PRODUK JAMU KEMASAN MENGGUNAKAN REAGEN 4-(2-PYRIDYLAZO)RESORSINOL (PAR) DENGAN TEKNIK SPOT TEST

  2+ PEMBUATAN SENSOR KIMIA UNTUK ANALISIS Ni DALAM PRODUK JAMU KEMASAN MENGGUNAKAN REAGEN 4-(2-PYRIDYLAZO)RESORSINOL (PAR) DENGAN TEKNIK SPOT TEST

  SKRIPSI

MELLA VITRIA LESTARI DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS AIRLANGGA 2012

  2+ PEMBUATAN SENSOR KIMIA UNTUK ANALISIS Ni DALAM PRODUK JAMU KEMASAN MENGGUNAKAN REAGEN 4-(2-PYRIDYLAZO)RESORSINOL (PAR) DENGAN TEKNIK SPOT TEST

  SKRIPSI

  Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains Bidang Kimia pada Fakultas Sains dan

  Teknologi Universitas Airlangga Disetujui Oleh :

  Pembimbing I, Pembimbing II, Dr. rer. nat. Ganden Supriyanto, M.Sc. Harsasi Setyawati S.Si., M.Si

  NIP. 19681228 199303 1 001 NIK. 139080769 ii iii

  LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI

  Judul : Pembuatan Sensor Kimia Untuk Analisis Ni

  2+

  Dalam Produk Jamu Kemasan Menggunakan Reagen 4-(2-

  pyridylazo)resorcinol (PAR) dengan Teknik Spot Test

  Penyusun : Mella Vitria Lestari NIM : 080810528 Pembimbing I : Dr. rer.nat. Ganden Supriyanto, M.Sc Pembimbing II : Harsasi Setyawati S.Si., M.Si Tanggal seminar : 18 Juli 2012

  Disetujui Oleh : Pembimbing I, Dr. rer. nat. Ganden Supriyanto, M.Sc.

  NIP. 19681228 199303 1 001 Pembimbing II,

  Harsasi Setyawati S.Si., M.Si NIK. 139080769

  Mengetahui, Ketua Departemen Kimia

  Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga

  Dr. Alfinda Novi Kristanti, DEA NIP. 19671115 199102 2 001

PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI

  Skripsi ini tidak dipublikasikan, namun tersedia di perpustakaan dalam lingkungan Universitas Airlangga. Diperkenankan untuk dipakai sebagai referensi kepustakaan, tetapi pengutipan seijin penulis dan harus menyebutkan sumbernya sesuai kebiasaan ilmiah. iv

KATA PENGANTAR

  Puji syukur ke hadirat Allah S.W.T yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang

  2+

  berjudul

   dalam Produk Jamu “Pembuatan Sensor Kimia untuk Analisis Ni Kemasan Menggunakan Reagen 4-(2-pyridylazo)resorcinol (PAR) dengan Teknik Spot Test ”.

  Skripsi ini dibuat untuk memenuhi persyaratan akademis pendidikan sarjana sains dalam bidang kimia Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga.

  Pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

  1. Bapak Dr. rer. nat. Ganden Supriyanto, M.Sc selaku dosen pembimbing I atas bimbingan dan nasehatnya selama penyusunan dan penyelesaian skripsi ini,

  2. Ibu Harsasi Setyawati S.Si., M.Si selaku dosen pembimbing II atas bantuan dan kesabaran dalam memberikan bimbingan kepada penulis,

  3. Bapak Drs Yusuf Syah, M.S selalu penguji I yang telah membimbing dan memberi saran demi sempurnanya naskah skripsi ini,

  4. Ibu Tjitjik Sri Tjahjandarie, Ph.D selaku penguji II yang telah membimbing dan memberi nasehat serta saran demi sempurnanya naskah skripsi ini,

  5. Dr. Alfinda Novi Kristanti, DEA selaku Ketua Departemen Kimia yang telah memberikan fasilitas serta arahan selama penyusun belajar di Departemen Kimia, v

  6. Bapak dan ibu dosen Departemen Kimia Universitas Airlangga atas ilmu dan nasehat yang telah diberikan,

  7. Bapak dan Ibu saya tercinta atas segala kasih sayang, dukungan, dan doanya,

  8. Teman-teman kimia angkatan 2008 atas kebersamaannya selama mengemban ilmu di Universitas Airlangga dan Dyah Respati, Novi, Putri, Evril, Adel serta Julie atas bantuan dan dukungan yang kalian berikan,

  9. Teman-teman kost Dwi, Sabrina, Nadia, Yuar, Lilis dan mbk indah yang telah memberi dukungan dan bantuan selama pengerjaan skripsi ini,

  10. Kakak angkatan 2007 mbak Dhica dan mbk Syarifa atas bantuan yang diberikan

  11. Karyawan dan karyawati FSAINTEK UNAIR dan petugas laboratorium yang telah banyak memebantu,

  12. Semua pihak yang telah banyak membantu yang tidak bisa disebutkan satu persatu.

  Penulis menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan dalam penyusunan skripsi ini, oleh karena itu kritik dan saran yang besifat membangun untuk kesempurnaan penulisan skripsi ini sangat diperlukan. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak.

  Surabaya, Juli 2012 Penulis,

  Mella Vitria Lestari vi

  2+ Lestari, M.V, 2012, Pembuatan Sensor Kimia Untuk Analisis Ni Dalam Produk Jamu Kemasan Menggunakan Reagen 4-(2-piridilazo)resorsinol (PAR) dengan Teknik Spot Test. Skripsi ini di bawah bimbingan Dr.rer.nat. Ganden Supriyanto, M.Sc., dan Harsasi setyawati, S.Si, M.Si., Departemen

Kimia, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga, Surabaya

ABSTRAK

  Pada penelitian ini telah dilakukan pembuatan sensor kimia dengan teknik

  spot test menggunakan reagen 4-(2-piridilazo)resorsinol (PAR) untuk analisis 2+

  Ni . Penelitian ini bertujuan mengetahui kemampuan reagen PAR yang

  2+

  digunakan sebagai sensor kimia ion Ni . Sensor dioptimasi dengan variasi pH dan konsentrasi reagen PAR. Sensor memiliki hasil optimum pada pH 8 dengan konsentrasi PAR 0,02%. Panjang gelombang maksimum sensor kimia 495 nm.

  3+ 2+ 3+ 2+

  Dilakukan uji selektifitas sensor dengan penambahan ion Fe , Pb , Cr , Zn

  2+

  dan Cu dengan perbandingan konsentrasi 1:1, 1:10, 1:20, dan 1:100. Hasil

  3+ 2+ 3+ 2+ 2+

  penelitian menunjukkan ion Fe , Pb , Cr , Zn dan Cu memberikan interferensi terhadap sensor. Sensor memiliki nilai linieritas sebesar 0,997 pada

  2+

  rentang konsentrasi Ni antara 0,0-2,0 ppm. Limit deteksi sensor sebesar 0,2 ppm dengan akurasi rata-rata 98,92% dan koefisien variasi (presisi) rata-rata 0,2652% dengan sensitivitas sebesar 1,216 L/mg.

  Kata kunci: Sensor, PAR, Nikel

  vii

  2+ Lestari, M.V, 2012, Production Of Chemical Sensor For Ni In Packaging Herbal Using Reagent 4-(2-pyridylazo)resorcinol By Spot Test Technique. This script is supervised by Dr.rer.nat. Ganden Supriyanto, M.Sc., and Harsasi Setyawati, S.Si, M.Si., Department of Chemistry, Faculty of Science and Technology, Airlangga University, Surabaya. ABSTRACT

  Research on the production of chemical sensors by spot test technique

  2+

  using reagent 4 - (2-piridilazo) resorcinol (PAR) for the analysis of Ni has been done. This study aims to determine the ability of PAR reagent as a chemical

  2+

  sensor for Ni ion. The sensor is optimized by variation of pH and PAR reagent concentrations. The sensor has the optimum pH 8 with a PAR concentration of 0.02%. The maximum wavelength of chemical sensors is 495 nm. Sensor

  3+ 2+ 3+ 2+

  selectivity test was performed by the addition of Fe ion, Pb , Cr , Zn and

  2+

  Cu with a concentration ratio of 1:1, 1:10, 1:20, and 1:100. The results showed

  3+ 2+ 3+ 2+ 2+

  ions Fe , Pb , Cr , Zn and Cu give interference to the sensor. The sensor has

  2+

  liniarity 0.997 in the concentration range between 0,0 to 2,0 ppm of Ni . Sensor detection limit is 0,2 ppm with the average accuracy of 98.92% and the average coefficient of variation (presision) of 0,2652% with a sensitivity of 1,216 L / mg.

  Keywords: Sensor, PAR, Nickel

  viii

  ix

  3.2 Bahan Penelitian .............................................................................. 14

  3.5.2.6 Pembuatan larutan buffer asetat ................................. 17

  3.5.2.5 Pembuatan larutan natrium asetat trihidrat 1M ......... 17

  3.5.2.4 Pembuatan larutan asam asetat 1M ............................ 17

  3.5.2.3 Pembuatan larutan bufer fosfat .................................. 16

  3.5.2.2 Pembuatan larutan natrium hidroksida 1M ................ 16

  3.5.2.1 Pembuatan larutan natrium dihidrogen fosfat 1M ..... 16

  3.5.2 Pembuatan larutan bufer......................................................... 16

  3.5.1 Pembuatan larutan induk PAR 1 % dan 0,4%; 3%; 0,2%; 0,1% dan 0,05% .............................................................................. 16

  3.5 Pembuatan Larutan .......................................................................... 16

  3.4 Diagram Alir Penelitian .................................................................. 15

  3.3 Alat Penelitian ................................................................................. 14

  3.1 Tempat dan Waktu Penelitian ......................................................... 14

  DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i LEMBAR PERNYATAAN ............................................................................ ii LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................. iii LEMBAR PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI ...................................... iv KATA PENGANTAR ...................................................................................... v ABSTRAK ........................................................................................................ vii ABSTRACT ...................................................................................................... viii DAFTAR ISI ................................................................................................... ix DAFTAR TABEL ............................................................................................ xii DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xiii DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xiv

  BAB III METODE PENELITIAN

  2.6 Jamu ................................................................................................ 12

  2.5 Spektrofotometri UV-Vis ................................................................ 10

  2.4 Sensor Kimia ................................................................................... 9

  2.3 Senyawa Kompleks ......................................................................... 8

  2.1 Nikel ................................................................................................ 6 2.2 4-(2-pyridylazo)resorcinol (PAR) ................................................... 7

  BAB II TINJAUAN PUSTAKA

  1.4 Manfaat Penelitian ........................................................................... 5

  1.3 Tujuan Penelitian ............................................................................. 4

  1.2 Rumusan Masalah ........................................................................... 4

  1.1 Latar Belakang Masalah .................................................................. 1

  BAB I PENDAHULUAN

  3.5.2.7 Pembuatan larutan buffer bikarbonat ......................... 18

  2+ 2+

  3.5.3 Pembuatan larutan Induk Ni 1000 ppm, larutan standar Ni 100 ppm dan 1 ppm ............................................................... ...18

  3+ 3+

  3.5.4 Pembuatan larutan Induk Fe 1000 ppm, larutan standar Fe 100 ppm dan 1 ppm ............................................................... 19

  3+ 3+

  3.5.5 Pembuatan larutan Induk Cr 1000 ppm, larutan standar Cr 100 ppm dan 1 ppm...... ......................................................... 19

  2+ 2+

  3.5.6 Pembuatan larutan Induk Pb 1000 ppm, larutan standar Pb 100 ppm dan 1 ppm ............................................................... 20

  2+ 2+

  3.5.7 Pembuatan larutan Induk Zn 1000 ppm, larutan standar Zn 100 ppm dan 1 ppm ............................................................... 20

  2+ 2+

  3.5.8 Pembuatan larutan Induk Cu 1000 ppm, larutan standar Cu 100 ppm dan 1 ppm ............................................................... 21

  3.6 Optimasi Parameter Analitik ............................................................ 21

  3.6.1 Penentuan panjang gelombang maksimum reagen PAR ....... 21

  3.6.2 Penentuan panjang gelombang maksimum dan penentuan pH optimum dalam pembentukan senyawa kompleks Ni(II)-PAR 22

  3.6.3 Penentuan konsentrasi optimum senyawa PAR .................... 23

  2+

  3.7 Pembuatan deret intensitas warna PAR terhadap konsentrasi Ni . 23

  3.8 Uji Selektifitas Senyawa PAR ........................................................ 23

  2+

  3.9 KonfirmasiAnalisis Ni dengan Metode Spektrofotometri dan Penentuan Parameter Validasi ......................................................... 25

  3.9.1 Pembuatan kurva standar ....................................................... 25

  3.9.2 Penentuan linieritas ................................................................ 25

  3.9.3 Penentuan selektivitas ............................................................ 26

  3.9.4 Penentuan sensitivitas ............................................................ 26

  3.9.5 Penentuan limit deteksi .......................................................... 27

  3.9.6 Penentuan akurasi ................................................................... 28

  3.9.7 Penentuan koefisien variasi (presisi) ...................................... 28

  3.10 Perlakuan Sampel ........................................................................... 29

  3.10.1 Destruksi basah sampel jamu serbuk ................................... 29

  3.10.2 Destruksi basah sampel jamu cair ........................................ 29

  3.11 Analisis Sampel .............................................................................. 29

  BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

  4.1 Optimasi Parameter Analitik .......................................................... 31

  4.1.1 Penentuan panjang gelombang maksimum reagen PAR .......................................................................... 31

  4.1.2 Penentuan panjang gelombang maksimum dan penentuan pH optimum dalam pembentukan senyawa kompleks Ni(II)-PAR 32

  4.1.3 Penentuan konsentrasi optimum reagen PAR ...................... 35

  4.2 Pembuatan Deret Intensitas Warna ................................................. 38

  4.3 Uji Selektivitas Senyawa PAR ........................................................ 39

  

2+

  4.4 Konfirmasi Analisis Ni dengan Metode Spektrofotometri dan Penentuan Parameter Validasi ......................................................... 44

  4.4.1 Pembuatan kurva standar ....................................................... 44

  4.4.2 Penentuan linieritas ................................................................ 45 x

  4.4.3 Penentuan sensitivitas ............................................................ 45

  4.4.4 Penetuan limit deteksi ............................................................ 45

  4.4.5 Penentuan akurasi ................................................................... 46

  4.4.6 Penetuan koefisien variasi (presisi) ........................................ 47

  4.5 Perlakuan Sampel ............................................................................ 47

  4.5.1 Sampel jamu serbuk ............................................................... 47

  4.5.2 Sampel jamu cair .................................................................... 50

  4.6 Analisis Komprehensif Antar Variabel ............................................ 53

  BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

  5.1 Kesimpulan...................................................................................... 55

  5.2 Saran ................................................................................................ 55

  DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 56 LAMPIRAN

  xi

  xii

  DAFTAR TABEL Nomor

  3.1

  3.2

  3.3

  4.1

  4.2

  4.3 Judul Tabel Pembuatan larutan buffet fosfat..............................................

  Pembuatan larutan buffer asetat.............................................. Pembuatan larutan buffer bikarbonat...................................... Hasil absorbansi rata-rata Ni(II)-PAR..................................... Penentuan akurasi %recovery.................................................. Penentuan koefisien variasi.....................................................

  Halaman

  17

  17

  18

  44

  46

  47

  xiii

  12

  Selektivitas Ni

  2+

  dengan Zn

  

2+

.................................................

  Selektivitas Ni

  2+

  dengan Cu

  

2+

................................................

  Kurva standar Ni(II)-PAR...................................................... Sampel jamu serbuk yang dicocokkan dengan deret warna.. Sampel jamu serbuk yang dicocokkan dengan deret warna (sudah diadisi)........................................................................

  Sampel jamu cair yang dicocokkan dengan deret warna....... Sampel jamu serbuk yang dicocokkan dengan deret warna (sudah diadisi)........................................................................

  7

  9

  11

  31

  dengan Cr

  33

  34

  36

  37

  38

  39

  40

  41

  42

  43

  44

  48

  49

  51

  

3+

.................................................

  2+

  DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Gambar Halaman

  4.10

  2.1

  2.2

  2.3

  2.4

  4.1

  4.2

  4.3

  4.4

  4.5

  4.6

  4.7

  4.8

  4.9

  4.11

  Selektivitas Ni

  4.12

  4.13

  4.14

  4.15

  4.16 Struktur senyawa 4-(2-pyridylazo)resorcinol (PAR)……….

  Rumus struktur senyawa kompleks logam-PAR.................... Sepektrum elektromagnetik.......................

  ………………… Diagram blok komponen spektrofotometer........................... Panjang gelombang maksimum senyawa PAR 0,001%......... pH optimum senyawa kompleks Ni(II)-PAR........................ Panjang gelombang maksimum senyawa kompleks Ni(II)- PAR........................................................................................ Penentuan konsentrasi optimum reagen PAR........................ Persamaan reaksi dan pembentukan kompleks Ni(II)-PAR.. Deret warna sensor kimia....................................................... Selektivitas Ni

  2+

  dengan Fe

  

3+

.................................................

  Selektivitas Ni

  2+

  dengan Pb

  

2+

.................................................

  52

  xiv

  DAFTAR LAMPIRAN Nomor Judul

  1 Penentuan Panjang Gelombang Maksimum dan pH Optimum dalam Pembentukan Senyawa Kompleks Ni(II)-PAR

  2 Penentuan Konsentrasi Optimum Reagen PAR

3 Penentuan Selektivitas Sensor Kimia

  4 Konfirmasi dengan Metode Spektrofotometri

  5 Penentuan Limit deteksi

  6 Penentuan Akurasi

  7 Penentuan Koefisien Variasi (presisi)

  8 Analisis Perhitungan Sampel Jamu

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

  Jamu merupakan ramuan tradisional yang telah dikenal luas dan dimanfaatkan oleh masyarakat untuk mengobati penyakit ringan, mencegah datangnya penyakit, menjaga ketahanan dan kesehatan tubuh, serta untuk tujuan kecantikan. Pada anak-anak, jamu yang diberikan umumnya untuk pengobatan, sedangkan bagi orang dewasa jamu digunakan untuk pencegahan penyakit atau menjaga stamina. Masyarakat Indonesia lebih memilih mengkonsumsi jamu karena telah dipercaya secara turun-temurun dari nenek moyang, harganya murah, mudah didapatkan dan dapat dibuat sendiri. Selain itu masyarakat yang menganut paham kembali ke alam (back to nature) justru berusaha mengurangi atau menghindari efek samping yang dapat timbul karena bahan-bahan kimia yang

  .

  biasanya terdapat pada obat-obatan modern (Limananti dan Triratnawati, 2003) Seiring dengan perkembangan jaman, pengolahan produk jamu juga mengalami perkembangan, sebagai contoh peralatan merebus jamu dahulu menggunakan kuali yang terbuat dari tanah liat sekarang menggunakan panci

  stainless steel, peralatan menumbuk jamu dahulu menggunakan alu yang terbuat

  dari kayu ataupun batu sekarang sudah menggunakan mesin penggilingan dari

  stainless steel. Logam-logam penyusun stainless steel merupakan logam tahan karat perpaduan dari nikel, krom dan besi.

  Metode pengolahan pada produk jamu kemasan dengan menggunakan peralatan stainless steel memungkinkan terjadinya pelepasan nikel yang

  1

  2 terkandung dalam peralatan tersebut. Pelepasan dan korosi nikel dari peralatan

  stainless steel merupakan penyumbang terbesar masuknya nikel ke dalam produk

  jamu kemasan. Ketika jamu kemasan tersebut dikonsumsi manusia hampir secara rutin, nikel masuk ke dalam tubuh mencapai 1 mg/hari (Cempel and Nikel, 2006).

  Selain dari peralatan stainless steel, kontaminasi oleh logam berat seperti nikel (Ni), seng (Zn), plumbum (Pb), dan kuprum (Cu) juga menjadi perhatian serius karena dapat menjadi potensi polusi pada permukaan tanah maupun air tanah yang dapat diserap oleh tumbuhan termasuk tanaman obat (Chaney et al., 1998a; Knox

  et al., 2000). Hal tersebut mengakibatkan tanaman obat yang digunakan untuk

  membuat jamu kemasan bisa terkontaminasi jika ditanam pada tanah dan air yang tercemar logam nikel (Ni), seng (Zn), plumbum (Pb) dan kuprum (Cu) secara alami (Zareba et al., 2004).

  Adanya nikel (Ni) dalam produk jamu kemasan sangatlah membahayakan karena berlebihnya kadar nikel (Ni) dalam tubuh dapat menyebabkan serangan asma, bronkitis kronis, sakit kepala, pusing, sesak napas, muntah, nyeri dada, batuk, kejang, bahkan kematian (Hapsari et al., 2010).

  Tingginya kadar nikel (Ni) dalam jaringan tubuh manusia dapat mengakibatkan munculnya berbagai efek samping yaitu akumulasi nikel (Ni) pada kelenjar pituitari yang bisa menyebabkan depresi sehingga mengurangi hormon prolaktin di bawah normal. Kelenjar pituitari adalah kelenjar yang menghasilkan hormon untuk mengatur berbagai fungsi tubuh. Akumulasi nikel (Ni) pada prankreas bisa menghambat sekresi hormon insulin (Widowati, 2008).

  3 Melihat bahaya nikel (Ni) di atas yang memiliki pengaruh langsung pada kesehatan, maka perlu adanya pengendalian kadar nikel (Ni) pada produk jamu kemasan. Menurut Keputusan Menteri Kesehatan Republik Indonesia nomor 907/MENKES/SK/VII/2002 tanggal 29 Juli 2002 kadar maksimum nikel (Ni) yang diperbolehkan dalam produk air minum yaitu 0,02 ppm. Selama ini, metode yang biasa digunakan untuk menganalisis kadar nikel (Ni) adalah metode spektroskopi serapan atom (SSA), ICP-OES dan metode gravimetri. Namun, metode ini mempunyai kelemahan yaitu membutuhkan biaya analisis yang tinggi, hanya dapat dikerjakan oleh orang terlatih di laboratorium dan tidak praktis (Sari, 2008; Silva et al., 2009).

  Berdasarkan uraian tersebut, maka perlu dilakukan penelitian untuk mengembangkan metode sederhana yang lebih praktis, murah, mudah, sensitif, selektif, dan efektif untuk mendeteksi adanya nikel (Ni) dalam produk jamu kemasan dengan menggunakan 4-(2-pyridylazo)resorcinol (PAR) sebagai reagen pada sensor kimia dengan teknik spot test. PAR dapat membentuk senyawa kompleks berwarna sehingga biasanya dijadikan reagen pengompleks dalam analisis secara fotometri. PAR dengan ion-ion seperti Ni(II), Pb(II), Cd(II), Co(III), Cu(II), Ti(IV), U(VI), Zn(II) dan Ga membentuk kompleks berwarna merah atau ungu pada pH 3-6 dan sedikit basa. Sedangkan dengan Fe(III) dan Fe(II) membentuk kompleks berwarna cokelat (Fries dan Getrost, 1977; Marczenko and Balcerzak, 2000). Untuk menghindari interferensi ion-ion Pb(II),

  2+

  Cu(II), dan Zn(II) dalam analisis Ni , maka dapat dilakukan dengan mengatur pH optimum yang khas untuk senyawa kompleks Ni dan penambahan masking agent

  4 (Silva et al., 2009; Marczenko and Balcerzak, 2000). Dengan menggunakan reagen PAR, sampel yang mengandung Ni

  2. berapakah konsentrasi optimum reagen 4-(2-pyridylazo)resorcinol (PAR) dan pH optimum pada analisa kadar Ni

  2+

  Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut; 1. mengetahui kemampuan reagen 4-(2-pyridylazo)resorcinol (PAR) sebagai sensor kimia dengan teknik spot test dalam analisa kadar Ni

  1.3 Tujuan Penelitian

  dalam produk jamu kemasan menggunakan 4-(2-pyridylazo)resorcinol (PAR)?

  2+

  dalam produk jamu kemasan? 3. bagaimanakah validitas sensor kimia meliputi liniearitas, selektivitas, sensitivitas, limit deteksi, akurasi dan presisi pada analisa kadar Ni

  2+

  dalam produk jamu kemasan?

  2+

  2+

  1. apakah reagen 4-(2-pyridylazo)resorcinol (PAR) dapat digunakan sebagai sensor kimia dengan teknik spot test dalam analisa kadar Ni

  Berdasarkan latar belakang masalah tersebut di atas, maka dapat dirumuskan masalah sebagai berikut;

  1.2 Rumusan Masalah

  dengan berbagai konsentrasi dengan reagen PAR.

  2+

  dapat ditentukan kadarnya secara kualitatif dan semikuantitatif dengan hanya meneteskan reagen ke dalam sampel sehingga kadar nikel dapat diketahui dengan cara membandingkan intensitas perubahan deret warna yang dibuat dari reaksi antara larutan standar Ni

  dalam produk jamu kemasan

  5 2. menentukan konsentrasi reagen 4-(2-pyridylazo)resorcinol (PAR) dan pH optimum pada analisa kadar Ni

  2+

  dalam produk jamu kemasan 3. menentukan validitas sensor kimia meliputi: liniearitas, selektivitas, sensitivitas, limit deteksi, akurasi dan presisi pada analisa kadar Ni

  2+

  dalam produk jamu kemasan menggunakan 4-(2-pyridylazo)resorcinol (PAR)

1.4 Manfaat Penelitian

  Hasil penelitian ini diharapkan dapat menghasilkan metode yang efektif dan selektif dalam mendeteksi logam Ni

  2+

  dalam produk jamu kemasan secara kualitatif dan semikuantitatif, sehingga kadar nikel dalam produk jamu kemasan dapat terkontrol dan tidak melebihi ambang batas yang telah ditentukan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2. 1. Nikel Nikel (Ni) adalah logam dengan nomor atom 28 dan berwarna putih

  keperakan yang keras, bersifat liat, dapat ditempa dan sangat kukuh. Logam ini melebur pada suhu 1445°C dan bersifat sedikit magnetis (Vogel, 1994). Nikel (Ni) banyak digunakan untuk industri metalurgi, industri kimia dan pelapisan logam pada peralatan rumah tangga maupun industri (Satmoko, 2006).

  Beberapa bahan makanan mungkin mengandung kadar nikel (Ni) selama proses manufaktur tetapi sebagian besar hal tersebut terjadi secara alami. Garam- garam nikel seperti nikel amonium sulfat, nikel nitrat dan nikel klorida bersifat larut dalam air (Satmoko, 2006). Tanaman menyerap air yang tercemar nikel untuk kelangsungan hidupnya. Hal tersebut mengakibatkan tanaman obat yang akan diproduksi menjadi jamu mengandung nikel (Ni) secara alami (Zareba et al., 2004). Metode pengolahan jamu, makanan dan minuman kemasan ternyata juga menambah kadar nikel yang sudah ada dalam bahan tersebut misalnya melalui pengolahan produk pangan yang menggunakan peralatan stainless steel (80% nikel digunakan sebagai alloy stainless steel) dan pada mesin penggilingan yang didesain tahan karat (Von Burg, 1997; Anyadike, 2002).

  6

  7

  2. 2. 4-(2-pyridylazo)resorcinol (PAR)

  PAR atau 4-(2-pyridylazo)resorsinol merupakan reagen organik dengan rumus molukul C

  11 H

  9 N

  3 O 2 yang mempunyai berat molekul 215,21 g/mol. PAR

  berbentuk butiran-butiran halus berwarna kuning kecokelatan yang larut dalam air (Fries dan Getrost, 1977; Marczenko and Balcerzak, 2000). senyawa 4-(2-pyridylazo)resorsinol (PAR)

Gambar 2.1. Struktur

  (Marczenko and Balcerzak, 2000) Reagen PAR biasanya digunakan sebagai indikator dalam analisis secara kompleksometri. PAR dapat membentuk senyawa kompleks berwarna sehingga biasanya dijadikan reagen pengompleks dalam analisis secara fotometri. Dalam medium asetat pH 3-6, PAR memberikan reaksi warna dengan logam Ni, Zn, Cd, Co, Hg, U, Pb dan Ga. Larutan kompleks PAR tersebut memberikan warna merah atau ungu. Selain itu dengan Fe(III) dan Fe(II) membentuk kompleks berwarna cokelat, dan dengan V(V) membentuk kompleks berwarna ungu (Fries dan Getrost, 1977; Marczenko and Balcerzak, 2000). PAR mengkomplekskan ion logam melalui atom nitrogen piridin, atom nitrogen-azo, dan gugus o-hidroksil.

• Dalam suasana pH 4,2-7 PAR dalam bentuk HR dan dalam suasana alkali pH 11-

  2-

  13 dalam bentuk R (Marczenko and Balcerzak, 2000). Stoikiometri logam : ligan adalah 1 : 2 (Silva et al., 2009). Interferensi ion Cd(II), Co(III), Cu(II), Ti(IV),

  8

  2+

  U(VI), Zn(II), Fe(II), Fe(III), Sn(II), dan V(V) dalam analisis Ni , dapat dihindari dengan optimasi pH dan uji selektivitas terlebih dahulu. Interferensi dari ion pengganggu ini dapat dicegah dengan penambahan suatu reagen tertentu yang disebut zat penopeng (masking agent), yang akan membentuk kompleks stabil dengan ion-ion pengganggu tersebut (Vogel, 1994).

  2. 3. Senyawa Kompleks

  Senyawa kompleks atau senyawa koordinasi adalah senyawa yang terbentuk karena adanya ikatan antara ligan yang berperan sebagai donor pasangan elektron (basa Lewis) dengan ion pusat (logam) yang berperan sebagai akseptor pasangan elektron (asam Lewis) (Setyawati dan Murwani, 2010). Ligan (secara umum disimbolkan dengan L) dapat menyumbangkan sepasang elektron

  n+

  kepada logam dan menempati hanya satu situs koordinasi, M ←:L, ligan ini disebut ligan monodentat. Contoh klasik ligan monodentate yaitu amonia (:NH

  3 ),

• air (H

2 O), dan ion klorida (:Cl ). Banyak ligan yang dapat menyumbangkan donor

  lebih dari dua pasang elektron, pasangan elektron tersebut mampu mengikat pada logam yang sama disebut dengan ligan polidentat. Sedangkan ligan yang menyumbangkan dua pasang elektron disebut logam bidentat (Geoffrey, 2010). PAR atau 4-(2-pyridylazo)resorcinol adalah senyawa piridil azo yang bertindak sebagai ligan tridentat, yaitu ligan yang menyumbangkan tiga pasang elektron (Silva et al., 2009). Gambar di bawah merupakan rumus struktur yang diusulkan dari senyawa kompleks logam-PAR dimana M adalah ion pusat yang bisa diganti

  2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ ion Ni , Zn , Cu , Cd , Mn , Co dan Fe (Karipcin and Kabalcilar, 2007).

  9

Gambar 2.2. Rumus struktur senyawa kompleks logam-PAR (Karipcin

  and Kabalcilar, 2007) 2. 4.

   Sensor Kimia

  Sensor kimia merupakan perangkat yang merespon analit tertentu dengan cara selektif melalui reaksi kimia dan dapat digunakan untuk penentuan analit baik secara kualitatif maupun kuantitatif. Sensor ini berkaitan sebagai alat pendeteksi dan pengukur zat kimia spesifik (Brian, 2002).

  Sensor kimia terdiri dari bagian penerima dan tranduser. Bagian penerima berfungsi sebagai penyeleksi dan pengubah sifat kimia yang dideteksinya menjadi energi yang bisa diukur oleh bagian tranducer. Sedangkan bagian transducer berfungsi mengubah energi yang membawa sifat-sifat kimia tersebut menjadi sinyal elektrik (Gunawan, 2010). Sensor dalam industri kimia digunakan untuk proses dan kontrol kualitas selama produksi. Sensor kimia juga dapat digunakan untuk monitoring lingkungan.

  Karakteristik sebuah sensor kimia ditentukan dari sejauh mana sensor tersebut memiliki kemampuan yang baik dalam mengenali zat yang ingin

  10 dideteksinya. Kemampuan mendeteksi zat tersebut meliputi beberapa hal sebagai berikut;

  1. sensitivitas, yaitu ukuran seberapa sensitif sensor mengenali zat yang dideteksinya. Sensor yang baik akan mampu mendeteksi zat meskipun jumlah zat tersebut sangat sedikit,

  2. selektivitas, yaitu sejauh mana sensor memiliki kemampuan menyeleksi gas atau cairan yang ingin dideteksinya,

  3. waktu respon, yaitu waktu yang dibutuhkan sensor untuk mengenali zat yang dideteksinya. Semakin cepat waktu respon maka semakin baik sensor tersebut,

  4. stabilitas dan daya tahan, yaitu sejauh mana sensor dapat secara konsisten memberikan besar sensitifitas yang sama untuk suatu zat, serta seberapa lama sensor tersebut dapat terus digunakan.

  Selain ke empat sifat di atas, terdapat dua sifat lain yang juga tidak kalah pentingnya terutama bagi sensor komersial yaitu konsumsi energi yang dibutuhkan untuk menjalankan sensor tersebut. Sifat lain yang tidak kalah penting juga adalah berapa harga yang dibutuhkan untuk memproduksi sensor tersebut.

  Tentunya tingkat konsumsi energi yang rendah serta harga yang murah menjadi harapan bagi industri sensor disamping sifat-sifat sensor yang baik (Hooker, 2002).

2.5 Spektrofotometri UV-Vis

  Spektrofotometri UV-Vis merupakan suatu metode pengukuran secara analisis analit yang didasarkan pada fenomena hasil interaksi antara materi dengan sinar (radiasi elektromagnetik = REM) dengan menggunakan instrumen

  11 spektrofotometer (Thomas and Burgess, 2007). Daerah pengukuran spektrofotometri UV-Vis adalah pada panjang gelombang 180-380 nm untuk daerah ultra violet (UV) dan 380-780 nm untuk visibel (tampak).

Gambar 2.3. Spektrum elektromagnetik (Thomas and Burgess, 2007)

  Spektofotometri UV

• –Vis melibatkan energi elektronik yang cukup besar pada molekul yang dianalisis, sehingga spektrofotometri UV
• –Vis lebih banyak dipakai untuk analisis kuantitatif dibandingkan kualitatif. Analisis kuantitatif dengan metode spektrofotometri
• –Vis dapat digolongkan tiga macam pelaksanaan pekerjaan yaitu analisis kuantitatif zat tunggal, campuran dua macam zat, dan campuran tiga macam zat atau lebih. Sedangkan analisis secara kualitatif dipakai untuk data sekunder atau data pendukung dengan melakukan pemeriksaan kemurnian spektrum UV
• –Vis dan penentuan panjang gelombang maksimum

  maks ). Hampir semua molekul organik dan anorganik dapat dianalisis (Mulja,

  (λ 1995; Thomas and Burgess, 2007).

  Spektrofotometer UV-Vis terdiri dari beberapa komponen yang berperan penting dalam analisis. Komponen-komponen tersebut secara skema dapat ditunjukkan pada gambar berikut (Underwood dan Day, 1998):

  12 sumber monokromator sampel detektor penguat pembaca

Gambar 2.4. Diagram blok komponen spektrofotometer (Underwood dan Day,

  1998) Spektrum yang dihasilkan dari energi yang diserap oleh molekul di daerah

  UV-Vis berupa pita (bukan garis), hal ini disebabkan oleh struktur elektron pada gugus kromofor yang kompleks sehingga menghasilkan transisi elektronik yang lebih dari satu macam. Panjang gelombang yang menghasilkan transisi elektronik yang memberikan absorbansi maksimum disebut panjang gelombang maksimum (

  λ maks). Sebagian zat mempunyai struktur elektron tertentu, sehingga dapat memberikan panjang gelombang maksimum yang tertentu pula. Prinsip dasar analisis kuantitatif metode spektrofotometri UV-Vis yaitu menggunakan persamaan Lambert-Beer, yang menyatakan bahwa besarnya sinar yang diserap sebanding dengan konsentrasi analit (Mulja, 1995; Underwood dan Day, 1998).

  2. 5. Jamu

  Jamu merupakan ramuan tradisional yang telah dikenal luas dan dimanfaatkan oleh masyarakat dengan tujuan mengobati penyakit ringan, mencegah datangnya penyakit, menjaga ketahanan dan kesehatan tubuh, serta untuk tujuan kecantikan (Limananti dan Triratnawati, 2003). Jamu merupakan unsur penting budaya jawa yang menyebar sampai ke pulau Bali pada zaman

  13 Majapahit. Sebagian besar jamu dibuat menurut resep tradisional yang diturunkan dari beberapa generasi. Bentuk jamu dapat berupa campuran bahan-bahan yang dikeringkan, terus digiling halus lalu diolah menjadi serbuk, pil, minuman, dan balsam atau obat gosok (Liong, 2009).

  Jamu menjadi lebih populer saat ini seiring dengan munculnya paham back

  to nature (kembali ke alam). Penggunaan jamu untuk mengobati penyakit

  semakin berkembang dan mengalami kemajuan pesat. Hal ini karena ada penyakit-penyakit tertentu yang tidak dapat sembuh secara medis, tetapi dapat disembuhkan dengan jamu atau ramuan tradisional. Kecenderungan masyarakat memilih jamu atau ramuan tradisional didasarkan pada alasan-alasan sebagai berikut :

  1. harganya relatif lebih murah dibanding obat-obat modern sehingga terjangkau oleh masyarakat luas, 2. bahan-bahannya mudah diperoleh di lingkungan sekitar tempat tinggal, 3. proses pembuatan dan peralatan yang digunakan lebih sederhana, 4. efek samping negatif lebih kecil karena tidak menggunakan bahan kimia.

  Sedangkan alasan umum orang minum jamu adalah untuk mencegah penyakit, menjaga kesehatan, dan mengobati penyakit. Jamu atau ramuan tradisional dikenal memiliki berbagai kelebihan dari segi kesehatan antara lain untuk mengobati penyakit pada gigi dan mulut, pilek, batuk, masuk angin, kehilangan nafsu makan, demam, masalah-masalah perut, kelelahan, datang bulan, dan sebagainya (Limananti dan Triratnawati, 2003).

BAB III METODE PENELITIAN

  3.1 Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari 2012 sampai dengan Juni 2012 di Laboratorium Penelitian Kimia Analitik Departemen Kimia, Fakultas

  Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga Surabaya.

  3.2 Bahan Penelitian Bahan kimia yang digunakan dalam penelitian ini berderajat pro-analisis.

  Bahan penelitian tersebut yaitu NiSO

  4 .7H

  2 O, 4-(2-pyridylazo)resorcinol (PAR),

  HNO pekat, akuadem, NaH PO , NaOH, CH COOH, CH COONa.3H O,

  3

  2

  4

  3

  3

  2 NaHCO 3, Pb(NO 3 ) 2 , Cr(NO 3 ) 3 .9H

  2 O, FeCl 3 .6H

  2 O, ZnSO 4 .7H

  2 O, CuSO 4 .5H

  2 O dan sampel jamu kemasan.

  3.3 Alat Penelitian

  Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah pH meter, timbangan analitik, labu ukur 100, 50 dan 10 mL, spektrofotometer UV-Vis Simadzu 1800, buret, corong, spatula, hot plate, kaca arloji, gelas beker dan alat gelas yang lazim digunakan dalam penelitian.

  14

  15

3.4 Diagram Alir Penelitian

  2+

  dan reagen PAR 0,05%; 0,1%;0,2%; 0,3%;dan 0,4%

  , Cr

  3+

  , Pb

  2+

  , Zn

  2+,

  Cu

  2+

  Optimasi parameter analitik  Penentuan panjang gelombang maksimum reagen PAR  Penentuan panjang gelombang maksimum kompleks Ni(II)-PAR  Penentuan pH optimum pembentukan kompleks Ni(II)-PAR  Penentuan konsentrasi optimum reagen PAR

  , Fe

  Pembuatan deret intensitas warna kompleks Ni(II)-PAR Analisis data

  Konfirmasi Analisis Ni

  2+

  dengan Metode Spektrofotometri

  Sensor kimia dalam bentuk Test

  

Kit (Teknik spot test)

  Penentuan parameter validasi (liniearitas, selektivitas, sensitivitas, limit deteksi, recovery, akurasi, dan presisi)

  Analisis sampel

  

3+

  2+

  , Fe

  2+

  

3+

  , Cr

  3+

  , Pb

  2+

  , Zn

  2+,

  Cu

  dan reagen PAR 0,05%; 0,1%;0,2%; 0,3%;dan 0,4%

  Persiapan bahan dan alat penelitian Pembuatan larutan induk, kerja, dan standar Ni

  Optimasi parameter analitik  Penentuan panjang gelombang maksimum reagen PAR  Penentuan panjang gelombang maksimum kompleks Ni(II)-PAR  Penentuan pH optimum pembentukan kompleks Ni(II)-PAR  Penentuan konsentrasi optimum reagen PAR

  Pembuatan deret intensitas warna kompleks Ni(II)-PAR Analisis data

  Membandingkan dengan metode spektrofotometri UV-

  Vis Sensor kimia dalam bentuk Test

  

Kit (Teknik spot test)

  Penentuan parameter validasi (liniearitas, selektivitas, sensitivitas, limit deteksi, recovery, akurasi, dan presisi)

  Analisis sampel Perlakuan sampel jamu  Destruksi basah jamu serbuk  Destruksi basah jamu cair

  Perlakuan sampel jamu  Destruksi basah jamu serbuk  Destruksi basah jamu cair

  Persiapan bahan dan alat penelitian Pembuatan larutan induk, kerja, dan standar Ni

  16

3.5 Pembuatan Larutan

  3.5.1 Pembuatan larutan induk PAR 1% dan larutan PAR 0,04%; 0,03%; 0,02%; 0,01%; dan 0,005%

  Larutan induk 4-(2-pyridylazo)resorcinol (PAR) 1% dibuat dengan melarutkan 1 gram padatan PAR dengan akuadem pada labu ukur 100 mL.

  Larutan 4-(2-pyridylazo)resorcinol (PAR) 0,04%; 0,03%; 0,02%; 0,01%; dan 0,005% dibuat dengan mengambil 4,0; 3,0; 2,0; 1,0; dan 0,5 mL larutan induk PAR 1% menggunakan buret dan diencerkan dengan akuadem dalam labu ukur 100 mL.

  3.5.2 Pembuatan larutan buffer

  3.5.2.1 Pembuatan larutan natrium dihidrogen fosfat 1 M

  Ditimbang 11,9 gram natrium dihidrogen fosfat, kemudian dilarutkan dengan akuadem dalam gelas beker. Larutan tersebut dipindahkan ke dalam labu ukur 100 mL dan diencerkan dengan akuadem sampai tanda batas.

  3.5.2.2 Pembuatan larutan natrium hidroksida 1 M

  Sebanyak 4,0 gram natrium hidroksida ditimbang, lalu dimasukkan gelas beker dan dilarutkan dengan akuadem. Larutan dipindahkan ke dalam labu ukur 100 mL dan diencerkan dengan akuadem sampai tanda batas.