Cover Analisis Kalsium Dan Magnesium Dalam Air Minum Dari Mata Air Di Kecamatan Gunung Sitember Secara Serapan Atom
ANALISIS KALSIUM DAN MAGNESIUM DALAM
AIR MINUM DARI MATA AIR DI KECAMATAN
GUNUNG SITEMBER SECARA
SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM
SKRIPSI
OLEH :
ESRA BERUTU
131524118
PROGRAM EKSTENSI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
ANALISIS KALSIUM DAN MAGNESIUM DALAM
AIR MINUM DARI MATA AIR DI KECAMATAN
GUNUNG SITEMBER SECARA
SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh
Gelar Sarjana Farmasi Pada Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
OLEH :
ESRA BERUTU
131524118
PROGRAM EKSTENSI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
PENGESAHAN SKRIPSI
ANALISIS KALSIUM DAN MAGNESIUM DALAM AIR
MINUM DARI MATA AIR DI KECAMATAN GUNUNG
SITEMBER SECARA SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN
ATOM
OLEH:
ESRA BERUTU
NIM 131524118
Dipertahankan di Hadapan Panitia Penguji Skripsi
Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara
Pada Tanggal: 04 September 2015
Disetujui oleh:
Pembimbing I,
Panitia Penguji,
Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.App.Sc., Apt.
NIP 195006071979031001
Prof. Dr. Siti Morin Sinaga, M.Sc., Apt.
NIP 195008281976032002
Pembimbing II,
Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.App.Sc., Apt.
NIP 195006071979031001
Dra. Tuty Roida Pardede, M.Si., Apt.
NIP 195401101980032001
Drs. Nahitma Ginting, M.Si., Apt.
NIP 195406281983031002
Sri Yuliasmi, S.Farm., M.Si., Apt.
NIP 198207032008122002
Medan, Oktober 2015
Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
Pejabat Dekan,
Dr. Masfria, M.S., Apt.
NIP 195707231986012001
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan atas segala limpahan berkat,
kasih dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan
penyusunan skripsi ini.
Skripsi ini disusun untuk melengkapi salah satu syarat mencapai gelar
Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara, dengan judul
“Analisis Kalsium dan Magnesium dalam Air Minum dari Mata Air di Kecamatan
Gunung Sitember”.
Pada kesempatan ini dengan kerendahan hati penulis mengucapkan terima
kasih kepada Ibu Dr. Masfria, M.S., Apt., selaku Pejabat Dekan Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara Medan, yang telah memberikan fasilitas sehingga
penulis dapat menyelesaikan pendidikan. Bapak Prof. Dr. Jansen Silalahi,
M.App.Sc., Apt., dan Ibu Dra. Tuty Roida Pardede, M.Si., Apt., yang telah
membimbing dan memberikan petunjuk serta saran-saran selama penelitian
hingga selesainya skripsi ini. Ibu Prof. Dr. Siti Morin Sinaga, M.Sc., Apt., Bapak
Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.App.Sc., Apt., Bapak Drs. Nahitma Ginting, M.Si.,
Apt., dan Ibu Sri Yuliasmi, S.Farm., M.Si., Apt., selaku dosen penguji yang telah
memberikan kritik, saran dan arahan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi
ini. Bapak dan Ibu staf pengajar Fakultas Farmasi USU Medan yang telah
mendidik selama perkuliahan dan Ibu Dra. Suwarti Aris M.Si., Apt., selaku
penasehat akademik yang selalu memberikan bimbingan kepada penulis selama
perkuliahan.
iv
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Ayahanda Rasudin Berutu
dan Ibunda Roswita Saragih yang telah memberikan cinta kasih, doa yang tulus
serta pengorbanan baik materi maupun non materi. Kepada Kak Mona, Togu,
Betesda, Wahyu P., Nora, Kak Evi, Jessi, Petrika, Seven, Balilibra dan seluruh
keluarga yang selalu mendoakan dan memberikan semangat serta seluruh temanteman ekstensi 2013, terima kasih untuk dorongan, semangat dan kebersamaannya
selama ini.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan skripsi ini masih
jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu penulis menerima kritik dan saran demi
kesempurnaan skripsi ini. Akhirnya, penulis berharap semoga skripsi ini dapat
memberi manfaat bagi kita semua.
Medan, September 2015
Penulis,
Esra Berutu
NIM 131524118
v
ANALISIS KALSIUM DAN MAGNESIUM DALAM AIR MINUM DARI
MATA AIR DI KECAMATAN GUNUNG SITEMBER SECARA
SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM
ABSTRAK
Mineral yang terkandung dalam air minum memiliki pengaruh terhadap
kesehatan tubuh. Menurut (World Health Organization) WHO, kadar kalsium
dalam air minum minimal 20 mg/l dan magnesium 10 mg/l, sedangkan Meskes RI
No.01/Birhukmas/I/1975 hanya memberikan persyaratan maksimal kalsium dan
magnesium yang dianjurkan dalam air minum 75 mg/l dan 30 mg/l. Jadi,
penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kandungan kadar kalsium dan
magnesium pada air minum dari mata air di Kecamatan Gunung Sitember secara
spektrofotometri serapan atom.
Sampel yang digunakan diambil dari air minum sebelum dan sesudah
dididihkan. Identifikasi kalsium dilakukan dengan menggunakan pereaksi larutan
asam sulfat 1N ditambahkan etanol 96%. Identifikasi magnesium dilakukan
dengan menggunakan pereaksi larutan kuning titan 0,1 % b/v ditambahkan NaOH
2N. Analisis kuantitatif kalsium dan magnesium menggunakan spektrofotometer
serapan atom nyala udara-asetilen, diukur pada panjang gelombang berturut-turut
422,7 nm dan 285,20 nm.
Dari hasil penelitian menunjukkan kadar kalsium dalam air minum
sebelum dan sesudah dididihkan berturut-turut yaitu 62,8692 ± 1,2838 mg/l dan
2,0192 ± 0,0323 mg/l, magnesium masing-masing yaitu 14,8746 ± 0,1923 mg/l
dan 0,5035 ± 0,0147 mg/l. Kadar kalsium dan magnesium dalam air minum
sebelum dididihkan memenuhi persyaratan WHO dan Meskes RI
No.01/Birhukmas/I/1975. Sedangkan kadar kalsium dan magnesium sesudah
dididihkan hanya memenuhi persyaratan Meskes RI No.01/Birhukmas/I/1975
tetapi belum memenuhi persyaratan WHO.
Kata kunci : Air minum, Mata Air, Sebelum Dididihkan, Sesudah Dididihkan,
Kalsium, Magnesium, Spektrofotometer Serapan Atom
vi
ANALYSIS OF CALCIUM AND MAGNESIUM IN DRINKING WATER
OF SPRING WATER IN THE DISTRICT GUNUNG SITEMBER WITH
ATOMIC ABSORPTION SPECTROPHOTOMETRY
ABSTRACT
Minerals contained in the water has an influence to the health of the body.
According to (World Health Organization) WHO, the levels of calcium in the
drinking water is 20 mg/l and magnesium is 10 mg/l, while Meskes RI
No.01/Birhukmas/I/1975 only give a maximum requirement of calcium and
magnesium in drinking water is 75 mg/l and 30 mg/l. So, the aim of this study is
to determine the levels of calcium and magnesium in drinking water from spring
water in the district of Gunung Sitember by atomic absorption
spectrophotometry.
The samples used were taken from drinking water before and after boiled.
Identification of calcium done by using the reagent solution of sulfuric acid 1N
added ethanol 96%. Identification of magnesium done by using titan yellow
reagent solution 0.1% w/v added NaOH 2N. Quantitative analysis of calcium and
magnesium using atomic absorption spectrophotometer air-acetylene flame,
measured at a wavelength of 422.7 nm respectively and 285.20 nm.
The results showed the levels of calcium in drinking water before and after
the row that boiled is 62.8692 ± 1.2838 mg/l and 2.0192 ± 0.0323 mg/l, each
magnesium is 14.8746 ± 0.1923 mg/l and 0.5035 ± 0.0147 mg/l. Levels of
calcium and magnesium in drinking water before boiling meets the requirements
of the WHO and Meskes RI No.01/Birhukmas/I/1975. While the levels of calcium
and magnesium after boiling only eligible Meskes RI No.01/Birhukmas/I/1975
but do not meet the requirements of the WHO.
Key Words: Drinking water, Spring water, Before boiling, After boiling, Calcium,
Magnesium, Atomic Absorption Spectrophotometry
vii
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL .....................................................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN .....................................................................
iii
KATA PENGANTAR .............................................................................
iv
ABSTRAK ...............................................................................................
vi
ABSTRACT .............................................................................................
vii
DAFTAR ISI ............................................................................................
viii
DAFTAR TABEL ....................................................................................
xii
DAFTAR GAMBAR ...............................................................................
xiii
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................
xiv
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................
1
1.1 Latar Belakang ..............................................................................
1
1.2 Perumusan Masalah .......................................................................
4
1.3 Hipotesis ........................................................................................
4
1.4 Tujuan Penelitian ...........................................................................
5
1.5 Manfaat Penelitian .........................................................................
5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...........................................................
6
2.1 Air Minum .....................................................................................
6
2.2 Manfaat Mineral Dalam Air Minum .............................................
7
2.2.1 Kalsium ...............................................................................
8
2.2.2 Magnesium ..........................................................................
9
2.3 Kesadahan .....................................................................................
10
2.4 Total Zat Terlarut ..........................................................................
12
viii
2.5 Total Zat Padat ..............................................................................
12
2.6 Sumber-Sumber Air Yang Diolah Menjadi Air Minum ................
12
2.6.1 Air Hujan .............................................................................
12
2.6.2 Air Permukaan .....................................................................
13
2.6.3 Air Tanah .............................................................................
13
2.7 Proses Pengolahan Air Minum ......................................................
13
2.7.1 Klorinasi ..............................................................................
13
2.7.2 Ozonasi ................................................................................
14
2.7.3 Filtrasi ..................................................................................
14
2.7.4 Aerasi ..................................................................................
14
2.7.5 Koagulasi Kimiawi ..............................................................
15
2.7.6 Adsorpsi Karbon Teraktivasi ..............................................
15
2.7.7 Penukaran Ion ......................................................................
15
2.7.8 Proses Membran ..................................................................
16
2.8 Kadar Kalsium Dan Magnesium Dalam Air Minum ....................
16
2.9 Dampak
Negatif Air Minum Yang
Rendah Mineral
Dan Demineral ..............................................................................
17
2.10 Analisis Kalsium Dan Magnesium ..............................................
18
2.10.1 Titrasi Kompleksometri ...................................................
18
2.10.2 Spektrofotometri Serapan Atom ......................................
19
2.11 Validasi Metode Analisis ............................................................
20
BAB III METODE PENELITIAN .........................................................
23
3.1
Sampel ........................................................................................
23
3.2
Bahan-bahan ...............................................................................
23
ix
3.3
Alat-alat ......................................................................................
24
3.4
Prosedur Penelitian .....................................................................
24
3.4.1 Pengambilan Sampel .........................................................
24
3.4.2 Pengukuran pH ..................................................................
24
3.4.3 Pembuatan Pereaksi ..........................................................
24
3.4.4 Proses Pembuatan Larutan Sampel ...................................
25
3.4.4.1 Sampel Air Minum Sebelum Didihkan ... ........... ..
25
3.4.4.2 Sampel Air Minum Sesudah Dididihkan ... .........
25
3.4.5 Analisis Kualitatif .............................................................
26
3.4.5.1 Identifikasi Kalsium dengan Asam Sulfat 1N ......
26
3.4.5.2 Identifikasi Magnesium dengan Larutan Kuning
Titan 0,1% b/v ......................................................
26
3.4.6 Analisis Kuantitatif Kalsium .............................................
26
3.4.6.1 Pembuatan Larutan Induk Baku Kalsium .............
26
3.4.6.2 Pembuatan Kurva Kalibrasi Kalsium ...................
26
3.4.6.3 Penetapan Kadar Kalsium dalam Sampel Sebelum
Dididihkan dan Sesudah Dididihkan ..................
27
3.4.6.3.1 Sampel
Air
Minum
Sebelum
Dididihkan ..............................................
27
3.4.6.3.2 Sampel
Air
Minum
Sesudah
Dididihkan ..............................................
27
3.4.7 Analisis Kuantitatif Magnesium .......................................
28
3.4.7.1 Pembuatan Larutan Induk Baku Magnesium .......
28
3.4.7.2 Pembuatan Kurva Kalibrasi Magnesium ..............
28
3.4.7.3 Penetapan Kadar Magnesium dalam Sampel
Sebelum Dididihkan dan Sesudah
Dididihkan ...........................................................
28
x
3.4.7.3.1 Sampel
Air
Minum
Sebelum
Dididihkan .............................................
28
3.4.7.3.2 Sampel
Air
Minum
Sesudah
Dididihkan .............................................
29
3.4.8 Analisis Data Secara Statistik ...........................................
29
3.4.9 Pengujian Beda Nilai Rata-Rata .......................................
30
3.4.10 Validasi Metode Analisis ................................................
31
3.4.10.1 Uji Kecermatan ...............................................
31
3.4.10.2 Uji Keseksamaan ..............................................
32
3.4.10.3 Penentuan Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi
33
3.4.11 Analisis Total Zat Terlarut ..............................................
34
3.4.12 Analisis Total Zat Padat ..................................................
34
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................
35
4.1 Analisis Kualitatif ..........................................................................
35
4.2 Analisis Kuantitatif ........................................................................
36
4.2.1 Kurva Kalibrasi Kalsium dan Magnesium ..........................
36
4.2.2 Kadar Kalsium dan Magnesium dalam Sampel ..................
38
4.2.3 Analisis Data Secara Statistika ............................................
40
4.2.4 Validasi Metode ..................................................................
41
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................
43
5.1 Kesimpulan ....................................................................................
43
5.2 Saran ..............................................................................................
43
DAFTAR PUSTAKA ..............................................................................
45
LAMPIRAN .............................................................................................
48
xi
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
2.1 Baku Mutu Air Minum Menurut Permenkes RI No.492/
Menkes/Per/IV/2010 .....................................................................
6
2.2 Kadar Kalsium dan Magnesium dalam Sampel ............................
17
4.1 Hasil pengukuran pH air minum sebelum dan sesudah
dididihkan .....................................................................................
35
4.2 Hasil analisis kualitatif kalsium dan magnesium dalam sampel ..
36
4.3 Kadar kalsium dan magnesium dalam sampel .............................
38
4.4 Hasil uji
akurasi dalam air minum sebelum dididihkan ........
41
4.5 Hasil uji
keseksamaan
dalam air minum sebelum
dididihkan .....................................................................................
42
4.6 Batas deteksi dan batas kuantitasi ................................................
42
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
4.1
Kurva kalibrasi larutan baku kalsium .......................................
37
4.2
Kurva kalibrasi larutan baku magnesium ..................................
37
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
Halaman
1.
Lokasi Pengambilan Sampel .................................................
48
2.
Alat pH meter Hanna Instruments ..........................................
50
3.
Hasil Analisis Kualitatif Kalsium dan Magnesium dalam
Sampel ....................................................................................
51
4.
Bagan Alir Proses Pembuatan Larutan Sampel .....................
52
5.
Bagan Alir Proses Penetapan Kadar Sampel .........................
54
6.
Bagan Alir Proses Penentuan Total Zat Terlarut
dalam Air Minum Sebelum dan Sesudah Dididihkan .......
56
Bagan Alir Proses Penentuan Total Zat Padat
dalam Air Minum Sebelum dan Sesudah Dididihkan ............
57
Data Kalibrasi Kalsium dengan Spektrofotometer Serapan
Atom ......................................................................................
58
Data Kalibrasi Magnesium dengan Spektrofotometer
Serapan Atom, Perhitungan Persamaan Regresi dan
Koefisien Korelasi ................................................................
60
10.
Hasil Analisis Kadar Kalsium dan Magnesium dalam Sampel
62
11.
Contoh Perhitungan Kadar Kalsium dan Magnesium
dalam Sampel Air Minum Sebelum Dididihkan ...................
63
Perhitungan Statistik Kadar Kalsium dalam Sampel Air
Minum Sebelum dan Sesudah Dididihkan .............................
65
Perhitungan Statistik Kadar Magnesium dalam Sampel Air
Minum Sebelum dan Sesudah Dididihkan .............................
68
14.
Perhitungan Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi Kalsium ....
73
15.
Perhitungan Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi Magnesium
74
16.
Hasil Uji Akurasi Kadar Kalsium dan Magnesium
dalam Air Minum Sebelum Dididihkan .................................
75
7.
8.
9.
12.
13.
xiv
17.
Contoh Perhitungan Uji Akurasi Kadar Kalsium dalam
Air Minum Sebelum Dididihkan ...........................................
76
Contoh Perhitungan Uji Akurasi Kadar Magnesium dalam
Air Minum Sebelum Dididihkan ...........................................
77
Perhitungan
Uji
Presisi Kadar Kalsium dalam
Air Minum Sebelum Dididihkan ...........................................
78
Perhitungan Uji Presisi
Kadar Magnesium dalam
Air Minum Sebelum Dididihkan ...........................................
79
Pengujian Beda Nilai Rata-Rata Kadar Kalsium pada
Air Minum Sebelum dan Sesudah Dididihkan ......................
80
Pengujian Beda Nilai Rata-Rata Kadar Magnesium pada
Air Minum Sebelum dan Sesudah Dididihkan ......................
83
Hasil Analisis Total Zat Terlarut Dan Total Zat Padat
dalam Air Minum Sebelum dan Sesudah Dididihkan ..........
85
Contoh Perhitungan Analisis Total
Zat
Terlarut
dan Total Zat Padat dalam Air Minum Sebelum dan
Sesudah Dididihkan ..............................................................
86
25.
Alat Spektrofotometer Serapan Atom Hitachi Z-2000 .........
87
26.
Alat Oven Fischer ..................................................................
90
27.
Baku Mutu Air Minum Menurut Meskes RI
No.01/Birhukmas /I/1975 ...................................................
89
28.
Tabel Distribusi t ....................................................................
90
29.
Tabel Distribusi F ..................................................................
91
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
xv
AIR MINUM DARI MATA AIR DI KECAMATAN
GUNUNG SITEMBER SECARA
SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM
SKRIPSI
OLEH :
ESRA BERUTU
131524118
PROGRAM EKSTENSI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
ANALISIS KALSIUM DAN MAGNESIUM DALAM
AIR MINUM DARI MATA AIR DI KECAMATAN
GUNUNG SITEMBER SECARA
SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh
Gelar Sarjana Farmasi Pada Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
OLEH :
ESRA BERUTU
131524118
PROGRAM EKSTENSI SARJANA FARMASI
FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
PENGESAHAN SKRIPSI
ANALISIS KALSIUM DAN MAGNESIUM DALAM AIR
MINUM DARI MATA AIR DI KECAMATAN GUNUNG
SITEMBER SECARA SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN
ATOM
OLEH:
ESRA BERUTU
NIM 131524118
Dipertahankan di Hadapan Panitia Penguji Skripsi
Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara
Pada Tanggal: 04 September 2015
Disetujui oleh:
Pembimbing I,
Panitia Penguji,
Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.App.Sc., Apt.
NIP 195006071979031001
Prof. Dr. Siti Morin Sinaga, M.Sc., Apt.
NIP 195008281976032002
Pembimbing II,
Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.App.Sc., Apt.
NIP 195006071979031001
Dra. Tuty Roida Pardede, M.Si., Apt.
NIP 195401101980032001
Drs. Nahitma Ginting, M.Si., Apt.
NIP 195406281983031002
Sri Yuliasmi, S.Farm., M.Si., Apt.
NIP 198207032008122002
Medan, Oktober 2015
Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara
Pejabat Dekan,
Dr. Masfria, M.S., Apt.
NIP 195707231986012001
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan atas segala limpahan berkat,
kasih dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan
penyusunan skripsi ini.
Skripsi ini disusun untuk melengkapi salah satu syarat mencapai gelar
Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara, dengan judul
“Analisis Kalsium dan Magnesium dalam Air Minum dari Mata Air di Kecamatan
Gunung Sitember”.
Pada kesempatan ini dengan kerendahan hati penulis mengucapkan terima
kasih kepada Ibu Dr. Masfria, M.S., Apt., selaku Pejabat Dekan Fakultas Farmasi
Universitas Sumatera Utara Medan, yang telah memberikan fasilitas sehingga
penulis dapat menyelesaikan pendidikan. Bapak Prof. Dr. Jansen Silalahi,
M.App.Sc., Apt., dan Ibu Dra. Tuty Roida Pardede, M.Si., Apt., yang telah
membimbing dan memberikan petunjuk serta saran-saran selama penelitian
hingga selesainya skripsi ini. Ibu Prof. Dr. Siti Morin Sinaga, M.Sc., Apt., Bapak
Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.App.Sc., Apt., Bapak Drs. Nahitma Ginting, M.Si.,
Apt., dan Ibu Sri Yuliasmi, S.Farm., M.Si., Apt., selaku dosen penguji yang telah
memberikan kritik, saran dan arahan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi
ini. Bapak dan Ibu staf pengajar Fakultas Farmasi USU Medan yang telah
mendidik selama perkuliahan dan Ibu Dra. Suwarti Aris M.Si., Apt., selaku
penasehat akademik yang selalu memberikan bimbingan kepada penulis selama
perkuliahan.
iv
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Ayahanda Rasudin Berutu
dan Ibunda Roswita Saragih yang telah memberikan cinta kasih, doa yang tulus
serta pengorbanan baik materi maupun non materi. Kepada Kak Mona, Togu,
Betesda, Wahyu P., Nora, Kak Evi, Jessi, Petrika, Seven, Balilibra dan seluruh
keluarga yang selalu mendoakan dan memberikan semangat serta seluruh temanteman ekstensi 2013, terima kasih untuk dorongan, semangat dan kebersamaannya
selama ini.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan skripsi ini masih
jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu penulis menerima kritik dan saran demi
kesempurnaan skripsi ini. Akhirnya, penulis berharap semoga skripsi ini dapat
memberi manfaat bagi kita semua.
Medan, September 2015
Penulis,
Esra Berutu
NIM 131524118
v
ANALISIS KALSIUM DAN MAGNESIUM DALAM AIR MINUM DARI
MATA AIR DI KECAMATAN GUNUNG SITEMBER SECARA
SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM
ABSTRAK
Mineral yang terkandung dalam air minum memiliki pengaruh terhadap
kesehatan tubuh. Menurut (World Health Organization) WHO, kadar kalsium
dalam air minum minimal 20 mg/l dan magnesium 10 mg/l, sedangkan Meskes RI
No.01/Birhukmas/I/1975 hanya memberikan persyaratan maksimal kalsium dan
magnesium yang dianjurkan dalam air minum 75 mg/l dan 30 mg/l. Jadi,
penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kandungan kadar kalsium dan
magnesium pada air minum dari mata air di Kecamatan Gunung Sitember secara
spektrofotometri serapan atom.
Sampel yang digunakan diambil dari air minum sebelum dan sesudah
dididihkan. Identifikasi kalsium dilakukan dengan menggunakan pereaksi larutan
asam sulfat 1N ditambahkan etanol 96%. Identifikasi magnesium dilakukan
dengan menggunakan pereaksi larutan kuning titan 0,1 % b/v ditambahkan NaOH
2N. Analisis kuantitatif kalsium dan magnesium menggunakan spektrofotometer
serapan atom nyala udara-asetilen, diukur pada panjang gelombang berturut-turut
422,7 nm dan 285,20 nm.
Dari hasil penelitian menunjukkan kadar kalsium dalam air minum
sebelum dan sesudah dididihkan berturut-turut yaitu 62,8692 ± 1,2838 mg/l dan
2,0192 ± 0,0323 mg/l, magnesium masing-masing yaitu 14,8746 ± 0,1923 mg/l
dan 0,5035 ± 0,0147 mg/l. Kadar kalsium dan magnesium dalam air minum
sebelum dididihkan memenuhi persyaratan WHO dan Meskes RI
No.01/Birhukmas/I/1975. Sedangkan kadar kalsium dan magnesium sesudah
dididihkan hanya memenuhi persyaratan Meskes RI No.01/Birhukmas/I/1975
tetapi belum memenuhi persyaratan WHO.
Kata kunci : Air minum, Mata Air, Sebelum Dididihkan, Sesudah Dididihkan,
Kalsium, Magnesium, Spektrofotometer Serapan Atom
vi
ANALYSIS OF CALCIUM AND MAGNESIUM IN DRINKING WATER
OF SPRING WATER IN THE DISTRICT GUNUNG SITEMBER WITH
ATOMIC ABSORPTION SPECTROPHOTOMETRY
ABSTRACT
Minerals contained in the water has an influence to the health of the body.
According to (World Health Organization) WHO, the levels of calcium in the
drinking water is 20 mg/l and magnesium is 10 mg/l, while Meskes RI
No.01/Birhukmas/I/1975 only give a maximum requirement of calcium and
magnesium in drinking water is 75 mg/l and 30 mg/l. So, the aim of this study is
to determine the levels of calcium and magnesium in drinking water from spring
water in the district of Gunung Sitember by atomic absorption
spectrophotometry.
The samples used were taken from drinking water before and after boiled.
Identification of calcium done by using the reagent solution of sulfuric acid 1N
added ethanol 96%. Identification of magnesium done by using titan yellow
reagent solution 0.1% w/v added NaOH 2N. Quantitative analysis of calcium and
magnesium using atomic absorption spectrophotometer air-acetylene flame,
measured at a wavelength of 422.7 nm respectively and 285.20 nm.
The results showed the levels of calcium in drinking water before and after
the row that boiled is 62.8692 ± 1.2838 mg/l and 2.0192 ± 0.0323 mg/l, each
magnesium is 14.8746 ± 0.1923 mg/l and 0.5035 ± 0.0147 mg/l. Levels of
calcium and magnesium in drinking water before boiling meets the requirements
of the WHO and Meskes RI No.01/Birhukmas/I/1975. While the levels of calcium
and magnesium after boiling only eligible Meskes RI No.01/Birhukmas/I/1975
but do not meet the requirements of the WHO.
Key Words: Drinking water, Spring water, Before boiling, After boiling, Calcium,
Magnesium, Atomic Absorption Spectrophotometry
vii
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL .....................................................................................................
i
LEMBAR PENGESAHAN .....................................................................
iii
KATA PENGANTAR .............................................................................
iv
ABSTRAK ...............................................................................................
vi
ABSTRACT .............................................................................................
vii
DAFTAR ISI ............................................................................................
viii
DAFTAR TABEL ....................................................................................
xii
DAFTAR GAMBAR ...............................................................................
xiii
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................
xiv
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................
1
1.1 Latar Belakang ..............................................................................
1
1.2 Perumusan Masalah .......................................................................
4
1.3 Hipotesis ........................................................................................
4
1.4 Tujuan Penelitian ...........................................................................
5
1.5 Manfaat Penelitian .........................................................................
5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...........................................................
6
2.1 Air Minum .....................................................................................
6
2.2 Manfaat Mineral Dalam Air Minum .............................................
7
2.2.1 Kalsium ...............................................................................
8
2.2.2 Magnesium ..........................................................................
9
2.3 Kesadahan .....................................................................................
10
2.4 Total Zat Terlarut ..........................................................................
12
viii
2.5 Total Zat Padat ..............................................................................
12
2.6 Sumber-Sumber Air Yang Diolah Menjadi Air Minum ................
12
2.6.1 Air Hujan .............................................................................
12
2.6.2 Air Permukaan .....................................................................
13
2.6.3 Air Tanah .............................................................................
13
2.7 Proses Pengolahan Air Minum ......................................................
13
2.7.1 Klorinasi ..............................................................................
13
2.7.2 Ozonasi ................................................................................
14
2.7.3 Filtrasi ..................................................................................
14
2.7.4 Aerasi ..................................................................................
14
2.7.5 Koagulasi Kimiawi ..............................................................
15
2.7.6 Adsorpsi Karbon Teraktivasi ..............................................
15
2.7.7 Penukaran Ion ......................................................................
15
2.7.8 Proses Membran ..................................................................
16
2.8 Kadar Kalsium Dan Magnesium Dalam Air Minum ....................
16
2.9 Dampak
Negatif Air Minum Yang
Rendah Mineral
Dan Demineral ..............................................................................
17
2.10 Analisis Kalsium Dan Magnesium ..............................................
18
2.10.1 Titrasi Kompleksometri ...................................................
18
2.10.2 Spektrofotometri Serapan Atom ......................................
19
2.11 Validasi Metode Analisis ............................................................
20
BAB III METODE PENELITIAN .........................................................
23
3.1
Sampel ........................................................................................
23
3.2
Bahan-bahan ...............................................................................
23
ix
3.3
Alat-alat ......................................................................................
24
3.4
Prosedur Penelitian .....................................................................
24
3.4.1 Pengambilan Sampel .........................................................
24
3.4.2 Pengukuran pH ..................................................................
24
3.4.3 Pembuatan Pereaksi ..........................................................
24
3.4.4 Proses Pembuatan Larutan Sampel ...................................
25
3.4.4.1 Sampel Air Minum Sebelum Didihkan ... ........... ..
25
3.4.4.2 Sampel Air Minum Sesudah Dididihkan ... .........
25
3.4.5 Analisis Kualitatif .............................................................
26
3.4.5.1 Identifikasi Kalsium dengan Asam Sulfat 1N ......
26
3.4.5.2 Identifikasi Magnesium dengan Larutan Kuning
Titan 0,1% b/v ......................................................
26
3.4.6 Analisis Kuantitatif Kalsium .............................................
26
3.4.6.1 Pembuatan Larutan Induk Baku Kalsium .............
26
3.4.6.2 Pembuatan Kurva Kalibrasi Kalsium ...................
26
3.4.6.3 Penetapan Kadar Kalsium dalam Sampel Sebelum
Dididihkan dan Sesudah Dididihkan ..................
27
3.4.6.3.1 Sampel
Air
Minum
Sebelum
Dididihkan ..............................................
27
3.4.6.3.2 Sampel
Air
Minum
Sesudah
Dididihkan ..............................................
27
3.4.7 Analisis Kuantitatif Magnesium .......................................
28
3.4.7.1 Pembuatan Larutan Induk Baku Magnesium .......
28
3.4.7.2 Pembuatan Kurva Kalibrasi Magnesium ..............
28
3.4.7.3 Penetapan Kadar Magnesium dalam Sampel
Sebelum Dididihkan dan Sesudah
Dididihkan ...........................................................
28
x
3.4.7.3.1 Sampel
Air
Minum
Sebelum
Dididihkan .............................................
28
3.4.7.3.2 Sampel
Air
Minum
Sesudah
Dididihkan .............................................
29
3.4.8 Analisis Data Secara Statistik ...........................................
29
3.4.9 Pengujian Beda Nilai Rata-Rata .......................................
30
3.4.10 Validasi Metode Analisis ................................................
31
3.4.10.1 Uji Kecermatan ...............................................
31
3.4.10.2 Uji Keseksamaan ..............................................
32
3.4.10.3 Penentuan Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi
33
3.4.11 Analisis Total Zat Terlarut ..............................................
34
3.4.12 Analisis Total Zat Padat ..................................................
34
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................
35
4.1 Analisis Kualitatif ..........................................................................
35
4.2 Analisis Kuantitatif ........................................................................
36
4.2.1 Kurva Kalibrasi Kalsium dan Magnesium ..........................
36
4.2.2 Kadar Kalsium dan Magnesium dalam Sampel ..................
38
4.2.3 Analisis Data Secara Statistika ............................................
40
4.2.4 Validasi Metode ..................................................................
41
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................
43
5.1 Kesimpulan ....................................................................................
43
5.2 Saran ..............................................................................................
43
DAFTAR PUSTAKA ..............................................................................
45
LAMPIRAN .............................................................................................
48
xi
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
2.1 Baku Mutu Air Minum Menurut Permenkes RI No.492/
Menkes/Per/IV/2010 .....................................................................
6
2.2 Kadar Kalsium dan Magnesium dalam Sampel ............................
17
4.1 Hasil pengukuran pH air minum sebelum dan sesudah
dididihkan .....................................................................................
35
4.2 Hasil analisis kualitatif kalsium dan magnesium dalam sampel ..
36
4.3 Kadar kalsium dan magnesium dalam sampel .............................
38
4.4 Hasil uji
akurasi dalam air minum sebelum dididihkan ........
41
4.5 Hasil uji
keseksamaan
dalam air minum sebelum
dididihkan .....................................................................................
42
4.6 Batas deteksi dan batas kuantitasi ................................................
42
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
4.1
Kurva kalibrasi larutan baku kalsium .......................................
37
4.2
Kurva kalibrasi larutan baku magnesium ..................................
37
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
Halaman
1.
Lokasi Pengambilan Sampel .................................................
48
2.
Alat pH meter Hanna Instruments ..........................................
50
3.
Hasil Analisis Kualitatif Kalsium dan Magnesium dalam
Sampel ....................................................................................
51
4.
Bagan Alir Proses Pembuatan Larutan Sampel .....................
52
5.
Bagan Alir Proses Penetapan Kadar Sampel .........................
54
6.
Bagan Alir Proses Penentuan Total Zat Terlarut
dalam Air Minum Sebelum dan Sesudah Dididihkan .......
56
Bagan Alir Proses Penentuan Total Zat Padat
dalam Air Minum Sebelum dan Sesudah Dididihkan ............
57
Data Kalibrasi Kalsium dengan Spektrofotometer Serapan
Atom ......................................................................................
58
Data Kalibrasi Magnesium dengan Spektrofotometer
Serapan Atom, Perhitungan Persamaan Regresi dan
Koefisien Korelasi ................................................................
60
10.
Hasil Analisis Kadar Kalsium dan Magnesium dalam Sampel
62
11.
Contoh Perhitungan Kadar Kalsium dan Magnesium
dalam Sampel Air Minum Sebelum Dididihkan ...................
63
Perhitungan Statistik Kadar Kalsium dalam Sampel Air
Minum Sebelum dan Sesudah Dididihkan .............................
65
Perhitungan Statistik Kadar Magnesium dalam Sampel Air
Minum Sebelum dan Sesudah Dididihkan .............................
68
14.
Perhitungan Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi Kalsium ....
73
15.
Perhitungan Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi Magnesium
74
16.
Hasil Uji Akurasi Kadar Kalsium dan Magnesium
dalam Air Minum Sebelum Dididihkan .................................
75
7.
8.
9.
12.
13.
xiv
17.
Contoh Perhitungan Uji Akurasi Kadar Kalsium dalam
Air Minum Sebelum Dididihkan ...........................................
76
Contoh Perhitungan Uji Akurasi Kadar Magnesium dalam
Air Minum Sebelum Dididihkan ...........................................
77
Perhitungan
Uji
Presisi Kadar Kalsium dalam
Air Minum Sebelum Dididihkan ...........................................
78
Perhitungan Uji Presisi
Kadar Magnesium dalam
Air Minum Sebelum Dididihkan ...........................................
79
Pengujian Beda Nilai Rata-Rata Kadar Kalsium pada
Air Minum Sebelum dan Sesudah Dididihkan ......................
80
Pengujian Beda Nilai Rata-Rata Kadar Magnesium pada
Air Minum Sebelum dan Sesudah Dididihkan ......................
83
Hasil Analisis Total Zat Terlarut Dan Total Zat Padat
dalam Air Minum Sebelum dan Sesudah Dididihkan ..........
85
Contoh Perhitungan Analisis Total
Zat
Terlarut
dan Total Zat Padat dalam Air Minum Sebelum dan
Sesudah Dididihkan ..............................................................
86
25.
Alat Spektrofotometer Serapan Atom Hitachi Z-2000 .........
87
26.
Alat Oven Fischer ..................................................................
90
27.
Baku Mutu Air Minum Menurut Meskes RI
No.01/Birhukmas /I/1975 ...................................................
89
28.
Tabel Distribusi t ....................................................................
90
29.
Tabel Distribusi F ..................................................................
91
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
xv