BAB II TINJAUAN PUSTAKA - Analisis Kadar Logam Kadmium (Cd) pada Air Minum Dalam Kemasan Galon Isi Ulang dengan Metode Spektrofotometri Serapan Atom

BAB II TINJAUAN PUSTAKA Air bersih merupakan salah satu kebutuhan pokok manusia yang diperoleh

  dari berbagai sumber, tergantung pada kondisi daerah setempat.Kondisi sumber air pada setiap daerah berbeda-beda, tergantung pada keadaan alam dan kegiatan manusia yang terdapat didaerah tersebut.Air merupakan suatu sarana utama untuk meningkatkan derajat kesehatan masyarakat, karena air merupakan salah satu media dari berbagai macam penularan, terutama penyakit perut.Melalui penyediaan air bersih baik dari segi kualitas maupun kuantitasnya di suatu daerah, maka penyebaran penyakit menular dalam hal ini adalah penyakit perut diharapkan bisa ditekan seminimal mungkin (Sutrisno, C.T, 1991).

  Air merupakan sumber daya alam yang dapat diperbaharui, tetapi air akan dapat dengan mudah terkontaminasi oleh aktivitas manusia. Air banyak digunakan oleh manusia untuk tujuan bermacam-macam sehingga dengan mudah dapat tercemar. Beberapa bahan pencemar seperti bahan mikrobiologik (bakteri,virus,parasit), bahan organik (pestisida,deterjen) dan beberapa bahan inorganik (garam,asam,logam), serta beberapa bahan kimia lainnya sudah banyak ditemukan dalam air yang kita pergunakan. Dalam melakukan usaha pengawasan yang diikuti dengan usaha pencegahan pencemaran air, harus di titik beratkan pada pengontrolan sumber pencemarannya.Ada dua bentuk sumber pencemar,yaitu sumber pencemar utama (point source) dan sumber pencemar lainnya (non-point source).

  Sumber pencemar utama biasanya berasal dari sumber polusi yang pengolahan limbah. Sumber pencemar lainnya ialah sumber polusi dengan kadar pencemar relatif rendah yang berasal dari bermacam-macam sumber yang menyebar, misalnya dari lahan pertanian, rumah tangga, peternakan, dan sebagainya (Palar, 1994).

2.2 Air minum

  Seperti telah diuraikan di atas, bahwa air itu sangat dibutuhkan oleh semua mahluk di dunia, khususnya sebagai air minum.

  Syarat – Syarat Air Minum Pada umumnya ditentukan pada beberapa standar (patokan) yang pada beberapa negara berbeda-beda menurut: − Kondisi negara masing-masing. − Perkembangan imu pengetahuan. − Perkembangan teknologi.

  Dari segi kualitas, air minum harus memenuhi : a.

  Syarat fisik : − Air tak boleh berwarna.

  − Air tak boleh berasa. − Air ak boleh berbau.

  C). − Suhu air hendaknya dibawah sela udara (sejuk ±25 − Air harus jerih.

  Syarat-syarat kekeruhan dan warna harus dipenuhi oleh setiap jenis air minum dimana dilakukan penyaringan dalam pengolahnnya. Kadar (bilangan) yang disyaratkan dan tidak boleh dilampaui adalah sebagai berikut :

Tabel 2.2.1 Syarat-syarat kekeruhan dan warna air minum

  Kadar (bilangan) yang Kadar (bilangan) yang tak disyaratkan boleh dilampaui Keasaman sebagai PK 7,0 – 8,5 dibawah 6,5 dan diatas 9,5

  Bahan – bahan padat Tak melebihi 50 mg/l Tak melebihi 1.500 mg/l Warna (skala Pt CO) Tak melebihi kesatuan Tak melebihi 50 kesatuan

  Tak mengganggu - Rasa

• Bau Tak mengganggu b.

  Syarat – syarat kimia Air minum tidak boleh mengandung racun, zat-zat mineral atau zat-zat kimia tertentu dalam jumlah melampaui batas yang telah ditentukan.

  c.

  Syarat – syarat bakteriologik Air minum tidak boleh mengandung bakteri-bakteri penyakit (patogen) sama sekali dan tak boleh mengandung bakteri-bakteri golongan Coli melebihi batas-batas yang telah ditentukannya yaitu 1 Coli/100 ml air.

  Bakteri golongan Coli ini berasal dari usus besar (faeces) dan tanah. Bakteri patogen yang mungkin ada dalam air antara lain adalah : − Bakteri typhsum − Vibrio colerae − Bakteri dysentriae − Entamoeba hystolotica − Bakteri enteritis (penyakit perut)

  Air yang mengandung golongan Coli dianggap telah berkontaminasi ( berhubungan) dengan kotoran manusia (Sutrisno, C.T, 1991).

2.2.1 Air Minum Dalam Kemasan (AMDK)

  Air minum kemasan atau dengan istilah AMDK(Air Minum Dalam Kemasan), merupakan air minum yang siap di konsumsi secara langsung tanpa harus melalui proses pemanasan terlebih dahulu. Air minum dalam kemasan merupakan air yang dikemas dalam berbagai bentuk wadah, misalnya 19 liter atau galon , 1500 ml / 600 ml ( botol), 240 ml /220 ml (gelas).

  Proses Air Minum Dalam Kemasan (AMDK) harus melalui proses tahapan baik secara klinis maupun secara hukum, secara higienis klinis biasanya disahkan menurut peraturan pemerintah memalui Departemen Badan Balai Pengawasan Obat Dan Makanan ( Badan POM RI) baik dari segi kimia, fisika, mikrobiologi. Tahapan secara hukum biasanya melalui proses pengukuhan merek dagang, hak paten, sertifikasi dan asosiasi yang mana keseluruhannya mengacu pada peraturan pemerintah melalui SNI (Standar Nasional Indonesia) dan Merek Dagang. Untuk masalah air kemasan tentang Hak Cipta, Hak Paten Merek biasanya melalui instansi

  Adapun proses Pengolahan air untuk menjadikan air siap dikemas dan dipasarkan secara umum, ada beberapa proses yang harus dilalui antara lain :

  1. Proses Pengolahan Air

  2. Proses Sterilisasi Air

  3. Proses Kontrol Kualitas

  4. Proses Pengemasan ( Galon, Botol, Cup)

  5. Proses Pengepakan

  6. Proses Distribusi (http://zeofilt.wordpress.com) Pencemaran terhadap air dalam kemasan berasal dari kualitas air baku yang digunakan, dimana pencemaran itu dapat berasal dari kegiatan industri, domestik, limbah rumah tangga dan kegiatan lain yang berdampak negatif terhadap penurunan sumber daya air, antara lain menyebabkan penurunan kualitas air(Effendi, 2003).

  Selain itu dalam dunia industri yang menggunakan bahan-bahan kimia sintetik, dimana banyak dari bahan-bahan kimia tersebut telah menyebabkan pencemaran terhadap lingkungan air.Seperti limpasan dari pestisida dan herbisida yang berasal dari daerah pertanian atau perkebunan dan buangan limbah industri ke permukaan air.Yang lebih serius lagi adalah terjadinya rembesan kedalam air tanah dari bahan-bahan pencemar yang berasal dari penampungan limbah kimia dan kolam penampungan atau kolam pengolahan limbah dan fasilitas-fasilitas lainnya.Untuk air yang didistribusikan dengan tangki pengangkut dari lokasi sumber air baku ke depot pangan (food grade), tahan korosi dan bahan kimia yang dapat mencemari air (Achmad, 1990 ).

2.3 Logam

  Dalam kehidupan sehari-hari, kita tidak terpisah dari benda-benda yang bersifat logam.Benda ini kita gunakan sebagai alat perlengkapan rumah tangga seperti sendok, garpu, pisau dan lain-lain, sampai pada tingkat perhiasan mewah yang tidak dapat dimiliki oleh semua orang seperti emas, perak dan lain-lain.Secara gamblang, dalam konotasi keseharian kita beranggapan bahwa logam diidentikkan dengan besi padat, keras, berat dan sulit dibentuk (Palar, 1994).

  Logam berat adalah unsur logam dengan berat molekul tinggi. Dalam kadar rendah logam berat pada umumnya sudah beracun bagi tumbuhan dan hewan, termasuk manusia. Logam berat ini dapat menimbulkan efek kesehatan bagi manusia tergantung pada bagian mana logam berat tersebut terikat dalam tubuh. Daya racun yang dimiliki akan bekerja sebagai penghalang kerja enzim, sehingga proses metabolisme tubuh terputus (Palar, 1994).

  Logam berat jika sudah terserap ke dalam tubuh maka tidak dapat dihancurkan tetapi akan tetap tinggal di dalamnya hingga nantinya dibuang melalui proses ekskresi. Hal serupa juga terjadi apabila suatu lingkungan terutama di perairan telah dilakukan. Kontaminasi logam berat ini dapat berasal dari faktor alam seperti kegiatan gunung berapi dan kebakaran hutan atau faktor manusia seperti pembakaran minyak bumi, pertambangan, peleburan, proses industri, kegiatan pertanian, peternakan dan kehutanan, serta limbah buangan termasuk sampah rumah tangga (Palar, 1994).

  Di dalam air biasanya logam berikatan dalam senyawa kimia atau dalam bentuk logam ion, bergantung pada kompartemen tempat logam tersebut berada. Tingkat kandungan logam pada setiap kompartemen sangat bervariasi, bergantung pada lokasi, jenis kompartemen dan tingkat pencemarannya. Biasanya tingkat konsentrasi logam berat dalam air dibedakan menurut tingkat pencemarannya, yaitu polusi berat, polusi sedang, dan nonpolusi(Achmad, 1990 ).

2.4 Logam Cadmium (Cd)

  Logam Kadmium adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Cd dan nomor atom 48. Kadmium dapat menyebabkan keracunan yang akut pada manusia yang mendapat unsur tersebut dari makanan. Konsentrasi ini dalam ginjal dan hati tikus akan meningkat pada keadaan di mana kepada tikus tersebut, dengan konsentrasi Cd rata-rata 0,047 mg/l tidak memberikan gejala. Unsur ini tidak penting dan tidak menguntungkan (Nainggolan, 2011).

  Kadmium digunakan secara intensif dalam proses electroplating (pelapisan elektrik), pembuatan baterai, plastik, galvanisasi karena Cd memiliki keistimewaan non korosif digunakan pula dalam pembuatan pigmen warna cat, keramik, percetakan tekstil dan pigmen untuk gelas dan email gigi. Bagi manusia Kadmium sebenarnya merupakan logam asing. Tubuh sama sekali tidak memerlukan dalam proses metabolisme (Widowati, 2008).

2.4.2 Efek toksik

  Toksisitas Cd bisa merusak sistem fisiologis,sistem respirasi,sistem sirkulasi darah dan jantung, kerusakan sistem reproduksi, sistem syaraf bahkan dapat mengakibatkan kerapuhan tulang, kerusakan ginjal dan menurunkan fungsi pulmo dalam tubuh (Widowati, 2008).

  Konsumsi air minum dengan konsentrasi Cd yang melebihi standar yang ditetapkan, akan menyebabkan unsur tersebut berakumulasi dalam jaringan tubuh sehingga dapat menimbulkan batu ginjal, gangguan lambung, kerapuhan tulang, mengurangi haemoglobin darah, dan pigmentasi gigi. Konsentrasi standar maksimum yang diperbolehkan untuk Cd dalam air minum menurut Dep.Kes.R.I. adalah sebesar 0,01 mg/l (Sutrisno, C.T, 1991).

  Keracunan akut yang disebabkan oleh Cd dapat bersifat akut dan keracunan kronis. Keracunan akut yang disebabkan oleh Cd, sering terjadi pada pekerja di industri-industri yang berkaitan dengan logam ini. Gejala-gejala keracunan akut yang (Palar, 1994).

2.5 Metode Spektrofotometri Serapan Atom

  Metode pengukuran menggunakan prinsip spektrofotometri adalah berdasarkan absorpsi cahaya pada panjang gelombang tertentu melalui suatu larutan yang mengandung kontaminan yang akan ditentukan konsentrasinya. Proses ini disebut “absorpsi spektrofotometri”, dan jika panjang gelombang yang digunakan adalah gelombang cahaya tampak, maka disebut sebagai “kolorimetri”, karena memberikan warna. Selain gelombang cahaya tampak, spektrofotometri juga menggunakan panjang gelombang pada gelombang ultraviolet dan inframerah. Prinsip kerja dari metode ini adalah jumlah cahaya yang diabsorpsi oleh larutan sebanding dengan konsentrasi kontaminan dalam larutan(Lestari, 2009).

  Salah satu spektroskopi yang paling banyak digunakan untuk analisis logam adalah atomic absorption spectroscopy (AAS) atau spektroskopi serapan atom (SSA).

  Pada metode ini elektron-elektron dari ion logam diatomisasi keorbital yang lebih tinggi dengan cara mengabsorpsi sejumlah energi (misalnya energi cahaya pada panjang gelombang tertentu). Panjang gelombang ini khusus dan spesifik untuk berkaitan dengan satu unsur logam. Oleh karena itu, teknik ini bersifat selektif untuk masing-masing logam. Jumlah energi yang diaplikasikan pada nyala dapat diukur, sehingga jumlah energi pada sisi lainnya dapat diketahui. Prinsip ini berdasarkan terdeteksi pada detektor. Jumlah energi yang ditransmisikan ini sebanding dengan konsentrasi logam (Lestari, 2009).

  Prinsip kerja dari spektroskopi serapan atom yakni, sampel yang mengandung ion logam diatomisasi dengan atomizer sehingga membentuk atomnya, yang kemudian diiluminasi dengan energi pada panjang gelombang tertentu sehingga elektronnya mengalami eksitasi keorbital yang lebih tinggi. Sumber radiasi dapat menggunakan lampu yang mempunyai panjang gelombang spesifik untuk logam tertentu. Energi yang diberikan diketahui, sehingga energi pada sisi lainnya dapat diketahui oleh detektor(Lestari, 2009).

2.4.1 Instrumentasi Spektrofotometri Serapan Atom :

  Sistem peralatan spektrofotometer serapan atom adalah 1. Sumber sinar

  Sumber sinar yang lazim adalah lampu katoda berrongga (hallow cathode

  

lamp ). Lampu ini terdiri atas tabung kaca tertutup yang mengandung satu katoda dan

  anoda. Katoda sendiri berbentuk silinder berongga yang terbuat dari logam atau dilapisi dengan logam tertentu. Tabung logam ini diisi dengan gas mulia (neon dan memberi 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 yang mana kecepatan dan energinya sangat tinggi, elektron-elektron dengan energi tinggi ini dalam perjalanannya menuju anoda akan bertabrakan dengan gas-gas mulia 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 dasar.

  Ada terbagi macam alat yang dapat digunakan untuk mengubah suatu sampel menjadi uap atom-atom yaitu: dengan nyala (flame) dan dengan tanpa nyala (flameles) (Rohman, 2007).

  a.

  Nyala (flame) 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 menjadi tingkat yang lebih tinggi (Rohman, 2007).

  Suhu yang dicapai oleh nyala tergantung pada gas-gas yang digunakan,

  ⁰

  misalnya untuk gas batubara-udara, suhunya kira-kira sebesar 1800

  C, gas alam-

  ⁰ ⁰

  udara 1700

  C, asetilen-udara 2200 C dan gas asetilen-dinitrogen oksida (N

  2 O) sebesar ⁰

  3000 C (Rohman, 2007).

  b.

  Tanpa nyala (flameless) Teknik atomisasi dengan nyala dinilai kurang peka karena atom gagal mencapai nyala, tetesan sampel yang masuk ke dalam nyala yang terlalu besar, dan proses atomosasi yang kurang sempurna. Oleh karena itu timbullah suatu teknik atomisasi yang baru yakni atomisasi tanpa nyala. Pengatoman dapat dilakukan dengan tungku dari grafit seperti tungku yang dikembangkan oleh Masmann (Rohman, 2007).

  3. Monokromator Pada 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 penggandaan foton (photomultiplier tube).

  Ada 2 cara yang dapat digunakan dalam sistem deteksi yaitu yang memberikan respon terhadap radiasi resonansi dan radiasi kontinyu, dan yang hanya memberikan respon terhadap radiasi resonansi (Rohman, 2007).

5. Readout

  Readout merupakan suatu alat petunjuk atau dapat juga diartikan sebagai sistem pencatat hasil. Pencatat hasil dilakukan dengan suatu alat yang telah berupa angka atau berupa kurva dari suatu recorder yang menggambarkan absorbansi atau intensitas emisi (Rohman, 2007).

  Untuk keperluan analisis kuantittif dengan 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 dinalisis haruslah sangat encer (Rohman, 2007). Ada beberapa cara untuk melarutkan sampel, yaitu :

  Langsung dilarutkan dengan pelarut yang sesuai - Sampel dilarutkan dengan suatu asam - Sampel dilarutkan dengan suatu basa atau dilebur terlebih dahulu dengan basa - kemudian hasil leburan dilarutkan dalam pelarut yang sesuai.

  Metode pelarut apapun yang akan dipilih untuk dilakukan analisis dengan SSA, yang terpenting adalah bahwa larutan yang dihasilka harus jernih, stabil, dan tidak mengganggu zat-zat yang akan dianalisis. Metode kiantifikasi hasil analisis dengan metode SSA yang dilakukan adalah dengan menggunakan kuantifikasi dengan kurva baku (kurva kalibrasi). SSA bukan merupakan metode analisis yang absolut.Suatu perbandingan dengan merupakan metode yang umum dalam melakukan metode analisis kuantitatif (Rohman, 2007).