Analisis Kadar Unsur Kalsium (Ca2+)Dan Magnesium (Mg2+) Pada Depot Air Minum Yang Menggunakan Membran Reverse Osmosis Dengan Metode Spektrofotometri Serapan Atom (SSA)
2+ ANALISIS KADAR UNSUR KALSIUM (Ca ) DAN MAGNESIUM 2+ (Mg ) PADA DEPOT AIR MINUM YANG MENGGUNAKAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM (SSA) SKRIPSI RINA RIDARA 090802001 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013
ANALISIS KADAR UNSUR KALSIUM (Ca) DAN MAGNESIUM (Mg) PADA DEPOT AIR MINUM YANG MENGGUNAKAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM (SSA) SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
PERSETUJUAN
2+
Judul : ANALISIS KADAR UNSUR KALSIUM (Ca )
2+
DAN MAGNESIUM (Mg ) PADA DEPOT AIR MINUM YANG MENGGUNAKAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM (SSA)
Kategori : SKRIPSI Nama : RINA RIDARA Nomor Induk Mahasiswa : 090802001 Program Studi : SARJANA (S1) KIMIA Departemen : KIMIA Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Disetujui di Medan, Juli 2013
Komisi Pembimbing Pembimbing 2 Pembimbing 1 Prof.Dr.Harry Agusnar.M.Sc.,M.Phill Prof.Dr.Zul Alfian.M.Sc NIP. 195308171983031002 NIP.195504051983031002 Diketahui/Disetujui oleh : Departemen Kimia FMIPA USU Ketua, DR. Rumondang Bulan Nst.,MS.
NIP. 195408301985032001
PERNYATAAN 2+
ANALISIS KADAR UNSUR KALSIUM (Ca ) DAN MAGNESIUM
2+ (Mg ) PADA DEPOT AIR MINUM YANG MENGGUNAKAN MEMBRAN REVERSE OSMOSIS DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM (SSA) SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2013 RINA RIDARA 090802001
PENGHARGAAN Bismillahirrahmanirrahim Puji dan syukur kehadirat Allah SWT dengan karunia-Nya Alhamdulillah saya dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai salah satu syarat untuk meraih gelar Sarjana Kimia pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara. Shalawat Beriring salam saya haturkan kepada junjungan Nabi Besar Muhammad SAW, Engkau telah memberikan banyak contoh pelajaran kehidupan.
Penghargaan yang tinggi kepada orangtua tercinta atas kasih sayangnya yang tiada terkira, Ayahanda M. Basyah dan Ibunda Rosmanidar, anakmu bertekuk lutut di hadapanmu. Terima kasih sedalam lautan Hindia atas semua energi doa yang kalian salurkan pada anakmu ini yang tak dapat terbalaskan dengan penghargaan yang ananda berikan. Kepada Kak Dewi, Kak Sri, Bang Rahmat, Dek Ki, terima kasih atas doanya. Serta kepada seluruh keluarga yang telah memberikan doa dan motivasinya.
Kepada Bapak Prof. Dr. Zul Alfian, M.Sc selaku dosen pembimbing 1 dan Bapak Prof. Dr. Harry Agusnar M.Sc, M.Phill selaku dosen pembimbing 2 yang telah membantu dan memberikan arahannya serta bimbingannya sehingga terselesaikan skripsi ini. Tidak lupa juga Ibu Dr. Rumondang Bulan Nst. Ms dan Bapak Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku ketua dan sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU. Kepada Bapak Prof. Dr. Harlem Marpaung selaku dosen wali saya, terima kasih atas arahan yang Bapak berikan kepada saya. Dan kepada seluruh Bapak dan Ibu dosen di jurusan Kimia FMIPA USU, yang telah memberikan ilmunya selama masa pendidikan saya. Kepada Bang Bobby, terima kasih atas arahan dan kerjasamanya.
Untuk seluruh teman-teman dan adik-adik asisten laboratorium kimia dasar, Ilman, Irwan, Indah, Raissa, Ayu, Dwi, Elly, Yuni, Nirmala, Zulfa, Nami, Merry, terimakasih atas dukungan dan doanya, terkhusus untuk Nami dan Okta yang telah membantu saya dalam penelitian. Tak lupa saya ucapkan terima kasih kepada Kak Sri Rahayu selaku Laboran Laboratorium Kimia Dasar atas fasilitas yang diberikan kepada saya. Kepada teman-teman kost, Anggi dan Mayan, terima kasih atas motivasinya. Yang terbaik, Kasra, Asmi, dan seluruh teman-teman stambuk 2009.
Saya menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan, karena keterbatasan saya baik literature maupun pengetahuan. Oleh karena itu, saya mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan skripsi ini, dan semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua.
Penulis
Rina Ridara
ABSTRAK
Kalsium dan Magnesium adalah mineral yang terdapat dalam air. Adanya Kalsium dan Magnesium yang berlebihan dalam air dapat menyebabkan gangguan pada sifat fisis air dan gangguan kesehatan. Pemeriksaan Kalsium dan Magnesium pada depot air minum yang menggunakan membrane Reverse Osmosis dilakukan untuk mengetahui seberapa besar kandungan Kalsium dan Magnesium dalam air minum isi ulang sesuai persyaratan air minum yang diperbolehkan dalam Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 492/Menkes/PER/VII/2010. Sampel yang dianalisa adalah air baku, air hasil olahan, dan air buangan. Sampel dianalisa pada hari keenam setelah pencucian filter, ke dalam sampel ditambahkan HNO dan
3(p)
didestruksi hingga kering. Kemudian ditentukan konsentrasi Kalsium dan Magnesium dengan menggunakan Spektrofotometri Serapan Atom melalui kurva kalibrasi. Hasil penelitian menunjukkan konsentrasi Kalsium pada air baku adalah 4,5475 mg/L, air hasil olahan adalah 3,2486 mg/L, dan air buangan adalah 4,1691 mg/L. Sedangkan konsentrasi Mg pada air baku adalah 4,1938 mg/L, air hasil olahan 0,1946 mg/L, dan air buangan adalah 3,6688 mg/L. Dari hasil penelitian ini, kandungan kalsium dan magnesium masih memenuhi Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 492/Menkes/PER/VII/2010.
2+ 2+
ANALYSIS LEVELS CALCIUM (Ca ) AND MAGNESIUM (Mg ) OF USING
REVERSE OSMOSIS DRINKING WATER DEPOT WITH METHODS
ATOMIC ADSORPTION SPECTROPHOTOMETRY (SSA) ABSTRACT
Calcium and Magnesium is a mineral that is widely found in water. The existence of excessive calcium and magnesium in water can cause interference with the physical properties of water and health problems. Analysis of Ca and Mg in depot drinking water using RO membranes carried out to determine how much of the content of Ca and Mg in drinking water refill according to the requirements Permenkes about quality of water. The sample were analyzed was raw water, processed water and waste water. The sample was analyzed on the sixth day after washing the filter. Then the sample was added concentrated Nitric Acid and destructed till dry. Then the content of Ca and Mg was determined by using Atomic Adsorption Spectrophotometry. The result showed concentration of Ca in raw water is 4,5475 mg/L, processed water is 3,2486 mg/L, and waste water is 4,1691 mg/L. Meanwhile concentration of Mg in raw water is 4,1938 mg/L, processed water is 0,1946 mg/L, and waste water is 3,6688 mg/L. Contents of calcium and magnesium still fulfilled the water standards drinking according to Regulation Minister of Health No. 492/Menkes/Per/VII/2010.
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan ii Pernyataan iii Penghargaan iv Abstrak v Abstract vi Daftar Isi viii Daftar Tabel xi Daftar Gambar xii Daftar Lampiran xiii
Bab 1 Pendahuluan
1
1.1. Latar Belakang
1
1.2. Permasalahan
3
1.3. Pembatasan Masalah
3
1.4. Tujuan Penelitian
3
1.5. Manfaat Penelitian
4
1.6. Lokasi Penelitian
4
1.7. Metodologi Penelitian
4 Bab 2 Tinjauan Pustaka
5
2.1. Air
5
2.2. Air Sumur Bor
7
2.3. Komponen Pencemar Air
8
2.4. Dampak Pencemaran Air
9
2.5. Kekerasan Air
9
2.6. Metode Penentuan Kesadahan
11
2.7. Air Minum Isi Ulang
12
2.7.1. Depot Air Minum
13
2.7.2. Cara Memilih Depot Air Minum
14
2.8. Standar Baku Kualitas Air Minum
14
2.9. Logam
16
2.10. Mineral
16
2.11. Kalsium
17
2.12. Magnesium
19
2.13. Spektrofotometri Serapan Atom
20
2.13.1. Prinsip Dasar Spektrofotometri Serapan Atom
21
2.13.2. Instrumentasi Spektrofotometri Serapan Atom
22
2.13.3. Gangguan-gangguan Spektrofotometri Serapan Atom
24
2.14. Keuntungan Penggunaan Metode Spektrofotometri Serapan Atom
25
2.15. Reverse Osmosis
33
35
4.1.2.2. Koefisien Korelasi
34
4.1.2.1. Penurunan Persamaan Garis Regresi dengan Metode Least Square
34
4.1.2. Pengolahan Data Unsur Kalsium (Ca)
4.1.1. Unsur Kalsium (Ca)
36
33
4.1.Hasil Penelitian
33
31 Bab 4 Hasil dan Pembahasan
3.4.5. Preparasi dan Penentuan Kadar Magnesium (Mg) dalam Sampel
31
4.1.2.3. Penentuan Konsentrasi
4.1.3. Unsur Magnesium (Mg)
31
4.2. Pembahasan
46 Daftar Pustaka
5.2.Saran
46
5.1.Kesimpulan
46
43 Bab 5 Kesimpulan dan Saran
41
38
4.1.4.3. Penentuan Konsentrasi
40
4.1.4.2. Koefisien Korelasi
39
4.1.4.1. Penurunan Persamaan Garis Regresi dengan Metode Least Square
39
4.1.4. Pengolahan Data Unsur Magnesium (Mg)
3.4.4. Preparasi dan Penentuan Kadar Kalsium (Ca) dalam Sampel
3.4. Bagan Penelitian
25
3.1.1. Alat-alat
3.3.1. Pembuatan Larutan Standar Kalsium (Ca) 100 mg/L
29
3.3. Prosedur Penelitian
27
3.1.2. Bahan-bahan
27
27
3.3.2. Pembuatan Larutan Standar Kalsium (Ca) 10 mg/L
3.1. Alat dan Bahan
27
26 Bab 3 Metodelogi Penelitian
2.15.2. Skema Proses Reverse Osmosis
26
2.15.1. Cara Kerja Reverse Osmosis
29
29
30
3.3.11. Pembuatan Kurva Kalibrasi Unsur Magnesium (Mg)
3.3.15. Pengukuran Kadar Unsur Magnesium Dalam Sampel
30
3.3.14. Pengukuran Kadar Unsur Kalsium Dalam Sampel
30
3.3.13. Pengawetan dan Preparasi Sampel
30
30
3.3.3. Pembuatan Larutan Standar Kalsium (Ca) 0,0; 1; 2; 3; 4 dan 5 mg/L
3.3.10. Pembuatan Kurva Kalibrasi Unsur Kalsium (Ca)
29
3.3.6. Pembuatan Larutan Standar Magnesium (Mg) 0,0; 0,1; 0,2; 0,3; dan 0,4 mg/L
29
3.3.5. Pembuatan Larutan Standar Magnesium (Mg) 10 mg/L
3.3.4. Pembuatan Larutan Standar Magnesium (Mg) 100 mg/L 29
29
47 Lampiran
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Kadar CaCO3 dan Derajat Kekerasan Air
10 Tabel 4.1. Data absorbansi larutan standar Kalsium (Ca)
33 Tabel 4.2. Penurunan persamaan garis regresi untuk penentuan konsentrasi unsur kalsium (Ca) berdasarkan pengukuran absorbansi larutan standar kalsium (Ca)
34 Tabel 4.3. Data absorbansi unsur kalsium (Ca) dalam sampel yang diukur sebanyak 3 kali
36 Tabel 4.4. Analisis data statistik penentuan konsentrasi unsur kalsium (Ca) pada Air Baku
37 Tabel 4.5. Hasil penentuan konsentrasi unsur kalsium (Ca) dalam Sampel
38 Tabel 4.6. Data absorbansi larutan standar magnesium (Mg)
38 Tabel 4.7. Penurunan persamaan garis regresi untuk penentuan konsentrasi unsur magnesium (Mg) berdasarkan pengukuran absorbansi larutan standar magnesium (Mg)
39 Tabel 4.8. Data absorbansi unsur magnesium (Mg) dalam sampel yang diukur sebanyak 3 kali
41 Tabel 4.9. Analisis data statistik penentuan konsentrasi unsur magnesium (Mg) pada Air Baku
42 Tabel 4.10. Hasil penentuan konsentrasi unsur magnesium (Mg) dalam sampel 42
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. : Skematis Spektrofotometri Serapan Atom22 Gambar 2.2. : Skematis Proses Reverse Osmosis
16 Gambar 4.1. : Kurva kalibrasi larutan standar Kalsium (Ca)
34 Gambar 4.2. : Kurva kalibrasi larutan standar Magnesium (Mg)
39