BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Uraian Gunung...

19
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Uraian Gunung Berapi Gunung berapi atau gunung api secara umum adalah istilah yang didefinisikan sebagai suatu saluran fluida panas (batuan dalam wujud cair atau lava) yang memanjang dari kedalaman sekitar 10 km di bawah permukaan bumi sampai ke permukaan bumi, termasuk endapan hasil akumulasi material yang dikeluarkan saat dia meletus. Secara singkat, gunung berapi adalah gunung yang masih aktif dalam mengeluarkan material di dalamnya (Rukaesih, 2004). Gunung berapi yang aktif mungkin akan berubah menjadi separuh aktif, padam dan akhirnya menjadi tidak aktif atau mati. Gunung berapi akan padam dalam waktu 610 tahun sebelum akhirnya aktif kembali. Oleh karena itu, sukar bagi kita untuk menentukan apakah suatu gunung itu sudah mati ataukah masih aktif. Karena sudah mengalami letusan berulang kali di sepanjang “hidupnya” , gunung berapi mempunyai beberapa bentuk. Apabila gunung berapi meletus, magma yang terdapat di bawah gunung berapi akan keluar sebagai lahar atau lava. Lava ini sangat panas dan berbahaya bagi makhluk hidup. Selain aliran lava, material lain yang juga berbahaya dari gunung yang sedang meletus adalah aliran lumpur, abu, dan gas beracun. Selain itu, meletusnya gunung berapi juga akan mengakibatkan kebakaran hutan, gelombang tsunami, bahkan gempa bumi. Universitas Sumatera Utara

Transcript of BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Uraian Gunung...

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Uraian Gunung Berapi

Gunung berapi atau gunung api secara umum adalah istilah yang

didefinisikan sebagai suatu saluran fluida panas (batuan dalam wujud cair atau

lava) yang memanjang dari kedalaman sekitar 10 km di bawah permukaan bumi

sampai ke permukaan bumi, termasuk endapan hasil akumulasi material yang

dikeluarkan saat dia meletus. Secara singkat, gunung berapi adalah gunung yang

masih aktif dalam mengeluarkan material di dalamnya (Rukaesih, 2004).

Gunung berapi yang aktif mungkin akan berubah menjadi separuh aktif,

padam dan akhirnya menjadi tidak aktif atau mati. Gunung berapi akan padam

dalam waktu 610 tahun sebelum akhirnya aktif kembali. Oleh karena itu, sukar

bagi kita untuk menentukan apakah suatu gunung itu sudah mati ataukah masih

aktif. Karena sudah mengalami letusan berulang kali di sepanjang “hidupnya” ,

gunung berapi mempunyai beberapa bentuk. Apabila gunung berapi meletus,

magma yang terdapat di bawah gunung berapi akan keluar sebagai lahar atau lava.

Lava ini sangat panas dan berbahaya bagi makhluk hidup. Selain aliran lava,

material lain yang juga berbahaya dari gunung yang sedang meletus adalah aliran

lumpur, abu, dan gas beracun. Selain itu, meletusnya gunung berapi juga akan

mengakibatkan kebakaran hutan, gelombang tsunami, bahkan gempa bumi.

Universitas Sumatera Utara

Jenis-jenis gunung berapi berdasarkan bentuknya:

a. Stratovolcano

Gunung berapi ini tersusun dari beberapa jenis batuan hasil letusan yang

tersusun secara berlapis-lapis. Jenis gunung berapi ini membentuk suatu kerucut

besar (raksasa) dan terkadang bentuknya tidak beraturan. Hal ini dikarenakan

adanya letusan yang terjadi beberapa ratus kali. Gunung Merapi di Yogyakarta

termasuk gunung berapi jenis ini.

b. Perisai

Di Indonesia tidak ada gunung yang berbentuk perisai. Gunung api perisai

contohnya Maona Loa Hawaii, Amerika Serikat. Gunung api perisai terjadi karena

magma cair keluar dengan tekanan rendah tanpa adanya letusan. Lereng gunung

yang terbentuk menjadi sangat landai.

c. Cinder Cone

Gunung jenis Cinder Cone merupakan gunung berapi yang abu dan

pecahan kecil batuan vulkaniknya menyebar di sekeliling gunung. Sebagian besar

gunung jenis ini membentuk mangkuk di puncaknya. Gunung jenis ini jarang

yang mempunyai tinggi di atas 500 meter dari permukaan tanah sekitarnya.

d. Kaldera

Gunung berapi jenis ini terbentuk dari ledakan yang sangat kuat sehingga

melempar ujung atas gunung dan membentuk cekungan. Gunung Bromo termasuk

gunung jenis ini (Hartuti, 2009).

2.1.2 Gunung Meletus

Letusan gunung api merupakan bagian dari aktivitas vulkanik yang

dikenal dengan istilah “erupsi”. Hampir semua kegiatan gunung api berkaitan

Universitas Sumatera Utara

dengan zona kegempaan aktif yang berhubungan dengan batas lempeng. Pada

batas lempeng terjadi perubahan tekanan dan suhu yang sangat tinggi, sekitar

1.0000C sehingga mampu melelehkan material sekitarnya membentuk cairan pijar

(magma). Magma akan mengintrusi batuan atau tanah disekitarnya melalui

rekahan-rekahan mendekati permukaan bumi. Cairan magma yang keluar dari

dalam bumi disebut lava. Suhu lava yang dikeluarkan dapat mencapai 700-

1.2000C. Letusan gunung berapi yang membawa batu dan abu dapat menyembur

sampai radius 18 km atau lebih, sedangkan lavanya dapat membanjiri sampai

radius 90 km (Hartuti, 2009).

Setiap gunung api memiliki karakteristik tersendiri jika ditinjau dari jenis

muntahan atau produk yang dihasilkannya. Akan tetapi, apa pun jenis produk

tersebut kegiatan letusan gunung api tetap membawa bencana bagi kehidupan.

Bahaya letusan gunung api memiliki risiko merusak dan mematikan (Hartuti,

2009).

2.2 Logam

Logam berasal dari kerak bumi yang berupa bahan-bahan murni, organik

dan anorganik. Logam itu sendiri dalam kerak bumi dibagi menjadi logam makro

dan logam mikro, di mana logam makro ditemukan lebih dari 1.000 mg/kg dan

logam mikro jumlahnya kurang dari 500 mg/kg (Darmono, 1995).

Tabel 1. Logam-logam Makro dan Mikro yang Ditemukan dalam Kerak Bumi

Kelompok Logam Simbol Jumlah (mg/kg)

Makro Aluminium Al 81.300

Besi Fe 50.000

Kalsium* Ca 36.300

Universitas Sumatera Utara

Natrium* Na 28.300

Kalium* K 25.900

Magnesium* Mg 20.900

Mangan Mn 1.000

Mikro Barium Ba 425

Nikel Ni 75

Seng Zn 70

Tembaga Cu 55

Plumbum Pb 12,5

Uranium U 2,7

Timah putih Sn 2

Kadmium Cd 0,2

Merkuri Hg 0,08

Perak Ag 0,07

Emas Au 0,004

*Logam ringan.

Logam dapat dibagi menjadi dua bagian yaitu logam esensial dan logam

nonesensial. Logam esensial adalah logam yang diperlukan untuk membantu

reaksi-reaksi biokimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup seperti

membantu kerja enzim atau pembentukan sel darah merah. Sebaliknya logam

nonesensial adalah logam yang keberadaannya dalam tubuh makhluk hidup dapat

menimbulkan pengaruh-pengaruh negatif dan apabila kandungannya tinggi akan

dapat merusak organ-organ tubuh makhluk hidup yang bersangkutan. Contoh

Universitas Sumatera Utara

logam esensial yaitu Na, K, Fe, Mg, Ca, sedangkan contoh logam nonesensial

yaitu Hg, Pb, Cd, dan As (Palar, 2004).

2.3 Magnesium (Mg)

Magnesium (Mg) merupakan salah satu jenis logam ringan. Magnesium

mempunyai nomor atom 12 dengan berat atom 24,3050. Titik didih Mg adalah

1105oC dan memiliki massa jenis 1,74 g/cm3 (Widowati, 2008).

Mg berfungsi bagi tanaman yaitu untuk:

a. menyehatkan klorofil

b. mengatur peredaran zat makanan dalam tubuh tanaman, dan

c. mengatur peredaran zat karbohidrat dalam tubuh tanaman (Mulyani, 2005)

2.4 Besi (Fe)

Besi (Fe) merupakan salah satu jenis logam berat. Besi mempunyai nomor

atom 26 dengan berat atom 55,847. Titik didih Fe adalah 2750oC dan memiliki

massa jenis 7,874 g/cm3 (Widowati, 2008).

Fe diserap tanaman dalam bentuk Fe++, Fe+++, penting bagi pembentukan klorofil,

zat karbohidrat, lemak, protein dan enzym (Mulyani, 2005).

2.5 Timbal

Timbal (Pb) merupakan salah satu jenis logam berat. Timbal memiliki titik

lebur yang rendah, mudah dibentuk, memiliki sifat kimia yang aktif sehingga bias

digunakan untuk melapisi logam agar tidak timbul perkaratan. Timbal adalah

logam yang lunak berwarna abu-abu kebiruan mengkilat. Logam ini mempunyai

nomor atom 82 dengan berat atom 207,20. Titik didih timbal adalah 1740oC dan

memiliki massa jenis 11,34 g/cm3 (Widowati, 2008).

Universitas Sumatera Utara

2.5.1 Toksisitas Timbal

Keracunan yang ditimbulkan oleh persenyawaan logam Pb dapat terjadi

karena masuknya persenyawaan logam tersebut ke dalam tubuh. Proses masuknya

Pb ke dalam tubuh dapat melalui beberapa jalur, yaitu melalui makanan dan

minuman, udara dan perembesan atau penetrasi melalui selaput atau lapisan kulit

(Palar, 2004).

Meskipun jumlah Pb yang diserap oleh tubuh hanya sedikit, logam ini

ternyata menjadi sangat berbahaya. Hal ini disebabkan karena Timbal (Pb) adalah

logam toksik yang bersifat kumulatif dan bentuk senyawanya dapat memberikan

efek racun terhadap fungsi organ yang terdapat dalam tubuh (Suharto, 2005).

Gejala yang khas dari keracunan Pb antara lain:

1. Anemia: Pb dapat menghambat pembentukan hemoglobin (Hb) sehingga

menyebabkan anemia. Selain itu, lebih dari 95% Pb yang terbawa dalam

aliran darah dapat berikatan dengan eritrosit yang menyebabkan mudah

pecahnya eritrosit tersebut (Darmono, 1995).

2. Aminociduria: terjadinya kelebihan asam amino dalam urin disebabkan

ikut sertanya senyawa Pb yang terlarut dalam darah ke system urinaria

(ginjal) yang mengakibatkan terjadinya kerusakan pada saluran ginjal

(Darmono, 1995).

3. Gastroenteritis: keadaan ini disebabkan reaksi rangsangan garam Pb pada

mukosa saluran pencernaan, sehingga menyebabkan pembengkakan, gerak

kontraksi saluran lumen dan usus terhenti, peristaltik menurun sehingga

terjadi konstipasi (Darmono, 1995).

Universitas Sumatera Utara

2.6 Kadmium

Kadmium adalah logam berwarna putih perak, lunak, mengkilap, tidak

larut dalam basa, mudah bereaksi, serta menghasilkan kadmium oksida bila

dipanaskan. Kadmium (Cd) umumnya terdapat dalam persenyawaan dengan

klor (Cd klorida) atau belerang (Cd sulfida). Cd memiliki nomor atom 40,

berat atom 112,4, titik didih 767oC dan memiliki massa jenis 8,65 g/cm3

(Widowati, 2008).

2.6.2 Toksisitas Kadmium

Adapun efek yang dapat timbul akibat keracunan logam Cd adalah:

1. Efek terhadap tulang

Serangan yang paling hebat akibat dari keracunan yang disebabkan

oleh logam Cd adalah kerapuhan tulang. Penyakit ini dinamakan “itai-itai”

(itai-itai disease) yang berarti “aduh-aduh”. Penyakit ini mendatangkan

rasa sakit pada persendian tulang belakang dan tulang kaki (Palar, 2004).

2. Efek terhadap ginjal

Logam Cd dapat menimbulkan gangguan dan bahkan mampu

menimbulkan kerusakan pada system yang bekerja di ginjal. Kerusakan

yang terjadi pada sistem ginjal dapat dideteksi dari tingkat atau jumlah

kandungan protein yang terdapat di dalam urine. Penyakit ini disebut

proteinuria. Proteinuria ditemukan pada orang-orang yang telah terpapar

Cd dalam selang waktu yang lama, yaitu dalam jangka waktu 20-30 tahun

(Palar, 2004).

Universitas Sumatera Utara

3. Efek Cd terhadap paru-paru

Keracunan yang disebabkan oleh terhirupnya debu yang

mengandung Cd dapat mengakibatkan kerusakan terhadap paru-paru.

Keracunan ini terutama terjadi pada pekerja di pabrik-pabrik yang

menggunakan kadmium. Terhirupnya Cd dalam jangka waktu yang lama

dapat menyebabkan terjadinya pembengkakan paru-paru (pulmonary

emphysema). Peristiwa pembengkakan paru-paru ini disebabkan oleh

penghambatan kerja enzim alfa-antipirin oleh logam Cd (Palar, 2004).

4. Efek terhadap sistem reproduksi

Daya racun yang dimiliki oleh kadmium juga mempengaruhi

sistem reproduksi dan organ-organnya. Pada konsentrasi tertentu Cd dapat

mematikan sel-sel sperma pada laki-laki. Hal inilah yang menjadi dasar

bahwa akibat terpapar oleh logam Cd dapat mengakibatkan impotensi

(Palar, 2004).

2.7 Pencemaran Logam Berat

Pencemaran logam berat dapat terjadi pada daerah lingkungan yang

bermacam-macam dan ini dapat dibagi menjadi tiga golongan, yaitu udara,

tanah/daratan, dan air/lautan. Pencemaran udara oleh logam berat sangat erat

hubungannya dengan sifat-sifat logam itu sendiri. Pencemaran udara biasanya

terjadi pada proses-proses industri yang menggunakan suhu tinggi, sedangkan

logam seperti As, Cd, Hg dan Pb, adalah logam yang relatif mudah menguap.

Pencemaran daratan dan air (air sungai/laut) biasanya terjadi karena pembuangan

limbah dari industri penggunaan logam yang bersangkutan secara tidak

Universitas Sumatera Utara

terkontrol(pabrik aki/ baterai) atau penggunaan bahan yang mengandung logam

itu sendiri (pestisida, insektisida) (Darmono, 1995).

Kandungan logam dalam tanah sangat berpengaruh terhadap kandungan

logam dalam tanaman yang tumbuh di atasnya, sehingga kandungan logam yang

kurang atau berlebihan dalam jaringan tanaman akan mencerminkan kandungan

logam dalam tanah. Tetapi ada kekecualian, yaitu dengan adanya suatu interaksi

di antara logam itu sendiri, sehingga terjadi suatu hambatan penyerapan

kandungan logam tersebut dalam tanaman (Darmono, 1995).

2.8 Logam dalam Tanah

Logam dalam Tanah Asam jika terjadi penurunan pH, maka unsur kation

dari logam akan menghilang karena proses pelarutan. Hal ini sering terjadi dalam

tanah di sekitar hutan, yang dipengaruhi oleh adanya deposit asam dalam

atmosfer. Pengaruh presipitasi asam dalam kimia tanah erat hubungannya dengan

mobilisasi (perubahan) deposit anion dalam tanah, juga dalam sistem pertukaran

kation antara tanah dalam tanaman. Pada waktu terjadi kelebihan air, rembesan

kation dari tanah ini akan diserap tanaman (Mulyani, 2005)

Derajat keasaman tanah adalah faktor utama dalam ketersediaan logam

dalam tanaman. Tanah yang asam akan menaikkan pembebasan logam dalam

tanah, termasuk logam yang toksik. Derajat keasaman yang tinggi mempengaruhi

penyerapan logam dalam tanah. Naiknya ketersediaan logam dalam tanah dapat

meningkatkan kandungan logam dalam tanaman. Akumulasi logam dalam

tanaman tidak hanya tergantung pada kandungannya dalam tanah, tetapi juga

tergantung pada unsur kimia tanah, jenis logam dan spesies tanaman (Mulyani,

2005).

Universitas Sumatera Utara

Kondisi asam tersebut juga dapat menyebabkan tanaman menjadi

defisiensi terhadap mineral, karena adanya kecenderungan ion logam/ mineral

yang larut merembes ke bagian tanah yang lebih dalam atau terikat menjadi

garam, sehingga tidak dapat diserap oleh tanaman.

Fungsi Keasaman tanah:

a. Keasaman tanah berakibat langsung terhadap tanaman karena meningkatnya

kadar ion-ion Hidrogen bebas. Tanaman akan tumbuh dan berkembang

dengan baik pada pH optimum yang dikehendakinya. Jagung misalnya pada

pH 5,5-7,5, padi pada pH 5,0-6,5, kedelai pada pH 6,0-7,0 dan sebagainya.

Apabila pH jenis tanaman itu tidak sesuai dengan persyaratan fisiologisnya,

pertumbuhan tanaman akan terhambat atau bahkan mati.

b. Keasaman tanah berakibat pula terhadap baik atau buruknya atau cukup dan

kurangnya unsure hara yang tersedia, dalam hal ini pada pH sekitar 6,5

tersedianya unsure hara dinyatakan paling baik, pada pH di bawah 6,0 unsur

P,Ca, Mg, Mo ketersediaannya kurang, pada pH di bawah 4,0 ketersediaan

unsure hara makro dan Mo dinyatakan buruk sekali, pada pH rendah

ketersediaan Al, Fe, Mn, Bo ketersediaanya akan demikian meningkat di mana

tanaman akan mengalami keracunan.

c. Keasaman tanah dapat berakibat pula hidrolisa mineral-mineral liat (pada pH

di bawah 4,0) yang menimbulkan 2 peristiwa penting, yaitu: (1) terbebasnya

ion Al dalam jumlah yang banyak sehingga menimbulkan keracunan; (2)

penghancuran kompleks absorpsi (penyerapan) anorganik yang selanjutnya

menjadikan daya simpan hara yang tersedia dan daya sangga suasana kimiawi

dan daya simpan lengas menurun sekali (Mulyani, 2005).

Universitas Sumatera Utara

2.9 Logam dalam Tubuh Makhluk Hidup

Pada tubuh makhluk hidup termasuk manusia logam dan mineral

mengalami proses biokimiawi dalam membantu proses fisiologis atau sebaliknya

menyebabkan toksisitas . Dalam sistem fisiologis manusia, unsur tersebut juga

dibagi menjadi dua bagian yaitu makroelemen, yang ditemukan dalam jumlah

relatif besar (lebih dari 0,005% dari berat badan) dan mikroelemen yang

ditemukan dalam jumlah relatif kecil (kurang dari 0,005% dari berat badan). Pada

manusia jumlah makroelemen dari yang terbesar ke terkecil berturut-turut adalah:

kalsium (Ca), fosfor (P), potassium/ kalium (K), sulfur/ belerang (S), sodium/

natrium (Na), klor (Cl) dan magnesium (Mg). Sedangkan yang mikroelemen

berturut-turut: besi (Fe), iodium (I), tembaga (Cu), seng (Zn), mangan (Mn), dan

kobal (Co) (Darmono, 2001).

Logam/ mineral tersebut ada yang berikatan dengan protein dan ada yang

bersifat katalisator dalam cairan jaringan seperti menjaga pH darah maupun

membantu transfer sistem saraf motorik. Beberapa mineral yang sangat sedikit

terlibat dalam ikatan protein ialah: ion Na+, K+, Mg dan Co. Di lain pihak, logam

berbahaya (Cd, Pb, Hg, As) yang dapat menyebabkan toksik biasanya terikat

dengan protein sebagai metalotionein (Darmono, 2001).

Proses biokimiawai dalam tubuh makhluk hidup hampir selalu melibatkan

unsur-unsur logam di dalamnya. Pada suatu proses fisiologik yang normal, ion

logam esensial sangat berperan aktivitasnya, baik dalam ikatannya dengan

protein, enzym maupun dalam bentuk lainnya. Manusia yang sehat dalam jaringan

tubuhnya selalu ditemukan ion logam yang normal. Sedangkan ion logam yang

ditemukan terlalu rendah pada jaringan tertentu, misalnya darah (Fe), hati (Cu),

Universitas Sumatera Utara

dapat digunakan untuk mendiagnosis adanya kelainan pada orang yang

bersangkutan, yang kemungkinan menderita defisiensi atau penyakit lainnya

(Darmono, 2001).

2.10 Spektrofotometri Serapan Atom

2.10.1 Prinsip Dasar Spektrofotometri Serapan Atom

Spektrofotometri serapan atom adalah suatu metode yang digunakan untuk

mendeteksi atom-atom logam dalam fase gas. Metode ini seringkali

mengandalkan nyala untuk mengubah logam dalam larutan sampel menjadi atom-

atom logam berbentuk gas yang digunakan untuk analisis kuantitatif dari logam

dalam sampel (Bender, 1987).

Spektroskopi serapan atom digunakan untuk analisis kuantitatif unsur-

unsur logam dalam jumlah sekelumit (trace) dan sangat kelumit (ultratrace). Cara

analisis ini memberikan kadar total unsur logam dalam suatu sampel dan tidak

tergantung pada bentuk molekul dari logam dalam sampel tersebut. Cara ini cocok

untuk analisis sekelumit logam karena mempunyai kepekaan yang tinggi (batas

deteksi kurang dari 1 ppm), pelaksanaannya relatif sederhana, dan interferensinya

sedikit. Spektrofotometri serapan atom didasarkan pada penyerapan energi sinar

oleh atom-atom netral dalam bentuk gas (Rohman, 2007).

Proses yang terjadi ketika dilakukan analisis dengan menggunakan

spektrofotometri atom dengan cara absorbs yaitu penyerapan energy radiasi oleh

atom-atom yang berada pada tingkat dasar. Atom-atom tersebut menyerap radiasi

pada panjang gelombang tertentu, tergantung pada sifat atom tersebut. Sebagai

contoh plumbum menyerap radiasi pada panjang gelombang 283,3 nm, kadmium

pada 228,8 nm, natrium pada 589 nm, sementara kalium menyerap pada panjang

Universitas Sumatera Utara

gelombang 766,5 nm. Dengan menyerap energi, maka atom akan memperoleh

energy sehingga suatu atom pada keadaan dasar dapat ditingkatkan menjadi ke

tingkat eksitasi (Rohman, 2007).

Secara eksperimental akan diperoleh puncak-puncak serapan sinar oleh

atom-atom yang dianalisis. Garis-garis spektrum serapan atom yang timbul karena

serapan sinar yang menyebabkan eksitasi atom dari keadaaan azas ke salah satu

tingkat energy yang lebih tinggi disebut garis-garis resonansi (Resonance line).

Garis-garis ini akan dibaca dalam bentuk angka oleh Readout (Rohman, 2007).

Metode spektrofotometri serapan atom berdasarkan pada prinsip absorbsi

cahaya oleh atom. Atom-atom akan menyerap cahaya pada panjang gelombang

tertentu, tergantung pada sifat unsurnya (Rohman, 2007).

Kelemahan spektrofotometri serapan atom adalah sampel harus dalam

bentuk larutan dan tidak mudah menguap dan satu lampu katoda hanya digunakan

untuk satu unsur saja (Fifield, 1983).

Adapun instrumentasi spektrofotometer serapan atom adalah sebagai

berikut:

a. Sumber Radiasi

Sumber radiasi yang digunakan adalah lampu katoda berongga (hallow

cathode lamp). Lampu ini terdiri atas tabung kaca tertutup yang

mengandung suatu katoda dan anoda. Katoda berbentuk silinder berongga

yang dilapisi dengan logam tertentu (Rohman, 2007).

b. Tempat Sampel

Dalam analisis dengan spektrofotometer serapan atom, sampel

yang akan dianalisis harus diuraikan menjadi atom-atom netral yang masih

Universitas Sumatera Utara

dalam keadaan azas. Ada berbagai macam alat yang digunakan untuk

mengubah sampel menjadi uap atom-atomnya, yaitu:

1. Dengan nyala (Flame)

Nyala digunakan untuk mengubah sampel yang berupa cairan

menjadi bentuk uap atomnya dan untuk proses atomisasi. Suhu yang dapat

dicapai oleh nyala tergantung pada gas yang digunakan, misalnya untuk

gas asetilen-udara suhunya sebesar 22000C. Sumber nyala asetilen-udara

ini merupakan sumber nyala yang paling banyak digunakan. Padas umber

nyala ini asetilen sebagai bahan pembakar, sedangkan udara sebagai bahan

pengoksidasi (Rohman, 2007).

2. Tanpa nyala (Flameless)

Pengtoman dilakukan dalam tungku dari grafit. Sejumlah sampel

diambil sedikit (hanya beberapa µL), lalu diletakkan dalam tabung grafit,

kemudian tabung tersebut dipanaskan dengan system elektris dengan cara

melewatkan arus listrik apda 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 energy sinar yang memenuhi kaidah analisis

kuantitatif (Rohamn, 2007).

c. Monokromator

Monokromator merupakan alat untuk memisahkan dan memilih

spectrum sesuai dengan panjang gelombang yang digunakan dalam

analisis dari sekian banyak spectrum yang dihasilkan lampu katoda

berongga (Rohman, 2007).

Universitas Sumatera Utara

d. Detektor

Detektor digunakan untuk mengukur intensitas cahaya yang

melalui tempat pengatoman (Rohman, 2007).

e. Amplifier

Amplifier merupakan suatu alat untuk memperkuat signal yang

diterima dari detector sehingga dapat dibaca alat pencatat hasil (Readout)

(Rohman, 2007).

f. Readout

Readout merupakan suatu alat penunjuk atau dapat juga diartikan

sebagai pencata hasil. Hasil pembacaan dapat berupa angka atau berupa

kurva yang menggambarkan absorbansi atau intensitas emisi (Rohman,

2007).

Gambar 1. Komponen Spektrofotometer Serapan Atom

2.10.2 Bahan Bakar dan Bahan Pengoksidasi

Umumnya bahan bakar yang digunakan adalah hidrogen, asetilen, dan

propan, sedangkan oksidatornya adalah udara, oksigen, dan NO2. Menurut Harris

(1982), temperatur dari berbagai nyala dapat dilihat pada tabel berikut ini:

Tabel 2. Temperatur nyala dengan berbagai kombinasi bahan bakar dan bahan pengoksidasi

Bahan Bakar Oksidasi Temperatur Maksimum (oK)

Universitas Sumatera Utara

Asetilen Udara 2400-2700 Asetilen Nitrogen Oksida 2900-3100 Asetilen Oksigen 3300-3400 Hidrogen Udara 2300-2400 Hidrogen Oksigen 2800-3000 Sianogen Oksigen 4800

Gangguan-gangguan dapat terjadi pada saat dilakukan analisis dengan alat

spektrofotometer serapan atom, gangguan itu antara lain adalah:

a. Gangguan oleh penyerapan non-atomik

Gangguan ini terjadi akibat penyerapan cahaya dari sumber sinar yang

bukan berasal dari atom-atom yang akan dianalisis. Penyerapan non-atomic dapat

disebabkan adanya penyerapan cahaya oleh partikel-partikel pengganggu yang

berada di dalam nyala. Cara mengatasi penyerapan non-atomik ini adalah bekerja

pada panjang gelombang yang lebih besar (Rohman, 2007).

b. Gangguan spectrum

Gangguan spectrum dalam spektrofotometer serapan atom timbul akibat

terjadinya tumpang tindih antara frekuensi-frekuensi garis resonansi unsure yang

dianalisis dengan garis-garis yang dipancarkan oleh unsure lain. Hal ini

disebabkan karena rendahnya resolusi monokromator (Mulja, 1995).

c. Gangguan kimia yang dapat mempengaruhi jumlah atau banyaknya atom di

dalam nyala.

Pembentukan atom-atom netral dalam keadaan azas di dalam nyala sering

terganggu oleh dua peristiwa kimia, yaitu:

Disosiasi senyawa-senyawa yang tidak sempurna disebabkan terbentuknya

senyawa refraktorik (sukar diuraikan dalam api), sehingga akan

mengurangi jumlah atom netral yang ada di dalam nyala.

Universitas Sumatera Utara

Ionisasi atom-atom di dalam nyala akibat suhu yang digunakan terlalu

tinggi. Prinsip analisis dengan spektrofotometer serapan atom adalah

mengukur absorbansi atom-atom netral yang berada dalam keadaan azas.

Jika terbentuk ion maka akan mengganggu pengukuran absorbansi atom-

atom yang mengalami ionisasi tidak sama dengan spectrum atom dalam

keadaan netral (Rohman, 2007).

2.11 Validasi Metode Analisis

Validasi metode analisis adalah suatu tindakan penilaian terhadap

parameter tertentu berdasarkan percobaan laboratorium untuk membuktikan

bahwa parameter tersebut memenuhi persyaratan untuk penggunaannya. Beberapa

parameter analisis yang harus dipertimbangkan dalam validasi metode analisis

adalah sebagai berikut:

a. Kecermatan

Kecermatan adalah ukuran yang menunjukkan derajat kedekatan hasil

analisis dengan kadar analit yang sebenarnya. Kecermatan dinyatakan sebagai

persen perolehan kembali (recovery) analit yang ditambahkan. Kecermatan

ditentukan dengan dua cara, yaitu:

Metode Simulasi

Metode simulasi (Spiked-placebo recovery) merupakan metode yang

dilakukan dengan cara menambahkan sejumlah analit bahan murni ke dalam suatu

bahan pembawa sediaan farmasi (plasebo), lalu campuran tersebut dianalisis dan

hasilnya dibandingkan dengan kadar analit yang ditambahkan (kadar yang

sebenarnya) (Harmita, 2004).

Universitas Sumatera Utara

Metode penambahan baku

Metode penambahan baku (standard addition method) merupakan metode

yang dilakukan dengan cara menambahkan sejumlah analit dengan konsentrasi

tertentu pada sampel yang diperiksa, lalu dianalisis dengan metode yang akan

divalidasi. Hasilnya dibandingkan dengan sampel yang dianalisis tanpa

penambahan sejumlah analit. Persen perolehan kembali ditentukan dengan

menentukan berapa persen analit yang ditambahkan ke dalam sampel dapat

ditemukan kembali (Harmita, 2004).

Menurut Miller (2005), suatu metode dikatakan teliti jika nilai

recoverynya antara 80-120%. Recovery dapat ditentukan dengan menggunakan

metode standar adisi.

b. Keseksamaan (presisi)

Keseksamaan atau presisi diukur sebagai simpangan baku relatif atau

koefisien variasi. Keseksamaan atau presisi merupakan ukuran yang menunjukkan

derajat kesesuaian antara hasil uji individual ketika suatu metode dilakukan secara

berulang untuk sampel yang homogeny. Nilai simpangan baku relatif yang

memenuhi persyaratan adanya keseksamaan metode yang dilakukan (Harmita,

2004).

c. Selektivitas (Spesifisitas)

Selektivitas atau spesifisitas suatu metode adalah kemampuannya yang

hanya mengukur zat tertentu secara cermat dan seksama dengan adanya

komponen lain yang ada di dalam sampel (Harmita, 2004).

d. Linearitas dan rentang

Universitas Sumatera Utara

Linieritas adalah kemampuan metode analisis yang memberikan respon

baik secara langsung maupun dengan bantuan transformasi matematika,

menghasilkan suatu hubungan yang proporsional terhadap konsentrasi analit

dalam sampel. Rentang merupakan batas terendah dan batas tertinggi analit yang

dapat ditetapkan secara cermat, seksama dan dalam linearitas yang dapat diterima

(Harmita, 2004).

e. Batas deteksi dan batas kuantitasi

Batas deteksi merupakan jumlah terkecil analit dalam sampel yang dapat

dideteksi yang masih memberikan respon signifikan, sedangkan batas kuantitasi

merupakan kuantitas terkecil analit dalam sampel yang masih dapat memenuhi

criteria cermat dan seksama (Harmita, 2004).

Universitas Sumatera Utara