block, atomic absorption spectrophotometry, lead, cadmium,
copper.
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL ......................................................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN ......................................................................
iii
KATA PENGANTAR ..............................................................................
iv
SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT ..........................................
vi
ABSTRAK ...............................................................................................
vii
ABSTRACT .............................................................................................
viii
DAFTAR ISI ............................................................................................
ix
DAFTAR TABEL ....................................................................................
xiii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................
xiv
DAFTAR GAMBAR DALAM LAMPIRAN ..........................................
xv
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................
xvi
BAB I PENDAHULUAN .....................................................................
1
1.1 Latar Belakang .....................................................................
1
1.2 Perumusan Masalah .............................................................
3
1.3 Hipotesis ..............................................................................
3
1.4 Tujuan Penelitian .................................................................
3
1.5 Manfaat Penelitian ...............................................................
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA .............................................................
4
2.1 Air .........................................................................................
4
2.2 Air Minum ............................................................................
5
2.3 Standar Kualitas Air Minum .................................................
6
2.4 Logam Berat .........................................................................
6
ix
Universitas Sumatera Utara
2.4.1 Timbal (Pb).................................................................
7
2.4.1.1 Toksisitas timbal (Pb) .....................................
7
2.4.2 Kadmium (Cd) ............................................................
8
2.4.2.1 Toksisitas kadmium (Cd)................................
8
2.4.3 Tembaga (Cu) .............................................................
8
2.4.3.1 Toksisitas tembaga (Cu) .................................
9
2.5 Analisis Timbal, Kadmium dan Tembaga ............................
9
2.5.1 Analisis gravimetri .....................................................
9
2.5.2 Spektrofotometri serapan atom ..................................
10
2.5.2.1 Bahan bakar dan bahan pengoksidasi .............
10
2.5.2.2 Komponen spektrofotometer serapan atom ....
11
2.5.2.3 Gangguan-gangguan pada spektrofotometri
serapan atom ...................................................
14
2.6 Validasi Metode ....................................................................
15
BAB III METODE PENELITIAN............................................................
18
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ...............................................
18
3.2 Jenis Penelitian......................................................................
18
3.3 Metode Pengambilan Sampel ...............................................
18
3.4 Bahan ....................................................................................
18
3.5 Alat ........................................................................................
19
3.6 Pembuatan Larutan Sampel .................................................
19
3.7 Pembuatan Larutan Standar ..................................................
19
3.7.1 Larutan standar timbal (Pb) ........................................
19
3.7.2 Penentuan linearitas kurva kalibrasi timbal (Pb) ........
20
3.7.3 Larutan standar kadmium (Cd) ..................................
20
x
Universitas Sumatera Utara
3.7.4 Penentuan sinearitas kurva kalibrasi kadmium
(Cd) .............................................................................
20
3.7.5 Larutan standar tembaga (Cu) ....................................
21
3.7.6 Penentuan linearitas kurva kalibrasi tembaga
(Cu) .............................................................................
21
3.8 Pengukuran Larutan Sampel dengan Spektrofotometer
Serapan Atom .......................................................................
21
3.8.1 Penghitungan kadar timbal, kadmium, dan
tembaga ......................................................................
21
3.8.2 Penolakan hasil pengamatan ......................................
22
3.9 Validasi Metode ....................................................................
23
3.9.1 Uji perolehan kembali (recovery)...............................
23
3.9.2 Penentuan linearitas ....................................................
23
3.9.3 Penentuan batas deteksi dan batas kuantitasi .............
24
3.9.4 Simpangan baku relatif ...............................................
24
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN...................................................
26
4.1 Analisis Kuantitatif ...............................................................
26
4.1.1 Kurva kalibrasi timbal, kadmium, dan tembaga ..........
26
4.1.2 Penetapan kadar timbal, kadmium, dan tembaga ........
28
4.2 Analisis Data Secara Statistik ...............................................
30
4.2.1 Analisis data dengan uji t .............................................
30
4.3 Batas Deteksidan Batas Kuantitasi .......................................
30
4.4 Uji Perolehan Kembali (Recovery) .......................................
31
4.5 Simpangan Baku Relatif .......................................................
32
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN...................................................
33
5.1 Kesimpulan ...........................................................................
33
xi
Universitas Sumatera Utara
5.2 Saran .....................................................................................
33
DAFTAR PUSTAKA ...............................................................................
34
xii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
2.1
Temperatur Maksimum Berbagai Nyala .....................................
11
2.2
Rentang Persen Perolehan Kembali yang Diijinkan pada Setiap
Konsentrasi Analit pada Sampel .................................................
16
Hasil Penetapan Kadar Timbal, Kadmium dan Tembaga
dalamSampel ...............................................................................
28
Batas deteksi dan batas kuantitasi timbal, kadmium, dan
tembaga .......................................................................................
31
Persen perolehan kembali (recovery) kadar timbal, kadmium,
dantembaga .................................................................................
31
Nilai simpangan baku dan simpangan baku relatif kadar
timbal, kadmium, dan tembaga ...................................................
32
4.1
4.2
4.3
4.4
xiii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
2.1
Komponen Spektrofotometer Serapan Atom ..............................
11
4.1
Kurva Kalibrasi Timbal (Pb) ......................................................
26
4.2
Kurva Kalibrasi Kadmium (Cd)..................................................
27
4.3
Kurva Kalibrasi Tembaga (Cu) ...................................................
27
xiv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR DALAM LAMPIRAN
Gambar
Halaman
1
Sampel A.....................................................................................
36
2
Sampel B ....................................................................................
36
3
Sampel C ....................................................................................
36
4
Sampel D ....................................................................................
36
5
Alat Spektrofotometer Serapan Atom Hitachi Z-2000 ...............
36
xv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
1
Halaman
Gambar Sampel dan Alat Spektrofotometer Serapan Atom
(SSA) ........................................................................................
36
Bagan Alir Proses Penyiapan Sampel sampai Pengukuran
Sampel ......................................................................................
39
Data kalibrasi Timbal dengan Spektrofotometer Serapan
Atom, Perhitungan Persamaan Garis Regresi dan Koefisien
Korelasi (r)................................................................................
40
Data kalibrasi Kadmium dengan Spektrofotometer Serapan
Atom, Perhitungan Persamaan Garis Regresi dan Koefisien
Korelasi (r)................................................................................
42
Data kalibrasi Tembaga dengan Spektrofotometer Serapan
Atom, Perhitungan Persamaan Garis Regresi dan Koefisien
Korelasi (r)................................................................................
46
Hasil Analisis Kadar Timbal, Kadmium dan Tembaga dari Es
Balok .........................................................................................
48
Contoh Perhitungan Kadar Timbal, Kadmium dan Tembaga
pada Es Balok ...........................................................................
50
8
Perhitungan Statistik Kadar Timbal dalam Sampel..................
52
9
Perhitungan Statistik Kadar Kadmium dalam Sampel ............
61
10
Perhitungan Statistik Kadar Tembaga dalam Sampel ..............
69
11
Perhitungan Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi pada
Sampel ......................................................................................
78
Hasil Uji Recovery Timbal, Kadmium, dan Tembaga
SetelahPenambahan
Masing-masing
Larutan
Baku
padaSampel A ...........................................................................
81
Contoh Perhitungan Uji Perolehan Kembali Timbal,
Kadmium, dan Tembaga dalam Sampel ..................................
82
Perhitungan Simpangan Baku Relatif (RSD) Kadar Timbal,
Kadmium, dan Tembaga dalam Sampel ..................................
85
15
Tabel Distribusi t .....................................................................
88
16
Batas Maksimum Cemaran Logam Berat dalam air minum ....
89
2
3
4
5
6
7
12
13
14
xvi
Universitas Sumatera Utara
TEMBAGA PADA ES BALOK SECARA
SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM
SKRIPSI
OLEH:
LEONARDO KESUMA
NIM 121501092
PROGRAM SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
ANALISIS CEMARAN TIMBAL, KADMIUM DAN
TEMBAGA PADA ES BALOK SECARA
SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh
Gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
OLEH:
LEONARDO KESUMA
NIM 121501092
PROGRAM SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PENGESAHAN SKRIPSI
ANALISIS CEMARAN TIMBAL, KADMIUM DAN TEMBAGA
PADA ES BALOK SECARA SPEKTROFOTOMETRI
SERAPAN ATOM
OLEH:
LEONARDO KESUMA
NIM 121501092
Dipertahankan di Hadapan Panitia Penguji Skripsi
Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara
Pada Tanggal: 19 Agustus 2016
Disetujui Oleh:
Pembimbing I,
Panitia Penguji,
Drs. Fathur Rahman Harun, M.Si., Apt.
NIP 195201041980031002
Prof. Dr. Ginda Haro, M.Sc., Apt.
NIP 195108161980031002
Pembimbing II,
Drs. Fathur Rahman Harun, M.Si., Apt.
NIP 195201041980031002
Prof. Dr. rer. nat. E. De Lux Putra, S.U., Apt.
NIP 195306191983031001
Drs. Nahitma Ginting, M.Si., Apt.
NIP 195406281983031002
Sri Yuliasmi, M.Si., Apt.
NIP 198207032008122002
Medan, September 2016
Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
Dekan,
Dr. Masfria M.S., Apt.
NIP 195707231986012001
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala limpahan
anugerah dan karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan
penyusunan skripsi ini yang berjudul “Analisis Cemaran Timbal, Kadmium dan
Tembaga pada Es Balok Secara Spektrofotometri Serapan Atom”. Skripsi ini
diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi dari
Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih yang sebesarbesarnya kepadaIbu Dr. Masfria, M.S., Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi.
Bapak Drs. Fathur Rahman Harun, M.Si., Apt., dan Bapak Prof. Dr. rer. nat.
Effendy De Lux Putra, S.U., Apt., selaku pembimbing yang telah membimbing
dengan penuh kesabaran, tulus dan ikhlas selama penelitian hingga menyelesaikan
penulisan skripsi ini. Ibu Dra. Siti Nurbaya, M.Si., Apt., selaku Penasehat
Akademik yang memberikan motivasi dan bimbingan kepada penulis selama
perkuliahan. Bapak Prof. Dr. Ginda Haro, M.Sc., Apt., Bapak Drs. Nahitma
Ginting, M.Si., Apt., dan Sri Yuliasmi, M.Si., Apt., selaku dosen penguji yang
telah memberikan masukan, arahan, kritik dan saran dalam penyusunan skripsi ini
dan seluruh staf pengajar Fakultas Farmasi.
Penulis mempersembahkan rasa terima kasih yang tak terhingga dan
penghargaan yang sebesar-besarnya kepada Ayahanda Saleh dan Ibunda Yen Yen,
serta adik-adik yang tiada hentinya berdoa dan berkorban dengan tulus ikhlas
memberikan dukungan baik moril maupun materil selama perkuliahan hingga
penyelesaian skripsi ini.
iv
Universitas Sumatera Utara
Pada kesempatan ini juga penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih
kepada Desi, Endang, Ufa dan Yulia sebagai sahabat yang telah memberikan
dukungan, semangat serta doanya kepada penulis. Penulis juga mengucapkan
terima kasih kepada teman-teman seangkatan atas doa dan dukungannya.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penulisan
skripsi ini, dengan itu sangat diharapkan kritik dan saran yang bersifat
membangun dari semua pihak guna perbaikan skripsi ini. Akhir kata penulis
berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Medan,
September 2016
Penulis,
Leonardo Kesuma
NIM 121501092
v
Universitas Sumatera Utara
SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT
Saya yang bertanda tangan di bawah ini,
Nama
: Leonardo Kesuma
Nomor Induk Mahasiswa
: 121501092
Program Studi
: Reguler Farmasi
Judul Skripsi
: Analisis Cemaran Timbal, Kadmium dan Tembaga
Pada Es Balok Secara Spektrofotometri Serapan
Atom
Dengan ini menyatakan bahwa skripsi ini ditulis berdasarkan data dari hasil
pekerjaan yang saya lakukan sendiri, dan belum pernah diajukan oleh orang lain
untuk memperoleh gelar kesarjanaan di perguruan tinggi lain, dan bukan plagiat
karena kutipan yang ditulis telah disebutkan sumbernya di dalam daftar pustaka.
Apabila dikemudian hari ada pengaduan dari pihak lain karena di dalam skripsi ini
ditemukan plagiat karena kesalahan saya sendiri, maka saya bersedia menerima
sanksi apapun oleh Program Studi Farmasi Fakultas Farmasi Universitas Utara,
dan bukan menjadi tanggung jawab pembimbing.
Demikianlah surat pernyataan ini saya perbuat dengan sebenarnya untuk dapat
digunakan jika diperlukan sebagaimana mestinya.
Medan, Agustus 2016
Yang membuat pernyataan,
Leonardo Kesuma
NIM 121501092
vi
Universitas Sumatera Utara
ANALISIS CEMARANTIMBAL, KADMIUM DANTEMBAGA PADA ES
BALOK SECARA SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM
ABSTRAK
Es balok merupakan hasil pembekuan dari air. Penggunaan es balok di
dalam kehidupan manusia cukup luas, salah satunya untuk dikonsumsi secara
langsung, oleh karena itu maka air yang digunakan sebagai bahan baku es balok
haruslah air layak minum. Logam berat (timbal, kadmium, dan tembaga) jika
terkandung di dalam air minum, akan terakumulasi di dalam tubuh dan dapat
mengakibatkan keracunan pada manusia. Keracunan logam berat ini pada manusia
dapat mengakibatkan efek negatif, yaitu timbulnya kerusakan pada jaringan,
terutama jaringan hati dan ginjal. Tujuan penelitian ini adalah Menentukan kadar
cemaran Timbal, kadmium, dan tembaga pada es balok.
Penetapan kadar dilakukan dengan spektrofotometri serapan atom (SSA),
menggunakan nyala udara-asetilen pada panjang gelombang berturut-turut untuk
timbal, kadmium, dan tembaga yaitu 283,3, 228,8, dan 324,8 nm. Sedangkan
persyaratan kadar mineral berdasarkan persyaratan air minum yang terdapat dalam
peraturan
menteri
kesehatan
Republik
Indonesia
No.
492/MENKES/PER/VI/2010. Keuntungan dari metode ini adalah selektif dan
sensitif.
Hasil penelitian kadar rata-rata cemaran logam timbal pada sampel A,
yaitu 4,3385 ± 0,3194 x 10-2 mg/L; sampel B, yaitu 4,7595 ± 0,2373 x 10-2 mg/L;
sampel C, yaitu 4,7251 ± 0,2191 x 10-2 mg/L; dan sampel D, yaitu 3,6082 ±
0,2191 x 10-2 mg/L.Kadar cemaran logam kadmium pada sampel A, yaitu 0,2862
± 0,0405 x 10-2 mg/L; sampel B, yaitu 0,5330 ± 0,0647 x 10-2 mg/L; sampel C,
yaitu 0,2495 ± 0,0578 x 10-2 mg/L; dan sampel D, yaitu 0,2740 ± 0,0389 x 10-2
mg/L. Kadar cemaran logam tembaga yang terdapat dalam sampel A, yaitu 9,6383
± 0,7805 x 10-2 mg/L; sampel B, yaitu 9,0511 ± 0,4851 x 10-2 mg/L; sampel C,
yaitu 9,1163 ± 0,8061 x 10-2 mg/L; dan sampel D, yaitu 9,7688 ± 0,7804 x 10-2
mg/L.Dari hasil tersebut diketahui bahwa es balok yang diperiksa tidak melebihi
batas yang ditetapkan untuk tembaga, tetapi melebihi batas yang ditetapkan untuk
timbal, dan pada sampel B melebihi batas yang ditetapkan untuk kadmium.
Kata kunci: es balok, spektrofotometer serapan atom, timbal, kadmium, tembaga.
vii
Universitas Sumatera Utara
ANALYSIS OF CONTAMINATION FOR LEAD,
CADMIUM,ANDCOPPER IN ICE BLOCK BY USING ATOMIC
ABSORPTION SPECTROPHOTOMETRY
ABSTRACT
Ice block is the result of freezing water. The use of ice block in human life
are quite spacious, one of them to be consumed directly, therefore the water used
as the raw material of ice blocks must be potable water. Heavy metals (lead,
cadmium, and copper) if contained in water can accumulate in the body and can
cause poisoning in humans. This heavy metal poisoning in humans can lead to
negative effects, that is damage to the tissues, especially the liver and kidneys.The
purpose of this study was Determining levels of contamination of lead, cadmium,
and copper on the ice block.
The assay is done by atomic absorption spectrophotometry (AAS),
performed with air-acetylene flame at wavelength for lead, cadmium, and copper
is 283.3, 228.8, and 324.8 nm. While the mineral content requirements based on
the qualification of drinking water in Republic of Indonesia health minister
regulations No. 492/MENKES/PER/VI/2010. The advantage of this method is
selective and sensitive.
The result of this research show average level of lead metal contamination
on sample A is 4.3385 ± 0.3194 x 10-2 mg/L; sample B is 4.7595 ± 0.2373 x 10-2
mg/L; sample C is4.7251 ± 0.2191 x 10-2; and sample D is3.6082 ± 0.2191 x 10-2
mg/L. average level of cadmium metal contamination on sample A is 0.2862 ±
0.0405 x 10-2 mg/L; sample B is 0.5330 ± 0.0647 x 10-2 mg/L; sample C is
0.2495 ± 0.0578 x 10-2; dan sample D is 0.2740 ± 0.0389 x 10-2 mg/L; average
level of copper metal contamination on sample A is 9.6383 ± 0.7805 x 10-2 mg/L;
sample B is 9.0511 ± 0.4851 x 10-2 mg/L; sample C is 9.1163 ± 0.8061 x 102
mg/L; dan sample D is 9.7688 ± 0.7804 x 10-2 mg/L;
Key word: ice block, atomic absorption spectrophotometry, lead, cadmium,
copper.
viii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL ......................................................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN ......................................................................
iii
KATA PENGANTAR ..............................................................................
iv
SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT ..........................................
vi
ABSTRAK ...............................................................................................
vii
ABSTRACT .............................................................................................
viii
DAFTAR ISI ............................................................................................
ix
DAFTAR TABEL ....................................................................................
xiii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................
xiv
DAFTAR GAMBAR DALAM LAMPIRAN ..........................................
xv
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................
xvi
BAB I PENDAHULUAN .....................................................................
1
1.1 Latar Belakang .....................................................................
1
1.2 Perumusan Masalah .............................................................
3
1.3 Hipotesis ..............................................................................
3
1.4 Tujuan Penelitian .................................................................
3
1.5 Manfaat Penelitian ...............................................................
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA .............................................................
4
2.1 Air .........................................................................................
4
2.2 Air Minum ............................................................................
5
2.3 Standar Kualitas Air Minum .................................................
6
2.4 Logam Berat .........................................................................
6
ix
Universitas Sumatera Utara
2.4.1 Timbal (Pb).................................................................
7
2.4.1.1 Toksisitas timbal (Pb) .....................................
7
2.4.2 Kadmium (Cd) ............................................................
8
2.4.2.1 Toksisitas kadmium (Cd)................................
8
2.4.3 Tembaga (Cu) .............................................................
8
2.4.3.1 Toksisitas tembaga (Cu) .................................
9
2.5 Analisis Timbal, Kadmium dan Tembaga ............................
9
2.5.1 Analisis gravimetri .....................................................
9
2.5.2 Spektrofotometri serapan atom ..................................
10
2.5.2.1 Bahan bakar dan bahan pengoksidasi .............
10
2.5.2.2 Komponen spektrofotometer serapan atom ....
11
2.5.2.3 Gangguan-gangguan pada spektrofotometri
serapan atom ...................................................
14
2.6 Validasi Metode ....................................................................
15
BAB III METODE PENELITIAN............................................................
18
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ...............................................
18
3.2 Jenis Penelitian......................................................................
18
3.3 Metode Pengambilan Sampel ...............................................
18
3.4 Bahan ....................................................................................
18
3.5 Alat ........................................................................................
19
3.6 Pembuatan Larutan Sampel .................................................
19
3.7 Pembuatan Larutan Standar ..................................................
19
3.7.1 Larutan standar timbal (Pb) ........................................
19
3.7.2 Penentuan linearitas kurva kalibrasi timbal (Pb) ........
20
3.7.3 Larutan standar kadmium (Cd) ..................................
20
x
Universitas Sumatera Utara
3.7.4 Penentuan sinearitas kurva kalibrasi kadmium
(Cd) .............................................................................
20
3.7.5 Larutan standar tembaga (Cu) ....................................
21
3.7.6 Penentuan linearitas kurva kalibrasi tembaga
(Cu) .............................................................................
21
3.8 Pengukuran Larutan Sampel dengan Spektrofotometer
Serapan Atom .......................................................................
21
3.8.1 Penghitungan kadar timbal, kadmium, dan
tembaga ......................................................................
21
3.8.2 Penolakan hasil pengamatan ......................................
22
3.9 Validasi Metode ....................................................................
23
3.9.1 Uji perolehan kembali (recovery)...............................
23
3.9.2 Penentuan linearitas ....................................................
23
3.9.3 Penentuan batas deteksi dan batas kuantitasi .............
24
3.9.4 Simpangan baku relatif ...............................................
24
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN...................................................
26
4.1 Analisis Kuantitatif ...............................................................
26
4.1.1 Kurva kalibrasi timbal, kadmium, dan tembaga ..........
26
4.1.2 Penetapan kadar timbal, kadmium, dan tembaga ........
28
4.2 Analisis Data Secara Statistik ...............................................
30
4.2.1 Analisis data dengan uji t .............................................
30
4.3 Batas Deteksidan Batas Kuantitasi .......................................
30
4.4 Uji Perolehan Kembali (Recovery) .......................................
31
4.5 Simpangan Baku Relatif .......................................................
32
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN...................................................
33
5.1 Kesimpulan ...........................................................................
33
xi
Universitas Sumatera Utara
5.2 Saran .....................................................................................
33
DAFTAR PUSTAKA ...............................................................................
34
xii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
2.1
Temperatur Maksimum Berbagai Nyala .....................................
11
2.2
Rentang Persen Perolehan Kembali yang Diijinkan pada Setiap
Konsentrasi Analit pada Sampel .................................................
16
Hasil Penetapan Kadar Timbal, Kadmium dan Tembaga
dalamSampel ...............................................................................
28
Batas deteksi dan batas kuantitasi timbal, kadmium, dan
tembaga .......................................................................................
31
Persen perolehan kembali (recovery) kadar timbal, kadmium,
dantembaga .................................................................................
31
Nilai simpangan baku dan simpangan baku relatif kadar
timbal, kadmium, dan tembaga ...................................................
32
4.1
4.2
4.3
4.4
xiii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
2.1
Komponen Spektrofotometer Serapan Atom ..............................
11
4.1
Kurva Kalibrasi Timbal (Pb) ......................................................
26
4.2
Kurva Kalibrasi Kadmium (Cd)..................................................
27
4.3
Kurva Kalibrasi Tembaga (Cu) ...................................................
27
xiv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR DALAM LAMPIRAN
Gambar
Halaman
1
Sampel A.....................................................................................
36
2
Sampel B ....................................................................................
36
3
Sampel C ....................................................................................
36
4
Sampel D ....................................................................................
36
5
Alat Spektrofotometer Serapan Atom Hitachi Z-2000 ...............
36
xv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
1
Halaman
Gambar Sampel dan Alat Spektrofotometer Serapan Atom
(SSA) ........................................................................................
36
Bagan Alir Proses Penyiapan Sampel sampai Pengukuran
Sampel ......................................................................................
39
Data kalibrasi Timbal dengan Spektrofotometer Serapan
Atom, Perhitungan Persamaan Garis Regresi dan Koefisien
Korelasi (r)................................................................................
40
Data kalibrasi Kadmium dengan Spektrofotometer Serapan
Atom, Perhitungan Persamaan Garis Regresi dan Koefisien
Korelasi (r)................................................................................
42
Data kalibrasi Tembaga dengan Spektrofotometer Serapan
Atom, Perhitungan Persamaan Garis Regresi dan Koefisien
Korelasi (r)................................................................................
46
Hasil Analisis Kadar Timbal, Kadmium dan Tembaga dari Es
Balok .........................................................................................
48
Contoh Perhitungan Kadar Timbal, Kadmium dan Tembaga
pada Es Balok ...........................................................................
50
8
Perhitungan Statistik Kadar Timbal dalam Sampel..................
52
9
Perhitungan Statistik Kadar Kadmium dalam Sampel ............
61
10
Perhitungan Statistik Kadar Tembaga dalam Sampel ..............
69
11
Perhitungan Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi pada
Sampel ......................................................................................
78
Hasil Uji Recovery Timbal, Kadmium, dan Tembaga
SetelahPenambahan
Masing-masing
Larutan
Baku
padaSampel A ...........................................................................
81
Contoh Perhitungan Uji Perolehan Kembali Timbal,
Kadmium, dan Tembaga dalam Sampel ..................................
82
Perhitungan Simpangan Baku Relatif (RSD) Kadar Timbal,
Kadmium, dan Tembaga dalam Sampel ..................................
85
15
Tabel Distribusi t .....................................................................
88
16
Batas Maksimum Cemaran Logam Berat dalam air minum ....
89
2
3
4
5
6
7
12
13
14
xvi
Universitas Sumatera Utara