Penetapan Kadar Natrium dan Kalium Dalam Biji Salagundi (Vitex trifolia L.) Secara Spektrofotometri Serapan At
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Uraian Tumbuhan
Salagundi (Vitex trifolia L.) adalah tumbuhan dari famili tumbuhan
berbunga (dikenal dengan famili Verbenaceae) yang tersebar di seluruh Indonesia.
Salagundi dikenal juga dengan nama legundi (Jawa), galumi (Sumbawa),
langgundi (Minang), gandasari (Palembang), lagondi (Sunda), sangari (Bima), dan
laura (Makasar).
2.1.1 Morfologi Tumbuhan
Tumbuhan ini memiliki pohon dengan ketinggian 1 - 4 meter dengan batang
pokok nyata, kulit batang cokelat muda-tua, batang muda segi empat, banyak
bercabang, daun majemuk menjari, daun berhadapan, helaian bulat telur terbalik
(Yuniarti, 2008).
2.1.2 Sistematika tumbuhan
Tumbuhan salagundi memiliki sistematika (Anonim, 2013) sebagai berikut:
Kerajaan : Plantae
Divisi
: Magnoliophyta
Kelas
: Magnoliopsida
Bangsa
: Lamiales
Famili
: Verbenaceae
Marga
: Vitex
Spesies
: Vitex trifolia L.
4
Universitas Sumatera Utara
2.1.3 Habitat
Pada umumnya tanaman salagundi tumbuh liar pada daerah hutan jati dan
hutan sekunder. Tanaman ini mudah tumbuh di segala jenis tanah, namun lebih
menyukai tempat yang agak kering dan pada daerah yang terbuka dengan tempat
tumbuh di ketinggian 1.000 meter diatas permukaan laut. Di samping itu, tanaman
ini tumbuh dengan baik pada media tumbuh yang terdiri dari campuran pasir,
pupuk kandang, dan lempung (Yuniarti, 2008).
2.1.4 Khasiat dan penggunaan
Biji salagundi memiliki kandungan senyawa flavanoid yang berkhasiat
sebagai antikanker, serta kandungan senyawa diterpen yang berkhasiat sebagai
sebagai antimikroba (Kulkarni, 2011). Biji kering salagundi juga memiliki khasiat
sebagai antihipertensi, analgesik, antioksidan dan antiinflamasi (Liang, 2005).
2.2
Mineral
Mineral merupakan bagian dari komposisi cairan tubuh dan memegang
peranan penting dalam pemeliharaan fungsi tubuh, baik pada tingkat sel, jaringan,
organ, maupun fungsi tubuh secara berlainan. Komposisi mineral dalam cairan
tubuh digolongkan ke dalam mineral makro dan mineral mikro. Mineral makro
adalah mineral yang dibutuhkan tubuh dalam jumlah lebih dari 100 mg sehari,
sedangkan mineral mikro dibutuhkan kurang dari 100 mg sehari. Yang termasuk
mineral makro antara lain: natrium, klorida, kalium, kalsium, fosfor, dan
magnesium, sedangkan yang termasuk mineral mikro antara lain: besi, mangan
dan tembaga (Almatsier, 2004).
5
Universitas Sumatera Utara
Natrium dan kalium sangat erat hubungannya dalam memenuhi fungsinya
dalam tubuh. Kedua elemen ini terutama berfungsi dalam mengatur keseimbangan
air dan elektrolit di dalam sel maupun di luar sel. Natrium terutama terdapat di
dalam cairan ekstraseluler, sedangkan kalium di dalam cairan intraseluler. Oleh
karena itu, keberadaan kedua elemen tersebut sangat banyak pengaruhnya dalam
fisiologis tubuh (Sediaoetama, 2008).
2.2.1 Natrium
Tubuh manusia mengandung 1,8 gram natrium per kilogram berat badan
bebas lemak, di mana sebagian besar terdapat di dalam cairan ekstraseluler.
Kandungan natrium dalam plasma sekitar 300-355 mg/100ml. Oleh karena
natrium merupakan kation utama dari cairan ekstraseluler, pengontrolan
osmolaritas dan volume cairan tubuh sangat tergantung pada ion natrium dan rasio
natrium terhadap ion lainnya (Suhardjo dan Kusharto, 1992).
Natrium mampu membuat membran sel menjadi permiabel, sementara itu
transmisi syaraf dan kontraksi otot melibatkan pertukaran natrium ekstraseluler
dan kalium intraseluler. Secara praktis, konsentrasi ion natrium di dalam cairan
ekstraseluler mungkin saja tidak pernah cukup tinggi bahkan dalam keadaan
fisiologis yang serius, sekalipun untuk dapat menimbulkan perubahan yang berarti
pada kekuatan jantung, karena adanya mekanisme pengaturan konsentrasi natrium
yang efektif (Guyton, 1993).
Metabolisme natrium terutama diatur oleh aldosteron, suatu hormon korteks
adrenal yang meningkatkan reabsorpsi natrium dari ginjal. Bila hormon tersebut
tidak ada maka ekskresi natrium bartambah dan akan timbul tanda-tanda
defisiensi. Defisiensi natrium bisa juga disebabkan karena muntah-muntah, diare
6
Universitas Sumatera Utara
dan berkeringat. Akibatnya, akan mengganggu status keseimbangan air dalam
tubuh. Bila hanya air natrium yang hilang sedangkan air tetap, maka kadar
natrium dalam serum menurun. Sebagai akibatnya maka air akan masuk ke dalam
sel dan tanda-tanda intoksikasi air berkembang, misalnya hilang nafsu makan,
apatis, dan pegal-pegal. Jika jumlah air juga berkurang, maka volume darah
berkurang dan tekanan darah akan berkurang (Suhardjo dan Kusharto, 1992).
2.2.2 Kalium
Kalium merupakan mineral yang terutama terdapat di dalam sel, sebanyak
95% kalium berada di dalam cairan intraseluler. Mineral ini memegang peranan
dalam pemeliharaan keseimbangan cairan dan elektrolit serta keseimbangan asam
basa (Almatsier, 2004).
Kekurangan kalium dapat terjadi karena kebanyakan kehilangan melalui
saluran cerna atau ginjal. Kehilangan banyak melalui saluran cerna dapat terjadi
karena muntah – muntah, diare kronis atau kebanyakan menggunakan laksan (obat
pencuci perut). Kebanyakan kehilangan melalui ginjal adalah karena penggunaan
obat – obat diuretik terutama untuk pengobatan hipertensi. Dokter sering
memberikan suplemen kalium bersamaan dengan obat – obatan ini. Kekurangan
kalium menyebabkan lemah, lesu, kehilangan nafsu makan, kelumpuhan,
mengigau dan konstipasi. Jantung akan berkurang detaknya dan menurunkan
kemampuannya untuk memompa darah (Almatsier, 2004).
Kelebihan kalium akut dapat terjadi bila konsumsi tanpa diimbangi oleh
kenaikan ekskresi (18 gram untuk orang dewasa). Hiperkalemia akut dapat
menyebabkan gagal jantung yang berakibat pada kematian. Kalium terdapat di
dalam semua makanan berasal dari tumbuh-tumbuhan dan hewan. Sumber utama
7
Universitas Sumatera Utara
adalah makanan mentah/segar, terutama buah, sayuran dan kacang-kacangan.
Kebutuhan minimum akan kalium ditaksir sebanyak 2000 mg sehari (Almatsier,
2004).
2.3
Spektrofotometri Serapan Atom
2.3.1 Prinsip spektrofotometri serapan atom
Spektrofotometri serapan atom (SSA) adalah suatu metode analisis yang
berdasarkan pada penyerapan energi sinar oleh atom-atom netral, dan sinar yang
diserap biasanya sinar tampak atau sinar ultraviolet. Dalam garis besarnya prinsip
SSA sama saja dengan metode spektrofotometri lainnya. Perbedaannya terletak
pada bentuk spektrum, cara pengerjaan sampel dan peralatannya (Gandjar dan
Rohman, 2008).
Metode spektrofotometri serapan atom berprinsip pada absorpsi cahaya oleh
atom. Atom-atom menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu, tergantung
pada sifat unsurnya. Cahaya pada panjang gelombang ini mempunyai cukup
energi untuk mengubah tingkat elektronik suatu atom. Transisi elektronik suatu
unsur bersifat spesifik. Dengan absorpsi energi, berarti memperoleh lebih banyak
energi, suatu atom pada keadaan dasar dinaikkan tingkat energinya ke tingkat
eksitasi (Gandjar dan Rohman, 2008).
Spektrofotometri serapan atom digunakan untuk analisis kualitatif dan
kuantitatif unsur-unsur mineral dalam jumlah sekelumit (trace) dan sangat
sekelumit (ultratrace). Cara analisis ini memberikan kadar total unsur mineral
dalam suatu sampel dan tidak tergantung pada bentuk molekul mineral dalam
sampel tersebut. Cara ini cocok untuk analisis sekelumit mineral karena
8
Universitas Sumatera Utara
mempunyai kepekaan yang tinggi (batas deteksi kurang dari 1 ppm),
pelaksanaanya relatif sederhana, dan interferensinya sedikit (Gandjar dan
Rohman, 2008).
2.3.2 Instrumentasi alat
Bagian instrumentasi spektrofotometer serapan atom adalah sebagai berikut:
a.
Sumber Radiasi
Sumber radiasi yang digunakan adalah lampu katoda berongga (hollow
cathode lamp). Lampu ini terdiri atas tabung kaca tertutup yang mengandung
suatu katoda dan anoda. Katoda berbentuk silinder berongga yang dilapisi dengan
mineral tertentu (Gandjar dan Rohman, 2008).
b.
Tempat Sampel
Dalam analisis dengan spektrofotometer serapan atom, sampel yang akan
dianalisis harus diuraikan menjadi atom-atom netral yang masih dalam keadaan
azas. Ada berbagai macam alat yang digunakan untuk mengubah sampel menjadi
uap atom-atomnya, yaitu:
1.
Dengan nyala (Flame)
Nyala digunakan untuk mengubah sampel yang berupa cairan menjadi
bentuk uap atomnya dan untuk proses atomisasi. Suhu yang dapat dicapai oleh
nyala tergantung pada gas yang digunakan, misalnya untuk gas asetilen-udara
suhunya sebesar 2200oC. Sumber nyala asetilen-udara ini merupakan sumber
nyala yang paling banyak digunakan. Pada sumber nyala ini asetilen sebagai
bahan pembakar, sedangkan udara sebagai bahan pengoksidasi. Gas lain selain
asetilen-udara yang digunakan adalah gas batubara-udara, suhunya kira-kira
9
Universitas Sumatera Utara
1800oC, gas propana-udara suhunya 1700oC - 1900oC, gas asetilen-dinitrogen
oksida (N 2 O) suhunya 3000oC (Gandjar dan Rohman, 2008).
2.
Tanpa nyala (Flameless)
Pengatoman dilakukan dalam tungku dari grafit. Sejumlah sampel diambil
sedikit (hanya beberapa µL), lalu diletakkan dalam tabung grafit, kemudian
tabung tersebut dipanaskan dengan sistem elektris dengan cara melewatkan arus
listrik pada grafit. Akibat pemanasan ini, maka zat yang akan dianalisis berubah
menjadi atom-atom netral dan pada fraksi atom ini dilewatkan suatu sinar yang
berasal dari lampu katoda berongga sehingga terjadilah proses penyerapan energi
sinar yang memenuhi kaidah analisis kuantitatif (Gandjar dan Rohman, 2008).
c.
Monokromator
Monokromator merupakan alat untuk memisahkan dan memilih spektrum
sesuai dengan panjang gelombang yang digunakan dalam analisis dari sekian
banyak spektrum yang dihasilkan lampu katoda berongga. Di samping system
optik, dalam monokromator juga terdapat suatu alat yang digunakan untuk
memisahkan radiasi-radiasi yang diterima yang disebut dengan chopper (Gandjar
dan Rohman, 2008).
d.
Detektor
Detektor digunakan untuk mengukur intensitas cahaya yang melalui tempat
pengatoman (Gandjar dan Rohman, 2008).
e.
Amplifier
Amplifier merupakan suatu alat untuk memperkuat signal yang diterima dari
detektor sehingga dapat dibaca alat pencatat hasil (Readout) (Gandjar dan
Rohman, 2008).
10
Universitas Sumatera Utara
f.
Readout
Readout merupakan suatu alat penunjuk atau dapat juga diartikan sebagai
pencatat hasil. Pencatatan hasil dilakukan dengan suatu alat yang telah terkalibrasi
untuk pembacaan suatu transmisi atau absorbsi. Hasil pembacaan dapat berupa
angka atau berupa kurva yang menggambarkan absorbansi atau intensitas emisi
(Gandjar dan Rohman, 2008).
Gambar 1. Komponen Spektrofotometer Serapan Atom
2.3.3 Gangguan-gangguan pada spektrofotometri serapan atom
Gangguan-gangguan (interference) pada Spektrofotometri Serapan Atom
adalah peristiwa-peristiwa yang menyebabkan pembacaan absorbansi unsur yang
dianalisis menjadi lebih kecil atau lebih besar dari nilai yang sesuai dengan
konsentrasinya dalam sampel (Gandjar dan Rohman, 2008). Secara luas dapat
dikategorikan menjadi dua kelompok, yakni interferensi spektral dan interferensi
kimia (Khopkar, 1985).
Interferensi spektral disebabkan karena tumpang asuh absorpsi antara
spesies pengganggu dan spesies yang diukur. Interfernsi kimia disebabkan adanya
11
Universitas Sumatera Utara
reaksi kimia selama atomisasi, sehingga mengubah sifat absorpsi (Khopkar,
1985). Interferensi (gangguan) kimia sering terjadi melalui dua peristiwa yaitu :
a. disosiasi senyawa-senyawa yang tidak sempurna
Terjadinya disosiasi yang tidak sempurna disebabkan oleh terbentuknya
senyawa-senyawa yang bersifat refraktorik (sukar diuraikan dalam api).
Contoh: garam-garam fosfat, silikat dan aluminat dari logam alkali tanah.
b. ionisasi atom-atom di dalam nyala.
Ionisasi atom-atom dalam nyala dapat terjadi jika suhu yang digunakan
untuk atomisasi terlalu tinggi. Jika terbentuk ion maka akan mengganggu
pengukuran absorbansi atom netral karena spektrum absorbansi atom-atom
yang mengalami ionisasi tidak sama dengan spektrum atom dalam keadaan
netral (Gandjar dan Rohman, 2008).
2.4 Validasi Metode Analisis
Validasi metode analisis adalah suatu tindakan penilaian terhadap
parameter tertentu berdasarkan percobaan laboratorium untuk membuktikan
bahwa parameter tersebut memenuhi persyaratan untuk penggunaannya (Harmita,
2004).
Beberapa parameter analisis yang harus dipertimbangkan dalam validasi
metode analisis adalah sebagai berikut:
a.
Kecermatan
Kecermatan adalah ukuran yang menunjukkan derajat kedekatan hasil
analisis dengan kadar analit yang sebenarnya. Kecermatan dinyatakan sebagai
12
Universitas Sumatera Utara
persen perolehan kembali (recovery) analit yang ditambahkan. Kecermatan
ditentukan dengan dua cara, yaitu:
-
Metode simulasi
Metode simulasi (Spiked-placebo recovery) merupakan metode yang
dilakukan dengan cara menambahkan sejumlah analit bahan murni ke dalam suatu
bahan pembawa sediaan farmasi (plasebo), lalu campuran tersebut dianalisis dan
hasilnya dibandingkan dengan kadar analit yang ditambahkan (kadar yang
sebenarnya) (Harmita, 2004).
-
Metode penambahan baku
Metode penambahan baku (standard addition method) merupakan metode
yang dilakukan dengan cara menambahkan sejumlah analit dengan konsentrasi
tertentu pada sampel yang diperiksa, lalu dianalisis dengan metode yang akan
divalidasi. Hasilnya dibandingkan dengan sampel yang dianalisis tanpa
penambahan sejumlah analit. Persen perolehan kembali ditentukan dengan
menentukan berapa persen analit yang ditambahkan ke dalam sampel dapat
ditemukan kembali (Harmita, 2004).
b.
Keseksamaan (presisi)
Keseksamaan atau presisi diukur sebagai simpangan baku relatif atau
koefisien variasi. Keseksamaan atau presisi merupakan ukuran yang menunjukkan
derajat kesesuaian antara hasil uji individual ketika suatu metode dilakukan secara
berulang untuk sampel yang homogen (Harmita, 2004).
13
Universitas Sumatera Utara
c.
Selektivitas (Spesifisitas)
Selektivitas atau spesifisitas suatu metode adalah kemampuannya yang
hanya mengukur zat tertentu secara cermat dan seksama dengan adanya
komponen lain yang ada di dalam sampel (Harmita, 2004).
d.
Linearitas dan rentang
Linearitas adalah kemampuan metode analisis yang memberikan respon
baik secara langsung maupun dengan bantuan transformasi matematika,
menghasilkan suatu hubungan yang proporsional terhadap konsentrasi analit
dalam sampel (Harmita, 2004).
e.
Batas deteksi (Limit of detection) dan batas kuantitasi (Limit of quantitation)
Batas deteksi merupakan jumlah terkecil analit dalam sampel yang dapat
dideteksi yang masih memberikan respon signifikan, sedangkan batas kuantitasi
merupakan kuantitas terkecil analit dalam sampel yang masih dapat memenuhi
kriteria cermat dan seksama (Harmita, 2004).
14
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Uraian Tumbuhan
Salagundi (Vitex trifolia L.) adalah tumbuhan dari famili tumbuhan
berbunga (dikenal dengan famili Verbenaceae) yang tersebar di seluruh Indonesia.
Salagundi dikenal juga dengan nama legundi (Jawa), galumi (Sumbawa),
langgundi (Minang), gandasari (Palembang), lagondi (Sunda), sangari (Bima), dan
laura (Makasar).
2.1.1 Morfologi Tumbuhan
Tumbuhan ini memiliki pohon dengan ketinggian 1 - 4 meter dengan batang
pokok nyata, kulit batang cokelat muda-tua, batang muda segi empat, banyak
bercabang, daun majemuk menjari, daun berhadapan, helaian bulat telur terbalik
(Yuniarti, 2008).
2.1.2 Sistematika tumbuhan
Tumbuhan salagundi memiliki sistematika (Anonim, 2013) sebagai berikut:
Kerajaan : Plantae
Divisi
: Magnoliophyta
Kelas
: Magnoliopsida
Bangsa
: Lamiales
Famili
: Verbenaceae
Marga
: Vitex
Spesies
: Vitex trifolia L.
4
Universitas Sumatera Utara
2.1.3 Habitat
Pada umumnya tanaman salagundi tumbuh liar pada daerah hutan jati dan
hutan sekunder. Tanaman ini mudah tumbuh di segala jenis tanah, namun lebih
menyukai tempat yang agak kering dan pada daerah yang terbuka dengan tempat
tumbuh di ketinggian 1.000 meter diatas permukaan laut. Di samping itu, tanaman
ini tumbuh dengan baik pada media tumbuh yang terdiri dari campuran pasir,
pupuk kandang, dan lempung (Yuniarti, 2008).
2.1.4 Khasiat dan penggunaan
Biji salagundi memiliki kandungan senyawa flavanoid yang berkhasiat
sebagai antikanker, serta kandungan senyawa diterpen yang berkhasiat sebagai
sebagai antimikroba (Kulkarni, 2011). Biji kering salagundi juga memiliki khasiat
sebagai antihipertensi, analgesik, antioksidan dan antiinflamasi (Liang, 2005).
2.2
Mineral
Mineral merupakan bagian dari komposisi cairan tubuh dan memegang
peranan penting dalam pemeliharaan fungsi tubuh, baik pada tingkat sel, jaringan,
organ, maupun fungsi tubuh secara berlainan. Komposisi mineral dalam cairan
tubuh digolongkan ke dalam mineral makro dan mineral mikro. Mineral makro
adalah mineral yang dibutuhkan tubuh dalam jumlah lebih dari 100 mg sehari,
sedangkan mineral mikro dibutuhkan kurang dari 100 mg sehari. Yang termasuk
mineral makro antara lain: natrium, klorida, kalium, kalsium, fosfor, dan
magnesium, sedangkan yang termasuk mineral mikro antara lain: besi, mangan
dan tembaga (Almatsier, 2004).
5
Universitas Sumatera Utara
Natrium dan kalium sangat erat hubungannya dalam memenuhi fungsinya
dalam tubuh. Kedua elemen ini terutama berfungsi dalam mengatur keseimbangan
air dan elektrolit di dalam sel maupun di luar sel. Natrium terutama terdapat di
dalam cairan ekstraseluler, sedangkan kalium di dalam cairan intraseluler. Oleh
karena itu, keberadaan kedua elemen tersebut sangat banyak pengaruhnya dalam
fisiologis tubuh (Sediaoetama, 2008).
2.2.1 Natrium
Tubuh manusia mengandung 1,8 gram natrium per kilogram berat badan
bebas lemak, di mana sebagian besar terdapat di dalam cairan ekstraseluler.
Kandungan natrium dalam plasma sekitar 300-355 mg/100ml. Oleh karena
natrium merupakan kation utama dari cairan ekstraseluler, pengontrolan
osmolaritas dan volume cairan tubuh sangat tergantung pada ion natrium dan rasio
natrium terhadap ion lainnya (Suhardjo dan Kusharto, 1992).
Natrium mampu membuat membran sel menjadi permiabel, sementara itu
transmisi syaraf dan kontraksi otot melibatkan pertukaran natrium ekstraseluler
dan kalium intraseluler. Secara praktis, konsentrasi ion natrium di dalam cairan
ekstraseluler mungkin saja tidak pernah cukup tinggi bahkan dalam keadaan
fisiologis yang serius, sekalipun untuk dapat menimbulkan perubahan yang berarti
pada kekuatan jantung, karena adanya mekanisme pengaturan konsentrasi natrium
yang efektif (Guyton, 1993).
Metabolisme natrium terutama diatur oleh aldosteron, suatu hormon korteks
adrenal yang meningkatkan reabsorpsi natrium dari ginjal. Bila hormon tersebut
tidak ada maka ekskresi natrium bartambah dan akan timbul tanda-tanda
defisiensi. Defisiensi natrium bisa juga disebabkan karena muntah-muntah, diare
6
Universitas Sumatera Utara
dan berkeringat. Akibatnya, akan mengganggu status keseimbangan air dalam
tubuh. Bila hanya air natrium yang hilang sedangkan air tetap, maka kadar
natrium dalam serum menurun. Sebagai akibatnya maka air akan masuk ke dalam
sel dan tanda-tanda intoksikasi air berkembang, misalnya hilang nafsu makan,
apatis, dan pegal-pegal. Jika jumlah air juga berkurang, maka volume darah
berkurang dan tekanan darah akan berkurang (Suhardjo dan Kusharto, 1992).
2.2.2 Kalium
Kalium merupakan mineral yang terutama terdapat di dalam sel, sebanyak
95% kalium berada di dalam cairan intraseluler. Mineral ini memegang peranan
dalam pemeliharaan keseimbangan cairan dan elektrolit serta keseimbangan asam
basa (Almatsier, 2004).
Kekurangan kalium dapat terjadi karena kebanyakan kehilangan melalui
saluran cerna atau ginjal. Kehilangan banyak melalui saluran cerna dapat terjadi
karena muntah – muntah, diare kronis atau kebanyakan menggunakan laksan (obat
pencuci perut). Kebanyakan kehilangan melalui ginjal adalah karena penggunaan
obat – obat diuretik terutama untuk pengobatan hipertensi. Dokter sering
memberikan suplemen kalium bersamaan dengan obat – obatan ini. Kekurangan
kalium menyebabkan lemah, lesu, kehilangan nafsu makan, kelumpuhan,
mengigau dan konstipasi. Jantung akan berkurang detaknya dan menurunkan
kemampuannya untuk memompa darah (Almatsier, 2004).
Kelebihan kalium akut dapat terjadi bila konsumsi tanpa diimbangi oleh
kenaikan ekskresi (18 gram untuk orang dewasa). Hiperkalemia akut dapat
menyebabkan gagal jantung yang berakibat pada kematian. Kalium terdapat di
dalam semua makanan berasal dari tumbuh-tumbuhan dan hewan. Sumber utama
7
Universitas Sumatera Utara
adalah makanan mentah/segar, terutama buah, sayuran dan kacang-kacangan.
Kebutuhan minimum akan kalium ditaksir sebanyak 2000 mg sehari (Almatsier,
2004).
2.3
Spektrofotometri Serapan Atom
2.3.1 Prinsip spektrofotometri serapan atom
Spektrofotometri serapan atom (SSA) adalah suatu metode analisis yang
berdasarkan pada penyerapan energi sinar oleh atom-atom netral, dan sinar yang
diserap biasanya sinar tampak atau sinar ultraviolet. Dalam garis besarnya prinsip
SSA sama saja dengan metode spektrofotometri lainnya. Perbedaannya terletak
pada bentuk spektrum, cara pengerjaan sampel dan peralatannya (Gandjar dan
Rohman, 2008).
Metode spektrofotometri serapan atom berprinsip pada absorpsi cahaya oleh
atom. Atom-atom menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu, tergantung
pada sifat unsurnya. Cahaya pada panjang gelombang ini mempunyai cukup
energi untuk mengubah tingkat elektronik suatu atom. Transisi elektronik suatu
unsur bersifat spesifik. Dengan absorpsi energi, berarti memperoleh lebih banyak
energi, suatu atom pada keadaan dasar dinaikkan tingkat energinya ke tingkat
eksitasi (Gandjar dan Rohman, 2008).
Spektrofotometri serapan atom digunakan untuk analisis kualitatif dan
kuantitatif unsur-unsur mineral dalam jumlah sekelumit (trace) dan sangat
sekelumit (ultratrace). Cara analisis ini memberikan kadar total unsur mineral
dalam suatu sampel dan tidak tergantung pada bentuk molekul mineral dalam
sampel tersebut. Cara ini cocok untuk analisis sekelumit mineral karena
8
Universitas Sumatera Utara
mempunyai kepekaan yang tinggi (batas deteksi kurang dari 1 ppm),
pelaksanaanya relatif sederhana, dan interferensinya sedikit (Gandjar dan
Rohman, 2008).
2.3.2 Instrumentasi alat
Bagian instrumentasi spektrofotometer serapan atom adalah sebagai berikut:
a.
Sumber Radiasi
Sumber radiasi yang digunakan adalah lampu katoda berongga (hollow
cathode lamp). Lampu ini terdiri atas tabung kaca tertutup yang mengandung
suatu katoda dan anoda. Katoda berbentuk silinder berongga yang dilapisi dengan
mineral tertentu (Gandjar dan Rohman, 2008).
b.
Tempat Sampel
Dalam analisis dengan spektrofotometer serapan atom, sampel yang akan
dianalisis harus diuraikan menjadi atom-atom netral yang masih dalam keadaan
azas. Ada berbagai macam alat yang digunakan untuk mengubah sampel menjadi
uap atom-atomnya, yaitu:
1.
Dengan nyala (Flame)
Nyala digunakan untuk mengubah sampel yang berupa cairan menjadi
bentuk uap atomnya dan untuk proses atomisasi. Suhu yang dapat dicapai oleh
nyala tergantung pada gas yang digunakan, misalnya untuk gas asetilen-udara
suhunya sebesar 2200oC. Sumber nyala asetilen-udara ini merupakan sumber
nyala yang paling banyak digunakan. Pada sumber nyala ini asetilen sebagai
bahan pembakar, sedangkan udara sebagai bahan pengoksidasi. Gas lain selain
asetilen-udara yang digunakan adalah gas batubara-udara, suhunya kira-kira
9
Universitas Sumatera Utara
1800oC, gas propana-udara suhunya 1700oC - 1900oC, gas asetilen-dinitrogen
oksida (N 2 O) suhunya 3000oC (Gandjar dan Rohman, 2008).
2.
Tanpa nyala (Flameless)
Pengatoman dilakukan dalam tungku dari grafit. Sejumlah sampel diambil
sedikit (hanya beberapa µL), lalu diletakkan dalam tabung grafit, kemudian
tabung tersebut dipanaskan dengan sistem elektris dengan cara melewatkan arus
listrik pada grafit. Akibat pemanasan ini, maka zat yang akan dianalisis berubah
menjadi atom-atom netral dan pada fraksi atom ini dilewatkan suatu sinar yang
berasal dari lampu katoda berongga sehingga terjadilah proses penyerapan energi
sinar yang memenuhi kaidah analisis kuantitatif (Gandjar dan Rohman, 2008).
c.
Monokromator
Monokromator merupakan alat untuk memisahkan dan memilih spektrum
sesuai dengan panjang gelombang yang digunakan dalam analisis dari sekian
banyak spektrum yang dihasilkan lampu katoda berongga. Di samping system
optik, dalam monokromator juga terdapat suatu alat yang digunakan untuk
memisahkan radiasi-radiasi yang diterima yang disebut dengan chopper (Gandjar
dan Rohman, 2008).
d.
Detektor
Detektor digunakan untuk mengukur intensitas cahaya yang melalui tempat
pengatoman (Gandjar dan Rohman, 2008).
e.
Amplifier
Amplifier merupakan suatu alat untuk memperkuat signal yang diterima dari
detektor sehingga dapat dibaca alat pencatat hasil (Readout) (Gandjar dan
Rohman, 2008).
10
Universitas Sumatera Utara
f.
Readout
Readout merupakan suatu alat penunjuk atau dapat juga diartikan sebagai
pencatat hasil. Pencatatan hasil dilakukan dengan suatu alat yang telah terkalibrasi
untuk pembacaan suatu transmisi atau absorbsi. Hasil pembacaan dapat berupa
angka atau berupa kurva yang menggambarkan absorbansi atau intensitas emisi
(Gandjar dan Rohman, 2008).
Gambar 1. Komponen Spektrofotometer Serapan Atom
2.3.3 Gangguan-gangguan pada spektrofotometri serapan atom
Gangguan-gangguan (interference) pada Spektrofotometri Serapan Atom
adalah peristiwa-peristiwa yang menyebabkan pembacaan absorbansi unsur yang
dianalisis menjadi lebih kecil atau lebih besar dari nilai yang sesuai dengan
konsentrasinya dalam sampel (Gandjar dan Rohman, 2008). Secara luas dapat
dikategorikan menjadi dua kelompok, yakni interferensi spektral dan interferensi
kimia (Khopkar, 1985).
Interferensi spektral disebabkan karena tumpang asuh absorpsi antara
spesies pengganggu dan spesies yang diukur. Interfernsi kimia disebabkan adanya
11
Universitas Sumatera Utara
reaksi kimia selama atomisasi, sehingga mengubah sifat absorpsi (Khopkar,
1985). Interferensi (gangguan) kimia sering terjadi melalui dua peristiwa yaitu :
a. disosiasi senyawa-senyawa yang tidak sempurna
Terjadinya disosiasi yang tidak sempurna disebabkan oleh terbentuknya
senyawa-senyawa yang bersifat refraktorik (sukar diuraikan dalam api).
Contoh: garam-garam fosfat, silikat dan aluminat dari logam alkali tanah.
b. ionisasi atom-atom di dalam nyala.
Ionisasi atom-atom dalam nyala dapat terjadi jika suhu yang digunakan
untuk atomisasi terlalu tinggi. Jika terbentuk ion maka akan mengganggu
pengukuran absorbansi atom netral karena spektrum absorbansi atom-atom
yang mengalami ionisasi tidak sama dengan spektrum atom dalam keadaan
netral (Gandjar dan Rohman, 2008).
2.4 Validasi Metode Analisis
Validasi metode analisis adalah suatu tindakan penilaian terhadap
parameter tertentu berdasarkan percobaan laboratorium untuk membuktikan
bahwa parameter tersebut memenuhi persyaratan untuk penggunaannya (Harmita,
2004).
Beberapa parameter analisis yang harus dipertimbangkan dalam validasi
metode analisis adalah sebagai berikut:
a.
Kecermatan
Kecermatan adalah ukuran yang menunjukkan derajat kedekatan hasil
analisis dengan kadar analit yang sebenarnya. Kecermatan dinyatakan sebagai
12
Universitas Sumatera Utara
persen perolehan kembali (recovery) analit yang ditambahkan. Kecermatan
ditentukan dengan dua cara, yaitu:
-
Metode simulasi
Metode simulasi (Spiked-placebo recovery) merupakan metode yang
dilakukan dengan cara menambahkan sejumlah analit bahan murni ke dalam suatu
bahan pembawa sediaan farmasi (plasebo), lalu campuran tersebut dianalisis dan
hasilnya dibandingkan dengan kadar analit yang ditambahkan (kadar yang
sebenarnya) (Harmita, 2004).
-
Metode penambahan baku
Metode penambahan baku (standard addition method) merupakan metode
yang dilakukan dengan cara menambahkan sejumlah analit dengan konsentrasi
tertentu pada sampel yang diperiksa, lalu dianalisis dengan metode yang akan
divalidasi. Hasilnya dibandingkan dengan sampel yang dianalisis tanpa
penambahan sejumlah analit. Persen perolehan kembali ditentukan dengan
menentukan berapa persen analit yang ditambahkan ke dalam sampel dapat
ditemukan kembali (Harmita, 2004).
b.
Keseksamaan (presisi)
Keseksamaan atau presisi diukur sebagai simpangan baku relatif atau
koefisien variasi. Keseksamaan atau presisi merupakan ukuran yang menunjukkan
derajat kesesuaian antara hasil uji individual ketika suatu metode dilakukan secara
berulang untuk sampel yang homogen (Harmita, 2004).
13
Universitas Sumatera Utara
c.
Selektivitas (Spesifisitas)
Selektivitas atau spesifisitas suatu metode adalah kemampuannya yang
hanya mengukur zat tertentu secara cermat dan seksama dengan adanya
komponen lain yang ada di dalam sampel (Harmita, 2004).
d.
Linearitas dan rentang
Linearitas adalah kemampuan metode analisis yang memberikan respon
baik secara langsung maupun dengan bantuan transformasi matematika,
menghasilkan suatu hubungan yang proporsional terhadap konsentrasi analit
dalam sampel (Harmita, 2004).
e.
Batas deteksi (Limit of detection) dan batas kuantitasi (Limit of quantitation)
Batas deteksi merupakan jumlah terkecil analit dalam sampel yang dapat
dideteksi yang masih memberikan respon signifikan, sedangkan batas kuantitasi
merupakan kuantitas terkecil analit dalam sampel yang masih dapat memenuhi
kriteria cermat dan seksama (Harmita, 2004).
14
Universitas Sumatera Utara