bab i pendahuluan air tanah merupakan sebagian air hujan ... filebahkan dapat dipastikan tanpa...
TRANSCRIPT
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Air adalah unsur yang tidak dapat dipisahkan dari kehidupan manusia.
Bahkan dapat dipastikan tanpa pengembangan sumber daya air secara konsisten
peradaban manusia tidak akan mencapai tingkat yang dinikmati sampai saat ini.
Oleh karena itu pengembangan dan pengolahan sumber daya air merupakan dasar
peradaban manusia (Sunaryo, dkk, 2005).
Air tanah merupakan sebagian air hujan yang mencapai permukaan
bumi dan menyerap ke dalam lapisan tanah dan menjadi air tanah. Sebelum
mencapai lapisan tempat air tanah, air hujan yang akan menembus bebrapa lapisan
tanah dan menyebabkan terjadinya kesadahan pada air. Kesadahan pada air ini
akan menyebabkan air mengandung zat – zat mineral dalam konsentrasi. Zat – zat
mineral tersebut antara lain kalsium, magnesium, dan logam berat seperti besi dan
mangan (Chandra, 2007).
Menurut Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 416
Tahun 1990 tentang persyaratan kualitas air bersih, menyatakan bahwa air bersih
adalah air yang digunakan untuk keperluan sehari – hari yang kualitasnya
memenuhi syarat kesehatan. Berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan Republik
Indonesia Nomor 416 Tahun 1990 tentang, kadar besi yang diizinkan untuk air
bersih adalah 1,0 mg/L.
Besi (Fe) adalah salah satu elemen kimiawi yang dapat ditemui pada
hampir setiap tempat di bumi, pada semua lapisan geologis dan semua badan air.
Besi (Fe) adalah logam berwarna putih keperakan, liat dan dapat dibentuk. Fe
dalam susunan unsur berkala termasuk logam golongan VIII, dengan berat atom
55,85 g/mol-1, nomor atom 26, berat jenis 7,86 g/cm-3 dan umumnya mempunyai
valensi 2 dan 3. Kandungan Fe di bumi sekitar 6,22%, di tanah sekitar 0,5 – 4,3%,
di sungai sekitar 0,7 mg/L, di air tanah sekitar 0,1 – 10 mg/L dan air laut sekitar 1
– 3 ppb, pada syarat air minum permenkes tidak lebih dari 200 ppb. Pada air
permukaan biasanya kandungan zat besi relatif rendah yakni jarang melebihi
1
2
1 mg/L sedangkan konsentrasi besi pada air tanah bervariasi mulai 0,01 mg/L
sampai dengan ±25 mg/L (Widowati, 2008).
Besi (Fe) dan mangan (Mn) merupakan logam yang sering bersamaan
keberadaannya di alam maupun dalam air. Logam ini dibutuhkan dalam tubuh
namun dalam jumlah yang kecil. Kelebihan logam ini dalam tubuh dapat
menimbulkan efek – efek kesehatan seperti serangan jantung, gangguan pembuluh
darah bahkan kanker hati. Logam ini bersifat akumulatif terutama pada organ
penyaringan sehingga dapat mengganggu fungsi fisiologis tubuh. Air yang
tercemar oleh logam – logam ini biasanya nampak pada intensitas warna yang
tinggi pada air, berwarna kuning bahkan berwarna merah kecoklatan, dan terasa
pahit atau asam (Achmad, 2004).
Air yang kandungan O2 terlarut nya rendah, pH rendah serta suhu
yang tinggi akan mempercepat kelarutan besi. Menurut Balai Besar Litbang
Sumber Daya Lahan Pertanian Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian
Kementerian Pertanian, Kalimantan memiliki struktur tanah gambut dan
kandungan besi (Fe) masih tinggi mencapai 477,6 ppm. Tanah gambut bersifat
asam, keasaman akan menyebabkan pH air rendah, pada pH rendahlah logam –
logam seperti besi (Fe) dapat terlarut dalam air dan menyebabkan kadar besi
tinggi.
Karena alasan di atas peneliti tertarik ingin mengetahui kadar besi
dalam air tanah yang berada di Kota Palangkaraya, dan mengambil sampel secara
acak di perumahan sekitar jalan G.Obos Palangkaraya, karena setelah diamati
hampir keseluruhan masyarakat yang berada di sepanjang jalan tersebut
menggunakan air sumur bor untuk keperluan rumah tangga seperti mandi,
mencuci dan memasak dan lain-lain.
Maka dari itu penulis mengajukan judul “Pemeriksaan Kadar Besi (Fe) Pada
Air Tanah Di Perumahan Sekitar Jalan G.Obos Palangkaraya
3
B. Batasan Masalah
Dalam penelitian ini penulis hanya meneliti kadar besi dalam air tanah
pada beberapa rumah yang berada di perumahan sekitar jalan G.obos
Palangkaraya dengan menggunakan metode spektrofotometri.
C. Rumusan Masalah
Apakah kadar besi yang terkandung di dalam air tanah yang berada di
perumahan sekitar jalan G.Obos Palangkaraya sesuai dengan Peraturan Menteri
Kesehatan Nomor 416/MENKES/PER/IX/1990 tentang syarat-syarat dan
pengawasan kualitas air ?
D. Tujuan Penelitian
Untuk mengetahui kadar besi (Fe) pada air tanah yang berada di
Perumahan sekitar Jalan G.Obos Palangkaraya dan sesuai dengan Peraturan
Menteri Kesehatan Nomor 416/MENKES/PER/IX/1990 tentang syarat – syarat
dan kualitas air bersih.
E. Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah :
1. Bagi mahasiswa/(i)
Agar penelitian ini dapat digunakan sebagai sumber belajar dan dasar untuk
melakukan penelitian lebih lanjut.
2. Bagi masyarakat di perumahan sekitar jalan G.Obos Palangkaraya
Agar lebih memperhatikan sumber air yang digunakan untuk keperluan sehari
– hari.
4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Air
Air merupakan salah satu dari ketiga komponen yang membentuk
bumi (zat padat, air dan atmosfer). Bumi dilingkupi air sebanyak 70% sedangkan
sisanya (30%) berupa daratan (dilihat dari permukaan bumi). Udara mengandung
zat cair (uap air) sebanyak 15% dari tekanan atmosfer.
Pengertian air bersih secara umum adalah air yang aman, sehat dan
bisa dikonsumsi oleh manusia. Sedangkan pengertian air bersih secara fisik yaitu
air yang tidak berwarna, tidak berbau dan tidak berasa. Secara kimia air bersih
diartikan sebagai air yang mempunyai pH netral (tidak asam/basa) dan air yang
tidak mengandung racun dan logam berat berbahaya. Air bersih dapat diperoleh
dari sumur gali, sumur bor, air hujan, air dari sumber mata air.
Berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor
416/MENKES/PER/IV/1990, menyatakan bahwa air yang layak dipakai sebagai
sumber air bersih antara lain harus memenuhi persyaratan kualitas air secara fisik,
kimia dan biologis :
1. Kualitas air secara fisik meliputi : kekeruhan, temperatur, warna, bau dan rasa.
2. Kualitas air secara kimia meliputi : nilai pH, kandungan senyawa kimia di
dalam air, kandungan logam, kandungan residu atau sisa, misalnya residu
pestisida, deterjen dan lain – lain.
3. Kualitas air secara biologi, khususnya secara mikrobiologi ditentukan oleh
banyak parameter seperti parameter mikroba pencemar, patogen dan penghasil
toksin (Andonara, 2013).
Berdasarkan tempatnya air dibedakan menjadi tiga macam, yaitu :
1. Air angkasa
Air angkasa adalah air yang menguap mengisi ruang angkasa yang
melingkari seluruh permukaan bumi. Udara panas yang mengandung uap dan
mengangkasa akan mengalami penurunan suhu, daya tampung uap akan
berkurang hingga akhirnya menjadi jenuh dan terlampau daya tampungnya. Uap
4
5
air yang berkumpul diangkasa tampak beraneka ragam dan disebut awan atau
mega. Contoh : air hujan
2. Air permukaan
Air permukaan adalah air yang berasal dari permukaan tanah, baik
keberadaannya yang bersifat sementara dan mengalir atau stabil. Contoh : danau,
waduk, air sungai, dan lain – lain.
3. Air tanah
Air tanah adalah air yang tersimpan atau terperangkap didalam lapisan
batuan yang mengalami pengisian atau penambahan secara terus menerus oleh
alam. Contoh : air sumur (Gabriel, 2001).
B. Air Tanah
Air tanah adalah air yang terdapat didalam lapisan tanah atau bebatuan
dibawah permukaan tanah. Air tanah merupakan salah satu sumber daya air yang
keberadaannya terbatas dan kerusakannya dapat mengakibatkan dampak yang luas
serta pemulihannya sulit untuk dilakukan.
Air tanah berasal dari air hujan yang jatuh kepermukaan bumi yang
kemudian mengalami penyerapan kedalam tanah dan mengalami proses filtrasi
secara alamiah. Air tanah memiliki beberapa kelebihan dibanding sumber air lain.
Pertama, air tanah bisa bebas dari kuman penyakit dan tidak perlu mengalami
proses penjernihan. Sementara itu air tanah juga memiliki beberapa kerugian atau
kelemahan dibandingkan dengan sumber air lainnya. Air tanah mengandung zat –
zat mineral semacam magnesium, kalium, dan logam berat seperti besi (Fe)
(Chandra, 2007).
Air tanah yang mengandung CO2 tinggi dan O2 terlarut sedikit, dapat
mempercepat proses pelarutan besi (dari bentuk tidak terlarut menjadi terlarut).
Sedangkan air tanah yang alkalinitasnya tinggi, biasanya memiliki konsentrasi
besi yang rendah, karena besi teroksidasi dan mengendap dengan aerasi.
Kandungan besi yang tinggi dapat merugikan, karena dapat menyebabkan air
menjadi hitam, sayuran yang direbus berwarna gelap, menimbulkan rasa
6
besi/logam, astringent atau obat dan merugikan jika dipakai dalam produksi
(Achmad, 2004).
Berdasarkan lokasi air maka air tanah dapat dibagi dalam 2 (dua)
bagian yaitu:
1. Air permukaan tanah
Yang termasuk air permukaan tanah ialah sungai, rawa – rawa, danau,
waduk (buatan). Semuanya itu sangat tergantung curah hujan. Apabila curah
hujan lebat, air sungai, danau akan pasang.
Air permukaan tanah ini sering dicemari oleh sampah keluarga, kotoran hewan,
limbah industri sehingga dalam mengkonsumsi air ini perlu ekstra hati – hati.
Dari hasil analisis, mineral yang terkandung di dalam air permukaan dapat
dinyatakan sebagai berikut (Sanropie dan Sugiharto, 1983) :
Hardness (120 mg/L sebagai CaCO3)
Calsium (80 mg/L sebagai CaCO3)
Magnesium (40 mg/L sebagai CaCO3)
Sodium dan potassium (19 mg/L sebagai CaCO3)
Bicarbonat (106 mg/L sebagai CaCO3)
Chlorida (23 mg/L sebagai Cl)
Sulfat (38 mg/L sebagai SO4)
Nitrate (0,44 mg/L sebagai N)
Besi (0,3 mg/L sebagai Fe)
Silica (13 mg/L sebagai SiO2)
Karbon dioksid (4 mg/L sebagai CaCO3)
pH 7,8
2. Air jauh dari permukaan tanah/air tertekan
Air tertekan adalah air yang tersimpan didalam lapisan tanah,
termasuk air tanah adalah sumur gali dan sumur bor.
Keadaan atau sifat dari sumur gali :
Ketinggian air bebas umumnya sekitar 1 – 3 meter dari dasar sumur.
7
Ketinggian air bebas bervariasi, tergantung jumlah air yang diambil,
tergantung musim.
Rasa dan warna air tergantung jenis tanah yang ada : tanah sawah airnya
kekuning – kuningan; tanah berpasir airnya jernih dan rasanya sejuk; tanah
liat/padas airnya terasa sedikit sepat; tanah kapur airnya terasa sedikit sepat
dan warnanya kehijau – hijauan.
Mudah tercemar oleh karena kelalaian dalam menutup mulut sumur.
Mengandung algae dalam jumlah sedikit.
Mengandung bakteri cukup banyak.
Keadaan atau sifat dari sumur bor :
Air jernih dan rasa sejuk
Pencemaran air tidak/sukar terjadi
Jumlah bakteri jauh lebih kecil dari sumur gali
Jumlah alga didalam air sumur bor jauh lebih banyak dibandingkan dengan
air sumur gali
C. Besi Dalam Tubuh
Senyawa besi dalam jumlah kecil di dalam tubuh manusia berfungsi
sebagai pembentuk sel – sel darah merah, dimana tubuh memerlukan 7-35 mg/hari
yang sebagian diperoleh dari air. Kadar besi dalam tubuh manusia kira – kira
sebesar 3-5 g. Sebanyak 2/3 bagian terikat oleh Hb, 10% di ikat mioglobin dan
enzim mengandung besi dan sisanya terikat dalam protein feristrin dan
hemosidarin. Sejumlah kecil terdapat dalam mioglobin (protein pembawa oksigen
khususnya untuk jaringan otot) guna menyimpan oksigen dalam jaringan otot.
Protein lain mengandung besi dalam serum darah dan sebagai komponen enzim
dalam sel. Terdapat juga dalam sitokrom adalah protein yang mentransfer elektron
menuju O2 dalam metabolisme yang menghasilkan H2O.
Semakin cepat masa pertumbuhan seseorang maka pada saat itu massa
tulang meningkat dan terjadi remodeling tulang dan sel darah merah meningkat
(Dimigelo, 2000) sehingga menyebabkan kebutuhan zat besi meningkat. Apabila
8
seseorang mengalami defisiensi zat besi dalam jangka waktu lama maka orang
tersebut dapat mengalami IDA (iron deficiency anemia). Kekurangan zat besi
memberikan efek buruk pada perkembangan kognotif manusia dari sejak lahir
sampai dewasa dan setiap kelompok umur dapat diserang oleh penyakit ini.
Bahkan saat sebelum lahir, kekurangan zat besi pun dapat memberikan berbagai
efek buruk baik bagi ibu maupun janin. Kematian prenatal, kematian maternal dan
berat badan yang rendah merupakan akibat dari kekurangan zat besi pada wanita
yang sedang mengandung. Akibat dari kekurangan zat besi pada anak bisa
terdeteksi secara tepat melalui terapi. Kekurangan zat besi dapat menyerang
perkembangan psikomotorik. Hal ini dapat menunda perkembangan pemikiran
anak, seorang anak menjadi lemah dalam mengerjakan tes keterampilan
berbahasa, keterampilan motorik, koordinasi atau setara dengan berkurangnya 10
point dalam test IQ (WHO, 2001).
Laki – laki dewasa yang berat badannya 75 kg setidaknya memiliki ±
4000 mg zat besi, sementara wanita dewasa dengan berat badan 55 kg memiliki ±
2100 mg zat besi. Laki – laki memiliki cadangan zat besi di dalam limpa dan
sumsum tulang sebanyak 500-1500 mg, itulah sebabnya anemia jarang dijumpai
pada laki – laki. Sebaliknya, wanita hanya mempunyai cadangan zat besi 0-300
mg sehingga rentan terkena anemia, pada usia subur wanita mengalami
menstruasi. Kebutuhan zat besi tergantung pada jenis kelamin dan umur.
D. Kandungan Besi Dalam Air
1. Sifat fisik dan kimia besi
a) Sifat fisik
Berdasarkan kedudukannya dalam tabel berkala, besi dikelompokkan
kedalam bagian logam transisi. Unsur – unsur transisi memperlihatkan
sifat – sifat logam yang khas. Umumnya bersifat dapat ditempa, liat,
penghantar listrik dan panas yang baik, dan memiliki logam kilat.
9
b) Sifat kimia
Logam besi dapat membentuk senyawa seperti sulfur, oksida, karbonat,
dan hidroksida. Senyawa ini cenderung sukar larut dalam air (Gabriel,
2001).
2. Besi dalam air
Besi adalah salah satu elemen kimia yang dapat ditemui hampir
disetiap tempat di bumi, pada semua lapisan geologis dan semua badan air.
Pada umumnya, besi yang ada dalam air dapat bersifat :
a) Terlarut sebagai Fe2+ (fero) atau Fe3+ (feri)
b) Tersuspensi sebagai butir koloidal (diameter < 1mm) atau lebih besar.
Seperti Fe2O3, FeO, Fe(OH)3, dan lain – lain.
c) Tergantung dengan zat organik atau zat padat anorganik (seperti tanah
liat) (Alearts, 1984).
3. Penyebab tingginya kadar besi dalam air
Ada beberapa faktor yang menyebabkan tingginya kadar besi dalam air,
antara lain :
a) Rendahnya pH air
Nilai pH air yang normal dan tidak menimbulkan masalah adalah 7.
b) Adanya gas – gas terlarut dalam air
Yang dimaksud dengan gas – gas terlarut adalah CO2 dan H2S.
beberapa gas terlarut dalam air tersebut akan bersifat korosif.
c) Bakteri
Secara biologis tingginya kadar besi terlarut dipengaruhi oleh bakteri
besi yaitu bakteri yang dalam hidupnya membutuhkan makanan dengan
mengoksidasi besi sehingga larut. Jenis bakteri ini adalah bakteri
(Crenotrik, Leptotrik, Callitonella, Siderocapsa). Bakteri ini
mempertahankan hidupnya membutuhkan oksigen dan besi (Juli, 2009).
4. Hal – hal yang dapat mempengaruhi kelarutan besi dalam air
Beberapa hal yang dapat mempengaruhi kelarutan besi dalam air antara lain:
10
a) pH
pH air akan berpengaruh terhadap kadar besi dalam air. Apabila ph air
rendah akan mengakibatkan terjadinya korosif sehingga menyebabkan
larutnya besi dan logam lainnya dalam air. pH yang kurang dari 7 dapat
melarutkan logam. Dalam keadaan pH rendah besi yang ada di dalam air
berbentuk ferro dan ferri, dimana bentuk ferri akan mengendap dan tidak
larut dalam air serta tidak dapat dilihat dengan mata sehingga
mengakibatkan air menjadi berwarna, berbau dan berasa.
b) Suhu
Suhu adalah temperatur udara. Temperatur yang tinggi dapat menyebabkan
menurunnya kadar O2 di dalam air, kenaikan temperatur air juga dapat
menguraikan derajat kelarutan mineral sehingga kelarutan Fe pada air
tinggi.
c) Kedalaman
Air hujan yang jatuh ke tanah dan mengalami infiltrasi masuk kedalam
tanah yang mengandung FeO akan bereaksi dengan H2O dan CO2 dalam
tanah dan membentuk Fe(HCO3)2 dimana semakin dalam air yang meresap
ke dalam tanah semakin tinggi juga kelarutan besi karbonat dalam air
tersebut.
d) CO2
Karbondioksida (CO2) merupakan salah satu gas yang terdapat di dalam air.
Berdasarkan bentuk dari gas Karbondioksida di dalam air, CO2 dapat dibagi
menjadi : CO2 bebas yaitu yang larut dalam air, CO2 dalam kesetimbangan,
CO2 agresif adalah yang paling berbahaya karena kadar CO2 agresif lebih
tinggi dan dapat menyebabkan terjadinya korosi sehingga mengakibatkan
kerusakan pada logam – logam dan beton.
11
E. Metode Pemeriksaan Kadar Besi (Fe)
a) Metode Spektrofotometri UV-VIS
Spektrofotometri adalah alat yang didesain untuk memanfaatkan
hukum Beer-Lambert. Sumber cahaya yang memancarkan sederetan
gelombang dipancarkan pada Monochromator yang menyeleksi satu
panjang gelombang atau sederajat panjang gelombang yang sangat kecil dan
menyebabkan berkas cahaya Monochromatik tersebut melalui sampel di
dalam tabung yang panjangnya diketahui dengan tepat. Berkas cahaya yang
datang diserap oleh sampel dan cahaya diteruskan (yang panjang
gelombangnya sama dengan cahaya yang masuk) mengenai alat fotoelektrik
yang sesuai untuk mengukur intensitas dari cahaya yang diteruskan.
Rangkaian ini didesain sedemikian rupa sehingga pembacaan dari alat
langsung dikalibrasi dalam proses penyerapan (dan kadang kala presentasi
transmisi/cahaya yang diteruskan) (Dobson, 1998).
Larutan senyawa berwarna mampu menyerap sinar tampak yang
melalui larutan tersebut. Jumlah intensitas sinar yang diserap tergantung
pada macam yang ada didalam larutan,konsentrasi panjang gelombang dan
intensitas sinar yang diserap dinyatakan dalam Hukum Lambert. Warna zat
yang menyerap menentukan panjang gelombang sinar yang akan diserap,
warna yang diserap merupakan warna komplemen dari warna yang terlihat
oleh mata (Dobson, 1998)
Gambar 1.Bagian-bagian spektrofotometer UV-VIS (Sumber : Jordan,
2011).
12
1) Fungsi Masing-masing bagian:
a) Sumber cahaya berfungsi sebagai sumber sinar polikrimatis dengan
berbagai macam rentang panjang gelombang. Sumber cahaya yang
bisa digunakan pada spektrofotometer adalah lampu wolfram atau
lampu deuterium (D). Sinar yang dipancarkan dipusatkan pada sebuah
cermin datar yang kemudian dipantulkan dan diteruskan melalui
monokromator.
Tabel 1. Panjang Gelombang Warna-Warna Yang Diukur
Menggunakan Spektrofotometer UV-VIS (Bassett, 1994)
Panjang
gelombang
Warna yang
diserap
Warna yang diamati/warna
komplemeter
400-435 nm Ungu Hijau kekuningan
450-480 nm Biru Kuning
480-490 nm Biru
kehijauan Orange
490-500 nm Hijau
kebiruan Merah
500-560 nm Hijau Merah anggur
b) Monokromator berfungsi untuk mengubah cahaya polikromatik
menjadi cahaya monokromatik sesuai dengan panjang gelombang
yang dipakai pada saat pengukuran.
c) sel sampel berfungsi sebagai tempat meletakan sampel. Kuvet
merupakan tempat contoh atau wadah sampel, syarat-syarat yang
terpenting pada kuvet adalah:
Tidak berwarna atau transparan sehingga dapat menstranmisikan
semua cahaya.
Tahan terhadap bahan-bahan kimia
Mempunyai ketebalan permukaan yang sama
d) Detektor berfungsi menangkap cahaya yang diteruskan dari sampel
dan mengubahnya menjadi arus listrik. Detektor yang biasa digunakan
adalah fototube.
13
e) Read Out/Recorder berfungsi menangkap besarnya isyarat listrik yang
berasal dari detector. (Adonara, 2013).
b) Metode Atomic Absorption spectrophotometer (AAS)
Teknik analisa dari Atomic Absorption spectrophotometer (AAS)
pertama kali dikenalkan oleh Welsh (Australia) pada tahun 1995. Metode ini
berkembang dengan pesat dan merupakan metode yang populer untuk
analisa logam karena disamping relatif sederhana metode ini selektif dan
sangat sensitif. Spektrofotometer serapan atom telah digunakan untuk
penetapan sebanyak lebih kurang 70 unsur. Penggunaannya meliputi sampel
biologi dan klinik, forensic material, makanan dan minuman,air termasuk
air buangan, tanah, tanaman, pupuk, besi, baja, logam campur, mineral,
hasil-hasil minyak bumi, farmasi dan kosmetik. (Alex, 2011).
Atomic Absorption spectrophotometer (AAS) adalah spektroskopi
yang berprinsip pada serapan cahaya oleh atom. Atom-atom menyerap
cahaya pada panjang gelombang tertentu, tergantung pada sifat unsurnya.
Cahaya pada panjang gelombang tersebut mempunyai cukup energi untuk
merubah tingkat elektronik suatu atom. Transisi elektronik suatu unsur
bersifat spesifik. Dengan absorsi energi, terdapat lebih banyak energi yang
akan dinaikan dari keadaan dasar keadaan eksitasi dengan tingkat eksitasi
yang bermacam-macam (Alex, 2011).
Setelah melakukan pengenceran larutan Fe, langkah selanjutnya yaitu
menyaring sample yang akan dianalisis dengan menggunakan kertas saring.
Lalu, mempersiapkan alat spektroforometer serapan atom. Adapun dalam
melakukan persiapan pada alat spektrofotometer serapan atom cahaya yang
dipancarkan oleh lampu katoda rongga (Hollow cathode lamp) harus tepat
berada pada titik yang telah ditentukan. Kemudian menyetting instrumen
pada komputer yang telah terhubung langsung ke spektrofotometer serapan
atom. Menyetting sesuai dengan prosedur yang tersedia.
14
Sebelum melakukan pengukuran sample, terlebih dahulu melakukan
kalibrasi alat spektrofotometer serapan atom dengan menggunakan larutan
Fe yang telah diencerkan. Hal ini bertujuan untuk memeriksa instrumen
terhadap keadaan standarnya. Apabila gagal dalam melakukan kalibrasi
instrumen, maka tidak bisa melakukan analisis pada sample yang akan
dianalisis. Setelah melakukan kalibrasi instrumen, langkah selanjutnya
adalah melakukan analisis sample, dalam praktikum kali ini menggunakan 5
sample.
c) Metode Fenantrolin
Prinsip fenantrolin : Contoh air yang mengandung besi yang
dipanaskan dalam suasana asam dan adanya hidroksil amin hidroklorida
direduksi menjadi ion ferro. Ferro dengan 1,10 – fenantrolin pada pH 3,2 –
3,3 membentuk senyawa khelat ferro fenantrolin yang berwarna merah
jingga. Warna yang terbentuk dibandingkan dengan warna larutan baku
yang telah diketahui kadarnya secara spektrofotometri pada panjang
gelombang 510 nm (Nendrosuwito, 2002).
Sistem pengukuran adalah dengan metode kolorimetri, yaitu
pengukuran kadar suatu zat berdasarkan intensitas warna yang ditunjukkan
oleh zat tersebut dalam larutan. Sistem warna tersebut mengikuti hukum
beer : sinar cahaya dengan panjang gelombang tertentu yaitu 510 nm, akan
diserap larutan secara proporsional dengan jarak perjalanannya di dalam
larutan dan dengan kadar kompleks yang berwarna jingga-merah ini.
Absorpsi tersebut dapat diukur melalui alat spektofotometer. Warna
kompleks tersebut tidak dipengaruhi oleh pH larutan, bila pH antara 3 dan
9.
15
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Waktu Dan Tempat Penelitian
1. Waktu Penelitian
Penelitian tentang kadar besi (Fe) pada Pemeriksaan Kadar Besi (Fe)
Pada Air Tanah yang berada di perumahan sekitar jalan G.Obos
Palangkaraya di laksanakan pada tanggal 16 Januari 2014 sampai dengan 23
Januari 2014
2. Tempat Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Balai Laboratorium Kesehatan Provinsi
Kalimantan Tengah, yang beralamat di jl. letnan jendral soeprapto
Palangkaraya.
B. Jenis Penelitian
Dalam penulisan karya ilmiah ini penulis menggunakan metode
deskriptif, yaitu suatu penelitian yang dilakukan dengan tujuan untuk membuat
gambaran atau deskripsi tentang suatu keadaan secara objektif.
C. Teknik Pengambilan Sampel
Teknik pengambilan sampel yang digunakan oleh peneliti dalam
penelitian ini yaitu sampel sesaat (discrete sample atau grab sample).
Sampel sesaat adalah sampel yang dikumpulkan dalam sebuah wadah pada waktu
tertentu. Hasil pengujian sampel sesaat hanya dapat menunjukkan kualitas
lingkungan yang mewakili kondisi pada waktu sampel diambil.
Pengambilan sampel sesaat hanya dapat dilakukan apabila kondisi
lokasi pengambilan diasumsikan homogen atau konstan. (Hadi, 2007)
15
16
D. Teknik Pengumpulan Data
Teknik pengumpulan data yang digunakan dalam penelitian ini adalah
teknik observasi. Penulis melakukan observasi dengan cara mengamati dan
membuat catatan hasil pemeriksaan kadar besi (Fe) pada Air Tanah yaitu
sumur bor di perumahan sekitar Jalan G.Obos Palangkaraya.
E. Metode dan Cara Kerja
Pemeriksaan sampel dilakukan pada tanggal 16 – 23 Januari 2014
Pukul 08.00 WIB di Bagian Kimia Lingkungan Balai Laboratorium Kesehatan
daerah Palangkaraya.
Pemeriksaan senyawa besi (Fe) dilakukan secara spektrofotometri
mengunakan metode fenantrolin.
1. Prinsip
Contoh air yang mengandung besi yang dipanaskan dalam suasana
asam dan adanya hidroksil amin hidroklorida direduksi menjadi ion ferro.
Ferro dengan 1,10 – fenantrolin pada pH 3,2 – 3,3 membentuk senyawa
khelat ferro fenantrolin yang berwarna merah jingga. Warna yang terbentuk
dibandingkan dengan warna larutan baku yang telah diketahui kadarnya
secara spektrofotometri pada panjang gelombang 510 nm.
2. Alat
Dalam penelitian ini alat-alat yang digunakan adalah :
a. Spektrofotometer UV-VIS
b. Hot Plate
c. Labu Ukur
d. Beaker Glass
e. Tissue
f. Bola Hisap
17
g. Kuvet
h. Pipet Volum.
Semua alat gelas dicuci dengan asam (dicuci dengan HCl pekat dan
dibilas dengan air suling bebas besi) untuk menghilangkan endapan besi
oksida.
3. Bahan
Dalam penelitian ini menggunakan bahan, yaitu :
a. Asam hidroklorida pekat, mengandung kurang dari 0,00005% Fe.
b. Larutan hidroksilamin hidroklorida (NH2OH.HCl)
c. Larutan dapar amonium asetat (NH4C2H3O2)
d. Larutan fenantrolin (C12H8N2.H2O)
e. Larutan induk besi 1000 mg/L
f. Sampel : Air tanah
4. Cara Kerja
a. Pembuatan kurva kalibrasi dari 1000 mg/L menjadi 100 mg/L dan dari
10 mg/L menjadi 1 mg/L
b. Pembuatan satu seri larutan baku besi dengan kadar 0,02 ; 0,1 ; 0,5 ; 1,0 ;
1,5 ; 2,0 ; 3,0 ; 4,0; mg/L dari 10 mg/L larutan baku besi.
Pipet 0,02 ; 0,1 ; 0,5 ; 1,0 ; 1,5 ; 2,0 ; 3,0 ; 4,0 ml larutan baku besi,
masing-masing masukan kedalam labu ukur dan encerkan sampai 50
ml dengan air suling bebas besi.
Tambah 2 ml asam hidroklorida pekat (HCl) dan 1 ml larutan
hidroksilamin hidroklorida.
Panaskan sampai mendidih hingga sisa larutan ± 20 ml, kemudian
dinginkan pada suhu kamar.
Pindahkan kedalam labu ukur 50 ml
Tambah 10 ml larutan dapar amonium asetat dan 4 ml larutan 1,10-
fenantrolin, tambahkan aquadest sampai tanda batas, homogenkan
Diamkan 10-15 menit (sampai membentuk warna sempurna)
18
Baca serapannya dengan spektrofotometer pada panjang gelombang
510 nm.
c. Pemeriksaan besi total dan besi terlarut
Ukur contoh air 50 ml masukan dalam beaker glass
Tambah 2 ml asam hidroklorida pekat (HCl) dan 1 ml larutan
hidroksilamin hidroklorida.
Panaskan sampai mendidih hingga sisa larutan ± 20 ml, kemudian
dinginkan pada suhu kamar.
Pindahkan kedalam labu ukur 50 ml
Tambah 10 ml larutan dapar amonium asetat dan 4 ml larutan 1,10-
fenantrolin, tambahkan aquadest sampai tanda batas, homogenkan
Diamkan 10-15 menit (sampai membentuk warna sempurna)
Baca serapannya dengan spektrofotometer pada panjang gelombang
510 nm
Hitung kadar Fe pada kurva kalibrasi
d. Perhitungan
Kadar besi dari sampel dapat dihitung dengan kurva kalibrasi. Karena
kadar besi dari larutan standar dalam mg/L, maka kadar besi dari sampel
langsung dalam mg/L.
F. Teknik Analisa Data
Analisa data dalam penelitian ini yaitu peneliti mengambil data dari
hasil pemeriksaan kadar besi pada Air Tanah Seperti Air sumur bor. Data
tersebut kemudian disajikan dalam tabel yang dapat dilihat dalam bentuk angka
sehingga dapat dianalisa kandungan besi dalam air tanah seperti air sumur bor
tersebut sesuai Peraturan Menteri Kesehatan No.416/MENKES/PER/IX/1990
tentang konsentrasi besi dalam air bersih dibatasi maksimum 1,0 mg/L.
19
G. Pengolahan dan Analisis Data
Dari penelitian yang dilakukan diperoleh hasil data peneliti melalui
pengumpulan data yang kemudian akan dilakukan pengolahan data dalam
bentuk tabel.
20
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil
Berdasarkan penelitian kadar besi (Fe) pada air tanah yang berasal
dari Perumahan sekitar Jalan G.Obos Palangka Raya, yang mengambil 5
sampel secara acak dari 5 Komplek perumahan yang berada di Jalan G.Obos,
diperoleh hasil :
Tabel 2. Hasil Pemeriksaan Kadar Besi (Fe) Pada Air Tanah
No
Laboratorium
Tempat Pengambilan
Sampel
Kedalaman
Sumur
Hasil
Pemeriksaan
mg/L
Baku
Mutu
mg/L
028 Jl. G.Obos XII 16 m 0,306 1,0
029 Jl. G.Obos VII 12 m 0,405 1,0
030 Jl. G.Obos XIX 16 m 0,143 1,0
031 Jl. G.Obos XX 12 m 0,647 1,0
032 Jl. G.Obos XXV 12 m 0,201 1,0
Sumber : (Data Primer)
B. Pembahasan
Air tanah berasal dari air hujan yang jatuh kepermukaan bumi yang kemudian
mengalami penyerapan kedalam tanah dan mengalami proses filtrasi secara
alamiah. Air tanah memiliki beberapa kelebihan dibanding sumber air lain.
Pertama, air tanah bisa bebas dari kuman penyakit dan tidak perlu mengalami
proses purifikasi atau penjernihan. Sementara itu air tanah juga memiliki beberapa
kerugian atau kelemahan dibanding sumber air lainnya. Air tanah mengandung
zat-zat mineral semacam magnesium, kalium, dan logam berat seperti besi (Fe)
dapat menyebabkan kesadahan air (Chandra, 2007).
Kelebihan logam besi (Fe) dalam tubuh dapat menimbulkan efek-efek
kesehatan seperti serangan jantung, gangguan pembuluh darah bahkan kanker
20
21
hati. Logam ini bersifat akumulatif terutama di organ penyaringan sehingga
dapat mengganggu fungsi fisiologis tubuh. Nilai estetika juga dapat dirusak
oleh keberadaan logam ini karena dapat menimbulkan bercak-bercak hitam
pada pakaian. Air yang tercemar oleh logam ini biasanya nampak pada
intensitas warna yang tinggi pada air, berwarna kuning bahkan berwarna merah
kecoklatan, dan terasa pahit atau asam (Achmad, 2004).
Pengambilan sampel dilakukan pada hari Jumat, mengambil sampel
air tanah yang airnya di pakai sebagai air baku untuk kebutuhan sehari-hari
oleh masyarakat yang berada di perumahan sekitar Jalan G.Obos Kota
Palangka Raya, sampel diambil langsung melalui kran yang langsung
terhubung dari sumber air, diambil 5 sampel secara acak dari 5 perumahan
yang berada di Jalan G.Obos.
Pada penelitian ini, yaitu pemeriksaan besi (Fe) pada air tanah dengan
menggunakan metode 1,10-fenantrolin dan alat ukur yaitu Spektrofotometer
UV-VIS. Pertama-tama harus dibuat larutan standar tujuannya adalah untuk
membuat kurva kalibrasi yang nantinya akan digunakan untuk menghitung
kadar besi dalam sampel air.
Masing-masing sampel di pipet sebanyak 50 ml masukan kedalam
beaker glass, kemudian tambahkan HCl sabanyak 2 ml penambahan HCl
berfungsi agar mengikat Fe menjadi Fe3+ dan tambahkan 1 ml hidroksilamin
hidroklorida untuk mereduksi Fe3+ menjadi Fe2+ besi dalam keadaan Fe2+ akan
stabil dibanding Fe3+, panaskan sampai volume ± 20 ml angkat lalu dinginkan
pemanasan dalam suasana asam dengan adanya hidroksilamin direduksi
menjadi ion ferro, setelah dingin pindahkan masing-masing sampel kedalam
labu ukur 50 ml, tambah 10 ml larutan dapar amonium asetat untuk
menyesuaikan pH larutan yang sedikit asam menjadi pH 3-6, dalam keadaan
dasar larutan besi tidak berwarna , hingga perlu ditambahkan 4 ml fenantrolin
yang akan membentuk senyawa khelat dan kompleks jingga-merah intensitas
warnanya tak tergantung pada keasaman dalam jangka pH 2-9 dan stabil untuk
jangka yang lama, ukur pada panjang gelombang 510 nm.
22
Dari penelitian kadar besi (Fe) yang dilakukan menggunakan 5 sampel
air tanah. Diolah sesuai prosedur pemeriksaan dan dibaca dengan
Spektrofotometer UV-VIS pada panjang gelombang 510 nm, di peroleh hasil
kadar besi pada sampel 028 yaitu 0,306 mg/L, sampel 029 yaitu 0,405 mg/L,
sampel 030 yaitu 0,143 mg/L, sampel 031 yaitu 0,647 mg/L dan sampel 032
yaitu 0,201 mg/L. Semua hasil penelitian masih dalam batas kadar normal
sesuai dengan Peraturan Menteri Kesehatan RI
No.416/MENKES/PER/IX/1990 tentang baku mutu air bersih dengan kadar
besi (Fe) yang diizinkan untuk air bersih adalah 1,0 mg/L.
23
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Berdasarkan dari data yang diperoleh setelah dilakukan pengujian
kadar besi (Fe) pada air tanah yang berasal dari komplek perumahan di sekitar
Jalan G.Obos, penulis dapat menarik beberapa kesimpulan :
1. Dari hasil penelitian diperoleh kadar besi pada sampel 028 yaitu 0,306
mg/L, sampel 029 yaitu 0,405 mg/L, sampel 030 yaitu 0,143 mg/L, sampel
031 yaitu 0,647 mg/L, sampel 032 yaitu 0,201 mg/L.
2. Semua hasil penelitian sesuai dengan Peraturan Menteri Kesehatan RI
No.416/MENKES/PER/IX/1990 tentang baku mutu air bersih dengan kadar
besi (Fe) yang diizinkan untuk air bersih adalah 1,0 mg/L.
B. Saran
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, peneliti menyampaikan
beberapa saran :
1. Bagi mahasiswa/(i) yang ingin melanjutkan penelitian dan memiliki dana
yang cukup agar dapat melakukan penelitian dalam lingkup wilayah yang
lebih luas.
2. Bagi mahasiswa/(i) yang ingin melanjutkan penelitian ini untuk
perbandingan agar bisa memeriksa sampel air baku dan air yang sudah
diolah/diproses.
23