LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING Skripsi yang berjudul: Analisis Kadar Logam Pb dan Cu Pada Lumpur Saluran Pembuangan Limbah Laboratorium Kimia Universitas Negeri Gorontalo Dengan Menggunakan Metode Spektrofotometer Serapan Atom Oleh NOVITA N NIM. 441 410 018 Telah Diperiksa Dan Disetujui Untuk Diuji
ANALISIS KADAR LOGAM Pb DAN Cu PADA SALURAN PEMBUANGAN LIMBAH LABORATORIUM KIMIA UNIVERSITAS NEGERI GORONTALO DENGAN MENGGUNAKAN METODE SPEKTROFOTOMETER SERAPAN ATOM Novita N, Mangara Sihaloho, Hendri Iyabu Jurusan Pendidikan Kimia Fakultas Matematika dan IPA ABSTRAK Novita N. 2014. Analisis Kadar Logam Pb Dan Cu Pada Saluran Pembuangan Limbah Laboratorium Kimia Universitas Negeri Gorontalo Dengan Menggunakan Metode Spektrofotometer Serapan Atom. Suatu penelitian di Laboratorium Kimia Universitas Negeri Gorontalo. Skripsi, Jurusan Pendidikan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Gorontalo. Pembimbing I Drs. Mangara Sihaloho, M.Pd dan pembimbing II Hendri Iyabu, S.Pd. M.Si. Penelitian mengenai analisis kandungan logam Pb dan Cu pada lumpur belum pernah dilakukan disekitar saluran pembuangan limbah laboratorium kimia UNG, dengan menggunakan metode spektrofotometer serapan atom. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui kadar logam Pb dan Cu pada lumpur saluran pembuangan limbah laboratoirum kimia Universitas Negeri Gorontalo dengan menggunakan matode Spektrofotometer Serapan Atom. Sampel sebanyak 0,5 gram didestruksi dengan menggunakan larutan HCl sebanyak 10 ml dan HNO 3 8 ml, kemudian diencerkan dengan aquadest pada labu takar 50 ml dan 25 ml, larutan diukur absorbannya dengan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA). Dari hasil penelitian didapatkan bahwa kandungan logam Pb pada titik 2 sebesar 0,002 ppm, dan untuk logam Cu pada titk 1,2,3,4 yaitu 0,210 ppm, 0,348 ppm, 0,485 ppm, 0,426 ppm. Berdasarkan kadar alamiah untuk sedimen yang telah di rekomendasikan Turekian & wedepohl (1961) untuk konsentrasi logam berat alami adalah Pb sebesar 20 ppm dan Cu sebesar 45 ppm. Kandungan logam Pd dan Cu pada lumpur masih dibawah ambang batas. Kata Kunci: Kadar Pb dan Cu, Lumpur, SSA 1 1 Novita N, NIM: 441410018, Jurusan Pendidikan Kimia, Fakultas Matematika dan IPA, Pembimbing 1: Drs Mangara Sihaloho, M.Pd; Pembimbing 2: Hendri Iyabu, S.Pd, M.Si
Pencemaran lingkungan merupakan salah satu faktor rusaknya lingkungan yang akan berdampak pada makhluk hidup di sekitarnya. Sumber pencemaran lingkungan diantaranya berasal dari air, tanah, dan udara. Beberapa faktor pencemaran tersebut disebabkan oleh limbah yang berasal dari industri, domestik, pertanian, laboratorium, dan lain sebagainya (Azamia, 2012). Limbah Laboratorium adalah buangan yang berasal dari laboratorium. Dalam hal ini khususnya adalah laboratorium kimia. Limbah ini dapat berasal dari bahan kimia, peralatan untuk pekerjaan laboratorium dan lain-lain. Limbah laboratorium ini mempunyai resiko berbahaya bagi lingkungan dan makhluk hidup. Kehadiran limbah cukup mengkhawatirkan terutama limbah yang bersumber dari laboratorium kimia. Bahan beracun dan berbahaya banyak digunakan di laboratorium kimia. Limbah beracun dan berbahaya ditunjukkan oleh sifat fisik dan kimia bahan itu sendiri, baik dari jumlah maupun kualitasnya. Kriteria limbah berbahaya dan beracun telah ditetapkan, antara lain mudah terbakar, mudah meledak, korosif, oksidator dan reduktor, iritasi bukan radioaktif, mutagenik, patogenik, mudah membusuk dan lain-lain. Timbal (Pb) termasuk logam berat karena mempunyai berat jenis lebih dari lima kali berat jenis air. Bentuk kimia senyawa Pb yang masuk ke dalam tubuh melalui makanan akan mengendap pada jaringan tubuh, dan sisanya akan terbuang bersama bahan sisa metabolisme, (Sudarwin, 2008). Tembaga (Cu) merupakan logam berat esensial, meskipun beracun tetapi dibutuhkan oleh tubuh dalam kadar yang sedikit. Menurut palar (1994) logam Cu dimasukkan ke dalam metaloenzim dan sistem metabolismenya. Penelitian ini melaporkan hasil : Analisis Kadar Logam Pb Dan Cu Pada Lumpur Saluran Pembuangan Limbah Laboratorium Kimia Universitas Negeri Gorontalo Dengan Menggunakan Metode Spektrofotometer Serapan Atom. Limbah Laboratorium Limbah laboratorium berasal dari buangan hasil reaksi-rekasi berbagai larutan kimia berbahaya dari suatu eksperimen. Larutan kimia tersebut diantaranya mengandung bahan kimia toksik dan logam berat yang berbahaya bagi makhluk hidup dan lingkungan. Bahan kimia merupakan bahan yang berbahaya dan memiliki resiko tinggi bila tercemar ke lingkungan, karena memiliki zat yang bersifat racun (toksik). Pencemaran Logam Berat Pencemaran logam berat terhadap lingkungan merupakan suatu proses yang erat hubungannya dengan penggunaan logam tersebut oleh manusia. Pada awal digunakannya logam sebagai alat, belum diketahui pengaruh pencemaran pada lingkungan. Proses oksidasi dari logam yang menyebabkan perkaratan (sebetulnya) merupakan tanda-tanda adanya hal tersebut di atas. Tahun demi tahun ilmu kimia berkembang dengan cepat dan mulai ditemukannya garam logam (HgNO 3, PbNO 3, HgCl, CdCl, dan lain-lain) serta diperjualbelikannya garam tersebut untuk industri, maka tanda-tanda pencemaran lingkungan mulai
timbul. Suatu proses produksi dalam industri memerlukan suhu tinggi, seperti pertimbangan batu bara, pemurnian minyak dan pengeboran minyak banyak mengeluarkan limbah pencemaran, terutama pada logam-logam yang relatif mudah menguap dan larut dalam air (bentuk ion) seperti As, Cd, Pb, Hg. (Abdullah,2007 : 7). Logam Timbal (Pb) Timbal adalah logam berat yang terdapat secara alami di dalam kerak bumi dan tersebar ke alam dalam jumlah kecil melalui proses alami. Timbal dalam keseharian lebih dikenal dengan nama timah hitam. Timbal bersifat toksik jika terhirup atau tertelan oleh manusia dan di dalam tubuh akan beredar mengikuti aliran darah, diserap kembali di dalam ginjal dan otak, dan di simpan didalam tulang dan gigi. Logam Tembaga (Cu) Tembaga adalah logam merah muda, yang lunak dapat ditempa, dan liat. Tembaga dalam tabel periodik memiliki lambang Cu dengan nomor atom 29 dan memiliki massa atom standar 63,546 g/mol. Logam Cu melebur pada 1038 dan memiliki titk didih 2562. Karena potensial elektroda standarnya posotif (+ 0,34 V untuk pasangan Cu/Cu 2+ ), Cu tak larut dalam asam klorida dan asam sulfat encer, meskipun dengan adanya oksigen Cu bisa larut sedikit (Haruna, 2012). Logam ini banyak digunakan pada pabrik yang memproduksi alat-alat listrik, gelas dan zat warna yang biasanya bercampur dengan logam lain seperti alloi dengan perak, kandium, timah putih dan seng (Meriam, 1994 dalam Haruna, 2012). METODE PENELITIAN Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah Spektrofotometer Serapan Atom, neraca analitik, kaca arloji, labu ukur 100 ml, pipet tetes, gelas kimia, gelas ukur 50 ml, botol sampel, oven, kertas saring, saringan 90 mikron, erlenmeyer, cawan perselin, statif dan klem, labu kedhjal, sedangkan bahan yang digunakan adalah HNO 3, aquadest, Pb(NO 3 ) 2 dan CuSO 4.5H 2 O, HCl, dan Sampel yang digunakan lumpur dari selokan. Prosedur Kerja Pengambilan Sampel Sampel diambil pada permukaan lumpur. Sampel yang telah diambil dimasukkan dalam plastik, lalu dibawa ke Laboratorium. Pengambilan sampel dimulai dari titik empat ke titik satu. Preparasi Sampel Sampel diambil sebanyak 100 gram kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu 100 sampai dicapai berat konstan. Kemudian sampel yang telah kering digerus dengan menggunakan lumpang alu dan selanjutnya disaring dengan menggunakan saringan 90 mikron. Ditimbang 0,5 gram sampel lumpur kemudian
absorbansi di destruksi. Setelah sampel terdestruksi sempurna, Dimasukan lartuan kedalam labu ukur 50 ml, bilas gelas piala sampai bersih dengan aquades, impitkan sampai tanda batas dan kocok sampai homogen. HASIL DAN PEMBAHASAN Pembuatan Kurva Kalibrasi Penentuan kadar timbal (Pb) dan tembaga (Cu) pada lumpur dilakukan dengan menggunakan alat spektrofotometer serapan atom melalui beberapa tahapan. Tahap pertama yaitu membuat kurva kalibrasi dan menentukan konsentrasi logam Pb dan Cu pada sampel. Kurva kalibrasi ini diperoleh dari hasil serapan larutan standar terhadap konsentrasi yang sudah ditentukan. Setelah kurva kalibrasi diperoleh maka kadar timbal (Pb) dan tembaga (Cu) dalam lumpur dapat dicari. Data serapan dari beberapa larutan standar Pb dan Cu yang telah diukur oleh spektrofotometer serapan atom pada panjang gelombang, 283,31 (untuk Pb) dan 324,75 (untuk Cu), sebagaimana disajikan dalam Tabel 4.1. Tabel 4.1 Data Serapan Larutan Standar Timbal (Pb) konsentrasi (ppm) Serapan 0,000 0,000 0,100 0,082 0,300 0,193 0,500 0,304 0,700 0,408 0,900 0,561 Berdasarkan data di atas diperoleh kurva kalibrasi seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.1 berikut. 0.600 0.500 0.400 0.300 0.200 0.100 y = 0,009+ 0,597x R² = 0,998 0.000 0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 Kosentrasi
Absorban Gambar 4.1 Kurva Kalibrasi Larutan Standar Pb(No 3 ) 2 pada Panjang Gelombang 283,31 nm. Berdasarkan kurva di atas persamaan regresi yang diperoleh adalah y = 0,009 + 0,597x dengan harga r 2 = 0,998. Dari harga koefisien korelasi ini menunjukan bahwa variasi konsentrasi Pb(NO 3 ) 2 terhadap serapan (absorban) mempunyai hubungan yang erat. Selain itu, dari kurva dapat dilihat bahwa variasi konsentrasi Pb(NO 3 ) 2 terhadap serapan (absorban) berbanding lurus, artinya semakin besar konsentrasi maka semakin besar pula serapannya. Tabel 4.2 Data Serapan Larutan Standar Tembaga (Cu) Konsentrasi (ppm) Serapan 0,000 0,000 1,000 0,116 3,000 0,301 5,000 0,498 7,000 0,729 9,000 0,917 Berdasarkan data di atas diperoleh kurva kalibrasi seperti yang ditunjukan pada Gambar 4.2 berikut. 1.000 0.900 0.800 0.700 0.600 0.500 0.400 0.300 0.200 0.100 Data serapan larutan Cu disajikan pada tabel 4.2. y = 0,0026 + 0,1018x R² = 0,999 0.000 0.000 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 Kosentrasi (ppm)
konsentrasi kadar Gambar 4.2 Kurva Kalibrasi Larutan Standar CuSO 4 pada Panjang Gelombang 324,75 nm Berdasarkan kurva di atas persamaan regresi yang dihasilkan adalah y = 0,0026+0,1018x, dengan harga r 2 = 0,999. Koefisien korelasi ini menunjukan bahwa variasi konsentrasi CuSO 4 terhadap serapan (absorban) mempunyai hubungan yang erat. Selain itu, dari kurva dapat dilihat bahwa variasi konsentrasi CuSO 4 terhadap serapan (absorban) berbanding lurus, artinya semakin besar konsentrasi maka semakin besar pula serapannya. Penentuan Timbal (Pb) pada Sampel Berikut ini disajikan data hasil pembacaan alat SSA atom terhadap konsentrasi timbal (Pb), sebagaimana disajikan pada (Tabel 4.3). Tabel 4.3 Data Hasil Pembacaan Alat Spektrofotometer Serapan Atom Terhadap Konsentrasi Pb Pada Berbagai Larutan Sampel Kode Sampel Konsentrasi Konsentrasi (ppm) sebenarnya (µg/g) A Tidak terdeteksi Tidak terdeteksi B 0,002 0,2 C Tidak terdeteksi Tidak terdeteksi D Tidak terdeteksi Tidak terdeteksi Berdasarkan data di atas diperoleh grafik konsentrasi kadar logam Pb pada lumpur seperti yang ditunjukan pada Gambar 4.3 berikut. 0.003 0.002 0.002 0.001 0.001 0.000 1 2 3 4 titik
KADAR Gambar 4.3 Grafik Konsentrasi Kadar Logam Pb pada Lumpur Kandungan timbal (Pb) pada keempat sampel tersebut terlihat bahwa hanya pada titik 2 yang mengandung timbal (Pb). Dari hasil tes pada lumpur dari selokan untuk sampel A (titik 1), C (titk 3), dan D (titik 4) tidak terdeteksi kandungan Pb, karena kemungkinan kandungan Pb yang ada pada sampel sangat kecil sehingga tidak dapat terbaca oleh alat SSA. Sedangkan, pada sampel B (titik 2) diperoleh kadar Pb sebanyak 0,002 ppm. Sebagai informasi kadar Pb yang sebenarnya pada titik 2 yaitu 0,2 (µg/g). Penentuan Tembaga (Cu) pada Sampel Berikut ini diperoleh data hasil pembacaan alat spektrofotometer serapan atom terhadap konsentrasi tembaga (Pb), dapat dilihat pada Tabel (4.4) Tabel 4.4 Data Hasil Pembacaan Alat Spektrofotometer Serapan Atom Terhadap Konsentrasi Cu pada Berbagai Larutan Sampel Kode Sampel Konsentrasi (ppm) Konsentrasi Sebenarnya (µg/g) A 0,210 10,5 B 0,348 17,4 C 0,485 24,25 D 0,426 21,3 Berdasarkan data di atas diperoleh grafik konsentrasi kadar logam Cu pada lumpur seperti yang ditunjukan pada Gambar 4.4 berikut ; 0.600 0.500 0.400 0.300 0.200 0.100 0.000 1 2 3 4 TITIK
Gambar 4.4 Grafik konsentrasi kadar logam Cu pada lumpur Kandungan tembaga (Cu) pada keempat sampel tersebut terlihat bahwa setiap sampel mengandung tembaga (Cu) dengan kadar yang berbeda. Hasil tes pada lumpur dari selokan untuk sampel A (titik 1) diperoleh kadar tembaga (Cu) 0,210 ppm. Pada sampel B (titik 2) diperoleh kadar tembaga 0,348 ppm. Sampel C (titik 3) diperoleh kadar tembaga 0,485 ppm dan sampel D (titik 4) diperoleh kadar tembaga 0,426 ppm. Hal ini menunjukan bahwa sampel A, B, C, D mengandung tembaga yang kadarnya belum melewati ambang batas. Sebagai informasi kandungan Cu yang sebenarmya yaitu titik 1 (10,5 µg/g ), titik 2 (17,4 µg/g), titik 3 (24,25 µg/g), dan titik 4 (21,3 µg/g). Pembahasan Data hasil penelitian dengan menggunakan alat Spektrofotometer Serapan Atom (SSA), menunjukkan bahwa pada sampel (lumpur) yang diteliti mengandung logam Pb dan Cu dengan konsentrasi yang berbeda-beda dari empat titik yang diteliti. Pada sampel A (titik 1) yang telah terdestruksi basa memiliki kandungan tembaga sebesar 0,210 ppm sedangkan untuk logam timbal itu sendiri tidak terdeteksi. Sampel B (titik 2) memiliki kandungan tembaga sebesar 0,348 ppm dan untuk logam timbal sebesar 0,002 ppm. Selanjutnya sampel C (titik 3) memiliki kandungan tembaga sebesar 0,485 ppm sedangkan timbal untuk titik ini tidak terdeteksi, dan yang terakhir sampel D (titik 4) memiliki kandungan tembaga sebesar 0,426 ppm sedangkan timbal tidak terdeteksi. Logam timbal (Pb) pada titik 1,3, dan 4 tidak terdeteksi karena kemungkinan kadar Pb yang sangat kecil, adapun alasan lain kemungkinan logam Pb telah terbawa oleh arus atau telah diserap oleh organisme dan tumbuhan yang ada di sekitar selokan. Terdeteksinya logam Pb pada pada sampel B (titik 2) dikarenakan pada titik 2 merupakan tempat pertama keluarnya limbah laboratorium, dimana limbah yang keluar pada saluran akan menumpuk pada titik ini, sehingga logam Pb yang ada pada sampel mudah terdeteksi meskipun dalam jumlah yang kecil. Kehadiran logam timbal (Pb) dan tembaga (Cu) pada lumpur tidak hanya disebabkan karena pembuangan limbah laboratorium kimia maupun laboratorium lain, tetapi dapat di pengaruhi oleh faktor-faktor tertentu. Secara alamiah, Pb dapat masuk kebadan perairan melalui pengkristalan Pb diudara dengan bantuan air hujan, sedangkan Cu masuk kedalam badan perairan sebagai akibat dari peristiwa erosi atau pengikisan batuan mineral dan persenyawaan Cu di atmosfer yang dibawah oleh air hujan (Apriliani, 2010). Logam yang masuk ke dalam lingkungan perairan akan mengalami pengendapan, pengenceran dan dispersi, sehingga mengendap didalam lumpur.berdasarkan penelitian didapatkan bahwa kandungan tembaga (Cu) lebih besar dibandingkan kandungan timbal (Pb), hal ini disebabkan karena kemungkinan besar larutan tembaga lebih banyak digunakan dibandingkan larutan timbal. Pada masing-masing titik memiliki kadar tembaga maupun timbal yang berfariasi. Sampel yang memiliki kandungan tembaga (Cu) paling banyak terdapat pada sampel C (titik 3) sebesar 0,485 ppm, hal ini dikarenakan titik 3 berada tepat keluarnya aliran air dari saluran pipa yang bocor dengan saluran utama. Kemudian
sampel yang memiliki kadar timbal terendah yaitu sampel A (titik 1), rendahnya kadar pada titik ini di karenakan titik 1 jauh dari saluran pembuangan laboratorium kimia. Kandungan logam berat yang terdapat pada air dan sedimen berbeda di setiap perairannya. Hal ini diduga karena terdapat faktor yang mempengaruhi penyerapan dan pelepasan logam tersebut, seperti pengaruh suhu, salinitas dan pola arus (Ghalib dkk, 2013). KESIMPULAN DAN SARAN Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan maka dapat disimpulkan bahwa dari keempat titik yang diteliti mengandung logam tembaga (Cu) dengan kadar yang berbeda-beda, sampel A (titik 1) memiliki kadar sebesar 0,210 ppm, sampel B (titik 2) memiliki kadar sebesar 0,348 ppm, Sampel C (titk 3) memiliki kadar sebesar 0,485 ppm, dan sampel D (titik 4) memiliki kadar sebesar 0,426 ppm. Sedangkan untuk logam timbal (Pb) hanya satu titik yang terdeteksi yaitu titik 2 dengan jumlah kadar sebesar 0,002 ppm. Adapun saran dari penulis yaitu Perlu adanya penelitian yang sama terhadap sampel yang diteliti tetapi menggunakan metode yang berbeda, atau menggunakan metode dan logam yang sama namun sampelnya berbeda misalnya ikan yang ada pada saluran pembuangan limbah laboratorium kimia UNG.
DAFTAR PUSTAKA Azamia, M. 2012. Pengolahan limbah cair laboratorium kimia dalam penurunan kadar organik serta logam berat Fe, Mn, Cr, dengan metode koagulasi dan adsorbsi. Skripsi.Universitas Indonesia : Depok Sudarwin. 2008. Analisis Spasial Pencemaran Logam Berat (Pb Dan Cd) Pada Sedimen Aliran Sungai Dari Tempat Pembuangan Akhir (Tpa) Sampah Jatibarang Semarang. Tesis. Universitas Diponegoro Semarang : Semarang Abdullah, W. 2007. Analisis Merkuri (Hg) Pada Rambut Para Penambang Emas Pasolo Desa Buladu Kecamatan Sumalata Dengan Metode Spektrofotometer Serapan Atom. Universitas Negeri Gorontalo : Gorontalo Haruna. T. E. 2012. Fitoremediasi Pada Media Tanah Yang Mengandung Cu Dengan Mengunakan Kangkung Darat. Universitas Negeri Gorontalo : Gorontalo Apriliani, A. 2010. Pemanfaatan arang ampas tebu sebagai adsorben ion logam Cd, Cr, Cu, dan Pb pada air limbah. Skripsi. Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah : Jakarta Ghalib, M., N. Syahril. R. Sandila. 2013. Analisis Kandungan Logam Pb dan Cu Pada Air dan Sedimen di Perairan Mantang Kabupaten Bintan Provinsi Kepulauan Riau.