7
lingkungan adalah Merkuri Hg, Timbal Pb, Arsenik As, Kadmiun Cd, Kromium Cr dan Nikel Ni. Logam-logam tersebut dapat mengumpul di dalam
tubuh suatu organisme dan tetap tinggal dalam tubuh dalam jangka waktu yang lama sebagai racun terakumulasi Kristanto, 2002.
2.5 Sumber Pencemaran
Penggolongan sumber pencemaran dapat dibedakan menjadi dua, yaitu: a.
Limbah DomestikRumah Tangga Limbah domestik adalah semua limbah yang berasal dari kamar mandi,
WC, dapur, tempat cuci pakaian, apotik, rumah sakit, dari perkampungan, kota, terminal dan sebagainya.
b. Limbah Non-domestik
Limbah non-domestik sangat bervariasi, diantaranya berasal dari pabrik, pertanian, peternakan, perikanan, transportasi, dan sumber-sumber lainnya
Kristanto, 2002.
2.6 Baku Mutu Air
Baku mutu air pada sumber air adalah batas kadar yang diperkenankan bagi zat atau bahan pencemar terdapat di dalam air, tetapi air tersebut tetap dapat
digunakan sesuai kriterianya Kristanto, 2002.
2.7 Sungai
Sungai adalah aliran air yang besar dan memanjang yang mengalir secara terus menerus dari hulu sumber menuju hilir muara. Kemanfaatan terbesar
sebuah sungai adalah untuk irigasi pertanian, bahan baku air minum, sebagai
Universitas Sumatera Utara
8
saluran pembuangan air hujan dan air limbah, bahkan sebenarnya potensial untuk dijadikan objek wisata sungai Agus, 2012.
2.7.1 Pencemaran Sungai
Pencemaran sungai adalah tercemarnya air sungai yang disebabkan oleh limbah industri, limbah penduduk, limbah peternakan, bahan kimia dan unsur hara
yang terdapat dalam air serta gangguan kimia dan fisika yang dapat mengganggu kesehatan manusia Agus, 2012.
2.7.2 Penyebab Pencemaran Sungai
a. Sumber polusi air sungai antara lain limbah industri, pertanian dan rumah
tangga. Ada beberapa tipe polutan yang dapat masuk perairan yaitu: bahan-bahan yang mengandung bibit penyakit, bahan-bahan yang banyak
membutuhkan oksigen untuk pengurainya, bahan-bahan kimia organik dari industri atau limbah pupuk pertanian, bahan-bahan yang tidak sedimen
endapan, dan bahan-bahan yang mengandung radioaktif dan panas. b.
Penggunaan insektisida oleh para petani, untuk memberantas hama tanaman dan serangga penyebar penyakit lain secara berlabihan dapat
mengakibatkan pencemaran airAgus, 2012.
2.2.3 Dampak Pencemaran Sungai
Pencemaran air dapat berdampak sangat luas, misalnya dapat meracuni air minum, meracuni makanan hewan, menjadi penyebab ketidak seimbangan
ekosistem sungai dan danau, pengerusakan hutan akibat hujan asam dsb Agus, 2012.
Universitas Sumatera Utara
9
2.7.4 Cara MengatasiUpaya Pelestarian Daerah Aliran Sungai
1. Melestarikan hutan di hulu sungai Agar tidak menimbulkan erosi tanah disekitar hulu sungai sebaiknya
pepohonan tidak digunduli atau ditebang atau merubahnya menjadi areal pemukiman penduduk. Dengan adanya erosi otomatis akan membawa
tanah, pasir, dan sebagainya ke aliran sungai dari hulu ke hilir sehingga menyebabkan pendangkalan sungai.
2. Tidak buang air di sungai Buang air kecil dan air besar sembarangan adalah perbuatan yang salah.
Tinja merupakan medium yang paliang baik untuk perekembangan bibit penyakit dari yang ringan sampai yang berat.
3. Tidak membuang sampah di sungai Sampah yang dibuang sembarangan di sungai akan menyababkan aliran
air di sungai terhambat. Selain itu juga sampah akan menyebabkan sungai cepat dangkal.
4. Tidak membuang limbah rumah tangga dan industri Tempat yang paling mudah untuk membuang limbah industri atau limbah
rumah tangga berupa cairan adalah dengan mambuangnya ke sungai, namun limbah yang dibuang secara asal-asalan tentu saja dapat
menimbulkan pencemaran mulai dari bau yang tidak sedap, pencemaran air, gangguan penyakit kulit Agus, 2012.
Universitas Sumatera Utara
10
2.8 Kadmium Cd
Kadmium Cd merupakan logam putih perak dan cukup lunak bila dipotong dengan pisau. Dalam tabel periodik unsur-unsur kimia, kadmium
menempati posisi dengan nomor atom NA 48 dan mempunyai bobot atau berat atom kadmium 112,41. titik beku 320, 90
C, titik didih 767 C dan kepadatannya
8,6. Daya larut kadmium adalah 75 × 10
3
untuk tiap liternya Adiwisastra, 1992. Kadmium terdapat di alam terutama dalam bijih timbal dan zink.
Karenanya, logam ini banyak di lepakan di daerah dekat tambang dan tempat peleburan logam-logam ini. Kadmium digunakan sebagai pigmen misalnya,
dalam keramik, dalam penyepuhan listrik, dan dalam pembuatan aloi dan baterai alkali Lu, 1994.
Kadar dalam air sangat rendah sekitar 1 µgL kecuali di daerah tercemar. Sebagian besar makanan mengandung sebagian kecil kadmium. Padi-padian dan
produk biji-bijian biasanya merupakan sumber utama kadmium. Daging, unggas dan ikan mempunyai kadar Cd relatif rendah, sedangkan kadar dalam hati, ginjal
dan kerang-kerangan jauh lebih tinggi. Kadar Cd dalam linkungan meningkat karena peleburan dan penggunaan dalam industri. Selain dari sumber-sumber
lingkungan ini, manusia dapat terpajan terhadap Cd melalui asap rokok dan mangkok piring keramik dengan banyak dekorasi Lu, 1994.
2.8.1 Sifat-sifat Kadmium Cd
Secara kimia, senyawa-senyawa di bentuk oleh logam kadmium Cd umumnya mempunyai bilangan valensi +2, sangat sedikit yang mempunyai
bilangan valensi +1. Bila dimasukkan ke dalam larutan yang mengandung ion
Universitas Sumatera Utara
11
OH, ion-ion Cd
2+
akan mengalami proses pengendapan. Endapan yang terbentuk biasanya dalam bentuk terhidradasi yang berbentuk putih Palar, 1994.
Bila logaam kadmium Cd digabungkan dengan senyawa karbonat, senyawa posfat, senyawa arsenat dan senyawa oksalat-ferro dan ferri sianat, maka
akan terbentuk suatu senyawa yang berwarna kuning. Semua senyawa tersebut akan dapat larut dalam senyawa NH
4
OH dan akan membentuk kation kompleks Cd dengan NH
3
Palar, 1994.
2.8.2 Metabolisme Kadmium Cd dalam Tubuh
Kadmium Cd ditranportasikan dalam darah yang berikatan dengan sel darah merah dan protein serta molekul tinggi dalam plasma, khususnya oleh
albumin. Sejumlah kecil ditransportasikan oleh metalotionon. Kadar Cd dalam darah pada orang dewasa secara berlebihan biasanya 1 µgdL, sedangkan dalam
bayi yang baru lahir mengandung Cd cukup rendah yaitu kurang dari 1 mg dari beban total tubuh Widowati, 2008.
Absorpsi Cd melalui gastrotestinal lebih rendah dibandingkan absorpsi melalui respirasi, yaitu sekitar 5-8. Absorpsi Cd akan meningkat bila terjadi
defisiensi Ca, Fe. Defisiensi Ca dalam makanan akan merangsang sintesis ikatan Ca-protein sehingga akan meningkatkan absorpsi Cd, sedangkan kecukupan Zn
dalam makanan akan menurunkan absorpsi Cd. Hal ini tersebut karena Zn merangsang produksi metalotionin. Metabolisme Cd berhubungan dengan
metabolisme Zn karena memiliki sifat kimia yang mirip. Absorpsi Cd dalam saluran pencernaan meliputi 2 tahap, yaitu:
Universitas Sumatera Utara
12
1. Penyerapan Cd dari lumenusu melewati membran brush border ke dalam
sel mukosa 2.
Transfor Cd ke dalam aliran darah dan deposisi dalam jaringan, terutama dideposit hati dan ginjal. Seperti halnya Zn, kadmium Cd memiliki
afinitas yang tinggi pada testis sehingga konsentrasi lebih tinggi. Ekskresi Cd terjadi melalui urin dan feses. Daya akumulasi Cd dalam
tubuh sangat panjang, yaitu kurang lebih 40 tahun Widowati, 2008.
2.4.1 Bentuk-bentuk Keracunan Kadmium
Sesuai dengan sifat logam berat beracun, Cd dapat mengakibatkan keracunan secara akut dan kronis. Keracunan akut dan kronis ini terjadi
ditentukan oleh besarnya dosis yang masuk dan kemampuan organisme untuk menetralisir dosis tersebut Palar, 1994.
a. Keracunan Akut
Keracunan akut yang disebabkan oleh Cd sering terjadi pada pekerja di industri-industri yang berkaitan dengan logam ini. Peristiwa keracunan akut ini
dapat terjadi karena para pekerja tersebut terkena paparan uap logam Cd atau CdO. Gejala-gejala keracunan tersebut adalah timbulnya rasa sakit dan panas pada
bagian dada. Akan tetapi gejala keracunan ini tidak langsung muncul begitu si penderita terpapar oleh uap logam Cd atau CdO, tetapi akan muncul setelah 4-10
jam Palar, 1994. Akibat dari keracunan akut ini dapat menimbulkan penyakit paru-paru
yang akut. Penyakit paru-paru akut dapat terjadi bila penderita terpapar uap Cd
Universitas Sumatera Utara
13
atau CdO selam 24 jam. Keracunan akut ini dapat menyebabkan kematian bila konsentrasi berkisar 2500-2900 mgm
3
Palar, 1994. b.
Keracunan Kronis Keracunan kronis disebabkan oleh daya racun yang dibawa logam Cd,
terjadi dalam selang waktu yang sangat panjang. Peristiwa ini terjadi karena logam Cd yang masuk terus-menerus secara berkelanjutan sehingga tubuh tidak
mampu lagi memberikan toleransi terhadap daya racun yang dibawa Cd. Keracunan kronis membawa akibat lebih buruk dari keracunan akut Palar, 1994.
Pada keracunan kronis, umumnya berupa kerusakan-kerusakan pada banyak sistem fisiologis tubuh. Sistem-sistem tubuh yang dirusak adalah ginjal,
pernapasanparu-paru, sistem sirkulasi darah dan jantung. Di samping itu, keracunan kronis tersebut juga merusak kelenjar reproduksi, sistim penciuman
dan dapat mengakibatkan kerapuhan tulang Palar, 1994.
1.9 Metode Kompleksometri, Gravimetri dan Spektrofotometri Visibel
Titrimetri atau analisis volumetri adalah salah satu pemeriksaan jumlah zat kimia yang luas pemakaiannya. Hal ini disebabkan karena berbagai alasan. Pada
satu segi, cara ini menguntungkan karena pelaksanaannya mudah dan cepat, ketelitian dan ketepatan cukup tinggi. Pada segi lain, cara ini menguntungkan
karena dapat digunakan untuk menentukan kadar berbagai zat yang mempunyai sifat yang berbeda-beda. Pemeriksaan kimia secara titrimetri dapat digolongkan
dengan berbagai cara, salah satunya adalah titrasi kompleksometri Rivai, 1995. Titrasi kompleksometri didasarkan pada reaksi zat-zat pengompleks
organik tertentu dengan ion-ion logam, menghasilkan senyawa kompleks yang
Universitas Sumatera Utara
14
mantap. Zat pengompleks yang paling sering digunakan adalah asam etilendiaminatetra EDTA, yang membentuk senyawa kompleks yang mantap
dengan beberapa ion logam Rivai, 1995. Gravimetri merupakan cara pemeriksaan jumlah zat yang palin tua dan
paling sederhana dibandingkan dengan cara pemeriksaan kimia lainnya. Kesedarhanaan itu jelas kelihatan karena dalam gravimetri jumlah zat ditentukan
dengan menimbang langsung massa zat yang dipisahkan dari zat-zat lain Rivai, 1995.
Spektrofotometer Visibel adalah pengukuran panjang gelombang dan intesitas sinar ultraviolet dan cahaya tampak yang diabsorbsi oleh sampel.
Spektroskopi Vis biasanya digunakan untuk molekul dan ion anorganik atau kompleks di dalam larutan. Sinar tampak berada pada panjang gelombang 400-
800 nm Dachriyanus, 2004.
1.10 Spektrofotometri Serapan Atom SSA
Peristiwa serapan atom pertama kali diamati oleh Frounhofer, ketika mengamati garis-garis hitam pada spektrum matahari. Spektroskopi serapan atom
pertama kali digunakan pada tahun 1995 oleh Walsh. Sesudah itu tidak kurang dari 65 unsur diteliti dan dapat dianalisis dengan cara tersebut. Spektoskopi
serapan atom digunakan untuk analisi kuantitatif unsur-unsur logam dalam jumlah sekulumit dan sangat kelumit. Cara analisis ini memberikan kadar total logam
dalam suatu sampel dan tidak tergantung pada bentuk molekul dari logam dari sampel tersebut. Cara ini cocok untuk analisis kelumit logam karena mempunyai
kepekaan yang tinggi batas deteksi kurang dari 1 ppm, pelaksanaannya relative
Universitas Sumatera Utara
15
sederhana, dan interferensinya sedikit. Spektroskopi serapam atom didasarkan pada penyerapan energi sinar ultraviolet. Dalam garis besarnya prinsip
spektroskopi serapan atom sama saja dengan spektrofotometri sinar tampak dan ultraviolet. Perbedaan terletak pada bentuk spektrum, cara pengerjaan sampel dan
peralatannya Rohman, 2007. Alat spektrofotomerti serapan atom untuk penentuan ion-ion logam yang
terlarut. Dengan membakar larutan yang mengandung ion logam tersebut api dari udara bertekanan dan asetilen, ion tersebut memberi warna tertentu pada api
pembakaran. Absorbansi oleh api terhadap sinar yang bersifat warna yang komplementer, seimbang dengan kadar ion, sinar tersebut barasal dari lampu
khusus pada alat. Pada sejenis instrumen yang mirip Flame Emission Spectrofotometer intensitas salah satu warna dari api tersebut diukur, intensitas
tersebut seimbang dengan konsentrasi ion yang terlarut Alaerts, 1987. Instrumen Spektrofotometer Serapan Atom SSA
1. Sumber sinar
Sumber sinar yang lazim adalah lampu katoda berongga hollow cathode lamp. Lampu ini terdiri atas tabung kaca tertutup yang mengandung suatu katoda
dan anoda. Katoda sendiri berbentuk silindir berongga yang terbuat dari logam atau dilapisi dengan logam tertentu. Tabung logam ini diisi dengan gas mulia
neon atau argon dengan tekanan rendah 10-15 torr. Neon biasanya lebih disukai karena memberikan intensitas pancaran lampu yang lebih rendah. Bila
antara anoda dan katoda diberi suatu selisih tegangan yang tinggi 600 volt, maka katoda akan memancarkan berkas-berkas elektron yang bergerak menuju anoda
Universitas Sumatera Utara
16
yang mana kecepatan sangat tinggi. Elektron-elektron dengan energi tinggi ini dalam perjalanannya menuju anoda akan bertabrakan dengan gas-gas mulia yang
diisikan tadi Rohman, 2007. 2.
Tempat sampel Dalam analisis dengan spektrofotometri serapan atom, 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 Rohman, 2007.
a. Nyala falme
Nyala digunakan untuk mengubah sampel yang berupa padatan atau cairan menjadi bentuk uap atomnya, dan juga berfungsi untuk atomisasi. Pada
spektrofotometri emisi atom, nyala ini berfungsi untuk mengeksitasikan atom dari tingkat dasar ke tingkat yang lebih tinggi Rohman, 2007.
Suhu yang dapat dicapai oleh nyala tergantung pada gas-gas yang digunakan, misalkan untuk gas batubara-udara, suhunya kira-kira sebesar 1800
C; gas alam udara: asetilen-udara; 2200
C dan; gas asetilen-dinitrogen oksida N
2
O sebesar 3000
C Rohman, 2007. Metode nyala udara-asetilen dapat dipergunakan untuk pemeriksaan
sebanyak 30 unsur, termasuk unsur-unsur yang dapat diperiksa dengan metode nyala udara propan seperti Natrium, Kalium, Litium. Akan tetapi metode tersebut
lebih baik dipergunakan untuk pemeriksaan unsur-unsur: Kadmium, Kalsium,
Universitas Sumatera Utara
17
Kromium, Kobalt, Tembaga, Besi, Timbal, Magnesium, Mangan, Nikel, Perak dan Seng Direktorat Penyelidikan Masalah, 1981.
b. Tanpa nyala flamesess
Teknik atomisasi dengan nyala dinilai kurang peka karena atom gagal mencapai nyala, tetesan sampel yang masuk ke dalam nyala yang terlalu besar,
dan proses atominisasi kurang sempurna. Oleh karena itu muncullah suatu teknik atomisasi yang baru yakni atomisasi tanpa nyala. Pengatoman dapat dilakukan
dalam tungku dari grafit seperti tungku yang dikembangkan oleh Masmann Rohman, 2007.
3. Monokromator
Pada spektrofotometri serapam atom SSA, monokromator dimaksudkan untuk memisahkan dan memilih panjang gelombang yang digunakan dalam
analisis. Disamping sistem optik, dalam monokromator juga terdapat suatu alat yang digunakan untuk memisahkan radiasi resonansi dan kontinyu yang disebut
dengan chopper Rohman, 2007. 4.
Detektor Detektor digunakan untuk mengukur intensitas cahaya yang melalui
tempat pengatoman. Biasanya digunakan tabung dalam sistem deteksi yaitu: yang memberikan respon terhadap radiasi resonansi dan radiasi kontinyu; dan yang
hanya memberikan respon terhadap radiasi resonansi Rohman, 2007. 5.
Readout Readout merupakan suatu alat petunjuk atau dapat juga diartikan sebagai
sistem pencatatan hasil. Pencatatan hasil dilakukan dengan suatu alat yang telah
Universitas Sumatera Utara
18
terkalibrasi untuk pembacaan suatu transmisi atau absorbsi. Hasil pembacaan dapat berupa angka atau berupa kurva suatu recorder yang menggambarkan
absorbansi atau intensitas emisi Rohman, 2007. Untuk keperluan analisis kuantitatif dengan spektrofotometer serapan
atom SSA, maka sampel harus dalam bentuk larutan. Untuk menyiapkan larutan, sampel harus diperlakukan sedemikian rupa yang pelaksanaannya tergantung dari
macam dan jenis sampel. Yang penting untuk diingat adalah bahwa larutan yang akan dianalisis haruslah sangat encer Rohman, 2007.
Ada beberapa cara untuk melarutkan sampel, yaitu: 1.
Langsung dilarutkan dengan pelarut yang sesuai. 2.
Sampel dilarutkan dengan pelarut yang sesuai 3.
Sampel dilarutkan dalam suatu basa atau dilebur dahulu dengan basa kemudian hasil leburan dalam pelarut yang sesuai.
Metode pelarut apapun yang akan dipilih untuk dilakukan dalam analisis spektrofotometer serapan atom SSA, yang terpenting adalah bahwa larutan yang
dihasilkan harus jernih, stabil, dan tidak menggangu zat-zat yang akan dianalisis. Metode kuantifikasi hasil analisis dengan metode SSA yang dilakukan adalah
menggunakan kauntifikasi dengan kurva baku kurva kalibrasi. Spektrofotometer serapan atom SSA bukan merupakan metode yang absolut Rohman, 2007.
Universitas Sumatera Utara
19
BAB III METODE PENGUJIAN
3.1 Tempat
Penetapan kadar ini dilakukan di Ruang Laboratorium Instrumen yang terdapat di Balai Riset dan Standardisasi BARISTAND Industri Medan Jalan
Sisingamangaraja No. 24 Medan.
3.2 Alat-alat
Alat-alat yang digunakan adalah Corong gelas, Erlenmeyer, Kaca arloji, Labu semprot, Labu ukur, Lampu katoda berongga Hollow Cathode Lamp, HCl
kadmium, Penangas listrik, Pipet volumetric, Kertas saring whatmann no. 42, Spektrofotometer Serapan Atom SSA nyala AA- 7000, Timbangan analitik
SNI, 2009.
3.3 Bahan-bahan
Bahan-bahan yang digunakan adalah Air bebas mineral, Asam Nitrat HNO
3
pekat 69 bb, Gas esetilen C
2
H
2
, Larutan pengencer HNO
3
0,05 M, Logam kadmium Cd dengan kemurnian minimum 99,7, Udara tekan SNI,
2009.
3.4 Prosedur
3.4.1 Pembuatan Pereaksi
Larutan Pengencer HNO
3
0,05 M
Universitas Sumatera Utara
