Analisa Senyawa Logam Dalam Air

MAKALAH

ANALISA MAKANAN DAN MINUMAN

“ANALISA SENYAWA LOGAM DALAM AIR”

Disusun Oleh :

Milu Asri Riya (30214019)

Nuryana Y. Tantika (30214006)

PROGRAM STUDI D-III ANALIS FARMASI DAN MAKANAN

FAKULTAS FARMASI

INSTITUT ILMU KESEHATAN BHAKTI WIYATA

KEDIRI

2016

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT. Berkat rahmat dan hidayahNya saya dapat menyelesaikan makalah Analisa Makanan dan Minuman ini dengan lancar. Adapun makalah  Analisa Makanan dan Minuman ini telah kami usahakan semaksimal mungkin dan tentunya dengan bantuan berbagai pihak dan sumber-sumber terpercaya. Untuk itu kami tidak lupa menyampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu.

Namun tidak lepas dari semua itu, kami menyadari sepenuhnya bahwa terdapat kekurangan baik dari segi penyusun bahasanya maupun segi lainnya. Oleh karena itu kami mohon kritik dan saran kepada pembaca, sehingga kami dapat memperbaiki makalah Analisa Makanan dan Minuman ini.

Akhirnya penyusun mengharapkan semoga dari makalah Analisa kosalkes ini dapat diambil hikmah dan manfaatnya sehingga dapat memberikan inpirasi dan referensi terhadap pembaca.

                                                                                                      Kediri, Oktober 2016

                                                                                                      Penyusun

  

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Air adalah materi esensial di dalam kehidupan. Tidak satupun makhluk hidup di dunia ini yang tidak memerlukan dan tidak mengandung air. Sel hidup baik tumbuhan maupun hewan sebagian besar tersusun oleh air, dimana sel tumbuhan mengandung lebih dari 75% air dan di dalam sel hewan mengandung lebih dari 67% air. Kebutuhan air untuk keperluan sehari-hari berbeda untuk tiap tempat dan tiap tingkatan kehidupan

Pengadaan air bersih untuk kepentingan rumah tangga seperti untuk air minum, air mandi, dan sebagainya harus memenuhi persyaratan yang sudah ditentukan oleh pemerintah Republik Indonesia. Dalam hal ini persyaratan kualitas air minum harus sesuai dengan ketentuan yang tercantum dalam Keputusan Menteri Kesehatan RI No. 907/MENKES/SK/VII/2002, dimana setiap komponen yang dikandung dalam air minum harus sesuai dengan yang ditetapkan. Air minum selain merupakan kebutuhan esensial, namun juga berpotensi sebagai media penularan penyakit, keracunan dan sebagainya (Widyanti, 2004).

Air yang bersumber dari dalam tanah mengandung mineral organik dan anorganik. Mineral anorganik yang terkandung dalam air minum antara lain mengandung unsur seperti besi (Fe), mangan (Mn), seng (Zn), timbal (Pb), alumunium (Al) dan sebagainya. Air tawar bersih yang layak minum, semakin langka di perkotaan. Sungai-sungai maupun air tanah yang menjadi sumbernya sudah tercemar berbagai macam limbah, baik dari rumah tangga hingga limbah beracun dari industri. Air minum isi ulang menjadi jawabannya. Air minum yang bisa diperoleh di depot-depot isi ulang harganya bisa sepertiga dari produk air minum dalam kemasan yang bermerek. Meski lebih murah, tidak semua depot air minum isi ulang terjamin keamanan produknya. Hasil pengujian laboratorium yang dilakukan Badan Pengawasan Obat dan Makanan ( BPOM ) atas kualitas depot air minum isi ulang di Jakarata menunjukkan adanya cemaran mikroba dan logam berat pada sejumlah sampel air minum isi ulang (Widyanti, 2004).

Berdasarkan hal di atas maka pada kesempatan ini penulis ingin membahas tentang teknik analisa kadar mineral   besi  (Fe),  seng (Zn), Timbal (Pb), mangan (Mn), kadmium (Cd), dan Tembaga (Cu) pada air minum agar air minum dapat memenuhi syarat yang telah ditentukan.

B.     Rumusan Masalah

1.      Apa yang dimaksud dengan logam berat ?

2.      Apa saja logam berat yang mungkin terkandung dalam air ?

3.      Bagaimana cara analisis logam berat dalam air ?

C.    Tujuan Penelitian

1.      Mengetahui dan memahami pengertian logam berat.

2.      Mengetahui dan memahami logam berat yang mungkin terkandung dalam air.

3.      Mengetahui dan memahami cara analisis logam berat dalam air.

BAB II

PEMBAHASAN

A.     Air

Air merupakan suatu senyawa kimia yang paling dikenal dan banyak terdapat di bumi. Suatu molekul air terdiri atas dua atom hidrogen dan satu atom oksigen. Air merupakan senyawa yang sangat penting bagi kehidupan. Sifat yang sangat penting bagi kehidupan antara lain kemampuannya melarutkan berbagai vitamin, mineral, dan zat lain yang diperlukan oleh makhluk hidup (Hartono, 1990). Bila badan manusia hidup dianalisis komposisi kimianya, maka akan diketahui bahwa kandungan airnya rata-rata 65% atau sekitar 47 liter per orang dewasa. Setiap hari sekitar 2,5 liter harus diganti dengan air yang baru. Diperkirakan dari sejumlah air yang harus diganti tersebut 1,5 liter berasal dari air minum dan sekitar 1,0 liter berasal dari bahan makanan yang dikonsumsi (Winarno, 1997).

B.     Air Minum

Air minum adalah air yang telah melalui proses pengolahan atau tanpa proses pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan dan langsung dapat diminum. Jenis air minum meliputi :

1.      Air minum yang didistribusikan malalui pipa untuk keperluan rumah tangga.

2.      Air yang didistribusikan melalui tangki air.

3.      Air kemasan.

4.      Air yang digunakan untuk produksi bahan makanan dan minuman yang disajikan kepada masyarakat (Depkes RI, 2002).

Air yang bersumber dari dalam tanah mengandung mineral organik dan anorganik. Mineral anorganik yang terkandung dalam air minum antara lain mengandung unsur seperti kalsium karbonat (CaCO₃), besi (Fe), mangan (Mn), seng (Zn), timbal (Pb), alumunium (Al), merkuri (Hg), atau bahan-bahan kimia hasil dari resapan tanah dan lain sebagainya. Seperti kita ketahui bahwa setiap unsur tersebut mempunyai berat jenis dan bahan kimiawi yang bilamana terkonsumsi akan dapat menumpuk pada tubuh manusia, sehingga lama-kelamaan akan dapat merusak tubuh kita terutama pada pada bagian ginjal dan hati, dimana kedua organ tersebut berfungsi sebagai filter bagi tubuh.

C.    Logam dan Kehidupan Air

Logam dan mineral lainnya hampir selalu ditemukan dalam air tawar dan air laut, walaupun jumlahnya sangat terbatas. Dalam kondisi normal, beberapa macam logam, baik logam ringan maupun logam berat jumlahnya sangat sedikit dalam air. Beberapa logam itu bersifat esensial dan sangat dibutuhkan dalam proses kehidupan, misalnya kalsium (Ca), fosfor (P), magnesium (Mg) yang merupakan logam ringan berguna untuk pembentukan kutikula/sisik pada ikan dan udang. Sedangkan tembaga (Cu), seng (Zn), mangan (Mn) merupakan logam berat yang sangat bermanfaat dalam pembentukan haemosianin dalam system darah dan enzimatik pada hewan air tersebut. Logam didalam air, baik logam ringan maupun logam berat jarang sekali berbentuk atom tersendiri, tetapi biasanya terikat oleh senyawa lain sehingga berbentuk molekul. Logam berat seperti Cu, Mn dan Zn diserap oleh tubuh hewan air, kebanyakan dalam bentuk ion.

1.       Besi (Fe)

Besi adalah salah satu elemen yang dapat ditemui hampir pada setiap tempat di bumi, pada semua lapisan geologis dan semua badan air. Pada umumnya besi yang ada di dalam air dapat bersifat terlarut sebagai Fe²⁺ atau Fe³⁺. Besi terlarut dalam air dapat berbentuk kation ferro (Fe²⁺) atau kation ferri (Fe³⁺). Konsentrasi besi terlarut yang masih diperbolehkan dalam air bersih adalah sampai 0,3 mg/L.

Senyawa besi dalam jumlah kecil di dalam tubuh manusia berfungsi untuk produksi hemoglobin (Hb), sehingga defisiensi Fe akan menyebabkan terbentuknya sel darah merah yang lebih kecil dengan kandungan Hb yang rendah dan menimbulkan anemia. Zat Fe yang melebihi dosis yang diperlukan oleh tubuh dapat menimbulkan masalah kesehatan, hal ini dikarenakan tubuh manusia tidak dapat mengekskresi Fe, sehingga bagi mereka yang sering mendapat transfusi darah kulitnya menjadi hitam karena akumulasi Fe. Air minum yang mengandung besi cenderung menimbulkan rasa mual apabila dikonsumsi. Selain  itu  dalam  dosis  besar  dapat merusak dinding usus.

2.      Seng (Zn)

Seng merupakan kofaktor lebih dari 100 enzim dan penting untuk metabolisme asam nukleat dan sintesis protein. Mineral ini diperlukan untuk pertumbuhan, fungsi dan maturasi alat kelamin, nafsu makan dan penyembuhan luka. Dalam tubuh manusia terkandung 2 gram zink, terutama terdapat pada rambut, tulang, mata, dan kelenjar alat kelamin pria. Zn mempunyai batas keamanan yang relatif lebar. Asupan Zn yang berlebih menyebabkan defisiensi Cu besi, karena dapat mempengaruhi absorpsi  dan  penggunaannya   serta   dapat menyebabkan   mual,  muntah, sakit kepala, menggigil, demam, dan nyeri abdomen (Gunawan, 2009).

3.      Mangan (Mn)

Mineral ini terdapat pada mitokondria sel terutama pada kelenjar hipofisis, hati, pancreas, ginjal dan tulang. Mangan mempengaruhi sintesis polisakarida, menstimulasi sintesis kolesterol hati dan asam lemak, dan merupakan kofaktor banyak enzim seperti arginase dan alkali fosfatase di hati. Apabila kadar Mn melebihi batas yang ditetapkan pada air minum akan menimbulkan rasa aneh pada minuman    dan    dapat  menyebabkan kerusakan    pada   hati  (Gunawan, 2009).

4.      Timbal (Pb)

Timbal (Pb) merupakan logam yang bersifat neurotoksin yang dapat masuk dan terakumulasi dalam tubuh manusia sehingga bahayanya terhadap tubuh semakin meningkat. Timbal (Pb) tidak larut dalam air, kadar maksimum timbal (Pb) yang diperkenenkan pada air adalah 0,005 mg/L (Depkes, 2002). Dalam jangka lama timbal (Pb) terakumulasi pada gigi, gusi dan tulang. Jika konsentrasi timbal (Pb) meningkat, akan terjadi anemia dan kerusakan fungsi otak serta kegagalan fungsi ginjal sedangkan keracunan timbal (Pb) pada orang dewasa ditandai dengan gejala seperti pucat, sakit dan kelumpuhan.

5.      Kadmium (Cd)

Logam kadmium (Cd) dikenal sebagai logam beracun setelah logam merkuri. Logam tersebut masuk ke dalam tubuh melalui saluran pencernaan dan pernafasan. Kadmium dapat terakumulasi dalam tubuh khususnya hati dan ginjal.

6.      Tembaga (Cu)

Tembaga (Cu) adalah logam merah muda yang lunak, dapat ditempa dan liat. Sebagai logam berat, Cu berbeda dengan logam-logam berat lainnya. Cu digolongkan kedalam logam berat esensial, artinya meskipun Cu merupakan logam berat beracun, unsur logam ini sangat dibutuhkan tubuh meski dalam jumlah yang sedikit. tembaga berperan penting untuk pembuatan sel darah merah, pelepasan zat besi dari jaringan, pembuatan tulang dan syaraf sentral serta jaringan pengikat yang lain Keracunan tembaga jarang dijumpai karena sifat emetik Cu sangat tinggi sehingga terjadi muntah untuk mengeluarkan Cu yang berlebihan. Tembaga yang mengenai kulit atau mata akan menyebabkan reaksi radang. Kelebihan tembaga dalam air dapat terjadi melalui pipa (terjadi korosi) dan alat-alat dapur.

D.      Analisa Senyawa Logam Menggunakan Spektrofotometri Serapan Atom (SSA)

1.      Definisi Spektrofotometri Serapan Atom (SSA)   

Teknik analisa dari spektrofotometer serapan atom (SSA) pertama kali diperkenalkan oleh Welsh (Australia ) pada tahun 1955. Metode ini berkembang dengan pesat dan merupakan metode yang populer untuk analisa logam karena disamping relatif sederhana metode ini juga selektif dan sangat sensitif. Spektrofotometer serapan atom telah digunakan untuk penetapan sebanyak lebih kurang 70 unsur. Penggunaannya meliputi sampel biologi dan klinik, forensik material, makanan dan minuman, air termasuk  air buangan, tanah, tanaman, pupuk, besi, baja, logam campur, mineral, hasil-hasil minyak bumi, farmasi dan kosmetik (Harmita, 2006).

Metode SSA berprinsip pada absorpsi cahaya oleh atom. Atom-atom menyerap cahaya tersebut  pada panjang gelombang tertentu, tergantung pada sifat unsurnya. Dengan absorpsi energi, berarti memperoleh lebih banyak energi, suatu atom    pada   keadaan   dasar dinaikkan  tingkat   energinya   ke tingkat  eksitasi (Khopkar, 1990).

2.      Prosedur Kerja

a.      Penyiapan Sampel

Masing-masing sampel diambil sebanyak 50 mL dimasukkan dalam beker glass kemudian ditambahkan HNO₃ pekat sebanyak 5 mL, kemudian dipanaskan di atas hot plate hingga sampel tersisa + 20 mL. Kemudian sampel didinginkan dan  dimasukkan  ke dalam   labu   ukur   50  mL, kemudian   diencerkan  dengan aquadest sampai 50 mL, homogenkan.

b.      Pembuatan Larutan Standar (Fe, Zn, Mn, Pb, Cd, Cu)

c.       Pengukuran Serapan Deretan Larutan Standar dan Sampel dengan Spektrofotometer Serapan Atom

Terlebih dahulu hidupkan alat, lalu pasang lampu katode Fe untuk penentuan kadar Fe (besi), lampu katode Zn untuk penentuan kadar Zn (seng) dan lampu katode Mn untuk penentuan kadar Mn (mangan), lampu katode Pb untuk penentuan kadar Pb, lampu katode Cd untuk penentuan kadar Cd, dan lampu katode Cu untuk penentuan kadar Cu. Kemudian diatur serapan maksimumnya pada panjang gelombang 248,3 nm untuk Fe; 213,9 nm untuk Zn, 279,5 nm untuk Mn, 283,0 nm untuk Pb, 228,8 nm untuk Cd, dan 324,8 nm untuk Cu. Selanjutnya set zero alat dengan menggunakan larutan blanko aquadest (0 mg/L). Ukur absorban masing-masing larutan standar Fe, Zn, Mn, Pb, Cd, dan Cu  mulai dari konsentrasi  terendah sampai  konsentrasi  tertinggi, kemudian ukur absorban sampel.

E.      Analisa Kualitatif kandungan logam

Masukkan 5ml sampel ke dalam tabung reaksi, tambahkan 1ml larutan Na2S 10% b/v (berat per volum), kocok dan amati. Apabila terjadi kekeruhan berarti mengandung logam.

a.      Analisa kualitatif (Pb), Masukkan 5 ml sampel dalam tabung reaksi, atur pH 8,5 dengan penambahan NH4OH 1N, tambah kristal KCN, tambahkan 5ml larutan ditizon 0,005% b/v, kocok kuat, biarkan lapisan memisah lalu amati, apabila terbentuk warna merah tua berarti sampel mengandung Pb.

b.      Analisa kualitatif (Cd) Masukkan 5 ml sampel dalam tabung reaksi, atur pH 6,5 dengan penambahan NH4OH 1N, tambahkan 5ml larutan ditizon 0,005% b/v, kocok dan biarkan lapisan memisah lalu amati, apabila terbentuk warna merah muda berarti sampel mengandung Cd.

c.       Analisa kualitatif (Cu), Masukkan 5 ml sampel ke dalam tabung reaksi, tambahkan larutan NaOH 1N hingga pH 3.5, tambahkan 5ml larutan ditizon 0,005% b/v, kocok, apabila terbentuk warna ungu berarti sampel mengandung Cu.

d.      Analisa kualitatif (Zn) Masukkan 5 ml sampel ke dalam tabung reaksi, tambahkan larutan NaOH 1N hingga pH netral (pH 7), tambahkan 5ml larutan ditizon 0,005% b/v, kocok, terbentuk warna merah berarti sampel mengandung Zn.

PENUTUP

A.    Kesimpulan

Logam dan mineral lainnya hampir selalu ditemukan dalam air tawar dan air laut, walaupun jumlahnya sangat terbatas. Dalam kondisi normal, beberapa macam logam, baik logam ringan maupun logam berat jumlahnya sangat sedikit dalam air. Beberapa contoh logam berat yaitu tembaga (Cu), seng (Zn), mangan (Mn), Besi (Fe), Kadmium (Cd), dan Timbal (Pb). Analisa logam berat terdiri dari analisa kualitatif dan analisa kuantitatif. Analisa kualitatif menggunakan reaksi warna dan analisa kuantitatif menggunakan SSA (Spektrofotometri Serapan Atom).

B.     Saran

Pada penyusunan makalah selanjutnya diharapkan lebih membahas secara spesifik lagi tentang analisa senyawa logam dalam air ini.

DAFTAR PUSTAKA

Departemen  Kesehatan   RI.  ( 2002 ).  Keputusan   Menteri    Kesehatan   RI  No. 492/ Menkes/SK/ IV/ 2010  Tentang  Syarat  –  syarat    dan    Pengawasan Kualitas Air Minum. Jakarta: Pusat Laboratorium Kesehatan Depkes Republik Indonesia.

Gunawan, S.G. (2009). Farmakologi dan Terapi Ed 5. Jakarta: Departemen Farmakologi dan Terapeutik Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia.

Harmita. (2006). Analisis Kuantitatif Bahan Baku dan Sediaan Farmasi. Jakarta: Departemen Farmasi FMIPA Universitas Indonesia.

Khopkar. (1990). Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta: Universitas Indonesia.

Widyanti, M. (2004). Analisa Kualitatif Bakteri. Jurnal Ekologi Kesehatan, Volume 3,1,64-73.

Winarno, F.G. (1997). Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama.