Penetapan Kadar Kobalt, Molibdenum, Kalium dan Natrium Pada Kangkung (Ipomoea aquatica Forssk.) Dataran Tinggi dengan Menggunakan Alat Inductively Coupled Plasma (ICP)

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

2.1.Uraian Sampel
2.1.1. Kangkung
Kangkung merupakan tanaman menetap yang dapat tumbuh lebih dari satu
tahun. Tanaman kangkung tidak memerlukan persyaratan tempat tumbuh yang
sulit. Salah satu syarat yang penting adalah air yang cukup. Apabila kekurangan
air pertumbuhannya akan mengalami hambatan (Rukmana, 1995).
Menurut

Rukmana

(1994)

Kangkung

termasuk

dalam

famili

Convolvulaceae. Berikut adalah klasifikasi kangkung air dalam taksonomi
tumbuhan
Divisio

: Spermatophyta

Sub-divisio

: Angiospermae

Kelas

: Dicotyledoneae

Ordo

: Solanales

Famili

: Convolvulaceae

Genus

: Ipomoea

Spesies

: Ipomoea aquatica Forssk.

Nama Sinonim

: Ipomoea repens Roth, Convolvulus repens Vahl

Nama Asing

: Kangkong, water cabbage, swamp cabbage, water
spinach, water convorvulus (Inggris), Weng Cai

(Cina

Selatan),

Swamp

Cabbage

(Eropa)

(Mangoting, dkk., 1999).

5
Universitas Sumatera Utara

Nama Daerah

: Rumpun (Aceh); kalayau, lalidik (Sumatera);
pangpung,

angodono

(Nusa

Tenggara);

lara

(Bima); kangko, tatanggo tango (Sulawesi); kanto
(Gorontalo); namiri (Makasar); lare (Bugis);
utangko, beehob, takako, kangko (Tidore); kako
(Halmahera); ktangko (Pulau Buru) (Mangoting,
dkk., 1999).
2.1.2. Habitat
Tanaman kangkung belum diketahui asal usulnya akan tetapi banyak
dijumpai didaratan Asia, kangkung tumbuh liar, tumbuh tegak merambat atau
tegak dengan batang berair dan menyukai tempat yang berair. Kangkung
merupakan tanaman yang berbentuk rumput mempunyai batang yang beruas,
berbentuk bulat dan berongga serta bersifat menjalar dan terapung dalam air.
Daunnya berupa daun tunggal dengan tangkai panjang yang tumbuh berseling

(Smith, 2002).
2.1.3. Varietas dan jenis tanaman
Tanaman kangkung ditinjau dari tempat tumbuhnya terdiri dari:
a. Kangkung darat.
Tumbuh didaratan kering dan dapat dijumpai diladang, berdaun panjang
dengan ujung runcing berwarna hijau muda atau pucat keputih putihan dan
berukuran lebih kecil dan sempit dengan bunga berwarna putih. Perbanyakan
biasanya dengan biji.
b. Kangkung air.
Dapat dijumpai ditempat yang basah, berair atau berlumpur, berdaun

6
Universitas Sumatera Utara

panjang dengan ujung agak tumpul, berwarna hijau tua segar atau hijau gelap
dengan bunga berwarna ungu atau kekuning kuningan. Tangkai daun kangkung
air ini lebih panjang dan lebar dibandingkan dengan kangkung darat. Batangnya
besar berongga dengan warna keunguan. Perbanyakannya biasanya dari setek
batangnya yang agak tua (Smith, 2002).
2.1.4. Kandungan gizi kangkung

Kangkung merupakan salah satu jenis sayuran yang kaya gizi. Sayuran ini
merupakan sumber vitamin A, vitamin C dan mineral. Sayuran ini mengandung
29 kalori dalam setiap 100 g (Novary, 1999). Kandungan gizi dalam sayuran
kangkung dapat dilihat pada Tabel 2.1.
Tabe 2.1. Kandungan gizi tiap 100 gram sayuran kangkung segar.
Komposisi Gizi

Banyaknya Kandungan Gizi

Kalori
30,00 kal
Protein
3,90 gr
Lemak
0,60 gr
Karbohidrat
4,40 gr
Serat
1,40 gr
Kalsium

71,00 gr
Fosfor
67,00 mg
Zat besi
3,20 mg
Natrium
49,00 mg
Kalium
458,00 mg
Vitamin A
4825,00 S.I
Vitamin B1
0,09 mg
Vitamin B2
0,24 mg
Vitamin C
59,00 mg
Niacin
1,30 mg
Sumber: Direktorat Gizi Depkes R.I. (1981).

2.2.Mineral
Mineral digolongkan kedalam 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. Jumlah

7
Universitas Sumatera Utara

mineral mikro dalam tubuh kurang dari 15 mg (Almatsier, 2004). Unsur-unsur
mineral makro adalah kalsium, fosfor, kalium, sulfur, natrium, klorida,
magnesium. Unsur-unsur mineral mikro adalah besi, seng, selenium, mangan,
tembaga, iodium, molibdenum, kobalt, kromium, silikon, vanadium, nikel, arsen,
dan fluor (Baliwati, dkk., 2006).
2.2.1. Kobalt
Fungsi biologis kobalt satu-satunya yang diketahui adalah sebagai
konstituen dalam vitamin B12 yang dibutuhkan untuk pematangan eritrosit (sel
darah merah) (Marzuki, dkk., 2010). Dalam jumlah sangat kecil, kobalt
merupakan unsur yang esensial bagi kesehatan tubuh. Kobalt tidak berbahaya bagi
kesehatan manusia bila dikonsumsi dalam dosis rendah. Kobalt yang dikonsumsi
dalam dosis besar akan berbahaya bagi kesehatan, terutama pada organ paru-paru

dan jantung (Widowati, dkk., 2008).
2.2.2. Molibdenum
Molibdenum bekerja sebagai kofaktor berbagai enzim, degradasi,
pembentukan asam urat, membantu metabolisme lemak dan karbohidrat. Gejala
kelebihan molibdenum adalah tubuh terasa lemah, bintik merah pada kulit,
menurunnya sel darah putih dan anemia (Widowati, dkk., 2008).
2.2.3. Kalium
Kalium berfungsi untuk menjaga keseimbangan air tubuh dan fungsi
normal jantung. Fungsi kalium yang lain adalah katalis karbohidrat, mengantar
pesan syaraf ke otot, menurunkan tekanan darah, mengirim oksigen ke otak.
(Wirakusumah, 2000).

8
Universitas Sumatera Utara

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 (Almatsier, 2004).

2.2.4. Natrium
Di dalam tubuh manusia, natrium terutama terdapat dalam plasma darah.
Mineral natrium termasuk dalam kelompok zat gizi (nutrisi) pelindung kesehatan
tubuh yang diperlukan agar tubuh tetap bugar. Ion natrium amat penting untuk
memelihara tekanan osmotik yang normal dari cairan tubuh dan mengatur
keseimbangan asam basa dari tubuh (Soehardi, 2004).
Kekurangan natrium dapat menyebabkan kejang, apatis dan kehilangan
nafsu makan. Kekurangan natrium dapat terjadi sesudah muntah, diare dan
keringat berlebihan (Almatsier, 2004).

2.3. Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry.
2.3.1. Definisi umum
Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry merupakan
alat untuk analisa unsur-unsur logam dalam suatu bahan. Bahan yang akan
dianalisa harus berwujud larutan yang homogen (Nugroho, dkk., 2007).
2.3.2. Prinsip umum
Mengukur intensitas energi/radiasi yang dipancarkan oleh unsur-unsur
yang mengalami perubahan tingkat energi atom (eksitasi atau ionisasi). Larutan
sampel dialirkan melalui capilarry tube ke Nebulizer. Nebulizer merubah larutan

9
Universitas Sumatera Utara

sampel kebentuk aerosol yang kemudian diinjeksikan ke ICP. Pada temperatur
plasma sampel-sampel akan teratomisasi dan tereksitasi. Atom yang tereksitasi
akan kembali ke keadaan awal (ground state) sambil memancarkan sinar radiasi.
Sinar radiasi ini didispersi oleh komponen optik. Sinar yang terdispersi, secara
berurutan muncul pada masing-masing panjang gelombang unsur dan dirubah
dalam bentuk sinyal listrik yang besarnya sebanding dengan sinar yang
dipancarkan oleh besarnya konsentrasi unsur. Sinyal listrik ini kemudian diproses
oleh sistem pengolah data (Nugroho, dkk., 2007).
2.3.3. Instrumentasi ICP-OES
Representasi dan tampilan dari ICP-OES dapat dilihat dari gambar berikut:

Gambar 2.1. Komponen utama dan susunan dari peralatan Inductively
Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry (Boss and
Freeden).

10
Universitas Sumatera Utara

2.3.3.1.Pemasukan Sampel
a. Nebulizer
Nebulizer adalah perangkat yang digunakan untuk mengkonversi cairan
menjadi aerosol yang kemudian dialirkan ke plasma. Proses nebulisasi adalah
salah satu langkah yang penting dalam ICP. Cara memperkenalkan sampel yang
ideal akan menjadi salah satu penghantar dari semua sampel keplasma pada satu
bentuk dimana plasma mungkin akan kembali menghasilkan larutan, uap
atomisasi, dan ionisasi.
b. Pompa
Pompa adalah perangkat yang digunakan untuk mengalirkan sampel
larutan kedalam nebulizer. Pompa ini menggunakan sebuah penggulungan yang
mendorong larutan sampel dimana tabung menggunakan proses peristaltik.
c. Spray chamber (tempat penyemprot)
Sampel aerosol terdapat pada nebulizer segera dialirkan pada torch
sehingga dapat diinjeksikan ke dalam plasma, karena hanya tetesan kecil aerosol
cocok untuk diinjeksikan ke dalam plasma, spray chamber ditempatkan antara
nebulizer dan torch yang fungsinya untuk menghilangkan tetesan besar dari
aerosol.
d. Drains
Drains pada ICP berfungsi untuk membawa kelebihan sampel dari spray
chamber menuju ke tempat pembuangan, jika sistem drains tidak membuang habis
sampel dan memungkinkan masih adanya gelembung, injeksi sampel kedalam
plasma dapat terganggu dan menyebabkan gangguan pada sinyal emisi.

11
Universitas Sumatera Utara

2.3.3.2.Penghasil emisi
a. Torches
Dari spray chamber aerosol diinjeksikan melalui torch kedalam plasma
yang akan terdesolvasi, menguap, teratomisasi, tereksitasi dan terionisasi oleh
plasma. Torch terdiri dari tiga tabung konsentrik, untuk aliran argon dan injeksi
aerosol. Tiga tabung itu terdiri dari plasma flow, auxiliary flow dan nebulizer
flow.
b. Radio frequency generator
Alat yang menyediakan tegangan (700 - 1500 watt) untuk menyalakan
plasma dengan argon sebagai sumber gas. Tegangan ini ditransferkan ke plasma.
Kumparan, yang bertindak sebagai antena untuk mentransfer daya RF untuk
plasma, biasanya terbuat dari pipa tembaga dan didinginkan oleh air atau gas
selama operasi.
2.3.3.3.Pengumpulan dan pendeteksian emisi
a. Optik
Radiasi biasanya dikumpulkan oleh fokus optik seperti lensa cembung atau
cermin cekung. Optik ini bersifat mengumpulkan sinar, sehingga sinar difokuskan
menuju celah pada monokromator atau polikromator.
b. Monokromator
Monokromator digunakan untuk memisahkan garis emisi sesuai dengan
panjang gelombangnya. Monokromator digunakan dalam analisa multi unsur
dengan cara memindai cepat dari satu garis emisi ke garis emisi lainnya. Kisi
difraksi merupakan inti dari spectrometer, kisi memecah cahaya putih menjadi

12
Universitas Sumatera Utara

beberapa panjang gelombang yang berbeda. Untuk menganalisa multi unsur
secara simultan dapat digunakan polikromator.
c. Detektor
Detektor digunakan untuk mengukur intensitas garis emisi setelah garis
emisi dipisahkan oleh monokromato/ polikromator. Jenis detector yang paling
banyak digunakan pada ICP-OES adalah tabung photomultiplier (PMT).
2.3.3.4.Pemrosesan sinyal dan instrumen kontrol
a. Pemrosesan sinyal
Emisi yang telah dideteksi oleh detector (PMT), arus anoda PMT itu dapat
dikonversi, yang mewakili intensitas emisi menjadi sinyal tegangan yang diubah
menjadi informasi digital. Informasi digital yang mewakili intensitas emisi
relative atau konsentrasi dari sampel
b. Komputer dan processor
Komputer digunakan sebagai instrument untuk mengontrol, memanipulasi
dan mengumpulkan data analisis. Kemampuan untuk melihat data spectral
pengukuran dengan waktu analisis yang sangat cepat merupakan tujuan utama
penggunaan computer dalam setiap instrumentasi (Boss and Freeden, 1997).

2.4. Validasi Metode Analisis
Validasi metode analisis merupakan suatu tindakan penilaian terhadap
parameter tertentu berdasarkan percobaan laboratorium untuk membuktikan
bahwa parameter tersebut memenuhi persyaratan untuk penggunaannya. Beberapa
parameter analisis yang harus dipertimbangkan dalam validasi metode analisis
adalah sebagai berikut :

13
Universitas Sumatera Utara

a. Kecermatan
Kecermatan merupakan 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 2 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), 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 baku dengan konsentrasi
tertentu pada sampel yang diperiksa dianalisis dengan metode yang akan
divalidasi. Hasilnya dibandingkan dengan sampel yang dianalisis tanpa
penambahan sejumlah baku. Persen perolehan kembali ditentukan dengan
menentukan berapa persen baku 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).

14
Universitas Sumatera Utara

c. Selektivitas (spesifitas)
Selektivitas atau spesifitas suatu metode merupakan kemampuan 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. Rentang merupakan batas terendah dan batas tertinggi analit yang
ditetapkan secara cermat, seksama dan dalam linearitas yang dapat diterima
(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).
f. Ketangguhan metode (Ruggedness)
Ketangguhan metode adalah derajat ketertiruan hasil uji yang diperoleh
dari analisis sampel yang sama dalam berbagai kondisi uji normal, seperti
laboratorium, analisis, instrumen, bahan pereaksi, suhu, dan hari yang berbeda.
Ketangguhan metode

dinyatakan sebagai tidak adanya pengaruh perbedaan

operasi atau lingkungan kerja terhadap hasil uji (Harmita, 2004).
g.

Kekuatan (Robustness)
Kekuatan merupakan kemampuan metode untuk tetap tidak terpengaruh

15
Universitas Sumatera Utara

oleh adanya variasi parameter metode yang kecil. Kekuatan suatu metode adalah
dengan membuat variasi parameter-parameter penting dalam suatu metode secara
sistematis lalu mengukur pengaruhnya pada pemisahan (Gandjar dan Rohman,
2012).

16
Universitas Sumatera Utara