3.3.2.Praktik Kerja1. Penetapan Kadar Cemaran Logam Pb pada Sampel Minuman Berkarbonasi dan Cemaran Logam Cd pada Sampel Makaroni dengan Spektrofotometri Serapan AtomPengujian ini digunakan untuk menetapkan kadar timbal (Pb) dalam minuman berkarbonasi dan Cadmium (Cd) dalam makaroni. Logam berat umumnya bersifat racun terhadap makhluk hidup walaupun beberapa diantaranya diperlukan dalam jumlah kecil. Melalui berbagai perantara seperti udara, makanan, maupun air yang terkontaminasi oleh logam berat, logam tersebut dapat terdistribusi ke bagian tubuh manusia dan sebagian akan terakumulasikan. Jika keadaan ini berlangsung terus menerus, dalam jangka waktu lama dapat mencapai jumlah yang membahayakan kesehatan manusia (Supiyanto et al., 2007). Akumulasi logam-logam berat seperti Pb dan Cd di dalam tubuh manusia dapat mengakibatkan gangguan sistem saraf, kelumpuhan, kematian dini, dan penurunan tingkat kecerdasan pada anak-anak (Widaningrum, dkk., 2007).Penetapan kadar Pb dan Cd pada pengujian ini dilakukan dengan menggunakan spektrofotometri serapan atom (SSA). Metode SSA memiliki keuntungan yaitu memiliki kepekaan yang tinggi (batas deteksi kurang dari 1 ppm), pelaksanaannya relatif sederhana, dan intervensinya sedikit. Prinsip pengujian dengan menggunaan SSA berdasarkan pada absorbsi cahaya oleh atom. Atom-atom akan menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu tergantung pada sifat unsurnya (Gandjar dan Rohman, 2007). Kadar Pb dan Cd di dalam sampel diasumsikan kecil, sehingga apabila memakai spektrofotometri serapan atom sistem atomisasi nyala udara-asetilen (flame photometry) akan dikawatirkan sebagian dari timbal akan menguap dan hasil yang didapat tidak maksimal, maka dari itu digunakan spektrofotometri serapan atom sistem atomisasi dengan graphite furnace (graphite tube) untuk penetapan kadar timbal. Prinsip dari analisis menggunakan graphite furnace adalah sampel akan dialirkan ke dalam tabung grafit, kemudian tabung tersebut akan dipanaskan dengan sistem elektris dengan cara melewatkan arus listrik pada grafit. Akibat pemanasan ini, maka zat yang akan dianalisis berubah menjadi atom-atom netral dan pada fraksi atom ini dilewatkan suatu sinar yang berasal dari lampu katoda berongga sehingga terjadilah proses penyerapan energi sinar yang memenuhi kaidah analisis kuantitatif (Gandjar dan Rohman, 2007).1. Preparasi Sampel1. Sampel ditimbang sebanyak 0,5 gram.1. Sampel dimasukkan ke dalam vessel dan ditambahkan dengan 10 mL asam nitrat (HNO3) 65% kemudian didiamkan selama 15 menit. Sampel yang telah mengandung asam nitrat selanjutnya dibuat menjadi kedap udara pada tabung vessel untuk kemudian dipanaskan pada suhu 210C dalam microwave selama 3 jam (15 menit untuk mencapai suhu 210C, 45 menit holding pada suhu 210C, dan 2 jam untuk cooling down). 1. Setelah proses digesti di dalam microwave selesai, tabung vessel kemudian didiamkan dalam lemari asam selama 5 menit, kemudian dibuka sedikit untuk mengeluarkan uap nitrat di dalamnya. 1. Masing-masing sampel dituangkan ke dalam labu ukur 50 mL ke dalam masing-masing labu ukur ditambahkan akuades hingga tanda batas.1. Pengukuran dengan Spektrofotometri Serapan Atom (SSA)Dalam melakukan suatu penetapan kadar, diperlukan sejumlah seri standar dengan variasi konsentrasi yang nantinya akan dibuat menjadi persamaan regresi linear. Cara kerja yang dilakukan yaitu: 1. Dibuat larutan standar primer yang masing-masing mengandung Pb dengan konsentrasi 10 ppm; dan Cd dengan konsentrasi 1 ppm.1. Dibuat larutan standar sekunder yang dibuat dari larutan standar primer, masing-masing mengandung Pb dengan konsentrasi 100 ppb; dan Cd dengan konsentrasi 10 ppb.1. Dibuat seri standar uji Pb yang berjumlah 8 dengan rentang konsentrasi 5; 10; 20; 30; 40; 50; 60; dan 70 ppb. Sedangkan seri standar uji Cd dibuat dengan rentang konsentrasi 0,5; 1; 3; 4; 5; dan 6 ppb. Pembuatan larutan standar dan baku kerja dilakukan secara otomatis oleh SSA.1. Pengukuran Pb dan Cd menggunakan graphite furnace atomizer.SAA dengan graphite furnace atomizer telah dilengkapi dengan autosampler yang berfungsi untuk melakukan pengambilan sampel yang ditomatisasi oleh komputer. Operator menentukan metode standar dalam software, instrument akan melakukan pengerjaan analisis sesuai dengan prosedur yang telah ditetapkan oleh operator. Pengerjaan sampel oleh autosampler dilakukan dengan pengulangan sebanyak dua kali (duplo).1. Proses pengukuran dengan SSATiap-tiap sampel dalam vial khusus akan diambil oleh arm yang telah dilengkapi dengan selang sampel, kemudian sampel akan melalui proses atomisasi melalui graphite tube dalam bentik aerosol. Atomizer menggunakan suhu 2100 C yang berfungsi untuk memecah senyawa-senyawa kompleks menghasilkan pecahan atom.Sumber radiasi yang digunakan adalah lampu spesifik dengan kandungan katoda (Pb). Sinar dari sumber radiasi menghasilkan emisi energi yang berasal dari atom-atom tereksitasi, sinar ini akan mengenai sampel dan diteruskan oleh detektor. Hasil pembacaan detektor berupa absorbansi yang dapat secara langsung dikonversi menjadi konsentrasi oleh software di komputer.Hasil pembacaan SAA larutan seri menghasilkan absorbansi yang berbanding lurus dengan konsentrasi larutan. Parameter absorbansi larutan seri akan dijadikan kurva baku dan persamaan regresi Lambert-Beer. Konsentrasi Pb dan Cd ditentukan dengan plot absorbansi Pb dan Cd terhadap persamaan regresi.3.Hasil dan PembahasanPada tahap preparasi sampel, bahan-bahan organik yang ada dalam sampel harus didestruksi terlebih dahulu. Ada 2 prosedur yang umum digunakan untuk mendestruksi bahan-bahan organik dalam cuplikan yaitu dengan oksidasi basah (wet oxidation) dan pengabuan kering (dry ashing). Fungsi dari destruksi adalah untuk memutus ikatan antara senyawa organik dengan logam yang akan dianalisis (Wulandari dan Sukesi, 2013).Pada penelitian ini digunakan destruksi basah karena pada umumnya destruksi basah dapat dipakai untuk menentukan unsur-unsur dengan konsentrasi yang rendah (Wulandari dan Sukesi, 2013). Selain itu keuntungan dari destruksi basah yaitu mineral tetap berada dalam larutan sehingga hanya sedikit bagian yang hilang saat penguapan karena menggunakan temperatur yang rendah dengan waktu oksidasi yang cepat (Nielsen dan Suzanne, 2010)Penambahan HNO3 berfungsi untuk memutus ikatan senyawa kompleks organologam. Selama penambahan HNO3 dilakukan pemanasan pada suhu 210C, asam nitrat yang mempunyai sifat sebagai oksidator kuat, dengan adanya pemanasan pada proses destruksi akan mempercepat pemutusan ikatan organologam menjadi anorganik (Wulandari dan Sukesi, 2013). HNO3 umumnya digunakan sebagai pengoksidasi yang biasa digunakan untuk melarutkan unsur logam kecuali aluminium, kromium, gallium, inium, thorium. Unsur tersebut sangat lambat karena menbentuk lapisan pelindung pengoksidasi (Patnaik dan Pradyot, 2004).Penentuan kadar logam Pb dan Cd dalam sampel dilakukan menggunakan metode kurva kalibrasi. Pada metode ini dibuat seri larutan standar Pb dan Cd dengan berbagai konsentrasi dan absorbansi dari larutan tersebut yang kemudian diukur dengan spektrofotometer serapan atom. Pengukuran absorbansi sebagai fungsi dari konsentrasi larutan standar.Absorbansi larutan seri Pb pada rentang konsentrasi 5-70 ppb ditunjukkan pada Tabel 3.1.Tabel 3.1. Data absorbansi dari seri larutan standar PbKadar Baku Pembanding (ppb)Absorbansi

5,20560,0082

10,20720,0148

21,25560,0293

30,55620,0415

39,08460,0527

50,53850,0677

59,52560,0795

79,91570,1063

Gambar 3.2. Kurva Kalibrasi Seri Larutan Timbal (Pb)

Absorbansi pengukuran larutan standar timbal yang merupakan fungsi dari konsentrasi diperlihatkan oleh kurva kalibrasi, nilai korelasi menunjukkan nilai mendekati 1 (r2 = 0,9996) yang memenuhi persyaratan kedekatan fungsi dari konsentrasi. Dari kurva kalibrasi seri larutan standar Pb, diperoleh persamaan garis y = 0,00131x + 0,00139 (x = kadar analit, y = absorbansi) yang digunakan dalam perhitungan konsentrasi logam Pb dalam sampel sebagai berikut:Diketahui: Persamaan regresi linier: y = 0,00131x + 0,00139Absorbansi analit dalam sampel penimbangan I (A1)= 0,0019Absorbansi analit dalam sampel penimbangan II (A2)= 0,0019Bobot sampel pada penimbangan I (w1)= 0,5342 gramBobot sampel pada penimbangan II (w2)= 0,5345 gramFaktor pengenceran (f) = 50Ditanya: Kadar rata-rata analit (Pb) dalam sampel = ...?Jawab: Kadar Iy= 0,00131x + 0,001390,0019= 0,00131x + 0,001390,00131x= 0,0019 0,001390,00131x= 0,00051x= 0,389

Kadar Pb dalam sampel=

== 36,409 ppb (ng/mL) Kadar IIy= 0,00131x + 0,001390,0019= 0,00131x + 0,001390,00131x= 0,0019 0,001390,00131x= 0,00051x= 0,389

Kadar Pb dalam sampel=

== 36,389 ppb (ng/mL) Kadar rata-rata== 36,399 ppb = 0,036 ppm

Jadi, kadar rata-rata logam Pb yang diperoleh dalam sampel minuman berperisa adalah sebesar 0,036 ppm. Hasil tersebut menunjukkan bahwa kadar timbal dalam sampel masih memenuhi persyaratan yang telah ditetapkan yaitu sesuai dengan PerKa BPOM HK.00.06.1.52.4011 kadar timbal maksimum yang diperbolehkan ada dalam minuman berperisa adalah sebesar 0,2 ppm.Untuk penentuan kadar kadmium (Cd) dalam sampel makaroni juga dilakukan dengan metode kurva kalibrasi dari seri larutan standar Cd. Adapun absorbansi larutan seri Cd pada rentang konsentrasi 0,5-7 ppb ditunjukkan pada Tabel 3.2.Tabel 3.2. Data absorbansi dari seri larutan standar CdKadar Baku Pembanding (ppb)Absorbansi

0,53040,0216

1,09240,0404

3,01750,1048

4,06640,1399

4,98680,1707

5,94000,2026

Gambar 3.3. Kurva Kalibrasi Seri Larutan Timbal (Cd)

Absorbansi pengukuran larutan standar kadmium yang merupakan fungsi dari konsentrasi diperlihatkan oleh kurva kalibrasi, nilai korelasi menunjukkan nilai mendekati 1 (r2 = 0,9995) yang memenuhi persyaratan kedekatan fungsi dari konsentrasi. Dari kurva kalibrasi seri larutan standar Cd, diperoleh persamaan garis y = 0,03346x + 0,00385 (x = kadar analit, y = absorbansi) yang digunakan dalam perhitungan konsentrasi logam Cd dalam sampel sebagai berikut:Diketahui: Persamaan regresi linier: y = 0,03346x + 0,00385Absorbansi analit dalam sampel penimbangan I (A1)= 0,0574Absorbansi analit dalam sampel penimbangan II (A2)= 0,0551Bobot sampel pada penimbangan I (w1)= 0,4944 gramBobot sampel pada penimbangan II (w2)= 0,4942 gramFaktor pengenceran = 50Ditanya: Kadar rata-rata analit (Cd) dalam sampel = ...?Jawab: Kadar Iy= 0,03346x + 0,003850,0574= 0,03346x + 0,003850,03346x= 0,0574 0,003850,03346x= 0,05355x= 1,599

Kadar Cd dalam sampel=

== 161,711 ppb (ng/mL) Kadar IIy= 0,03346x + 0,003850,0551= 0,03346x + 0,003850,03346x= 0,0551 0,003850,03346x= 0,05125x= 1,532

Kadar Cd dalam sampel=

== 154,998 ppb (ng/mL) Kadar rata-rata== 158,355 ppb = 0,158 ppm

Jadi, kadar rata-rata logam Cd yang diperoleh dalam sampel makaroni adalah sebesar 0,158 ppm. Hasil tersebut menunjukkan bahwa kadar kadmium dalam sampel melebihi persyaratan yang telah ditetapkan yaitu sesuai dengan PerKa BPOM HK.00.06.1.52.4011 kadar kadmium maksimum yang diperbolehkan ada dalam sampel makaroni adalah sebesar 0,1 ppm. Sehingga dalam hal ini perlu dilakukan pengujian ulang pada sampel makaroni tersebut untuk memastikan kembali kadar kadmium memang melebihi yang dipersyaratkan atau tidak sebelum dikeluarkannya surat peringatan oleh pihak BPOM kepada produsen.

Gandjar, I. G. dan A. Rohman. 2007. Kimia Farmasi Analisis. Yogyakarta: Pustaka Pelajar.Patnik dan Pradyot. 2014. Deans Analitycal Chemistry Handbook Secoond Edition. New York : Mac Graw-Hill.Nielsen, S., Suzanne. 2010. Food Analysis Fourth Edition. London: Springer.Supriyanto., Samin, Kamal, Z., Analisis Cemaran Logam Berat Pb, Cu, dan Cd Pada Ikan Air Tawar dengan Metode Spektrometri Nyala Serapan Atom (SSA). Seminar Nasional III SDM Teknologi Nuklir. ISSN 1978-0176.Widaningrum, Miskiyah, dan Suismono. 2007. Bahaya Kontaminasi Logam Berat dalam Sayuran dan Alternatif Pencegahan Cemarannya. Buletin Teknologi Pascapanen Pertanian. Vol. 3: 16-27.Wulandari, A., E 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: 2337-3520.