BAB II TINJAUAN PUSTAKA - Analisis Kadar Timbal (Pb) Pada Air Sungai Deli Dikawasan Belawan Secara Spektrofotometri Serapan Atom (SSA)

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Air Air merupakan kebutuhan pokok bagi kehidupan manusia di bumi ini.

Sesuai dengan kegunaanya air dipakai sebagai air minum, air untuk mandi dan mencuci, air untuk pengairan pertanian, air untuk kolam perikanan dan air untuk sanitasi dan transportasi. Kegiatan industri dan teknologi tidak dapat lepas dari kebutuhan akan air. Air yang terdapat di bumi tidak pernah terdapat dalam keadaan bersih, tetapi selalu ada senyawa atau mineral yang terlarut di dalamnya(Wardhana, 2004).

Dengan semakin meningkatnya perkembangan sektor industri dan transportasi, baik industri minyak dan gas bumi, pertanian, industri kimia, industri logam, dan jenis aktifitas manusia lainnya maka semakin meningkat pula tingkatan pencemarannya pada perairan. Untuk mencegah terjadinya pencemaran lingkungan oleh berbagai aktifitas tersebut maka perlu dilakukan pengendalian terhadap pencemaran lingkungan dengan menetapkan baku mutu lingkungan termasuk baku mutu air. Baku mutu air adalah batas kadar yang di tetapkan atau yang diperkenankan bagi zat atau bahan pencemar terdapat di dalam air tetapi air tersebut tetap dapat digunakan sesuai dengan kriterianya. Sumber air dapat dikategorikan menjadi 4 golongan yaitu : Golongan A yaitu air yang dapat digunakan sebagai air minum langsung tanpa pengolahan terlebih dahulu.

Golongan B yaitu air yang dapat digunakan sebagai air baku untuk diolah sebagai air minum dan keperluan rumah tangga lainnya.

Golongan C yaitu air yang dapat digunakan untuk keperluan perikanan dan pertanian.

Golongan D yaitu air yang dapat digunakan untuk keperluan pertanian dan dapat digunakan untuk usaha perkotaan, industri dan listrik tenaga air (Kristanto, 2002).

2.2 Pencemaran

Berdasarkan keputusan Menteri Negara Kependudukan dan Lingkungan Hidup No 02/MENKLH/1988 yang dimaksud pencemaran adalah masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat energi, dan komponen lain ke dalam air dan udara atau berubahnya tatanan atau komposisi air dan udara oleh kegiatan manusia atau proses alam sehingga kualitas udara dan air menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi sesuai peruntukkannya (Kristanto, 2002).

2.2.1. Pencemaran Air

Pencemaran air adalah adanyabenda-benda asing yang mengakibatkan air tersebut tidak dapat digunakan sesuai dengan peruntukannya secara normal. Ciri- ciri air yang mengalami polusi sangat bervariasi tergantung dari jenis air dan polutannya atau komponen yang mengakibatkan polusi. Sebagai contoh adalah kehidupan air akan berkurang pada air sungai yang terpolusi logam berat, bau yang menyengat yang timbul ada pantai dan laut, sungai dan danau yang terpolusi.

Tanda-tanda polusi air yang berbeda ini disebabkan oleh sumber dan jenis polutan yang berbeda - beda. Polutan air dapat dikelompokkan berdasarkan sifatnya menjadi 9 yaitu padatan, bahan buangan yang membutuhkan oksigen, mikroorganisme, komponen organik sintetik, nutrien tanaman dan minyak (Agusnar, 2007).

2.2.2 Sifat - Sifat Percemaran Air

Untuk mengetahui apakah suatu air terpolusi atau tidak diperlukan pengujian untuk menentukan sifat-sifat air sehingga hydapat diketahui apakah terjadinya penyimpangan batas-batasan polusi air. Sifat-sifat air yang umum diuji dan dapat digunakan adalah nilai pH, suhu, organoleptis, jumlah padatan, nilai BOD/COD, pencemaran mikroorganisme patogen, kandungan minyak, kandungan logam berat, kandungan bahan radioaktif (Agusnar, 2007).

2.3 Sungai

Sungai merupakan jalan air alami mengalir menuju samudera, danau, laut, atau ke sungai lain. Kemanfaatan terbesar sebuah sungai adalah untuk irigasi pertanian, bahan baku air minum, sebagai saluran pembuangan air hujan dan air limbah, bahkan sebenarnya potensial untuk dijadikan objek wisata sungai (Novia, 2012).

2.3.1 Pencemaran Sungai Secara alamiah, sungai dapat tercemar pada daerah permukaan air saja.

Pada sungai yang besar dengan arus air yang deras, sejumlah kecil bahan pencemar akan mengalami pengenceran sehingga tingkat pencemaran menjadi sangat rendah. Hal tersebut menyebabkan konsumsi oksigen terlarut yang diperlukan oleh kehidupan air dan biodegradasi akan cepat diperbarui. Tetapi terkadang sebuah sungai mengalami pencemaran yang berat sehingga air mengandung bahan pencemar yang sangat besar. Akibatnya, proses pengenceran dan biodegradasi akan sangat menurun jika arus air mengalir perlahan karena kekeringan atau penggunaan sejumlah air untuk irigasi. Hal ini juga mengakibatkan penurunan kadar oksigen terlarut. Suhu yang tinggi dalam air menyebabkan laju proses biodegradasi yang dilakukan oleh bakteri pengurai aerobik menjadi naik dan dapat menguapkan bahan kimia ke udara (Darmono, 2001).

2.3.2 Penyebab Pencemaran Air Sungai 1.

Sumber polusi air sungai antara lain limbah industri, pertanian dan rumah tangga. Ada beberapa tipe polutan yang dapat masuk perairan yaitu : bahan - bahan yang banyak membutuhkan oksigen untuk penguraiannya, bahan - bahan kimia organik dari industri, bahan - bahan yang tidak sedimen dan bahan - bahan yang mengandung radioaktif dan panas.

2. Penggunaan insektisida seperti DDT (Dicholoro Diphenil Trichonethan) olehpara petani untuk memberantas hama tanaman dan serangga penyebar penyakit lain secara berlebihan dapat mengakibatkan pencemaran air.

Terjadinya pembusukan yang berlebihan diperairan dapat menyebabkan pencemaran dan pembuangan sampah dapat mengakibatkan kadar oksigen terlarut dalam air semakin berkurang karena sebagian besar dipergunakan oleh bakteri pembusuk.

3. Pembuangan sampah organik maupun yang anorganik yang dibuang kesungai terus-menerus selain mencemari air, dimusim hujan ini akan menimbulkan banjir (Agus, 2012).

2.3.4 Dampak Dari Pencemaran Air 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 dan sebagainya. Dampak terhadap kesehatan yaitu peran air sebagai pembawa penyakit menular bermacam-macam antara lain: a.

Air sebagai media untuk hidup mikroba patogen b.

Air sebagai sarang insekta penyebar penyakit c. Air sebagai media untuk hidup vektor penyakit (Agus, 2012).

2.3.5 Cara Mengatasi Pelestarian Daerah Aliran Sungai 1.

Melestarikan hutan di hulu sungai 2. Tidak buang air di sungai 3. Tidak membuang sampah di sungai 4. Tidak membuang limbah rumah tangga dan industri (Novia, 2012).

2.4 Timbal (Pb)

Timbal atau dalam keseharian lebih dikenal dengan nama timah hitam, dalam bahasa ilmiahnya dinamakan plumbum dan logam ini disimbolkan dengan Pb.

Logam ini termasuk ke dalam kelompok logam - logam golongan IV - A pada Tabel Periodik unsur kimia. Mempunyai nomor atom (NA) 82 dengan bobot atau berat atom (BA) 207,2 (Palar, 2004).

Pb memiliki titik lebur rendah, mudah dibentuk, memiliki sifat kimia yang aktif, sehingga bisa digunakan untuk melapisi logam agar tidak timbul perkaratan.

Apabila dicampur dengan logam lain akan terbentuk logam campuran yang lebih bagus daripada logam minimumnya. Pb adalah logam lunak berwarna abu - abu kebiruan mengkilat serta mudah dimurnikan dari pertambangan (Widowati, 2008).

2.4.1 Sifat - sifat timbal (Pb)

Logam Timbal atau Pb mempunyai sifat-sifat khusus seperti berikut: 1)

Merupakan logam yang lunak, sehingga dapat dipotong dengan menggunakan pisau atau dengan tangan dan dapat dibentuk dengan mudah. 2)

Merupakan logam yang tahan terhadap peristiwa korosi atau karat,

3) Mempunyai titik lebur rendah, hanya 327,5°C (Palar, 2004).

2.4.1 Penggunaan Timbal (Pb) Timbal dan persenyawaan banyak digunakan dalam berbagai bidang.

Dalam industri baterai digunakan sebagai bahan aktif dalam pengaliran arus elektron, untuk kabel telepon, kabel listrik, bahan peledak, pewarnaan cat, pengkilapan keramik dan bahan anti api, pembangkit listrik tenaga panas, aditive untuk bahan bakar kendaraan bermotor (Palar, 2004).

2.4.2 Efek Toksik Timbal (Pb

Timbal (Pb) adalah logam yang bersifat toksik terhadap manusia, yang bisaberasal dari tindakan mengonsumsi makanan, minuman, atau melalui inhalasi dari udara, debu yang tercemar Pb, kontak lewat kulit, kontak lewat mata, dan lewat parenteral. Logam Pb tidak dibutuhkan oleh tubuh manusia sehingga bila makanan dan minuman tercemar Pb dikonsumsi, maka tubuh akan mengeluarkannya. Orang dewasa mengabsorpsi Pb sebesar 5 - 15% dari keseluruhan Pb yang dicerna, sedangkan anak - anak mengabsorpsi Pb lebih besar, yaitu 41,5%. Timbal bersifat kumulatif, mekanisme toksisitas Pb berdasarkan organ yang dipengaruhinya adalah sistem haemopoietik, sistem saraf, sistem urinaria, sistem gasto - intestinal, sistem kardiovaskular, sistem reproduksi, sistem endokrin, bersifat karsinogenik dalam dosis tinggi (Widowati, 2008).

Timbal (Pb) sangat beracun, terutama apabila dihirup (bagi pekerja), Pb dapat pula diserap melalui kulit. Apabila terjadi hal tersebut akan timbul gejala berupa: Kalau kronis : sakit kepala, puyeng, insomnia, gusi hitam.

Untuk mengetahui ada tidaknya keracunan Pb secara dini perlu melakukan medikal kontrol secara rutin dan dilakukan tes klinik yaitu kadar Pb di dalam darah dan di dalam urin (Gabriel, 2001).

Kalau akut : hilang kesadarn sampai koma dan diakhiri dengan kematian.

2.5 Spektrofotometri Serapan Atom

Peristiwa serapan atom pertama kali diamati oleh Fraunhofer, 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. Spektroskopi serapan atom digunakan untuk analisis kuantitatif unsur-unsur logam dalam jumlah sekelumit dan sangat kelumit. Cara ini cocok untuk analisis kelumit logam karena mempunyai kepekaan yang tinggi (batas deteksi kurang dari 1 ppm), pelaksanaannya relatif sederhana dan interferensinya sedikit. Spektroskopi serapan atom didasarkan pada penyerapan energi sinar oleh atom-atom netral, dan sinar yang diserap biasanya sinar tampak atau sinar ultraviolet. Dalam garis besarnya prinsip spektroskopi serapan atom sama saja dengan spektrofotometri sinar tampak dan ultraviolet. Perbedaan terletak pada bentuk spektrum, cara

2.5.1 Instrumentasi SSA :

Sistem peralatan spektrofotometer serapan atom adalah

1. Sumber sinar Sumber sinar yang lazim adalah lampu katoda berongga (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 argon) dengan tekanan rendah (10-15 torr). Neon biasanya lebih disukai karena memberi intensitas pancaran lampu yang lebih rendah. Bila antara anoda dan katoda diberi suatu selisih tegangan yang tinggi (600 volt), maka katoda akan memancarkanberkas-berkas elektron yang bergerak menuju anoda yang mana kecepatan dan energinya sangat tinggi. Elektron-elektron dengan 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).

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

⁰ ⁰

alam-udara 1700

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

⁰

(N 2 O) sebesar 3000 C (Rohman, 2007).

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).

1. 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).

2. 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).

3. Readout

Readout merupakan suatu alat petunjuk atau dapat juga diartikan sebagai sistem pencatat hasil. Pencatat hasil dilakukan dengan suatu alat yang telah terkalibrasi untuk pembacaan suatu transmisi atau absorbsi. Hasil pembacaan dapat berupa angka atau berupa kurva dari suatu

recorder yang menggambarkan absorbansi atau intensitas emisi (Rohman, 2007).

Untuk keperluan analisis kuantitatif 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 dihasilkan harus jernih, stabil, dan tidak mengganggu zat-zat yang akan dianalisis. Metode kuantifikasi 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).

BAB II TINJAUAN PUSTAKA - Analisis Kadar Timbal (Pb) Pada Air Sungai Deli Dikawasan Belawan Secara Spektrofotometri Serapan Atom (SSA)