BAB II TINJAUAN PUSTAKA. akan dapat digantikan oleh senyawa lainnya. Dalam jaringan hidup, air

Transkripsi

1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Air Air merupakan senyawa kimia yang sangat penting bagi kehidupan umat manusia dan makhluk hidup lainnya dan fungsinya bagi kehidupan tersebut tidak akan dapat digantikan oleh senyawa lainnya. Dalam jaringan hidup, air merupakan medium untuk berbagai reaksi dan proses ekskresi. Air merupakan komponen utama baik dalam tanaman maupun hewan termasuk manusia. Tubuh manusia terdiri dari 60-70% air. Sebagian besar keperluan air sehari-hari berasal dari sumber air tanah dan sungai, air yang berasal dari PAM (air ledeng) juga bahan bakunya berasal dari sungai, oleh karena itu kuantitas dan kualitas sungai sebagai sumber air harus dipelihara (Achmad, 2004). Air merupakan suatu sarana utama untuk meningkatkan derajat kesehatan masyarakat, karena air merupakan salah satu media dari berbagai macam penularan, terutama penyakit perut. Peningkatan kualitas air minum dengan jalan mengadakan pengelolaan terhadap air yang akan diperlukan sebagai air minum dengan mutlak diperlukan terutama apabila air tersebut berasal dari air permukaan (Sutrisno dan Eni, 2002). Saat ini, masalah utama yang dihadapi oleh sumber daya air meliputi kuantitas air yang sudah tidak mampu memenuhi kebutuhan yang terus meningkat dan kualitas air untuk keperluan domestik yang semakin menurun. Kegiatan industri, domestik, dan kegiatan lain berdampak negatif terhadap sumber daya air, antara 5

2 lain menyebabkan penurunan kualitas air. Kondisi ini dapat menimbulkan gangguan, kerusakan, dan bahaya bagi semua makhluk hidup yang bergantung pada sumber daya air (Effendi, 2003). 2.2 Sumber-Sumber Air Menurut Sutrisno dan Eni (2002), berdasarkan sumber-sumbernya, air terbagi atas air laut, air atmosfer, air meteriologik (air hujan), air permukaan dan air tanah Air laut Air laut mempunyai sifat asin, karena air laut mengandung garam NaCl. Kadar garam NaCl dalam air laut sekitar 3%, maka air laut tidak memenuhi syarat untuk air minum Air atmosfir, Air meteriologik (Air hujan) Dalam keadaan murni, sangat bersih, namun dengan adanya pengotoran udara yang disebabkan oleh kotoran-kotoran, industri/debu menyebabkan air hujan tercemar. Apabila air hujan akan dijadikan sebagai sumber air minum hendaknya pada waktu menampung air hujan jangan dimulai pada saat hujan mulai turun, karena masih mengandung banyak kotoran. Air hujan mempunyai sifat agresif terutama terhadap pipa-pipa penyalur maupun bak-bak reservoir, sehingga hal ini akan mempercepat terjadinya korosi (karatan). Air hujan ini mempunyai sifat lunak, sehingga akan boros terhadap pemakaian sabun Air permukaan Air permukaan adalah air hujan yang mengalir di permukaan bumi. Pada umumnya air permukaan ini akan mendapat pengotoran selama pengalirannya, 6

3 misalnya oleh lumpur, batang-batang kayu, daun-daun, kotoran industri kota dan sebagainya. Sumber-sumber air permukaan adalah air sungai dan air danau. a. Air sungai Air sungai dalam penggunaanya sebagai air minum haruslah mengalami suatu pengolahan yang sempurna yaitu pengolahan air dari cara yang sederhana sampai pengolahan yang lengkap (complete treatment process). Air sungai ini pada umumnya mempunyai derajat pengotoran yang tinggi sekali. Debit yang tersedia untuk memenuhi kebutuhan akan air minum pada umumnya dapat mencukupi. b. Air rawa/danau Kebanyakan air rawa ini berwarna yang disebabkan oleh adanya zat-zat organis yang telah membusuk, misalnya asam humus yang larut dalam air yang menyebabkan warna kuning coklat. Dengan adanya pembusukan kadar zat organis tinggi, maka umumnya kadar Fe dan Mn akan tinggi pula dan dalam keadaan kelarutan O 2 kurang sekali (anaerob), maka unsurunsur Fe dan Mn ini akan larut. Pada permukaan air akan tumbuh algae (lumut) karena adanya sinar matahari dan O Air tanah a. Air tanah dangkal Air tanah dangkal terjadi karena daya proses peresapan air dari permukaan tanah. Air tanah dangkal ini dapat pada kedalaman 15,00 m. Air tanah dangkal ini ditinjau dari segi kualitasnya agak baik bila digunakan sebagai 7

4 sumur air minum. Kuantitas air tanah dangkal ini kurang baik dan tergantung pada musim. b. Air tanah dalam Air tanah dalam biasanya terdapat di kedalaman antara m, umumnya tergolong bersih, karena sewaktu proses pengalirannya mengalami penyaringan alamiah dan kebanyakan mikroba sudah tidak ada lagi terdapat di dalamnya. Air tanah dalam kualitasnya lebih baik dari air dangkal, karena penyaringannya lebih sempurna dan bebas dari bakteri. Perubahan musim juga hanya sedikit mempengaruhi air tanah dalam. c. Mata Air Mata air adalah air tanah yang ke luar dengan sendirinya ke permukaan tanah. Mata air yang berasal dari tanah dalam, hampir tidak terpengaruh oleh musim dan kualitas/kuantitasnya sama dengan keadaan air tanah dalam. 2.3 Air Baku Berdasarkan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 16 tahun 2005, bahwa yang dimaksud dengan air baku untuk air minum rumah tangga, yang selanjutnya disebut air baku adalah air yang dapat berasal dari sumber air permukaan, cekungan air tanah dan/atau air hujan yang memenuhi baku mutu tertentu sebagai air baku untuk air minum. Untuk keperluan perencanaan sistem penyediaan air minum, terlebih dahulu perlu diketahui pasokan sumber air 8

5 bakunya berasal dari sumber: air hujan; air tanah terdiri dari mata air, air tanah dangkal, dan air tanah dalam; serta air permukaan (Joko, 2010). Menurut Juju (2012), persyaratan air baku air minum pada dasarnya ada 2 sisi yang harus dipenuhi oleh suatu air baku sistem pengolahan air minum yaitu: a. Segi Kualitas Air yang dipergunakan harus memenuhi syarat-syarat kualitas fisik, kimia, dan biologi yang menjamin bahwa air tersebut akan aman dikonsumsi oleh masyarakat tanpa khawatir akan terkena penyakit bawaan air. Dalam hal ini, air harus memenuhi baku mutu sesuai Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun b. Segi Kuantitas Air yang akan dipergunakan harus tersedia dalam jumlah yang cukup sehingga dapat dipergunakan selama dibutuhkan. Untuk menjaga kehidupan akuatik di dalam sumber air maka terdapat persyaratan pengambilan debit maksimum yang diizinkan yaitu sekitar 20%-40% dari kapasitas sumber. Menurut Effendi (2003), berdasarkan Peraturan Pemerintah No. 20 Tahun 1990 mengelompokkan kualitas air menjadi beberapa golongan menurut peruntukannya. Adapun penggolongan air menurut peruntukannya adalah sebagai berikut: 1. Golongan A Yaitu air yang dapat digunakan sebagai air minum secara langsung, tanpa pengolahan terlebih dahulu. 9

6 2. Golongan B Yaitu air yang dapat digunakan sebagai air baku air minum. 3. Golongan C Yaitu air yang dapat digunakan untuk keperluan perikanan dan peternakan. 4. Golongan D Yaitu air yang dapat digunakan untuk keperluan pertanian, usaha di perkotaan, industri, dan Pembangkit Listrik Tenaga Air. 2.4 Unit Unit Pengolahan Air Unit produksi sistem penyediaan air minum berfungsi untuk mengolah air baku menjadi air minum. Untuk mencapai kualitas air yang sesuai dengan standar kualitas air minum tersebut, air baku diolah dengan pemisahan partikel kasar, proses pemisahan tersuspensi, proses pemisahan terlarut, proses netralisasi, dan proses desinfeksi. Yang dimaksud dengan pengolahan air adalah usaha-usaha teknis yang dilakukan untuk merubah sifat-sifat air tersebut (Joko, 2010). Adapun unit-unit pengolahan air di PDAM Tirtanadi antara lain sebagai berikut: 1. Bendungan Sumber air baku adalah air permukaan Sungai yang diambil melalui bangunan bendungan dengan panjang 25 m (sesuai lebar sungai) dengan tinggi ± 4 m dimana pada sisi kiri bendungan dibuat sekat (channel) berupa saluran penyadap yang lebarnya 2 m dilengkapi dangan pintu pengatur ketinggian air masuk ke intake. 10

7 2. Intake Intake berfungsi untuk pengambilan/penyadapan air baku. Bangunan ini adalah saluran bercabang dua dilengkapi dangan bar screen (saringan kasar) yang berfungsi untuk mencegah masuknya sampah-sampah yang berukuran besar, dan fine screen (saringan halus) yang berfungsi masuknya kotoran-kotoran maupun sampah berukuran kecil yang terbawa arus sungai. Masing-masing saluran dilengkapi dengan pintu pengatur ketinggian air (sluice gate) dan penggerak elektromotor. Pemeriksaan maupun pembersihan saringan dilakukan secara periodik untuk menjaga kestabilan jumlah air masuk. 3. Raw Water Tank (RWT) Raw Water Tank (bak pengendap) merupakan bangunan yang dibangun setelah intake yang terdiri dari 2 unit (4 sel). Setiap unit berdimensi 23,3 m x 20 m, tinggi 5 m yang dilengkapi dengan dua buah inlet gate, dua buah outlate gate, sluice gate dan pintu bilas 2 buah. Raw Water Tank berfungsi sebagai tempat pengendapan partikel-partikel kasar dan lumpur yang terbawa dari sungai dengan sistem sedimentasi (pengendapan). 4. Raw Water Pump (RWP) Raw Water Pump (Pompa Air Baku) berfungsi untuk memompakan air dari RWT ke clearator. RWP ini terdiri dari 16 unit pompa air baku. Kapasitas setiap pompa air baku. Kapasitas setiap pompa 110 l/detik dengan rata-rata 18 m memakai motor AC nominal daya 75 KW. Pada Raw Water Pump (RWP) dilakukan Prechlorination yang berfungsi mengoksidasi zat-zat organik, 11

8 anorganik, dan mengendalikan pertumbuhan lumut (alga) juga menghilangkan polutan-polutan lainnya. 5. Koagulan Bahan yang digunakan sebagai koagulan yaitu tawas. Untuk menentukan dosis tawas yang tepat terlebih dahulu dilakukan uji jartest. Jika pendosisan tawas terlalu rendah, maka pembentukan flok akan terganggu ditandai dengan air yang keruh. Begitu juga bila dosis tawas berlebih maka akan merusak proses pengolahan air, disamping itu sisa Al 3+ tersebut akan bereaksi sehingga terjadi flok-flok yang mengganggu kualitas air. 6. Clearator atau Clarifier (Proses Penjernihan Air) Bangunan Clearator terdiri dari 5 unit dengan kapasitas masing-masing 350 l/detik. Clearator berfungsi sebagai tempat pemisahan antara flok yang bersifat sedimen dengan air bersih sebagai effluent (hasil olahan). Hasil clearator dilengkapi dengan agitator sebagai pengaduk lambat dan selanjutnya dialirkan ke filter. Endapan flok-flok tersebut kemudian dibuang sesuai dengan tingkat ketebalannya secara otomatis. Clearator ini terbuat dari beton berbentuk bulat dengan lantai kerucut yang dilengkapi sekat-sekat pemisah untuk proses-proses sebagai berikut: 1. Primary Reaction Zone 2. Secondary Reaction Zone 3. Return Reaction Zone 4. Clarification Reaction Zone 5. Concentrator. 12

9 7. Filter Dari clearator air dialirkan ke filter untuk menyaring turbidity (kekeruhan), beberapa flok-flok halus dan kotoran lain yang lolos dari clearator melalui pelekatan pada media filter yang berjumlah 24 unit jenis saringan pasir cepat masing-masing menggunakan motor AC nominal daya 5 KVA. Dimensi masing-masing filter ini adalah 5 m, panjang 8,25 m, tinggi 6,25 m, tinggi permukaan air maksimum 5,05 m, serta tebal media filter 114 cm, dengan lapisan sebagai berikut: - Pasir kwarsa, 0,45-1,20 mm, dengan ketebalan 61 cm. - Pasir kwarsa, diameter 1,80-2,00 mm, dengan ketebalan 15 cm. - Krikil halus, diameter 4,75-6,30 mm, dengan ketebalan 8 cm. - Krikil sedang, diameter 6,30-10,00 mm, dengan ketebalan 7,5 cm. - Krikil sedang, diameter 10,00-20,00 mm, dengan ketebalan 7,5 cm. - Kerikil kasar, diameter 20,00 mm 40,00 mm dengan ketebalan 15 cm Dalam jangka waktu tertentu, permukaan filter akan tersumbat oleh flok yang masih tersisa dari proses. Pertambahan ketinggian permukaan air diatas media filter sebanding dengan berlangsungnya penyumbatan (clogging) media filter oleh flok-flok. Selanjutnya dilakukan proses backwash, yaitu pencucian media filter dengan menggunakan sistem aliran balik dengan menggunakan air yang di supply dari pompa reservoir. Proses ini bertujuan untuk mengoptimalkan kembali fungsi filter. Banyaknya air yang dibutuhkan untuk backwash untuk satu buah filter adalah m dan backwash dilakukan 1 x jam, tergantung pada lancar tidaknya penyaringan. 13

10 8. Reservoir Reservoir ini adalah berupa bangunan beton berdimensi panjang 50 m, lebar 40 m, tinggi 7 m, berfungsi untuk menampung air bersih/air olahan setelah melewati media filter dengan kapasitas ± m 3 dan kemudian didistribusikan ke pelanggan melalui reservoir-reservoir distribusi diberbagai cabang. Air bersih yang mengalir dari filter ke reservoir dibubuhi chlor (post chlorination) yang bertujuan untuk membunuh mikroorganisme patogen, sedangkan penambahan larutan kapur jenuh bertujuan untuk menetralisasi ph air. 9. Finish Water Pump(FWP) FWP (pompa distribusi air bersih) berfungsi untuk mendistribusikan air bersih dari reservoir utama di instalasi ke reservoir-reservoir distribusi di cabang melalui pipa transmisi mm dan 800 mm. FWP terdiri dari 5 unit pompa dengan kapasitas masing-masing 375 l/det total head 55 m menggunakan motor AC. 10. Sludge Lagoon Daur ulang adalah cara paling tepat dan aman dalam mengatasi dan meningkatkan kualitas lingkungan. Prinsip ini telah mendorong perusahaan untuk membangun sarana pengolahan limbah berupa sludge lagoon. Lagoon ini berfungsi sebagai media penampung air buangan bekas pencucian sistem pengolahan dan kemudian air tersebut disalurkan kembali ke RWT untuk diproses kembali. 14

11 2.5 Nitrat Menurut Effendi (2003), Nitrat (NO 3 ) adalah bentuk utama nitrogen di perairan alami dan merupakan nutrien utama bagi pertumbuhan tanaman dan algae. Nitrat nitrogen sangat mudah larut dalam air dan bersifat stabil. Senyawa ini dihasilkan dari proses sempurna senyawa nitrogen diperairan. Nitrifikasi yang merupakan proses oksidasi amonia menjadi nitrat dan nitrit adalah proses yang penting dalam siklus nitrogen dan berlangsung pada kondisi aerob. Oksidasi amonia menjadi nitrit dilakukan oleh bakteri Nitrosomonas, sedangkan oksidasi nitrit menjadi nitrat dilakukan oleh bakteri Nitrobacter. Kedua jenis bakteri tersebut merupakan bakteri kemotrofik, yaitu bakteri yang mendapatkan energi dari proses kimiawi. Berikut persamaan reaksi dari oksidasi amonia menjadi nitrit, dan oksidasi nitrit menjadi nitrat: Nitrosomonas 2 NH O 2 2 NO H H 2 O Nitrobacter 2 NO O 2 2 NO 3 - Adanya nitrat (NO 3 - ) dalam air adalah berkaitan erat dengan siklus nitrogen dalam alam. Dalam siklus tersebut dapat diketahui bahwa nitrat dapat terjadi baik dari N 2 atmosfir maupun dari pupuk-pupuk (fertilizer) yang digunakan dan dari oksidasi NO 2 - oleh bakteri dari kelompok Nitrobacter. Nitrat yang terbentuk dari proses-proses tersebut merupakan pupuk dari tanaman-tanaman. Nitrat yang kelebihan dari yang dibutuhkan oleh kehidupan tanaman terbawa oleh air yang merembes melalui tanah, sebab tanah tidak mempunyai kemampuan untuk 15

12 menahannya. Ini mengakibatkan terdapatnya konsentrasi nitrat yang relatif tinggi pada air tanah. Jumlah nitrat (NO - 3 ) dalam usus cenderung untuk berubah menjadi nitrit (NO - 2 ), yang dapat bereaksi langsung dengan haemoglobin dalam darah membentuk methaemoglobine yang dapat menghalangi perjalanan oksigen di dalam tubuh (Sutrisno dan Eni, 2002). Nitrat biasanya ada di dalam air permukaan dalam konsentrasi kecil, dan kemungkinan mencapai konsentrasi tinggi pada air tanah. Dalam jumlah yang berlebihan dapat menimbulkan kelainan pada bayi yang disebut Inflantile Methemoglobinemia. Nitrat adalah unsur yang penting dalam proses protosyntesis tanaman air (Sutrisno dan Eni, 2002). Nitrat merupakan hasil akhir dari oksidasi nitrogen dalam air laut. Kadar nitrogen akan semakin meningkat dengan bertambahnya kedalaman. Peningkatan kadar nitrat di dalam air laut dipengaruhi oleh masuknya limbah-limbah domestik dan pertanian yang banyak mengandung nitrat. Konsentrasi nitrat di perairan selain berasal dari nitrifikasi nitrit, juga berasal dari pengikatan nitrogen bebas dari udara oleh mikroorganisme (Nugroho, 2006). Sumber pencemaran nitrat dalam air umumnya berasal dari limbah industri, septi tank, limbah hewan (ikan dan burung), dan limbah dari angkutan air (kapal, perahu, dan lain-lain). Selain itu limbah dari lahan-lahan pertanian akibat aktivitas pemupukan, penggunaan pestisida, dan lain-lain memberikan kontribusi yang sangat besar terhadap polusi nitrat di dalam air permukaan (Surface water) dan air bawah tanah (Ground water) (Ompusunggu, 2009). 16

13 2.6 Nitrit Di perairan alami, nitrit (NO 2 ) biasanya ditemukan dalam jumlah yang sangat sedikit. Lebih sedikit daripada nitrat, karena bersifat tidak stabil dengan keberadaan oksigen. Nitrit merupakan bentuk peralihan (intermediate) antara amonia dan nitrat (nitrifikasi), dan antara nitrat dan gas nitrogen (denitrifikasi). Denitrifikasi berlangsung pada kondisi anaerob ( Effendi, 2003). Sumber nitrit dapat berupa limbah industri dan limbah domestik. Kadar nitrit pada perairan relatif kecil, karena segera dioksidasi menjadi nitrat. Perairan alami mengandung nitrit sekitar 0,001 mg/l dan sebaiknya tidak melebihi 0,06 mg/l. Di perairan, kadar nitrit jarang melebihi 1 mg/l. Kadar nitrit yang lebih dari 0,05 mg/l dapat bersifat tosik bagi organisme perairan yang sangat sensitif. Untuk keperluan air minum, WHO merekomendasikan kadar nitrit sebaiknya tidak lebih dari 1 mg/l. Bagi manusia dan hewan, nitrit bersifat lebih toksik daripada nitrat. Pada manusia konsumsi nitrit yang berlebihan dapat mengakibatkan terganggunya proses pengikatan oksigen oleh hemoglobin darah, yang selanjutnya membentuk methemoglobin yang tidak mampu mengikat oksigen (Effendi, 2003). Menurut Chandra (2006), dalam keadaan normal, nitrit tidak ditemukan dalam air minum, kecuali dalam air yang berasal dari air tanah akibat adanya proses reduksi nitrat oleh garam besi. Nitrit (NO 2 ) beracun terhadap udang dan ikan karena mengoksidasi Fe 2+ di dalam hemoglobin. Dalam bentuk ini kemampuan darah untuk mengikat oksigen sangat merosot. Mekanisme toksisitas dari nitrit ialah pengaruhnya terhadap transport oksigen dalam darah dan kerusakan jaringan. Akumulasi nitrit di dalam 17

14 tambak dan kolam diduga terjadi sebagai akibat tidak seimbangnya antara kecepatan perubahan dari nitrit menjadi nitrat dan dari amonia menjadi nitrit (Ghufran, 2007). Efek terhadap kesehatan manusia yang ditimbulkan oleh kandungan nitrit ini dalam air adalah serupa dengan apa yang diakibatkan oleh nitrat, yaitu dapat menyebabkan terbentuknya Methemoglobine yang dapat menghambat perjalanan oksigen dalam tubuh, dan dapat menyebabkan Blue baby pada bayi. Selain itu, nitrit adalah zat yang bersifat beracun, sehingga standar persyaratan kualitas air minum yang ditetapkan oleh Dep. Kes. RI tidak memperbolehkan kehadiran nitrit pada air minum. Nitrit adalah penyebab sebenarnya, karena di dalam tubuh nitrit dapat mengikat zat besi dari hemoglobin yang membentuk methemoglobinemia. Asam yang dibentuk dari nitrat dapat bereaksi membentuk nitrosamines yang kebanyakan diketahui berpotensi carcinogen (Sutrisno dan Eni, 2002). Nitrit juga dapat mengakibatkan penurunan tekanan darah karena efek vasodilatasinya. Gejala klinis yang timbul dapat berupa nausea, vomitus, nyeri abdomen, nyeri kepala, pusing, selain itu sianosis dapat muncul dalam jangka waktu beberapa menit sampai 45 menit. Pada kasus yang ringan, sianosis hanya tampak di sekitar bibir dan membran mukosa. Adanya sianosis sangat tergantung dari jumlah total hemoglobin dalam darah (Ompusunggu, 2009). Efek racun yang akut dari nitrit adalah methemoglobinemia, dimana lebih dari 10% hemoglobin diubah menjadi methemoglobin. Bila konversi ini melebihi 70% maka akibatnya akan sangat fatal (Ompusunggu, 2009). 18

15 Tabel 2.1 Kadar Methemoglobin Berdasarkan tabel 2.1 di bawah ini, maka dapat diketahui kadar methemoglobin dan gejala yang akan ditimbulkan. Kadar Methemoglobin Gejala yang timbul 3% Kadar normal 3% - 10% Tidak ada gejala klinis 10% - 15% Kemampuan darah untuk mengangkut oksigen berkurang dan menyebabkan darah menjadi coklat 15% - 20% Terjadi sianosis dimana tuuh berwarna biru abu-abu, biasanya asymtomatic 20% - 45% Sakit kepala, pusing, lemah, kurangnya produktivitas, kesulitan bernafas 45% - 55% Peningkatan depresi pada CNS (Sistem Saraf Pusat) 55% - 65% Koma, seizures, cardiac failur, cardiac arrythmias, metabolic asidosis >65% Resiko tinggi yang dapat menyebabkan kematian 2.7 Sifat Fisik dan Struktur Kimia Nitrat dibentuk dari asam nitrat yang berasal dari amonia melalui proses oksidasi katalitik. Nitrit juga merupakan hasil metabolisme dari siklus nitrogen. Bentuk pertengahan dari nitrifikasi dan denitrifikasi. Nitrat dan nitrit adalah komponen yang mengandung nitrogen berikatan dengan atom oksigen, nitrat mengikat 3 atom oksigen sedangkan nitrit mengikat 2 atom oksigen. Di alam nitrat sudah diubah menjadi bentuk nitrit atau bentuk lainnya (Ompusunggu, 2009). 19

16 Struktur Kimia Nitrat Struktur Kimia Nitrit O N O N - - O - O O Berat molekul 62,05 Berat molekul 46,006 Pada kondisi yang normal, baik nitrat maupun nitrit adalah komponen yang stabil, tetapi pada suhu yang tinggi akan tidak stabil. Nitrat sangat berbahaya untuk didekati karena dapat terbentuk gas beracun dan bila terbakar dapat menimbulkan ledakan. Bentuk garam dari nitrat dan nitrit tidak berwarna dan tidak berbau serta tidak berasa, bersifat higroskopis (Ompusunggu, 2009). 2.8 Spektrofotometri Spektrofotometer visible adalah pengukuran panjang gelombang dan intensitas sinar ultraviolet dan cahaya tampak yang diabsorbsi oleh sampel. Sinar tampak berada pada panjang gelombang nm. Spektrum ini sangat berguna untuk pengukuran secara kuantitatif (Ompusunggu, 2009). Spektrofotometer adalah alat untuk mengukur transmitan atau absorban suatu contoh sebagai fungsi panjang gelombang, pengukuran terhadap suatu deret contoh pada suatu panjang gelombang tunggal mungkin juga dapat dilakukan. Alat-alat demikian dapat dikelompokkan baik sebagai manual atau perekam, maupun sebagai sinar tunggal atau sinar rangkap (Day dan Underwood, 2000). Prinsip dari alat ini yaitu radiasi pada rentang panjang gelombang nm dilewatkan melalui suatu larutan senyawa. Elektron-elektron pada ikatan di dalam 20

17 molekul menjadi tereksitasi sehingga menempati keadaan kuantum yang lebih tinggi dan dalam proses menyerap sejumlah energi yang melewati larutan tersebut. Semakin longgar elektron tersebut ditahan di dalam ikatan molekul, semakin panjang gelombang (energi lebih rendah) radiasi yang diserap (Watson, 2010). Suatu spektrofotometer tersusun dari sumber spektrum tampak yang kontinyu, monokromator, sel pengabsorbsi untuk larutan sampel atau blanko, dan suatu alat untuk mengukur perbedaan antara sampel dan blanko ataupun pembanding (Khopkar, 2003). Menurut Muldja (1995), alat-alat instrumentasi Spektrofotometer UV-Visible terdiri dari: 1. Sistem Optik Pada umumnya konfigurasi dasar setiap spektrofotometer UV-Visible berupa susunan peralatan optik yang terkontruksi sebagai berikut: SR M SK D A VD Keterangan: SR M SK D A VD = Sumber Radiasi = Monokromator = Sampel Kompratemen = Detektor = Amplifier atau penguat = Visual Display 21

18 2. Sumber Radiasi Beberapa sumber radiasi yang dipakai pada spektrofotometer UV-Vis adalah lampu deuterium, lampu tungsen, dan lampu merkuri. Sumber radiasi Deuterium dapat dipakai pada daerah panjang gelombang 190 nm sampai 380 nm (daerah ultraviolet dekat), karena pada rentang panjang gelombang tersebut sumber radiasi deuterium memberikan dua garis spektra yang dapat dipakai uintuk mengecek ketepatan panjang gelombang pada spektrofotometer UV-Vis. 3. Monokromator Monokromator berfungsi untuk mendapatkan radiasi monokromatis dari sumber radiasi polikromatis. 4. Sel atau Kuvet Sel atau kuvet merupakan wadah sampel yang akan dianalisis. Ditinjau dari bahan yang dipakai membuat kuvet, ada 2 macam kuvet yaitu, kuvet dari leburan silika (kuarsa) dan kuvet dari gelas. 5. Detektor Detektor merupakan salah satu bagian dari spektrofotometer UV-Vis yang penting. Oleh karena itu, kualitas detektor akan menentukan kualitas spektrofotometer UV-Vis. Fungsi detektor di dalam spektrofotometer adalah mengubah sinyal radiasi yang diterima menjadi sinyal elektronik. 22

19 Beberapa persyaratan yang harus dipenuhi oleh detektor dalam spektrofotometer UV-Vis antara lain: a. Detektor harus mempunyai kepekaan yang tinggi terhadap radiasi yang diterima, tetapi harus memberikan noise yang sangat minimum (rendah). b. Detektor harus mempunyai kemampuan untuk memberikan respon terhadap radiasi pada daerah panjang gelombang yang lebar (UV-Vis). c. Detektor harus memberikan respon terhadap radiasi dalam waktu yang serempak. d. Detektor harus memberikan jaminan terhadap respon kuantitatif dan sinyal elektronik yang dikeluarkan harus berbanding lurus dengan sinyal yang diterima. e. Sinyal elektronik yang diteruskan oleh detektor harus diamplifikasikan oleh penguat (amplifier) ke recorder (pencatat). 23