Download - Penentuan Kadar Tembaga Cu.pdf
JURNAL INSTRUMEN SPEKTROSKOPI.
SPEKTROSKOPI AAS JURUSAN KIMIA FMIPA UHO Page 1
Penentuan Kadar Tembaga Cu (II) Dalam Sampel Air
Pelelangan Kendari Dengan Menggunkan Metode
Spektrofotometri AAS Afandi, Annatia Ndisay dan Mashuni
Jurusan Kimia Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas
Halu Oleo (UHO)
Jln. H.E.A. Mokodompit, Lrg. Kusuma 92323 Kendari
e-mail : [email protected] __________________________________________________________________
ABSTRAK
Percobaan menganalisis logam Cu ini, merupakan percobaan yang
menggunakan spektrofotometer serapan atom (SSA). Tujuan yang ingin dicapai
pada percobaan ini adalah untuk menentukan kadar Cu pada sampel dengan
menggunakan spektrofometri serapan atom. Spektrofometri serapan atom
merupakan salah satu metode analisis kuantitatif untuk penentuan kadar logam.
Pada percobaan ini, larutan standar Cu dengan konsentrasi yang berbeda-beda
yang dihasilkan dari pengenceran larutan induk, akan dianilisis absorbansinya
untuk menghasilkan konsentrasi larutan sampel yang belum diketahui. Kadar Cu
dalam sampel yang dihasilkan dari perhitungan yaitu untuk sampel air pelelangan
sebesar -0,259 ppm..
Kata kunci : Logam Cu, Larutan standar Cu. Dan spektrofotometer serapan atom
(AAS).
__________________________________________________________________
I. PENDAHULUAN
Air merupakan sumber daya
alam yang diperlukan untuk hidup
orang banyak, bahkan oleh semua
makhluk hidup. Oleh karena itu sumber
daya air harus dilindungi agar tetap
dapat dimanfaatkan dengan baik oleh
manusia serta makhluk hidup yang lain.
Air memiliki kandungan logam tertentu
yang diakibatkan oleh berbagai faktor.
JURNAL INSTRUMEN SPEKTROSKOPI.
SPEKTROSKOPI AAS JURUSAN KIMIA FMIPA UHO Page 2
Keberadaan logam berat di perairan
dapat berasal dari berbagai sumber,
antara lain dari kegiatan pertambangan,
rumah tangga, limbah pertanian dan
limbah industri..
Pencemaran yang dihasilkan
dari logam berat sangat berbahaya
karena bersifat toksik, logam berat juga
akan terakumulasi dalam sedimen dan
biota melalui proses gravitasi. Salah
satu logam berat yang termasuk bahan
beracun dan berbahaya adalah tembaga
(Cu), merupakan salah satu logam berat
yang banyak dimanfaatkan dalam
industri, terutama dalam industri
elektroplating, Tekstil dan industri
logam, Ion Cu dapat terakumulasi di
otak, jaringan kulit, hati, pankreas dan
miokardium. Oleh karena itu, proses
penanganan limbah menjadi bagian
yang sangat penting dalam industri.
Dalam hal ini kadungan logaam di
dalam air juga menjadi suatu penentu
kelayakan air untuk di konsumsi.
Berdasarkan uraian diatas
sehingga dilakukan analisa kadar
tembaga yang yang terkandung dalam
air yang telah diambil di pelelangan
kota Kendari.
II. TINJAUAN PUSTAKA
Cemaran tembaga (Cu) dalam
air sumur dapat melalui limbah yang
menggunakan tembaga sebagai bahan
baku maupun bahan tambahan.
Tembaga merupakan logam berat yang
berbahaya dan sering mencemari
lingkungan yang dapat menurunkan
kualitas air. Logam berat ini diketahui
dapat terakumulasi di dalam tubuh
organisme, dan tetap tinggal dalam
tubuh dalam jangka waktu yang lama
sebagai racun. Tembaga merupakan
satu unsur yang penting dan berguna
untuk metabolisme. Konsentrasi dari
batas unsur ini dapat menimbulkan rasa
JURNAL INSTRUMEN SPEKTROSKOPI.
SPEKTROSKOPI AAS JURUSAN KIMIA FMIPA UHO Page 3
pada air bervariasi antara 1-5 mg/L.
Konsentrasi 1 mg/L merupakan batas
konsentrasi tertinggi untuk mencegah
timbulnya rasa yang tidak enak. Dalam
jumlah kecil tembaga (Cu) diperlukan
untuk pembentukan sel-sel darah
merah, namun dalam jumlah besar
dapat menyebabkan rasa tidak enak di
lidah, selain dapat menyebabkan
kerusakan pada hati (Listiowati, dkk
2011).
Tembaga adalah logam merah
muda, yang lunak, dapat ditempa, dan
liat. Ia melebur pada 108,3oC. Karena
potensial elektroda standarnya adalah
positif, (+0.43 V untuk pasangan
Cu/Cu2+
), ia tak larut dalam asam
klorida dan asam sulfat encer,
meskipun dengan adanya oksigen ia
bisa larut sedikit. Asam nitrat yang
sedang pekatnya (8M) dengan mudah
melarutkan tembaga (Vogel, 1985).
Logam Pb, Cd dan Cu tidak
dibutuhkan oleh tubuh secara
belebihan. Apabila tubuh menyerap
logam-logam berbahaya secara
berlebih, akan menyebabkan keracunan
dan akan menyebabkan kerja organ
pada tubuh terganggu. Berdasarkan
uraian di atas maka sangat penting
untuk menganalisa kadar logam Pb, Cd
dan Cu (Wulandari, Amelia dan Sukesi
2013).
Ditinjau dari hubungan antara
konsentrasi dan absorbansi, maka
hukum lambertbeer dapat digunakana
jika sumbernya adalah monokromatis.
Pada AAS, panjang gelombang garis
absorbsi resonansi identik dengan
garis-garis emisi disebabkan keserasian
transisinya. Untuk bekerja pada
panjang gelombang ini diperlukan
suatu monokromator celah yang
menghasilkan lebar puncak sekitar
0.002 – 0.005 nm. Jelas pada teknik
JURNAL INSTRUMEN SPEKTROSKOPI.
SPEKTROSKOPI AAS JURUSAN KIMIA FMIPA UHO Page 4
AAS, diperlukan sumber radiasi yang
mengemisikan sinar pada panjang
gelombang yang tepat sama pada
proses absorbsi nya. Dengan cara ini
efek pelebaran puncak dapat
dihindarkan. Suber radiasi terssebut
dikenal sebagai lamu Hollowen
cathode (Khopkar, 1990).
Spektrofotometer serapan atom
(SSA) ditujukan untuk analisis
kuantitatif terhadap unsur-unsur logam.
Alat ini memiliki sensitivitas yang
cukup tinggi, sehingga sering dijadika
sebagai pilihan utama dalam
menganalisis unsur logam yang
konsentrasinya sangat kecil (ppm
bahkan ppb). Prinsip dasar pengukuran
SSA adalah penyerapan energi (sumber
cahaya) oleh atom-atom dalam keadaan
dasar menjadi atom-atom dam keadaan
tereksitasi. Pada pembentukan atom-
atom dalam keadaan dasar atau proses
atomisasi pada umumnya dilakukan
dalam nyala (Rohman, 2007).
III. METODOLOGI
3.1. Alat dan Bahan
3.1.1. Alat
Alat yang digunakan dalam
percobaan ini adalah spektrofotometer
serapan atom (SSA), labu takar 100
mL, labu takar 50 mL, gelas kimia 100
mL, botol semprot, spatula, corong,
pipet ukur 10 mL, pipet tetes, hot plate,
filler dan batang pengaduk.
3.2.2. Bahan
Bahan yang digunakan dalam
percobaan ini adalah padatan CuSO4,
larutan HNO3 0,1%, akuades, dan gas
asetilen.
3.3 Prosedur Kerja
3.3.1 pembuatan larutan standar
Larutan stock Cu (II) 1000 ppm
dipipet 1,25 ml kemudian dimasukkan
kedalam labu ukur 50 ml dan
ditambahkan akuades hingga tanda tera
JURNAL INSTRUMEN SPEKTROSKOPI.
SPEKTROSKOPI AAS JURUSAN KIMIA FMIPA UHO Page 5
3.3.2 Preparasi larutan sampel
Preparasi larutan sampel air
pelelangan sebanyak 50 ml yang
ditambahkan 2,5 mL larutan HNO3
serta diuapkan hingga volumenya 15
mL kemudian dimasukan dalam labu
takar 50 mL dan ditambahkan akuades
smpai tanda tera. Penambahan HNO3
berfungsi untuk melarutkan ion–ion
logam yang berada pada larutan
sampel.
3.3.3 Pembuatan larutan uji
Sampel air dipipet 4 kali
sebanyak 5 ml dan 1 kali sebanyak 10
mlkemudian dimasukkan dalam 5 labu
takar kemudian dimasukkan larutan
standar Cu 25 ppm dengan urutan
volume 2, 4, 6, 8 dan 10 ml ditambah
kan akuades.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Pengamatan
4.1.1 Data pengamatan
Konsentrasi
(ppm)
Absorbansi A
1
2
3
4
5
Sampel air
pelelangan
0,206
0,388
0,547
0,672
0,793
0.46
4.1.2. Grafik hubungan antara
kosentrasi dan absorbansi.
4.2 Analisis Data
4.2.1 Perhitungan kosentarasi Cu
Dari grafik hubungan antara kosentrasi
dan absorbansi diperoleh persamaan :
y = 0,1458x + 0,0838
Untuk sampel air pelelangan
y = 0,1458x + 0,0838
0,046 = 0,1458 x + 0,0838
0,046- 0,0838 = 0,1458 x
-0,0378 = 0, 1458 x
x = -0,259 ppm.
y = 0,1458x + 0,0838 R² = 0,9916
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
0 2 4 6
abso
rban
si
kosentrasi
JURNAL INSTRUMEN SPEKTROSKOPI.
SPEKTROSKOPI AAS JURUSAN KIMIA FMIPA UHO Page 6
4.3. Pembahasan
Spektrometri Serapan Atom
(SSA) adalah metode pengukuran
spektrum yang berkaitan dengan
serapan dan emisi atom. Bila suatu
molekul mempunyai bentuk spektra
pita, maka suatu atom mempunyai
spektra garis. Atom-atom yang terlibat
dalam metode pengukuran spektrometri
atomik haruslah atom-atom bebas yang
garis spektranya dapat diamati.
Pengamatan garis spektra yang spesifik
ini dapat digunakan untuk analisis
unsur baik secara kualitatif maupun
kuantitatif.
Metode (SSA) berprinsip pada
absorbsi cahaya oleh atom. Atom-atom
menyerap cahaya tersebut pada panjang
gelombang tertentu, tergantung pada
sifat unsurnya. Metode serapan atom
hanya tergantung pada perbandingan
komposisi oksida dengan fuel dan tidak
tergantung pada temperatur.
Spektrofotometri Serapan Atom
(AAS) adalah suatu metode analisis
yang didasarkan pada proses
penyerapan energi radiasi oleh atom-
atom yang berada pada tingkat energi
dasar (ground state). Penyerapan
tersebut menyebabkan tereksitasinya
elektron dalam kulit atom ke tingkat
energi yang lebih tinggi. Keadaan ini
bersifat labil, elektron akan kembali ke
tingkat energi dasar sambil
mengeluarkan energi yang berbentuk
radiasi.
Atom-atom bebas berinteraksi
dengan berbagai bentuk energi seperti
energi panas, energi elektromagnetik,
energi kimia dan energi listrik.
Interaksi ini menimbulkan proses-
proses dalam atom bebas yang
menghasilkan absorpsi dan emisi
(pancaran) radiasi dan panas. Radiasi
yang dipancarkan bersifat khas karena
JURNAL INSTRUMEN SPEKTROSKOPI.
SPEKTROSKOPI AAS JURUSAN KIMIA FMIPA UHO Page 7
mempunyai panjang gelombang yang
karakteristik untuk setiap atom bebas.
Perlakuan pertama dalam
penentuan kadar Cu dalam sampel air,
larutan induk Cu 100 mg/L diencerkan
menjadi 25 mg/L dalam 50 mL larutan.
Kemudian dibuat larutan standar pada
konsentrasi yang berbeda-beda yang
diencerkan dengan aquades untuk
menganalisis absorbansnya dengan
menggunakan AAS. Konsentrasi untuk
larutan standar Cu yaitu 2 mg/L, 4
mg/L, 6 mg/L, 8 mg/L dan 10 mg/L.
Fungsi dari larutan standar ini adalah
sebagai standar dalam pengukuran alat
yang nantinya hasilnya akan diplotkan
pada kurva standar untuk menentukan
nilai regresi dari kurva jika nilai regresi
tersebut mendekati 1 maka keakuratan
hasil perhitungan yang diperoleh dapat
dipertanggung jawabkan atau jika
dilakukan pengulangan akan memiliki
hasil yang hampir sama.
Perlakuan kedua yaitu Preparasi
larutan sampel air pelelangan sebanyak
50 ml yang ditambahkan 2,5 mL
larutan HNO3 serta diuapkan hingga
volumenya 15 mL kemudian
dimasukan dalam labu takar 50 mL
dan ditambahkan akuades smpai tanda
tera. Penambahan HNO3 berfungsi
untuk melarutkan ion–ion logam yang
berada pada larutan sampel serta
memutus ikatan senyawa kompleks
organologam. Selama penambahan
HNO3 dilakukan pemanasan pada suhu
120°C, asam nitrat yang mempunyai
sifat sebagai oksidator kuat, dengan
adanya pemanasan pada proses
destruksi akan mempercepat
pemutusan ikatan organologam.
Penentuan kadar Cu dalam
percobaan ini, digunakan instrumen
Spektroskopi Serapan Atom (SSA).
Spektroskopi serapan atom
menggunakan lampu sesuai panjang
JURNAL INSTRUMEN SPEKTROSKOPI.
SPEKTROSKOPI AAS JURUSAN KIMIA FMIPA UHO Page 8
gelombang maksimum yang dapat
menyerap sampel secara maksimum.
Metode yang digunakan serapan atom
(SSA) dengan sensitifitas yang tinggi
sehingga dari data yang dihasilkan
berturut-turut memiliki rata-rata
konsentrasi 2 ppm, 4 ppm, 6 ppm, 8
ppm dan 10 ppm dengan nilai
absorbansi pada SSA berturut-turut
0,206, 0,388, 0,547, 0,672, dan 0,793.
Absorbansi menunjukkan kemampuan
sampel untuk menyerap radiasi
elektromagnetik pada panjang
gelombang maksimum.
Absorbansi yang dihasilkan
berbanding lurus dengan konsentrasi
larutan standar yaitu semakin besar
konsentrasi yang digunakan, maka
absorbansnya juga semakin besar.
Setelah didapatkan absorbans dari
larutan standar, maka dibuat grafik
hubungan antara konsentrasi dengan
absorbans yang kemudian dihasilkan
regresi linear. Nilai regresi linear (R)
dapat digunakan untuk menentukan
konsentrasi larutan sampel. Regresi
linear yang mendekati 1, maka
absorbans yang dihasilkan sudah cukup
baik (mendekati kebenaran). Dari data
larutan standar Cu, maka dapat dibuat
kurva kalibrasi konsentrasi versus
absorbansi dengan persamaan regresi
linier y = 0,1458 x + 0,0838.
Persamaan garis ini nantinya digunakan
untuk menentukan konsentrasi sampel
air pelelangan dengan mensubtitusi
nilai absorbansi y = 0,046 pada
persamaan garis y = 0,1458 x + 0,0838
sehingga diperoleh kosentrasi sampel
air pelelangan sebesar -0,259 ppm.
Nilai absorbansi sampel air
pelelangan yang diperoleh bernilai
negatif ini bisa dikarenakan adanya
kesalahan pada saat preparasi larutan
sampel yang kurang teliti.
JURNAL INSTRUMEN SPEKTROSKOPI.
SPEKTROSKOPI AAS JURUSAN KIMIA FMIPA UHO Page 9
V. PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat ditarik
dalam percobaan penentuan kadar
tembaga Cu dalam sampel air dengan
menggunkan metode spektrofotometer
SSA yaitu :
1. Uji kualitatif dan kuantitatif dari
sampel mengandung unsur logam
tembaga (Cu) berurut-urut yaitu 2
mg/L, 4 mg/L, 6 mg/L, 8 mg/L
dan 10 mg/L. Nilai kosentrasi Cu
berturut-turut 0,206, 0,388,
0,547, 0,672, dan 0,793 Å.
2. Prinsip kerja SSA yaitu absorbsi
cahaya oleh atom. Atom-atom
menyerap cahaya tersebut pada
panjang gelombang tertentu,
tergantung pada sifat unsurnya.
Metode serapan atom hanya
tergantung pada perbandingan
komposisi oksida dengan fuel
dan tidak tergantung pada
temperatur.
DAFTAR PUSTAKA
Khopkar,S.,M., 2003. “Konsep Dasar
Kimia Analitik”, Cetakan
Pertama, UI-Press ; Jakarta.
Listiowati., Wiranti S. R., dan Pri
Iswati Utami. 2011. “Analisis
Cemaran Tembaga Dalam Air
Sumur Industri Pelapisan Emas
Di Kota Tegal Dengan Metode
Spektrofotometri Serapan
Atom”. Jurnal Pharmacy.
Vol.08 No. 03
Rohman,A., 2007. “Kimia Farmasi
Analisis”, Cetakan Kedua,
Penerbit Pustaka Pelajar,
yogyakarta.
Vogel, 1985. “Kimia Analisis
Anorganik Kualitatif”, Cetakan
Pertama, PT. Kalman Media
Pustaka ; Jakarta.
Wulandari, Amelia. A. dan Sukesi
2013. “Preparasi Penentuan
Kadar Logam Pb, Cd dan Cu
dalam Nugget Ayam Rumput
Laut Merah (Eucheuma
cottonii)”.Jurnal Sains Dan
Seni Pomits Vol. 2, No.2,
JURNAL INSTRUMEN SPEKTROSKOPI.
SPEKTROSKOPI AAS JURUSAN KIMIA FMIPA UHO Page 10
JURNAL INSTRUMEN SPEKTROSKOPI.
SPEKTROSKOPI AAS JURUSAN KIMIA FMIPA UHO Page 11
JURNAL INSTRUMEN SPEKTROSKOPI.
SPEKTROSKOPI AAS JURUSAN KIMIA FMIPA UHO Page 12