Pendahuluan

Mineral adalah zat organik yang diperlukan oleh tubuh untuk proses metabolisme. Berdasarkan tingkat asupannya mineral dapat dikelompokan menjadi mineral mayor dan mineral minor. Mineral mayor adalah mineral yang dibutuhkan hingga 100 mg perhari oleh tubuh. Mineral yang tergolong kedalam mineral mayor yaitu kalsium, fosfor, kalium, natrium, klorida, magnesium, dan sulfur. Sedangkan mineral minor adalah mineral yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit yaitu sekitar 15 mg perhari. Mineral yang termasuk kedalam minor mineral yaitu boron, kromium, kobalt, copper, fluoride, iodine, besi, mangan, molybdenum, selenium, silicon, vanadium, dan seng (Vitahealth 2009).

Mineral juga dapat dikelompokan berdasarkan kegunaannya yaitu mineral essensial dan mineral non essensial. Mineral essensial adalah mineral-mineral yang terdapat didalam tubuh dan sudah diketahui peranannya contohnya adalah mineral makronutrien dan mikronutrien. Sedangkan mineral non essensial adalah mineral dalam tubuh yang belum diketahui peranannya secara pasti contohnya yaitu nikel, timah, arsen, alumunium,dan lainnya (Poedjiadi A, Supriyanyi FMT 2009).

Mineral-mineral yang dibutuhkan oleh tubuh sebagian besar berada di dalam tulang. Jumlah mineral-mineral tersebut mencapai 4% dari berat tubuh. tulang sebagian besar terdiri dari mineral kalsium dan mineral fosfor. Kalsium mencapai 39% jumlahnya dari seluruh mineral yang terdapat didalam tubuh. sedangkan fosfor jumlahnya mencapai 22% dari keseluruhan jumlah mineral didalam tubuh (Poedjiadi A, Supriyanyi FMT 2009). Sedangkan sisanya merupakan mineral lain seperti magnesium, klor, besi, natrium, dan kalium.

Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui sifat dan manfaat mineral yang terdapat didalam tubuh melalui uji kualitatif terhadap mineral-mineral tersebut menggunakan beberapa jenis reagen yang sesuai.

Metode

Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam percobaan ini yaitu tabung reaksi, rak tabung, pipet tetes, pipet Mohr 5 mL, bulb, gelas piala, corong, kaki tiga, bunsen, kasa asbes, dan botol semprot.

Prosedur Percobaan

Uji klorida, filtrat abu tulang yang telah disediakan dipipet sebanyak 2 mL kedalam tabung reaksi. Filtrat kemudian ditambahkan HNO3 10% hingga asam dan 10 tetes AgNO3. Terbentuknya endapan putih menunjukan didalam sampel terdapat ion klorida.

Uji sulfat, filtrat abu tulang yang telah disediakan dipipet sebanyak 2 mL kedalam tabung reaksi. Filtrat kemudian ditambahkan HCl 10% hingga asam dan

10 tetes BaCl2. Terbentuknya endapan putih menunjukan didalam sampel terdapat ion sulfat.

Uji kalsium, filtrat abu tulang yang telah disediakan dipipet sebanyak 2 mL kedalam tabung reaksi. Filtrat kemudian ditambahkan HCl 10% hingga asam dan 1 mL ammonium oksalat 1%. Terbentuknya endapan putih menunjukan didalam sampel terdapat ion kalsium.

Uji fosfat, filtrat abu tulang yang telah disediakan dipipet sebanyak 2 mL kedalam tabung reaksi. Filtrat kemudian ditambahkan 1 mL urea 10%, 1 mL pereaksi molibdad, dan 1 mL ferosulfat. Terbentuknya warna biru menunjukan didalam sampel terdapat ion fosfat.

Uji magnesium, filtrat abu tulang yang telah disediakan dipipet sebanyak 2 mL kedalam tabung reaksi. Filtrat kemudian dipanaskan hingga mendidih. Filtrat yang telah mendidih ditambahkan ammonium karbonat dan ammonium klorida hingga tidak terbentuk endapan lagi ketika kedua pereaksi tersebut diteteskan kedalam larutan. Endapan disaring dan filtrat diuji dengan menambahkan kristal dinatrium hidrogen fosfat dan NaOH hingga basa. Terbentuknya endapan putih menunjukan didalam sampel terdapat ion magnesium.

Uji besi, filtrat abu tulang yang telah disediakan dipipet sebanyak 2 mL masing-masing kedalam dua tabung reaksi. Filtrat pada tabung reaksi pertama kemudian ditambahkan 1 mL ammonium tiosianat. Terbentuknya warna merah menunjukan adanya ion Fe3+. Filtrat pada tabung reaksi kedua ditambahkan 1 mL ferosianida. Terbentuknya warna kuning menunjukan didalam sampel terdapat ion Fe2+.

Hasil dan Pembahasan

Percobaan analisa kadar mineral dalam abu tulang yang dilakukan didasarkan pada reaksi mineral-mineral tersebut dengan pereaksinya yang bersifat spesifik, sensitif maupun selektif. Reaksi spesifik adalah reaksi yang khas untuk bahan tertentu. Reaksi sensitif adalah reaksi yang dapat terjadi walaupun jumlah bahan sangat sedikit. Sedangkan reaksi selektif adalah reaksi yang menghasilkan warna yang sama untuk sekelompok bahan tertentu. Analisa dapat dilakukan jika zat-zat yang direaksikan dengan reagen tertentu menghasilkan endapan, melarutkan bahan, membentuk zat warna yang berbeda dengan semula, membentuk gas, dan membentuk kristal yang khas (Harjadi W 1993). Berdasarkan percobaan yang dilakukan diperoleh hasil sebagai berikut :

Tabel 1 Uji mineral pada larutan abu tulang

Jenis Uji Hasil Pengamatan Perubahan Warna

Uji Klorida

+

Terbentuk endapan putih

Uji Sulfat

-

Tidak berwarna

Uji Kalsium

+

Terbentuk endapan putih

Uji Fosfat

-

Terbentuk endapan putih

Jenis Uji Hasil Pengamatan Perubahan Warna

Uji Magnesium

-

Tidak berwarna

Uji Besi (Fe3+)

+

Merah

Uji Besi (Fe2+)

+

Kuning

Ket : (+) mengandung mineral yang diujikan, (-) tidak mengandung mineral yang diujikan

Berdasarkan hasil percobaan terlihat bahwa didalam mineral abu tulang yang diujikan terdapat mineral klorida, kalsium, dan besi. Sedangkan mineral lainnya menunjukan hasil uji negatif. Seharusnya mineral-mineral tersebut menunjukan hasil positif ketika diuji, karena mineral-mineral tersebut merupakan sebagian mineral yang essensial bagi tubuh. Selain itu, mineral dalam tubuh mahkluk hidup sebagian besar terdapat pada tulang (Poedjiadi A, Supriyanyi FMT 2009).

Tulang terdiri dari 60% mineral dan 40% zat organik dan air . Oleh karena itu, tulang sapi yang diujikan dalam percobaan ini terlebih dahulu diabukan. Hal

ini dilakukan agar zat-zat organik dan air yang tedapat didalam tulang menguap dan yang tersisa hanya mineral-mineral dari tulang. Pengabuan dilakukan dengan cara memanaskan tulang didalam tanur pada suhu kurang lebih 600oC hingga menjadi abu.

Abu kemudian dilarutkan dengan asam HNO3 10% agar semua mineral tersebut larut. Asam klorida (HCl) tidak dapat digunakan untuk melarutkan karena akan mempengaruhi kadar ion Cl- didalam sampel abu tulang. Hal ini dapat menimbulkan kekeliruan dalam analisa klorida didalam tulang. Larutan tersebut kemudian ditambahkan dengan NH4OH. Penambahan ini bertujuan untuk memisahkan mineral-mineral fosfat, magnesium, dan besi dari mineral klorida dan sulfat. Mineral-mineral ini perlu dipisahkan karena akan mengganggu analisa mineral klorida dan sulfat. Fosfat, magnesium dan besi apabila direaksikan dengan NH4OH yang bersifat basa akan mengendap membentuk hidroksida nya. Reaksi yang terjadi sebagai berikut :

Mg2+ + 2NH3 + 2H2O Mg(OH)2 (endapan) + 2NH4+

Fe2+ + 2OH- Fe(OH)2

Fe3+ + 3OH- Fe(OH)3

PO43- + NH4+ (NH4)3PO4 (Shevla G 1990)

Mineral kalsium, sulfat, dan klorida tidak akan mengganggu analisa satu dengan yang lainnya. Hal ini dikarenakan kelarutan ketiga ion terhadap pereaksi yang ditambahkan akan berbeda-beda.

Endapan yang terbentuk kemudian disaring, dan filtratnya digunakan untuk pengujian mineral klorida dan sulfat. Pengujian klorida dilakukan dengan menambahkan filtrat dengan reagen AgNO3 dan HNO3. Hasil positif terhadap ion klorida akan ditunjukan dengan terbentuknya endapan putih. Endapan putih ini berasal dari senyawa AgCl yang terbentuk dari reaksi antara Cl- dengan AgNO3. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

AgNO3 + Cl- AgCl (endapan putih) (Shevla G 1990)

Larutan HNO3 yang ditambahkan bertujuan agar larutan bersifat asam, karena reaksi ini dapat terjadi dalam suasana asam. Asam klorida tidak dapat ditambahkan karena dapat menggangu reaksi, dimana Cl- yang bereaksi dengan AgNO3 berasal dari asam klorida.

Pengujian sulfat dilakukan dengan cara mereaksikan filtrat dengan HCl dan BaCl2. Hasil positif adanya mineral sulfat ditandai dengan terbentuknya endapan putih. Endapan putih ini merupakan zat BaSO4 yang berasal dari reaksi mineral sulfat dengan BaCl2. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

BaCl2 + SO4 BaSO4 (endapan putih) (Shevla G 1990)

Penambahan asam klorida bertujuan untuk memberikan suasana asam pada reaksi. Hal ini dikarenakan pada suasana asam BaSO4 akan mengendap dan terbentuk dari sulfat dan BaCl2.

Endapan yang terbentuk seharusnya ditambahkan dengan asam asetat agar larut kembali. Filtrat yang larut tersebut kemudian diuji untuk diketahui keberadaan mineral kalsium, fosfat, dan magnesium. Sedangkan endapan yang tidak larut ketika ditambahkan asam asetat akan diuji untuk mengetahui keberadaan mineral besi didalam sampel. Namun, dalam percobaan endapan hasil penambahan NH4OH tidak dapat diujikan. Sehingga yang diujikan untuk mengetahui keberadaan mineral-mineral ini digunakan filtrat hasil penyaringan dari endapan NH4OH. Berdasarkan hasil percobaan uji mineral klorida dan sulfat dalam abu tulang menunjukan bahwa didalam abu tulang tersebut terdapat mineral klorida. Sedangkan mineral sulfat menunjukan hasil negatif. Seharusnya mineral sulfat menunjukan hasil yang positif karena sulfur merupakan salah satu makronutrien yang dibutuhkan oleh tubuh mahkluk hidup. Namun, kemungkinan tidak adanya mineral ini bisa disebabkan karena tulang sapi berbeda susunan dengan tulang manusia. Sehingga beberapa mineral yang ada pada tulang manusia tidak terdapat didalam tulang sapi. Oleh karena itu, hasil pengujian mineral sulfat menunjukan hasil yang negatif.

Pengujian kalsium dilakukan dengan menambahkan filtrat dengan ammonium oksalat. Prinsipnya, ion oksalat akan membentuk endapan ketika bereaksi dengan ion kalsium membentuk Ca(COO)2. Ion ammonium akan memberikan suasana basa, sehingga pengendapan lebih mudah terjadi endapan yang terbentuk akan berwarna putih. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

Ca2+ + (COO)2- Ca(COO)2 (endapan putih) (Shevla G 1990)

Hasil percobaan menunjukan hasil positif. Hal ini dikarenakan kalsium merupakan mineral makromolekul yang sebagian besar menyusun tulang. Sehingga keberadaannya akan mudah dideteksi karena jumlahnya sangat banyak di dalam tulang. Selain itu, ketika ditambahkan NH4OH kalsium tidak akan mengendap. Walaupun demikian, keberadaanya kalsium didalam filtrat dalam analisa klorida maupun sulfat tidak akan mengganggu reaksi tersebut. Endapan yang terbentuk dari penambahan NH4OH tidak akan mengandung kalsium, dan kalsium akan berada didalam filtrat. Sehingga pengujian akan menunjukan hasil positif, dimana didalam abu tulang terdapat mineral kalsium.

Pengujian fosfat dilakukan dengan menambahkan filtrat dengan larutan ferosulfat. Prinsip pengujian ini yaitu dengan terbentuk kompleks kompleks biru fosfomolibdat yang berwarna biru akibat penambahan urea, pereaksi molibdat khusus, dan larutan feroslufat. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

Hasil percobaan menunjukan hasil negatif, dimana hal ini berarti didalam filtrat yang diujikan tidak terdapat mineral fosfat. Hal ini disebabkan karena mineral fosfat yang diujikan telah mengendap didalam endapan ketika ditambahkan NH4OH. Jika yang diujikan adalah endapan yang dilarutkan dengan asam asetat

kemungkinan hasil pengujian akan menunjukan hasil positif karena fosfat merupakan salah satu mineral makronutrien yang jumlahnya cukup banyak dibutuhkan oleh tubuh.

Pengujian mineral magnesium dilakukan dengan menambahkan filtrat yang didihkan terlebih dahulu dengan ammonium karbonat dan ammonium klorida. Penambahan reagen dilakukan hingga tidak terbentuk lagi endapan ketika ditambahkan reagen. Endapan tersebut kemudian disaring dan filtrat nya ditambahkan dengan kristal dinatrium hidrogen fosfat dan ammonium hidroksida hingga basa. Endapan putih yang terbentuk menunjukan bahwa didalam sampel abu tulang terdapat mineral magnesium.

Endapan yang disaring merupakan endapan yang berasal dari mineral lain seperti fosfat dan kalsium yang mungkin akan mengganggu analisa mineral magnesium. Penambahan reagen ammonium karbonat dan ammonium klorida dilakukan hingga tidak terbentuk lagi endapan agar dipastikan semua ion penggangu dapat mengendap, sehingga didalam filtrat hanya terdapat mineral magnesium. Magnesium akan bereaksi dengan kristal dinatrium hidrogen fosfat membentuk endapan putih yang merupakan senyawa dari Mg(NH4)PO4. Reaksi yang terjadi sebagai berikut :

Mg2+ + NH3 + HPO42- Mg(NH4)PO4 (Shevla G 1990)

Hasil percobaan menunjukan bahwa didalam sampel abu tulang tidak terdapat mineral magnesium. Hal ini dikarenakan filtrat yang digunakan dalam percobaan bukan merupakan filtrat yang berasal dari endapan penambahan NH4OH, sehingga kemungkinan mineral ini tidak terdapat dalam filtrat dan mengendap bersama mineral lainnya. Magnesium merupakan salah satu makronutrien yang dibutuhkan tubuh. Oleh karena itu, seharusnya hasil percobaan menunjukan hasil positif.

Pengujian mineral besi dilakukan dengan dua cara. Pengujian pertama bertujuan untuk mengetahui keberadaan Fe3+. Pengujian dilakukan dengan menambahkan reagen ammonium tiosianat. Ion tiosianat akan berekasi dengan ion Fe3+ membentuk Fe(SCN)3 yang berwarna merah. Reaksi yang terjadi sebagai berikut :

Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3 (Shevla G 1990)

Pengujian kedua dilakukan dengan menambahkan filtrat dengan reagen ferosianida. Ion sianida akan bereaksi dengan ion Fe2+ membentuk Fe(CN)2 yang berwarna kuning. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

Fe2+ + 2CN- Fe(CN)2 (Shevla G 1990)

Hasil percobaan terhadap uji kedua jenis mineral besi ini menunjukan hasil positif. Hal ini berarti didalam filtrat abu tulang masih terdapat mineral besi yang tidak terendapkan ketika ditambahkan NH4OH. Seharusnya jika bukan endapan yang diuji menunjukan hasil positif. Besi merupakan salah mikronutrien yang dibutuhkan oleh tubuh. Oleh karena itu, hasil yang positif ini bisa terjadi karena masih terdapat ion besi yang beulm terendapkan oleh NH4OH didalam filtrat.

Mineral-mineral yang diujikan dalam percobaan ini memiliki fungsi tertentu didalam tubuh makhluk hidup. Klor bersama dengan natrium dan kalium berfungsi mengatur keseimbangan air dan distribusinya, menjaga agar keseimbangan asam basa tetap normal dan menjaga agar keseimbangan osmotic normal (Poedjiadi A, Supriyanyi FMT 2009). Kekurangan klor dapat mengakibatkan penyakit diare kronis, muntah-muntah, dan keringat berlebihan. Mineral sulfat berfungsi membantu dalam penyimpanan dan pembebasan energ, memelihara otot dan saraf, meningkatkan proses pembekuan darah, serta sebagai penyusun vitamin (Wirakusumah ES 2007). Fungsi lainnya yaitu sebagai bagian dari enzim gluthione, koenzim dan vitamin. Selain itu, sulfat berfungsi menjaga keseimbangan oksigen untuk fungsi otak, memperlancar metabolisme serta melawan infeksi bakteri bersama dengan vitamin B (Wirakusumah ES 2007). Kekurangan sulfat dapat menyebabkan pencernaan protein menjadi asam amino menjadi terganggu.

Mineral kalsium berfungsi dalam proses kontraksi otot, menjaga normalitas kerja jantung, dan merupakan aktivator enzim-enzim tertentu. Kekurangan kalsium dapat menyebabkan terhambatnya pertumbuhan tulang dan gigi, terjadinya riketsia pada anak-anak, dan dapat mengakibatkan osteoporosis pada orang dewasa. Mineral fosfat berfungsi sebagai bagian dari sturktur tulang dan gigi. Selain itu, senyawa ATP, keratin, fosfat, koenzim dari golongan vitamin B, protein konjugasi, dan fosfolipid merupakan senyawa fosfor yang penting bagi tubuh (Poedjiadi A, Supriyanyi FMT 2009).

Magnesium berfungsi sebagai kofaktor berbagai enzim dalam tubuh. selain itu, magnesium bertindak sebagai katalisator dalam reaksi-reaksi biologi didalam tubuh, dan berperan dalam sintesis, degradasu, dan stabilitas bahan gen DNA (Indrasari SD 2005). Kekurangan magnesium dapat menyebabkan gangguan diuretika, gangguan pertumbuhan, kejang, serta gangguan sistem syaraf. Mineral besi berperan dalam tubuh untuk melaksanakan transport oksigen dari paru-paru kejaringan dan dalam proses respirasi sel. Kekurangan mineral besi dapat menyebabkan penurunan kada hemoglobin darah atau anemia (Poedjiadi A, Supriyanyi FMT 2009).

Telah disebutkan pada bagian pendahuluan bahwa kalsium dan fosfor merupakan makronutrien yang dibutuhkan oleh tubuh dalam jumlah banyak. Jumlah kalsium didalam tubuh mencapai 1,5-2,2 % dari berat tubuh, sedangkan fosfor mencapai 0,8-1,2 % dari berat tubuh (Poedjiadi A, Supriyanyi FMT 2009).

Simpulan

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa didalam tubuh terdapat beberapa mineral penting seperti klor, sulfat, kalsium, fosfat, magnesium, dan besi. Mineral didalam tubuh jumlahnya mencapai 4% dari berat tubuh. Kalsium dan fosfat merupakan mineral makronutrien yang jumlahnya sangat banyak didalam tubuh. setiap mineral memiliki fungsi tertentu didalam tubuh. klor berfungsi mengatur keseimbangan air didalam tubuh, magnesium dan fosfat merupakan mineral terbesar penyusun tulang dan gigi, magnesium

berfungsi sebagai kofaktor enzim,besi berfungsi dalam pembentukan hemoglobin dan pengikatan oksigen, dan sulfat berfungsi dalam pembekuan darah.

Daftar Pustaka

Harjadi W. 1993. Ilmu Kimia Analitik Dasar. Jakarta (ID) : Gramedia.Indrasari SD. 2005. Kandungan Mineral Padi Varietas Unggul dan Kaitannya

dengan Kesehatan. Iptek Tanaman Pangan Vol 1 No 1 Hal 88-99. Bogor (ID) : Balai Besar Penelitian Tanaman Padi.

Poedjiadi A, Supriyanti FMT. 2009. Dasar-dasar Biokimia. Depok (ID) : UI-Press.

Shevla G. 1990. Vogel Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatof Makro Dan Semimikro. L Setiono, Pudjaatmaka AH : Penerjemah. Jakarta (ID) : Kalman Media Pustaka. Terjemahan dari : Vogel Textbook Of Macro And Semimicro Qualitative Inorganic Analysis.

Vitahealth. 2009. Seluk Beluk Food Supplement. Jakarta (ID) : Gramedia.Wirakusumah ES. 2007. 202 Jus Buah dan Sayuran. Jakarta (ID) : Penebar Plus.