Analisis Natrium, Besi, dan Seng pada Pakkat (Calamus caesius Blume.) secara Spektrofotometri Serapan Atom
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Rotan (Calamus caesius Blume.)
Menurut Pandey (1981), taksonomi rotan adalah sebagai berikut:
Kingdom
: Plantae
Divisi
: Spermatophyta
Kelas
: Monocotyledoneae
Ordo
: Arecales
Famili
: Arecaceae
Genus
: Calamus
Spesies
: Calamus caesius Blume.
Rotan merupakan tanaman yang tumbuh memanjat dan termasuk dalam
suku pinang-pinangan atau Arecaceae. Batang beruas yang bagian tengahnya
berisi dan tidak berongga seperti bambu. Rotan umumnya dibedakan berdasarkan
ukuran diameter batangnya. Daun rotan umumnya bersifat menyirip, berduri
mulai dari pelepah, tangkai dan tulang daun. Tanaman rotan pada umumnya
tumbuh berumpun dan mengelompok, maka umur dan tingkat ketuaan rotan yang
siap dipanen berbeda, pemungutan rotan dilakukan secara tebang pilih. Tanda –
tanda rotan muda siap di ambil adalah terdapat pada bagian pucuk rotan, duri dan
batang berwarna hijau, dan bila di kupas kulit luarnya akan terdapat bagian dalam
yang berwarna putih. Tanda-tanda rotan siap dipanen adalah daun dan durinya
sudah patah; warna durinya berubah menjadi hitam atau kuning kehitam-hitaman
4
Universitas Sumatera Utara
dan sebagian batangnya sudah tidak dibalut oleh pelepah daun (Sinambela, 2011;
dan Jasni, dkk., 2012).
Tempat tumbuh rotan pada umumnya di daerah tanah berawa, tanah
kering, hingga tanah pegunungan.Semakin tinggi tempat tumbuh semakin jarang
dijumpai jenis rotan. Rotan juga semakin sedikit di daerah yang berbatu kapur.
Tanaman rotan yang tumbuh dan merambat pada suatu pohon akan memiliki
tingkat pertumbuhan batang lebih panjang dan jumlah batang dalam satu rumpun
lebih banyak jika dibandingkan dengan rotan yang menerima sedikit cahaya
matahari akibat tertutup oleh cabang, ranting dan daun pohon (Sinambela, 2011).
Batang rotan yang masih muda digunakan untuk sayuran dan lalapan.
Sedangkan batang rotan yang sudah tua banyak dimanfaatkan untuk bahan baku
kerajinan dan perabot rumah tangga atau hiasan-hiasan lainnya. Misalnya mebel,
kursi, rak lemari, sofa, pot bunga dan sebagainya. Akar dan buahnya untuk bahan
obat tradisional (Sinambela, 2011).
2.2 Mineral
Mineral yang terdapat dalam tubuh memegang peranan penting dalam
pemeliharaan fungsi tubuh, baik pada tingkat sel, jaringan, organ maupun fungsi
tubuh secara keseluruhan, juga berperan dalam berbagai tahap metabolisme,
terutama sebagai kofaktor dalam aktivitas enzim-enzim, serta menjaga
keseimbangan ion-ion di dalam cairan tubuh. Mineral digolongkan dalam mineral
makro dan mineral mikro. Mineral makro adalah mineral yang dibutuhkan tubuh
lebih dari 100 mg sehari seperti natrium, kalium, kalsium, magnesium dan fosfor.
Mineral mikro adalah mineral yang dibutuhkan tubuh kurang dari 100 mg sehari
seperti tembaga, mangan, besi, zink dan iodium (Almatsier, 2004).
5
Universitas Sumatera Utara
2.2.1 Natrium
Natrium berguna untuk fungsi syaraf dan otot. Selain itu, berguna juga
bagi kesetimbangan asam basa tubuh, pengantar implus syaraf, aktifitas sel.
Sedangkan kelebihan mineral ini dapat mengakibatkan darah tinggi serta
hilangnya kalium. Natrium dapat diperoleh baik dari bahan pangan mentah
maupun yang telah diolah (Tan dan Rahardja, 2007).
Natrium adalah kation utama dalam darah dan cairan ekstrseluler. Fungsi
natrium di dalam tubuh bersama-sama dengan kalium menjaga kesetimbangan
cairan di dalam tubuh dan sebagai penghantar implus dalam serabut syaraf.
Kebutuhan natrium diperkirakan sebesar 500 mg/hari (Almatsier, 2004).
2.2.2 Besi
Besi merupakan mineral mikro yang paling banyak terdapat di dalam
tubuh manusia dan hewan. Besi mempunyai beberapa fungsi esensial di dalam
tubuh: sebagai alat angkut oksigen dari paru-paru ke jaringan tubuh, sebagai alat
angkut elektron di dalam sel, dan sebagai bagian terpadu berbagai reaksi enzim di
dalam jaringan tubuh (Almatsier, 2004).
Tubuh sanagat efisien dalam penggunaan besi. Sebelum diabsorpsi di
dalam lambung, besi dibebaskan dari ikatan organik seperti protein. Sebagian
besar besi dalam bentuk ferri (Fe+3) direduksi menjadi bentuk ferro (Fe+2). Hal ini
terjadi dalam suasana asam di dalam lambung dengan adanya HCl dan vitamin C
yang terdapat di dalam makanan. Absorpsi terutama terjadi di bagian atas usus
halus (duodenum) dengan alat angkut protein khusus (Almatsier, 2004).
Kekurangan besi pada umumnya menyebabkan pucat, rasa lemah, letih,
pusing, kurang nafsu makan, menurunkan kebugaran tubuh, menurunkan
6
Universitas Sumatera Utara
kemampuan kerja, menurunkan kekebalan tubuh dan gangguan penyembuhan
luka. Kelebihan besi jarang terjadi pada makanan, tetapi dapat disebabkan oleh
suplemen besi. Gejalanya adalah muntah, diare, denyut jantung meningkat, sakit
kepala, dan pingsan (Almatsier, 2004).
2.2.3 Seng
Seng adalah mineral penting yang ikut membentuk lebih dari 300 enzim
dan protein. Seng (zink) terlibat dalam pembelahan sel, metabolisme asam nukleat
dan pembuataan protein. Zink juga membantu kerja hormon termasuk hormon
kesuburan, juga hormon yang di produksi oleh kelenjar di otak, tiroid, adrenal dan
timus (Kristanti, 2010).
Kekurangan zink ringan dapat menyebabkan kurangnya nafsu makan
disertai turunya berat badan dan mudah terinfeksi. Kekurangan zink sedang dapat
menyebabkan terhambatnya pertumbuhan, kekurangan hormon kesuburan,
melambatnya penyembuhan luka. Yang lebih berat, timbul gejala kerdil, anak
sering sakit karena kurangnya sel darah putih, kelainan kulit dan pencernaan,
diare, dan ganguan emosi (Kristanti, 2010).
Menurut Widya Karya Pangan dan Gizi tahun 1998 menetapkan angka
kecukupan zink per hari untuk Indonesia adalah bayi (3-5 mg), usia 1-9 tahun(810 mg), usia 10-60 tahun (15 mg) baik pria maupun wanita, ibu hamil (20 mg),
ibu menyusui (25 mg) (Almastsier, 2004).
2.3 Destruksi Kering
Destruksi kering merupakan perombakan organik logam di dalam sampel
menjadi logam-logam anorganik dengan jalan pengabuan sampel dalam muffle
7
Universitas Sumatera Utara
furnace dan memerlukan suhu pemanasan tertentu. Pada umumnya dalam
destruksi kering ini dibutuhkan suhu pemanasan antara 400-800°C, tetapi suhu ini
sangat tergantung pada jenis sampel yang akan dianalisis. Untuk menentukan
suhu pengabuan dengan sistem ini terlebih dahulu ditinjau jenis logam yang akan
dianalisis. Bila oksida-oksida logam yang terbentuk bersifat kurang stabil, maka
perlakuan ini tidak memberikan hasil yang baik. Oksida-oksida ini kemudian
dilarutkan ke dalam pelarut asam encer baik tunggal maupun campuran, setelah
itu dianalisis menurut metode yang digunakan (Kristianingrum, 2012).
2.4 Spektrofotometri Serapan Atom
Spektrofotometri serapan atom didasarkan pada penyerapan energi sinar
oleh atom-atom netral dan sinar yang diserap biasanya sinar tampak atau sinar
ultraviolet.Atom-atom menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu, dan
hal itu tergantung dari unsurnya. Cahaya pada panjang gelombang tertentu
memiliki energi yang cukup untuk mengubah tingkat elektronik suatu atom.
Dengan adanya absorbsi energi, berarti diperoleh energi yang lebih banyak
sehingga suatu atom yang berada pada keadaan dasar dinaikkan tingkat energinya
ke tingkat eksitasi (Gandjar dan Rohman, 2009; Khopkar, 1985).
Prinsip dari spektrofotometri serapan atom yaitu atom-atom suatu logam
diuapkan dalam suatu nyala dan serapannya pada suatu pita radiasi sempit yang
dihasilkan oleh suatu lampu katode rongga, dilapisi dengan logam tertentu yang
sedang ditentukan dan diukur. Kerugian teknik ini adalah bahwa lampu harus
selalu diganti tiap kali suatu unsur yang berbeda sedang dianalisis dan hanya satu
unsur yang dapat dianalisis pada sewaktu-waktu (Watson, 2005).
8
Universitas Sumatera Utara
Teknik ini digunakan untuk menetapkan kadar ion logam tertentu dengan
jalan mengukur intensitas emisi atau serapan cahaya pada panjang gelombang
tertentu oleh uap atom unsur yang ditimbulkan dari bahan, misalnya dengan
mengalirkan larutan zat ke dalam nyala api (Ditjen, POM., 1995).
Spektrofotometri serapan atom digunakan untuk analisis kuantitatif unsurunsur 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 mempunyai kepekaan yang tinggi
(batas deteksi kurang dari 1 ppm), pelaksanaanya relatif sederhana dan
interferensinya sedikit (Gandjar dan Rohman, 2009).
Bagian instrumentasi spektrofotometer serapan atom adalah sebagai
berikut ini:
A. Sumber sinar
Sumber sinar yang digunakan yaitu lampu katoda berongga terdiri atas
tabung kaca tertutup yang mengandung suatu katoda dan anoda. Katoda sendiri
berbentuk silinder berongga yang terbuat dari logam diisi dengan gas mulia (neon
atau argon) dengan tekanan rendah. Bila antara anoda dan katoda diberi suatu
selisih tegangan yang tinggi, maka katoda akan memancarkan berkas-berkas
electron yang bergerak menuju anoda yang mana kecepatan dan energinya sangat
tinggi akan bertabrakan dengan gas-gas mulia tersebut, mengakibatkan gas-gas
mulia akan kehilangan elektron dan menjadi ion bermuatan positif. Selanjutnya
akan bergerak ke katoda dengan kecepatan dan energi yang tinggi pula, pada
katoda terdapat unsur-unsur yang sesuai dengan unsur yang akan dianalisis, akan
ditabrak oleh ion-ion positif gas mulia. Akibat tabrakan ini, unsur-unsur dari
9
Universitas Sumatera Utara
katoda ini kemudian akan mengalami eksitasi ke tingkat energi-energi elektron
yang lebih tinggi dan akan memancarkan spektrum pancaran dari unsur yang sama
dengan unsur yang akan dianalisis (Gandjar dan Rohman, 2009).
B. Tempat sampel
Dalam analisis dengan spektrofotometer serapan atom, sampel yang akan
dianalisis harus diuraikan menjadi atom-atom netral yang masih dalam keadaan
dasar. Ada berbagai macam alat yang digunakan untuk mengubah sampel menjadi
uap atom-atomnya, yaitu:
a)
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 nyala menggunakan
gas asetilen-udara, suhunya sebesar 2200°C. 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
(Gandjar dan Rohman, 2009).
b) Tanpa nyala (Flameless)
Pengatoman dilakukan dalam tungku dari grafit. Sejumlah sampel diambil
sedikit (hanya beberapa l), 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, 2009).
10
Universitas Sumatera Utara
C. Monokromator
Monokromator dimaksudkan untuk memisahkan dan panjang gelombang
yang digunakan dalam analisis (Gandjar dan Rohman, 2009).
D. Detektor
Detektor digunakan untuk mengukur intensitas cahaya yang melalui
tempat pengatoman. Biasanya digunakan tabung penggandaan foton (Gandjar dan
Rohman, 2009).
E. Readout
Readout merupakan suatu alat penunjuk atau dapat juga diartikan sebagai
pencatat hasil. Hasil pembacaan dapat berupa angka atau berupa kurva yang
menggambarkan absorbansi atau intensitas emisi (Gandjar dan Rohman, 2009).
2.5 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 menurut Harmita (2004) adalah sebagai berikut:
a. Kecermatan (accuracy)
Kecermatan adalah ukuran yang menunjukkan derajat kedekatan hasil
analisis dengan kadar analit yang sebenarnya. Kecermatan dinyatakan sebagai
persen perolehan kembali (recovery) analit yang ditambahkan. Kecermatan
ditentukan dengan dua cara, yaitu:
11
Universitas Sumatera Utara
i.
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).
ii. Metode penambahan baku
Metode penambahan baku (standard addition method) merupakan
metode yang dilakukan dengan menambahkan sejumlah analit dengan konsentrasi
tertentu pada sampel yang diperiksa, lalu dianalisis dengan metode tersebut.
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.
Rentang persen perolehan kembali yang diizinkan pada setiap konsentrasi analit
pada matriks adalah sebagai beikut ini:
Tabel 2.1 Rentang persen perolehan kembali yang diizinkan pada analit sampel
Jumlah analit pada sampel
1 ppm
100 ppb
10 ppb
1 ppb
Persen perolehan kembali yang diizinkan (%)
80-110
80-110
60-115
40-120
b. 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 yang diambil secara homogen.
12
Universitas Sumatera Utara
Keseksamaan (presisi) diukur sebagai simpangan baku relatif atau koefisien
variasi. Nilai simpangan baku relatif yang memenuhi persyaratan menunjukkan
adanya keseksamaan metode yang dilakukan. Dari penelitian yang telah
dilakukan, ditemukan bahwa simpangan baku relatif meningkat seiring dengan
menurunnya kadar analit yang dianalisis.
c. Batas deteksi dan batas kuantitasi
Batas deteksi merupakan jumlah terkecil analit dalam sampel yang dapat
dideteksi
yang masih memberikan respon signifikan, sedangkan batas
kuantitasimerupakan kuantitas terkecil analit dalam sampel yang masih dapat
memenuhi kriteria cermat dan seksama.
13
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Rotan (Calamus caesius Blume.)
Menurut Pandey (1981), taksonomi rotan adalah sebagai berikut:
Kingdom
: Plantae
Divisi
: Spermatophyta
Kelas
: Monocotyledoneae
Ordo
: Arecales
Famili
: Arecaceae
Genus
: Calamus
Spesies
: Calamus caesius Blume.
Rotan merupakan tanaman yang tumbuh memanjat dan termasuk dalam
suku pinang-pinangan atau Arecaceae. Batang beruas yang bagian tengahnya
berisi dan tidak berongga seperti bambu. Rotan umumnya dibedakan berdasarkan
ukuran diameter batangnya. Daun rotan umumnya bersifat menyirip, berduri
mulai dari pelepah, tangkai dan tulang daun. Tanaman rotan pada umumnya
tumbuh berumpun dan mengelompok, maka umur dan tingkat ketuaan rotan yang
siap dipanen berbeda, pemungutan rotan dilakukan secara tebang pilih. Tanda –
tanda rotan muda siap di ambil adalah terdapat pada bagian pucuk rotan, duri dan
batang berwarna hijau, dan bila di kupas kulit luarnya akan terdapat bagian dalam
yang berwarna putih. Tanda-tanda rotan siap dipanen adalah daun dan durinya
sudah patah; warna durinya berubah menjadi hitam atau kuning kehitam-hitaman
4
Universitas Sumatera Utara
dan sebagian batangnya sudah tidak dibalut oleh pelepah daun (Sinambela, 2011;
dan Jasni, dkk., 2012).
Tempat tumbuh rotan pada umumnya di daerah tanah berawa, tanah
kering, hingga tanah pegunungan.Semakin tinggi tempat tumbuh semakin jarang
dijumpai jenis rotan. Rotan juga semakin sedikit di daerah yang berbatu kapur.
Tanaman rotan yang tumbuh dan merambat pada suatu pohon akan memiliki
tingkat pertumbuhan batang lebih panjang dan jumlah batang dalam satu rumpun
lebih banyak jika dibandingkan dengan rotan yang menerima sedikit cahaya
matahari akibat tertutup oleh cabang, ranting dan daun pohon (Sinambela, 2011).
Batang rotan yang masih muda digunakan untuk sayuran dan lalapan.
Sedangkan batang rotan yang sudah tua banyak dimanfaatkan untuk bahan baku
kerajinan dan perabot rumah tangga atau hiasan-hiasan lainnya. Misalnya mebel,
kursi, rak lemari, sofa, pot bunga dan sebagainya. Akar dan buahnya untuk bahan
obat tradisional (Sinambela, 2011).
2.2 Mineral
Mineral yang terdapat dalam tubuh memegang peranan penting dalam
pemeliharaan fungsi tubuh, baik pada tingkat sel, jaringan, organ maupun fungsi
tubuh secara keseluruhan, juga berperan dalam berbagai tahap metabolisme,
terutama sebagai kofaktor dalam aktivitas enzim-enzim, serta menjaga
keseimbangan ion-ion di dalam cairan tubuh. Mineral digolongkan dalam mineral
makro dan mineral mikro. Mineral makro adalah mineral yang dibutuhkan tubuh
lebih dari 100 mg sehari seperti natrium, kalium, kalsium, magnesium dan fosfor.
Mineral mikro adalah mineral yang dibutuhkan tubuh kurang dari 100 mg sehari
seperti tembaga, mangan, besi, zink dan iodium (Almatsier, 2004).
5
Universitas Sumatera Utara
2.2.1 Natrium
Natrium berguna untuk fungsi syaraf dan otot. Selain itu, berguna juga
bagi kesetimbangan asam basa tubuh, pengantar implus syaraf, aktifitas sel.
Sedangkan kelebihan mineral ini dapat mengakibatkan darah tinggi serta
hilangnya kalium. Natrium dapat diperoleh baik dari bahan pangan mentah
maupun yang telah diolah (Tan dan Rahardja, 2007).
Natrium adalah kation utama dalam darah dan cairan ekstrseluler. Fungsi
natrium di dalam tubuh bersama-sama dengan kalium menjaga kesetimbangan
cairan di dalam tubuh dan sebagai penghantar implus dalam serabut syaraf.
Kebutuhan natrium diperkirakan sebesar 500 mg/hari (Almatsier, 2004).
2.2.2 Besi
Besi merupakan mineral mikro yang paling banyak terdapat di dalam
tubuh manusia dan hewan. Besi mempunyai beberapa fungsi esensial di dalam
tubuh: sebagai alat angkut oksigen dari paru-paru ke jaringan tubuh, sebagai alat
angkut elektron di dalam sel, dan sebagai bagian terpadu berbagai reaksi enzim di
dalam jaringan tubuh (Almatsier, 2004).
Tubuh sanagat efisien dalam penggunaan besi. Sebelum diabsorpsi di
dalam lambung, besi dibebaskan dari ikatan organik seperti protein. Sebagian
besar besi dalam bentuk ferri (Fe+3) direduksi menjadi bentuk ferro (Fe+2). Hal ini
terjadi dalam suasana asam di dalam lambung dengan adanya HCl dan vitamin C
yang terdapat di dalam makanan. Absorpsi terutama terjadi di bagian atas usus
halus (duodenum) dengan alat angkut protein khusus (Almatsier, 2004).
Kekurangan besi pada umumnya menyebabkan pucat, rasa lemah, letih,
pusing, kurang nafsu makan, menurunkan kebugaran tubuh, menurunkan
6
Universitas Sumatera Utara
kemampuan kerja, menurunkan kekebalan tubuh dan gangguan penyembuhan
luka. Kelebihan besi jarang terjadi pada makanan, tetapi dapat disebabkan oleh
suplemen besi. Gejalanya adalah muntah, diare, denyut jantung meningkat, sakit
kepala, dan pingsan (Almatsier, 2004).
2.2.3 Seng
Seng adalah mineral penting yang ikut membentuk lebih dari 300 enzim
dan protein. Seng (zink) terlibat dalam pembelahan sel, metabolisme asam nukleat
dan pembuataan protein. Zink juga membantu kerja hormon termasuk hormon
kesuburan, juga hormon yang di produksi oleh kelenjar di otak, tiroid, adrenal dan
timus (Kristanti, 2010).
Kekurangan zink ringan dapat menyebabkan kurangnya nafsu makan
disertai turunya berat badan dan mudah terinfeksi. Kekurangan zink sedang dapat
menyebabkan terhambatnya pertumbuhan, kekurangan hormon kesuburan,
melambatnya penyembuhan luka. Yang lebih berat, timbul gejala kerdil, anak
sering sakit karena kurangnya sel darah putih, kelainan kulit dan pencernaan,
diare, dan ganguan emosi (Kristanti, 2010).
Menurut Widya Karya Pangan dan Gizi tahun 1998 menetapkan angka
kecukupan zink per hari untuk Indonesia adalah bayi (3-5 mg), usia 1-9 tahun(810 mg), usia 10-60 tahun (15 mg) baik pria maupun wanita, ibu hamil (20 mg),
ibu menyusui (25 mg) (Almastsier, 2004).
2.3 Destruksi Kering
Destruksi kering merupakan perombakan organik logam di dalam sampel
menjadi logam-logam anorganik dengan jalan pengabuan sampel dalam muffle
7
Universitas Sumatera Utara
furnace dan memerlukan suhu pemanasan tertentu. Pada umumnya dalam
destruksi kering ini dibutuhkan suhu pemanasan antara 400-800°C, tetapi suhu ini
sangat tergantung pada jenis sampel yang akan dianalisis. Untuk menentukan
suhu pengabuan dengan sistem ini terlebih dahulu ditinjau jenis logam yang akan
dianalisis. Bila oksida-oksida logam yang terbentuk bersifat kurang stabil, maka
perlakuan ini tidak memberikan hasil yang baik. Oksida-oksida ini kemudian
dilarutkan ke dalam pelarut asam encer baik tunggal maupun campuran, setelah
itu dianalisis menurut metode yang digunakan (Kristianingrum, 2012).
2.4 Spektrofotometri Serapan Atom
Spektrofotometri serapan atom didasarkan pada penyerapan energi sinar
oleh atom-atom netral dan sinar yang diserap biasanya sinar tampak atau sinar
ultraviolet.Atom-atom menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu, dan
hal itu tergantung dari unsurnya. Cahaya pada panjang gelombang tertentu
memiliki energi yang cukup untuk mengubah tingkat elektronik suatu atom.
Dengan adanya absorbsi energi, berarti diperoleh energi yang lebih banyak
sehingga suatu atom yang berada pada keadaan dasar dinaikkan tingkat energinya
ke tingkat eksitasi (Gandjar dan Rohman, 2009; Khopkar, 1985).
Prinsip dari spektrofotometri serapan atom yaitu atom-atom suatu logam
diuapkan dalam suatu nyala dan serapannya pada suatu pita radiasi sempit yang
dihasilkan oleh suatu lampu katode rongga, dilapisi dengan logam tertentu yang
sedang ditentukan dan diukur. Kerugian teknik ini adalah bahwa lampu harus
selalu diganti tiap kali suatu unsur yang berbeda sedang dianalisis dan hanya satu
unsur yang dapat dianalisis pada sewaktu-waktu (Watson, 2005).
8
Universitas Sumatera Utara
Teknik ini digunakan untuk menetapkan kadar ion logam tertentu dengan
jalan mengukur intensitas emisi atau serapan cahaya pada panjang gelombang
tertentu oleh uap atom unsur yang ditimbulkan dari bahan, misalnya dengan
mengalirkan larutan zat ke dalam nyala api (Ditjen, POM., 1995).
Spektrofotometri serapan atom digunakan untuk analisis kuantitatif unsurunsur 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 mempunyai kepekaan yang tinggi
(batas deteksi kurang dari 1 ppm), pelaksanaanya relatif sederhana dan
interferensinya sedikit (Gandjar dan Rohman, 2009).
Bagian instrumentasi spektrofotometer serapan atom adalah sebagai
berikut ini:
A. Sumber sinar
Sumber sinar yang digunakan yaitu lampu katoda berongga terdiri atas
tabung kaca tertutup yang mengandung suatu katoda dan anoda. Katoda sendiri
berbentuk silinder berongga yang terbuat dari logam diisi dengan gas mulia (neon
atau argon) dengan tekanan rendah. Bila antara anoda dan katoda diberi suatu
selisih tegangan yang tinggi, maka katoda akan memancarkan berkas-berkas
electron yang bergerak menuju anoda yang mana kecepatan dan energinya sangat
tinggi akan bertabrakan dengan gas-gas mulia tersebut, mengakibatkan gas-gas
mulia akan kehilangan elektron dan menjadi ion bermuatan positif. Selanjutnya
akan bergerak ke katoda dengan kecepatan dan energi yang tinggi pula, pada
katoda terdapat unsur-unsur yang sesuai dengan unsur yang akan dianalisis, akan
ditabrak oleh ion-ion positif gas mulia. Akibat tabrakan ini, unsur-unsur dari
9
Universitas Sumatera Utara
katoda ini kemudian akan mengalami eksitasi ke tingkat energi-energi elektron
yang lebih tinggi dan akan memancarkan spektrum pancaran dari unsur yang sama
dengan unsur yang akan dianalisis (Gandjar dan Rohman, 2009).
B. Tempat sampel
Dalam analisis dengan spektrofotometer serapan atom, sampel yang akan
dianalisis harus diuraikan menjadi atom-atom netral yang masih dalam keadaan
dasar. Ada berbagai macam alat yang digunakan untuk mengubah sampel menjadi
uap atom-atomnya, yaitu:
a)
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 nyala menggunakan
gas asetilen-udara, suhunya sebesar 2200°C. 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
(Gandjar dan Rohman, 2009).
b) Tanpa nyala (Flameless)
Pengatoman dilakukan dalam tungku dari grafit. Sejumlah sampel diambil
sedikit (hanya beberapa l), 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, 2009).
10
Universitas Sumatera Utara
C. Monokromator
Monokromator dimaksudkan untuk memisahkan dan panjang gelombang
yang digunakan dalam analisis (Gandjar dan Rohman, 2009).
D. Detektor
Detektor digunakan untuk mengukur intensitas cahaya yang melalui
tempat pengatoman. Biasanya digunakan tabung penggandaan foton (Gandjar dan
Rohman, 2009).
E. Readout
Readout merupakan suatu alat penunjuk atau dapat juga diartikan sebagai
pencatat hasil. Hasil pembacaan dapat berupa angka atau berupa kurva yang
menggambarkan absorbansi atau intensitas emisi (Gandjar dan Rohman, 2009).
2.5 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 menurut Harmita (2004) adalah sebagai berikut:
a. Kecermatan (accuracy)
Kecermatan adalah ukuran yang menunjukkan derajat kedekatan hasil
analisis dengan kadar analit yang sebenarnya. Kecermatan dinyatakan sebagai
persen perolehan kembali (recovery) analit yang ditambahkan. Kecermatan
ditentukan dengan dua cara, yaitu:
11
Universitas Sumatera Utara
i.
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).
ii. Metode penambahan baku
Metode penambahan baku (standard addition method) merupakan
metode yang dilakukan dengan menambahkan sejumlah analit dengan konsentrasi
tertentu pada sampel yang diperiksa, lalu dianalisis dengan metode tersebut.
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.
Rentang persen perolehan kembali yang diizinkan pada setiap konsentrasi analit
pada matriks adalah sebagai beikut ini:
Tabel 2.1 Rentang persen perolehan kembali yang diizinkan pada analit sampel
Jumlah analit pada sampel
1 ppm
100 ppb
10 ppb
1 ppb
Persen perolehan kembali yang diizinkan (%)
80-110
80-110
60-115
40-120
b. 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 yang diambil secara homogen.
12
Universitas Sumatera Utara
Keseksamaan (presisi) diukur sebagai simpangan baku relatif atau koefisien
variasi. Nilai simpangan baku relatif yang memenuhi persyaratan menunjukkan
adanya keseksamaan metode yang dilakukan. Dari penelitian yang telah
dilakukan, ditemukan bahwa simpangan baku relatif meningkat seiring dengan
menurunnya kadar analit yang dianalisis.
c. Batas deteksi dan batas kuantitasi
Batas deteksi merupakan jumlah terkecil analit dalam sampel yang dapat
dideteksi
yang masih memberikan respon signifikan, sedangkan batas
kuantitasimerupakan kuantitas terkecil analit dalam sampel yang masih dapat
memenuhi kriteria cermat dan seksama.
13
Universitas Sumatera Utara