ANALISIS CEMARAN Pb DALAM AIR PERSEDIAAN DI TANGKI KAPAL TARIK - repository perpustakaan

BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Definisi Air Air adalah zat atau materi yang penting bagi semua bentuk kehidupan. Air bersih penting bagi kehidupan manusia. Air minum adalah air yang

  digunakan untuk dikonsumsi manusia. Menurut Departemen Kesehatan, syarat-syarat air minum tidak berasa, tidak berbau, tidak berwarna, tidak mengandung mikroorganisme berbahaya dan tidak mengandung logam berat. Air minum adalah air yang melalui proses pengolahan ataupun tanpa proses pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung diminum (Athena dkk. 2003).

  Kualitas air yang digunakan sebagai air minum sebaiknya memenuhi persyaratan secara fisik, kimia, dan mikrobiologi. (Kusnaedi, 2010: 9)

  1. Persyaratan fisik

  a. Tidak berwarna Air untuk keperluan rumah tangga harus jernih dan tidak berwarna. Air yang berwarna berarti mengandung bahan-bahan lain yang mungkin berbahaya bagi kesehatan.

  b. Temperaturnya normal Air yang baik harus memiliki temperatur yang sama dengan temperatur udara (20-26° C). Air yang secara mencolok mempunyai temperatur di atas atau di bawah temperatur udara, berarti mengandung zat-zat tertentu (misalnya, fenol yang terlarut dalam air cukup banyak) atau sedang terjadi proses tertentu (proses dekomposisi bahan organik oleh mikroorganisme yang menghasilkan energi) yang mengeluarkan atau menyerap energi dalam air.

  c. Rasanya tawar Air bisa dirasakan dengan lidah. Air yang terasa asam, manis, pahit, atau asin menunjukan bahwa kualitas air tersebut tidak baik.

  4 Rasa asin disebabkan oleh adanya garam yang terlarut dalam air, sedangkan rasa asam diakibatkan adanya asam organik maupun asam anorganik.

  d. Tidak berbau Air yang baik memiliki ciri tidak berbau bila dicium dari jauh maupun dari jauh maupun dekat. Air yang berbau busuk mengandung bahan organik yang sedang mengalami dekomposisi (penguraian) oleh mikroorganisme air.

  e. Jernih atau tidak keruh Air yang keruh disebabkan oleh adanya butiran-butiran koloid dari bahan tanah liat. Semakin banyak kandungan koloid maka air semakin keruh. Derajat kekeruhan dinyatakan dalam satuan unit.

  f. Tidak mengandung zat padatan Air minum yang baik tidak boleh mengandung zat padatan, walaupun jernih, air yang mengandung padatan yang terapung tidak baik digunakan sebagai air minum. Apabila dididihkan, zat padat tersebut dapat larut sehingga menurunkan kualitas air minum.

  2. Persyaratan kimia

  a. pH netral Derajat keasaman air minim harus netral, tidak boleh bersifat asam maupun basa. Air yang mempunyai pH rendah akan terasa asam.

  b. Tidak mengandung bahan kimia beracun Air berkualitas baik tidak mengandung bahan kimia berbahaya seperti sianida, sulfida dan fenolik.

  c. Tidak mengandung garam atau ion-ion logam Air berkualitas baik tidak mengandung garam atau ion-ion logam seperti Fe, Mg, Ca, K, Hg, Zn, Mn, D, Cr. d. Kesadahan rendah Tingginya kesadahan berhubungan dengan garam-garam yang terlarut di dalam air terutama garam Ca dan Mg.

  e. Tidak mengandung bahan organik.

  Kandungan bahan organik dalam air dapat terurai menjadi zat-zat yang berbahaya bgi kesehatan. Bahan-bahan organik itu seperti H S, SO .

  2

  4

  3

  ²ֿ dan NO Menurut Peraturan Mentri Kesehatan Republik Indonesia Nomor

  492/MENKES/PER/IV/2010 tentang persyaratan kulitas air minum yaitu:

  Tabel 1. Kadar maksimum yang diperbolehkan dalam peraturan

  Menteri Kesehatan Nomor 492/MENKES/PER/IV/2010 dengan jenis parameter kimiawi.

  Kadar maksimum No Jenis Parameter Kimiawi Satuan yang diperbolehkan

  a. Bahan anorganik Air raksa mg/l 0,001 Antimon mg/l 0,02 Barium mg/l 0,7 Boron mg/l 0,5 Molybdenum mg/l 0,07 Nikel mg/l 0,07 Sodium mg/l 200 Timbal mg/l 0,01 Uranium mg/l 0,015 b. Bahan organic Zat organik (KMnO ^{4 ) mg/l}

  10 Deterjen mg/l 0,05 Chlorinated alkanes

Carbon tetrachloride mg/l 0,004

Dichloromethane mg/l 0,02

1,2-Dichloroethene mg/l 0,05

Chlorinated ethenes

1,2-Dichloroethenes mg/l 0,05

Trichloroethenes mg/l 0,02

Tetrachloroethenes mg/l 0,04

Aromatic hydrocarbons

Benzene mg/l 0,01

Toluene mg/l 0,7 Xylenses mg/l 0,5 Ethylbenzene mg/l 0,3

Styrene mg/l 0,02

B. Karakteristik Kapal Tarik

  Kapal tarik atau kapal tunda merupakan jenis kapal khusus yang digunakan untuk menarik atau mendorong kapal di pelabuhan, laut lepas atau melalui sungai. Kapal ini digunakan pula untuk menarik tongkang, kapal rusak dan peralatan lainnya dan memiliki tenaga yang besar bila dibandingkan dengan ukurannya.

  Sesuai dengan daerah pelayarannya menurut Tasrun Sjahrun kapal tarik dapat digolongkan menjadi :

  1. Kapal tunda pelayaran besar (Ocean Going Tug), merupakan salah satu jenis kapal tunda yang daerah pelayarannya di laut luar dan kapal ini biasanya digunakan sebagai penyuplai bahan bakar dari hasil kilang minyak (Anchor Handling Suplay Vessel).

  2. Kapal tunda pelayaran pantai (Coastwise and Estuary Tug) merupakan jenis kapal tunda yang daerah pelayarannya hanya disekitar perairan pantai.

  3. Kapal tunda pelabuhan dan pengerukan (Estuary and Harbour) merupakan salah satu jenis kapal tunda yang digunakan untuk menarik atau mendorong kapal yang ada di pelabuhan dan juga berfungsi sebagai penarik kapal keruk.

  4. Kapal tunda perairan dangkal (Shallow Draught Pusher Tug) merupakan jenis kapal tunda yang memiliki sarat rendah.

  5. Kapal tunda sungai dan dok (River and Dock Tug) merupakan jenis kapal tunda yang memiliki kemampuan tarik kurang dari 3 knot dan hanya menunda kapal disekitar area sungai.

  Bangunan kapal tarik hampir sama dengan bangunan kapal barang. Kapal tarik dirancang untuk dapat melakukan bermacam pekerjaan seperti menarik, menunda, menggandeng dan menambatkan kapal-kapal dan alat apung lainnya yang mempunyai bobot yang jauh lebih besar. Badan kapal tarik terbuat dari lapisan besi baja karena konstruksinya dirancang lebih kuat untuk menahan getaran. Pada kapal tarik dilengkapi dengan peralatan tarik seperti towing hook, stabilizher guilding ring, towing beam, dan juga derek tambang tarik pada geladak tengah kapal. (http://kapal- cargo.blogspot.com/2011/04/kapal-tunda.html)

C. Timbal

  Timbal adalah logam yang berwarna abu-abu kebiruan, dengan jenis yang tinggi (11,48 g mlֿ¹ pada suhu kamar). Timbal mudah melarut dalam asam nitrat 8M, dan membentuk nitrogen oksida. (Svehla, 1990: 207)

  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 Tabel Periodik unsur kimia. Mempunyai nomor atom 82 dengan bobot atom (BA) 207,2 (Palar, 2008:74).

  Sifat-sifat khusus logam Pb ( Palar, 1994):

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

  2. Merupakan logam yang tahan terhadap peristiwa korosi atau karat sehingga logam Pb dapat digunakan sebagai bahan coating.

  3. Mempunyai bobot jenis yang lebih besar dibandingkan dengan logam- logam biasa kecuali emas dan raksa.

  4. Merupakan penghantar listrik yang tidak baik.

  Logam Pb dapat membahayakan tubuh manusia karena Pb dapat diabsorbsi melalui saluran rnafas dan cerna. Tidak semua Pb yang terhisap atau tertelan ke dalam tubuh akan tertinggal di dalam tubuh. Kira-kira 5-10 % dari jumlah yang tertelan akan diabsorbsi melalui saluran pencernaan, dan kira-kira 30% dari jumlah yang terhisap melalui hidung akan diabsorbsi melalui saluran nafas dan akan tinggal di dalam tubuh.

  Di dalam tubuh manusia, Pb dapat menghambat aktivitas enzim yang terlibat dalam pembentukan hemoglobin (Hb). Sebagian kecil Pb dieksresikan melalui urin atau feses, karena sebgian terikat oleh protein dan sebagian lagi terakumulasi dalam ginjal, hati, kuku, jaringan lemak, dan rambut. Waktu paruh timbal (Pb) dalam eritrosit adalah 35 hari, dalam ginjal dan hati selama 40 hari, sedangkan waktu paruh dalam tulang adalah selama 30 hari. Tingkat ekskresi Pb melalui sistem urinaria adalah sebesar 76%, gastrointestinal 16% dan rambut, kuku, serta keringat sebesar 8% (Klaassen dkk.1986)

  Pada jaringan atau organ tubuh logam Pb akan terakumulasi pada tulang. Karena dalam bentuk ion Pb2+, logam ini mampu menggantikan keberadaan ion Ca2+ (kalsium) yang terdapat pada jaringan tulang. Di samping itu pada wanita hamil logam Pb dapat melewati plasenta dan kemudian akan ikut masuk dalam sistem peredaran darah janin dan selanjutnya setelah bayi lahir Pb akan dikeluarkan bersama air susu. Meskipun jumlah Pb yang diserap oleh tubuh hanya sedikit ternyata logam Pb ini sangat berbahaya. Hal itu disebabkan senyawa-senyawa Pb dapat memberikan efek racun terhadap berbagai macam fungsi organ tubuh. Dampak dari timbal sendiri sangat berbahaya bagi manusia, utamanya bagi anak-anak. Di antaranya adalah mempengaruhi fungsi kognitif, kemampuan belajar, memendekkan tinggi badan, penurunan fungsi pendengaran, mempengaruhi perilaku dan intelegensia, merusak fungsi organ tubuh, seperti ginjal, sistem syaraf, dan reproduksi, meningkatkan tekanan darah dan mempengaruhi perkembangan otak. Dapat pula menimbulkan anemia dan bagi wanita hamil yang terpajan timbal akan mengenai anak yang disusuinya dan terakumulasi dalam ASI. (Widowati dkk, 2008)

  Keracunan Pb pada orang dewasa ditandai dengan gejala seperti pucat, sakit, dan kelumpuhan. Bila pada keracunan kronik, awalnya tidak menyebabkan gangguan kesehatan yang tampak, tetapi semakin lama efek toksik itu menumpuk hingga akhirnya terjadi gejala keracunan. Keracunan timbal kronik ditandai dengan depresi, sakit kepala, sulit berkonsentrasi, daya ingat terganggu, dan sulit tidur. Keracunan akut dapat terjadi bila timbal yang masuk ke dalam tubuh seseorang lewat makanan atau menghirup uap timbal dalam waktu yang relatif pendek dengan dosis atau kadar yang relatif tinggi. Gejala yang timbul berupa mual, muntah, dan sakit perut hebat (Darmono,1995).

  Secara umum toksisitas Pb dapat dibedakan menjadi 2 yaitu:

  1. Bersifat akut Toksisitas akut dapat menimbulkan gangguan gastrointestinal, seperti kram pada perut dan biasanya diawali dengan sembelit, mual, muntah-muntah, sakit perut hebat, gangguan neurologi yaitu ensefalopati seperti sakit kepala, bingung, atau pikiran kacau, sering pingsan, dan bisa koma.

  2. Bersifat kronis Toksisitas Pb kronis dapat mengakibatkan kelelahan, letih, lesu, iritabilitas, gangguan menstruasi pada wanita, depresi, sakit kepala, sulit berkonsentrasi, daya ingat lemah, atau terganggu, dan sulit tidur.

D. Spektrofotometri Serapan Atom (SSA)

  Prinsip spektrofotometri serapan atom adalah jika cahaya dengan panjang gelombang tertentu yang sesuai mengenai suatu atom yang berada dalam keadaan dasar, maka atom dapat menyerap energi cahaya tersebut untuk berpindah ke keadaan tereksitasi. Proses ini disebut sebagai serapan atom dan menjadi dasar untuk spektrofotometri serapan atom.

  Prinsip dasar Spektrofotometri serapan atom adalah interaksi antara radiasi elektromagnetik dengan sampel. Spektrofotometri serapan atom merupakan metode yang sangat tepat untuk analisis zat pada konsentrasi rendah (Khopkar, 2007).

  Cara kerja Spektrofotometri serapan atom berdasarkan penguapan larutan sampel, kemudian logam yang terkandung di dalamnya diubah menjadi atom bebas. Atom bebas ini mengabsorpsi radiasi dari sumber cahaya yang dipancarkan dari lampu katoda (hollow katoda lamp) yang terbuat dari elemen tersebut. Banyaknya penyerapan radiasi kemudian diukur pada panjang gelombang tertentu sesuai jenis logamnya (Darmono, 1995).

  Larutan sampel diaspirasikan ke dalam nyala dan unsur-unsur di dalam sampel kemudian diubah menjadi uap atom-atom bebas dengan bantuan nyala (flame), tetapi sebagian besar terada di bagian dasar (ground

  state ). Kemudian atom-atom yang dalam keadaan dasar mengabsorpsi cahaya

  sesuai dengan panjang gelombang elemen tersebut. Panjang gelombang yang dihasilkan oleh sumber radiasi adalah sama dengan panjang gelombang yang diabsorpsi oleh atom dalam nyala. (Salbiah, dkk. 2009)

  Absorpsi ini mengikuti hukum Lambert-Beer, yaitu serapan berbanding lurus dengan panjang nyala yang dilewati sinar dan konsentrasi uap atom dalam nyala.

  A = a. b. c Dimana: A = Absorbansi a = Koefisien absorbansi b = Panjang jalan yang dilalui cahaya c = Konsentrasi dari spesi yang diserap http://personal.chem.itb.ac.id/amran/

  Instrumentasi Dalam Spektrofotometri Serapan Atom

  Alat spektrofotometer serapan atom terdiri dari rangkaian komponen dalam diagram skematik pada gambar 1. (http://personal.chem.itb.ac.id/amran/)

  1

  2

  3

  4

  5

  6

  7 Gambar 1. Diagram Spektrometer Serapan Atom (SSA)

  Keterangan gambar I : 1. Sumber sinar

  2. Pemilah (Chopper)

  3. Nyala

   4. Monokromator

   5. Detektor

   6. Amplifier

  7. Meter atau recorder

  Metode validasi

  Harmita (2004) menyatakan bahwa beberapa parameter analisis yang harus dipertimbangkan dalam validasi metode analisis adalah :

  1. Kecermatan (accuracy) Kecermatan adalah ukuran yang menunjukkan derajat kedekatan hasil analisis dengan kadar analit yang sebenarnya. Kecermatan dinyatakan dalam persen perolehan kembali (recovery) analit yang ditambahkan. Untuk mencapai kecermatan yang tinggi hanya dapat dilakukan dengan cara menggunakan peralatan yang sudah dikalibrasi, menggunakan pereaksi dan pelarut yang baik, pengontrolan suhu, dan pelaksanaannya yang cermat, taat asas sesuai prosedur.

  Perhitungan perolehan kembali dapat ditetapkan dengan rumus sebagai berikut: Kadar teru kur

  % Perolehan kembali = x 100 % Kadar sebenarnya

  2. Keseksamaan (precision) Keseksamaan adalah ukuran yang menunjukkan derajat kesesuaian antara hasil uji individual, diukur melalui penyebaran hasil individual dari rata-rata jika prosedur diterapkan secara berulang pada sampel-sampel yang diambil dari campuran yang homogen.

  Keseksamaan diukur sebagai simpangan baku atau simpangan baku relatif. Keseksamaan dapat dinyatakan sebagai keterulangan (repeatability) atau ketertiruan (reproducibility). Keterulangan merupakan metode keseksamaan yang dilakukan secara berulang kali oleh analis yang sama pada kondisi sama dan dalam interval waktu yang pendek. Keterulangan adalah keseksamaan dinilai melalui pelaksanaan penetapan terpisah lengkap terhadap sampel-sampel identik yang terpisah dari batch yang sama, sehingga memberikan ukuran keseksamaan pada kondisi yang normal. Ketertiruan adalah keseksamaan metode jika dikerjakan pada kondisi yang berbeda. Kriteria seksama diberikan jika metode memberikan simpangan baku relatif atau koefisien variasi 2% atau kurang. Namun kriteria ini sangat fleksibel tergantung pada konsentrasi analit yang diperiksa, jumlah sampel, dan kondisi laboratorium.

  Keseksamaan dapat dihitung dengan cara sebagai berikut:

  a. Hasil analisis adalah x1, x2, x3, x4, ……. Xn Maka simpangan bakunya adalah: ₂

  ( Xi

  X ) −

  ∑

  SD =

  n

  1

  −

  b. Simpangan baku relatif atau koefisien variasi (KV) adalah: SD

  RSD % x 100%

  X

  3. Linearitas dan Rentang Linearitas adalah kemampuan metode analisis yang memberikan respon yang secara langsung atau dengan bantuan transformasi matematik yang baik, proporsional terhadap konsentrasi analit dalam sampel. Rentang metode adalah pernyataan batas terendah dan tertinggi analit yang sudah ditunjukkan dapat ditetapkan dengan kecermatan, keseksamaan, dan linearitas yang dapat diterima.

  Linearitas biasanya dinyatakan sebagai istilah variasi sekitar arah garis regresi yang dihitung berdasarkan persamaan metematik data yang diperoleh dari hasil uji analit dalam sampel dengan berbagai konsentrasi analit. Pengujian matematik dalam pengujian linearitas adalah melalui persamaan garis lurus dengan metode kuadrat terkecil antara hasil analisis terhadap konsentrasi analit.

  Sebagai parameter adanya hubungan linear digunakan koefisien korelasi r pada analisis regresi linier Y = a + bX. Hubungan linear yang ideal dicapai jika r = +1 atau -1 bergantung pada arah garis. Nilai a menunjukkan kepekaan analisis terutama instrument yang digunakan.

  4. Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi Batas deteksi adalah jumlah terkecil analit dalam sampel yang dapat dideteksi yang masih memberikan respon signifikan dibandingkan dengan blangko. Batas deteksi merupakan parameter uji batas.