) DAN AIR HASIL REBUSAN BERDASARKAN PENGARUH WAKTU PEREBUSAN DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM

Transkripsi

1 1 ANALISIS ION BESI (Fe 3+ ), ZINKUM (Zn 2+ ) DAN KALSIUM (Ca 2+ ) PADA SAYUR BAYAM HIJAU (Amaranthus tricolor), BAYAM MERAH (Blitum rubrum) DAN AIR HASIL REBUSAN BERDASARKAN PENGARUH WAKTU PEREBUSAN DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM TESIS Oleh MUHAMMAD RIDWAN HARAHAP /KIM FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012

2 2 ANALISIS ION BESI (Fe 3+ ), ZINKUM (Zn 2+ ) DAN KALSIUM (Ca 2+ ) PADA SAYUR BAYAM HIJAU (Amaranthus tricolor), BAYAM MERAH (Blitum rubrum) DAN AIR HASIL REBUSAN BERDASARKAN PENGARUH WAKTU PEREBUSAN DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM TESIS Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains Dalam Program Studi Magister Ilmu Kimia pada Fakultas Matematik Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas SumateraUtara Oleh MUHAMMAD RIDWAN HARAHAP /KIM FAKULTAS MATEMATIK DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012

3 3 JUDUL TESIS : ANALISIS ION BESI (Fe 3+ ), ZINKUM (Zn 2+ ) DAN KALSIUM (Ca 2+ ) PADA SAYUR BAYAM HIJAU (Amaranthus tricolor), BAYAM MERAH (Blitum rubrum) DAN AIR HASIL REBUSAN BERDASARKAN PENGARUH WAKTU PEREBUSAN DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM Nama Mahasiswa : Muhammad Ridwan Harahap Nomor Pokok : Program Studi : Kimia Menyetujui Komisi Pembimbing (Prof. Dr. Zul Alfian, MSc) Ketua (Prof. Dr. Harry Agusnar, MSc, M. Phil. ) Anggota Ketua Program Studi, Dekan (Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D) (Dr. Sutarman, M.Sc) Tanggal lulus : 13 Agustus 2012

4 4 Telah diuji pada : Hari / Tanggal : Senin, 13 Agustus 2012 PANITIA PENGGUJI TESIS Ketua : Prof. Dr. Zul Alfian, M.Sc Anggota : 1. Prof. Dr. Harry Agusnar, M.Sc, M. Phil. 2. Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D 3. Prof. Dr. Harlem Marpaung 4. Dr. Hamonangan Nainggolan, M.Sc

5 5 PERNYATAAN ORISINALITAS ANALISIS ION BESI (Fe 3+ ), ZINKUM (Zn 2+ ) DAN KALSIUM (Ca 2+ ) PADA SAYUR BAYAM HIJAU (Amaranthus tricolor), BAYAM MERAH (Blitum rubrum) DAN AIR HASIL REBUSAN BERDASARKAN PENGARUH WAKTU PEREBUSAN DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM Tesis Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam tesis ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan disuatu Perguruan Tinggi dan sepanjang pengetahuan saya tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali secara tertulis diacu dalam naskah dan disebutkan sumbernya dalam daftar pustaka. Medan, 13 Agustus 2012 Penulis Muhammad Ridwan Harahap NIM

6 6 PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Sebagai sivitas akademika, saya yang bertanda tangan dibawah ini : Nama : Muhammad Ridwan Harahap NIM : Program Studi : Magister Ilmu Kimia Jenis karya ilmiah : Tesis Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Hak Bebas Royalti Non Eksklusif (Non Exclusive Royalty Free Right) atas tesis saya yang berjudul : ANALISIS ION BESI (Fe 3+ ), ZINKUM (Zn 2+ ) DAN KALSIUM (Ca 2+ ) PADA SAYUR BAYAM HIJAU (Amaranthus tricolor), BAYAM MERAH (Blitum rubrum) DAN AIR HASIL REBUSAN BERDASARKAN PENGARUH WAKTU PEREBUSAN DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan hak bebas royalti non eksklusif ini, berhak menyimpan, mengalih media, memformat, mengelola dalam bentuk data base, merawat dan mempublikasikan tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan pemegang dan atau sebagai pemilik hak cipta. Medan, 13 Agustus 2012 Muhammad Ridwan Harahap NIM

7 7 ANALISIS ION BESI (Fe 3+ ), ZINKUM (Zn 2+ ) DAN KALSIUM (Ca 2+ ) PADA SAYUR BAYAM HIJAU (Amaranthus tricolor), BAYAM MERAH (Blitum rubrum) DAN AIR HASIL REBUSAN BERDASARKAN PENGARUH WAKTU PEREBUSAN DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM ABSTRAK Telah dilakukan analisis ion Besi (Fe 3+ ), Zinkum (Zn 2+ ) dan Kalsium (Ca 2+ ) pada sayur bayam hijau (Amaranthus tricolor), bayam merah (Blitum rubrum) dan air hasil rebusan berdasarkan pengaruh waktu perebusan dengan metode Spektrofotometri Serapan Atom. Preparasi awal sampel dicuci, dibersihkan lalu dikeringkan. Kemudian dilakukan proses pengabuan dengan memasukkan sampel kedalam tanur pada suhu 500 o C. Sampel yang sudah menjadi abu diawetkan untuk memperoleh larutan sampel sesuai dengan SNI pengawetan sampel masing-masing logam. Parameter analisis dengan SSA meliputi kondisi optimum, kurva kalibrasi unsur, dan rentang konsentrasi terpakai. Hasil penelitian menunjukkan pada bayam Hijau (Amaranthus tricolor) diperoleh konsentrasi logam Besi (Fe) sebesar 2,3240 mg/kg, logam Zinkum (Zn) sebesar 5,2846 mg/kg, dan logam Kalsium (Ca) sebesar 127,866 mg/kg. Untuk kandung logam pada air rebusan awal diperoleh konsentrasi logam Besi (Fe) sebesar 0,0943 mg/kg, logam Zinkum (Zn) sebesar 0,0219 mg/kg, logam Kalsium (Ca) sebesar 0,0675 mg/kg. Setelah dipanaskan kembali konsentrasi logam Besi (Fe) sebesar 0,1898 mg/kg, logam Zinkum (Zn) sebesar 0,0758 mg/kg, logam Kalsium (Ca) sebesar 0,1437 mg/kg. Sedangkan bayam merah (Blitum rubrum) diperoleh konsentrasi konsentrasi logam Besi (Fe) sebesar 2,6926 mg/kg, logam Zinkum (Zn) sebesar 10,4150 mg/kg, dan logam Kalsium (Ca) sebesar 200,616 mg/kg. Untuk kandung logam pada air rebusan awal diperoleh konsentrasi logam Besi (Fe) sebesar 0,1164 mg/kg, logam Zinkum (Zn) sebesar 0,1030 mg/kg, logam Kalsium (Ca) sebesar 0,1423 mg/kg. Setelah dipanaskan kembali konsentrasi logam Besi (Fe) sebesar 0,1523 mg/kg, logam Zinkum (Zn) sebesar 0,2106 mg/kg, logam Kalsium (Ca) sebesar 0,4397 mg/kg. Dari hasil yang diperoleh maka sayur bayam sangat baik untuk dikonsumsi oleh manusia dewasa sesuai dengan peraturan Departemen Kesehatan RI tahun Kata Kunci : Bayam Hijau, Bayam Merah, Logam, SSA

8 8 ANALYSIS OF IRON (Fe 3+ ), ZINKUM (Zn 2+ ) and Calcium (Ca 2+ ) VEGETABLES IN GREEN SPINACH (Amaranthus tricolor), RED SPINACH (Blitum rubrum) AND WATER OF BOILING IN INFLUENCE TIME BY ATOMIC ABSORPTION SPECTROPHOTOMETRY METHOD ABSTRACT Metal ion analysis has been performed (Fe 3+ ), Zinkum (Zn 2+ ) and calcium (Ca 2+ ) on the green spinach (Amaranthus tricolor), red spinach (Blitum rubrum) and the boiling water with the influence time of the Atomic Absorption Spectrophotometric method. Initial preparation of samples are washed, cleaned and dried. Process is then performed by inserting the sample in to furnace at a temperature of 500 o C. Samples that have been reduced to ashes preserved to obtain the sample solution in accordance with SNI preservation of samples of each metal. Parameter analysis of the AAS include the optimum conditions, calibration curve element, and a range of concentrations used. The results showed the Green spinach (Amaranthus tricolor) obtained the metal concentrations of Iron (Fe) of 2,3240 mg/kg, Zinkum metal (Zn) of 5,2846 mg/kg, and the metal calcium (Ca) of 127,866 mg/kg. For beginning of the cooking water metal concentrations of Iron (Fe) of 0,0943 mg/kg, Zinkum metal (Zn) of 0,0219 mg/kg, metal calcium (Ca) of 0,0675 mg/kg. After a reheated concentration of the metal iron (Fe) of 0,1898 mg/l, Zinkum metal (Zn) of 0,0758 mg/kg, metal calcium (Ca) of 0,1437 mg/kg. While the red spinach (Blitum rubrum) concentrations obtained metal concentration Iron (Fe) of 2,6926 mg/kg, Zinkum metal (Zn) of 10,4150 mg/kg, and the metal calcium (Ca) of 200,616 mg/kg. For beginning of the cooking water metal concentrations of Iron (Fe) of 0,1164 mg/kg, Zinkum metal (Zn) of 0,1030 mg/kg, metal calcium (Ca) of 0,1423 mg/kg. After a reheated concentration of the metal iron (Fe) of 0,1523 mg/kg, Zinkum metal (Zn) of 0,2106 mg/kg, metal calcium (Ca) of 0,4397 mg/kg. From the results obtained so spinach is good for human consumption by adults in compliance with the Department of Health in Keywords: Green Spinach, Red Spinach, Metal, AAS

9 9 DAFTAR RIWAYAT HIDUP DATA PRIBADI Nama : Muhammad Ridwan Harahap Tempat dan Tanggal Lahir : Medan, 27 Nopember 1986 Alamat Rumah : Jln. Kapten M. Jamil Lubis No. 72 Medan E mail : muhammad.ridwan.harahap@usu.ac.id DATA PENDIDIKAN SD INPRES Bandar Selamat Medan SLTP NEGERI 17 MEDAN SMA NEGERI 11 MEDAN STRATA -1 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

10 10 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang memberi limpahan rahmat dan hidayah-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini. Dengan selesainya tesis ini, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada : Rektor, Bapak Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DMTH, M.Sc, CTM, SpA(K), atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan kepada penulis untuk menyelesaikan Program Magister, Dekan FMIPA Dr. Sutarman, M.Sc. Dan Ketua Program Studi Kimia, Bapak Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph.D. Atas kesempatan yang telah diberikan kepada penulis untuk menjadi mahasiswa Program Mangister pada Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara. Terima kasih yang sebesar-besarnya dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada : 1. Bapak Prof. Dr. Zul Alfian, M.Sc, selaku Dosen Pembimbing Utama dan Bapak Prof. Dr. Harry Agusnar, M.Sc, M.Phil, selaku Anggota Komisi Pembimbing yang setiap saat dengan penuh perhatian dan selalu menyediakan waktu untuk memberikan bimbingan, saran dan motivasi sehingga tesis ini dapat penulis selesaikan. 2. Bapak Prof. Basuki Wirjosentono, MS, Ph. D. Bapak Prof. Dr. Harlem Marpaung, Bapak Dr. Hamonangan Nainggolan, M.Sc. Selaku dosen pembanding yang banyak memberikan saran dan masukan dalam penulisan tesis ini. 3. Bapak Prof. Rizabuana Ismail, M.Phil, Ph.D yang telah banyak memberikan bantuan moril dan dorongan kepada penulis. 3. Ayahanda Effendi Harahap, Ibunda Almh. Mardiah Nasution, Ibu Nita Lubis, Kakanda Elvimar Yanum Harahap, S.Pd, Abangda Edi Lokot Harahap, M.Si, Kakanda Nurgayah Harahap, Kakanda Elida Harahap, S.Pd, Kakanda Mauliani

11 11 Harahap, S.Pd dan seluruh keluarga atas doa serta dukungannya baik moril maupun material. 4. Adinda tercinta Ratri Karmilaningtyas, S.Si yang merupakan semangat dan motivator bagi penulis selama mengikuti program Magister Ilmu Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. 5. Bapak dan Ibu Dosen serta pegawai Sekolah Pascasarjana Program Studi Ilmu Kimia yang telah memberikan ilmu dan motivasi bagi penulis. 6. Bapak Kepala dan beserta seluruh pegawai UPT PP LIDA USU yang telah memberikan ilmu dan motivasi bagi penulis, atas izin dan bantuannya saya ucapkan terima kasih. 7. Teman-teman mahasiswa angkatan 2010, Kakak Evi Srivita, Kakak Mawar Indah, T. Rahmi, Abang Mulia M., Abang Irwan P., Engellina, Riani Sari, Yunita Salmah dan teman teman seperjuangan lainnya di Program Studi Magiter Ilmu yang telah banyak memberikan bantuan moril dan dorongan kepada penulis. Penulis menyadari bahwa tesis ini masih banyak kekurangan dan masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun dari pihak pembaca untuk kesempurnaan bagi penelitian dan kemajuan ilmu. Amin. Medan, Agustus 2012 Muhammad Ridwan Harahap

12 12 ABSTRAK ABSTRACT RIWAYAT HIDUP KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR ISI Halaman i ii iii iv vi xi xiii BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Permasalahan Pembatasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Lokasi Penelitian Metodologi Penelitian 4 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA Mengenal Tanaman Bayam Jenis jenis Bayam Sistematika Tanaman Bayam Kandungan Bayam Hijau (Amaranthus tricolor) Khasiat Bayam Logam Besi (Fe) Sifat sifat logam Besi Logam Besi dalam kehidupan manusia 10

13 Zinkum (Zn) Sifat sifat logam Zinkum Logam Zinkum dalam kehidupan manusia Kalsium (Ca) Sifat sifat logam Kalsium Logam Kalsium dalam kehidupan manusia Spektrofotometri Serapan Atom (SSA) Instrumentasi Spektrofotometri Serapan Atom Peralatan SSA Sumber radiasi Nyala Sistem pembakar pengabutan (nebulizer) Monokromator Detektor Read out Sistem Atomisasi dengan tungku Kegunaan Spektrofotometri Serapan Atom Faktor faktor gangguan dalam SSA 19 BAB 3 METODE DAN BAHAN PENELITIAN Alat alat dan Bahan Alat alat yang digunakan Bahan bahan yang digunakan Prosedur Kerja Cara pengambilan Sampel Persiapan contoh uji/preparasi sampel dengan pengabuan (SNI ) Perebusan Sayur bayam Perebusan sayur bayam setelah didiamkan selama 4 jam 21

14 Pembuatan larutan standar besi (SNI ) Pembuatan larutan stándar besi 1000 mg/l Pembuatan larutan stándar besi 100 mg/l Pembuatan larutan standar besi 10 mg/l Pembuatan larutan seri standar besi 0; 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5; 3 mg/l Pembuatan kurva standar besi dan penentuan kadar besi pada sampel Pembuatan larutan standar zinkum (SNI ) Pembuatan larutan stándar zinkum 1000 mg/l Pembuatan larutan stándar zinkum 100 mg/l Pembuatan larutan standar zinkum 10 mg/l Pembuatan larutan seri standar zinkum 0; 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5; 3 mg/l Pembuatan kurva standar zinkum dan penentuan kadar zinkum pada sampel Pembuatan larutan standar kalsium (SNI ) Pembuatan larutan stándar kalsium 1000 mg/l Pembuatan larutan stándar kalsium 100 mg/l Pembuatan larutan standar kalsium 10 mg/l Pembuatan larutan seri standar kalsium 0; 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5; 3 mg/l Pembuatan kurva standar kalsium dan penentuan Kadar kalsium pada sampel Persiapan dan pengawetan contoh uji Bagan Penelitian Persiapan contoh uji/preparasi sampel dengan

15 15 pengabuan (SNI ) Perebusan Sayur Bayam Perebusan Sayur Bayam setelah didiamkan selama 4 jam Pembuatan Kurva Kalibrasi Besi (Fe) menggunakan SSA Nyala (SNI ) Pembuatan Kurva Kalibrasi Zinkum (Zn) menggunakan SSA Nyala (SNI ) Pembuatan Kurva Kalibrasi Kalsium (Ca) menggunakan SSA Nyala (SNI ) Persiapan dan Pengawetan Contoh uji Fe (SNI ) Persiapan dan Pengawetan Contoh uji Zn (SNI ) Persiapan dan Pengawetan Contoh uji Ca (SNI ) 31 BAB 4 HASIL PENELITIAN Hasil Penelitian Pengukuran Kandungan Besi (Fe) Penurunan garis regresi dengan Metode Least Square Perhitungan Koefisien Korelasi Penentuan kadar logam Besi (Fe) Penentuan kadar logam Besi (Fe) dalam satuan berat Pengukuran Kandungan Zinkum (Zn) Penurunan garis regresi dengan Metode Least Square Perhitungan Koefisien Korelasi Penentuan kadar logam Zinkum (Zn) Penentuan kadar logam Zinkum (Zn) dalam satuan berat 43

16 Pengukuran Kandungan Kalsium (Ca) Penurunan garis regresi dengan Metode Least Square Perhitungan Koefisien Korelasi Penentuan kadar logam Kalsium (Ca) Penentuan kadar logam Kalsium (Ca) dalam satuan berat Pembahasan 51 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran 53 DAFTAR PUSTAKA 55

17 17 DAFTAR TABEL Nomor Judul Halaman Tabel 2.1. Kandungan zat nutrisi pada tanaman bayam per 100 g 7 porsi bayam Tabel 2.2. Kandungan mineral pada tanaman bayam per 100 g porsi 7 bayam Tabel 4.1. Kondisi alat SSA Merek Shimadzu tipe AA-6300 pada 32 pengukuran konsentrasi logam Besi (Fe) Tabel 4.2. Data Absorbansi larutan seri standar logam Besi 32 Tabel 4.3. Hasil pengukuran absorbansi logam Besi (Fe) dalam 33 sampel Tabel 4.4. Penurunan persamaan garis regresi dengan metode Least 34 Square untuk logam Besi (Fe) Tabel 4.5. Hasil pengukuran kadar logam Besi (Fe) dalam sampel 36 Tabel 4.6. Hasil pengukuran kadar logam Besi (Fe) dalam sampel 37 Tabel 4.7. Kondisi alat SSA Merek Shimadzu tipe AA-6300 pada 38 pengukuran konsentrasi logam Zinkum (Zn) Tabel 4.8. Data absorbansi larutan seri standar logam Zinkum (Zn) 38 Tabel 4.9. Hasil pengukuran absorbansi logam Zinkum (Zn) dalam 39 sampel Tabel Penurunan persamaan garis regresi dengan metode Least 40 Square untuk logam Zinkum (Zn) Tabel Hasil pengukuran kadar logam Zinkum (Zn) dalam 42 sampel Tabel Hasil pengukuran kadar logam Zinkum (Zn) dalam 43

18 18 sampel Tabel Kondisi alat SSA Merek Shimadzu tipe AA-6300 pada 44 pengukuran konsentrasi logam Kalsium (Ca) Tabel Data absorbansi larutan seri standar logam Kalsium (Ca) 44 Tabel Hasil pengukuran absorbansi logam Kalsium (Ca) dalam 45 sampel Tabel Penurunan persamaan garis regresi dengan metode Least 46 Square untuk logam Kalsium (Ca) Tabel Hasil pengukuran kadar logam Kalsium (Ca) dalam 48 sampel Tabel Hasil pengukuran kadar logam Kalsium (Ca) dalam sampel 49

19 19 DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Halaman Gambar 2.1. Bayam Hijau (Amaranthus tricolor) 6 Gambar 2.2. Bayam Merah (Blitum rubrum) 6 Gambar 2.3. Struktur Hemoglobin 11 Gambar 2.4. Sistematis Ringkas dari Alat Spektrofotometri Serapan 14 Atom Gambar 2.5. Spektrofotometri Serapan Atom dan alat-alat gelas yang 18 digunakan dalam analisis Gambar 4.1. Kurva kalibrasi larutan seri standar Besi (Fe) 33 Gambar 4.2. Kurva kalibrasi larutan seri standar Zinkum (Zn) 39 Gambar 4.3 Kurva kalibrasi larutan seri standar Kalsium (Ca) 45