ANALISIS KANDUNGAN ION BESI (Fe 3+ ) DAN ION TEMBAGA (Cu 2+ ), TOTAL PADATAN TERLARUT (TDS), DAN TOTAL PADATAN TERSUSPENSI (TSS) DI DALAM AIR SUMUR BOR DI SEKITAR KAWASAN INDUSTRI MEDAN SKRIPSI ADITRA KRISNA T.P SIREGAR 060802023 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013
ANALISIS KANDUNGAN ION BESI (Fe 3+ ) DAN ION TEMBAGA (Cu 2+ ), TOTAL PADATAN TERLARUT (TDS), DAN TOTAL PADATAN TERSUSPENSI (TSS) DI DALAM AIR SUMUR BOR DI SEKITAR KAWASAN INDUSTRI MEDAN SKRIPSI ADITRA KRISNA T.P SIREGAR 060802023 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013
ANALISIS KANDUNGAN ION BESI (Fe 3+ ) DAN ION TEMBAGA (Cu 2+ ), TOTAL PADATAN TERLARUT (TDS), DAN TOTAL PADATAN TERSUSPENSI (TSS) DI DALAM AIR SUMUR BOR DI SEKITAR KAWASAN INDUSTRI MEDAN SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains ADITRA KRISNA T.P SIREGAR 060802023 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013
PERSETUJUAN Judul : ANALISIS KANDUNGAN ION BESI (Fe 3+ ) DAN ION TEMBAGA (Cu 2+ ), TOTAL PADATAN TERLARUT (TDS) DAN TOTAL PADATAN TERSUSPENSI (TSS) DI DALAM AIR SUMUR BOR DI SEKITAR KAWASAN INDUSTRI MEDAN Kategori : SKRIPSI Nama : ADITRA KRISNA T.P SIREGAR Nomor Induk Mahasisw : 060802023 Program Studi : SARJANA (S1) Departemen Fakultas Komisi Pembimbing : : KIMIA : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Disetujui di, Medan, September 2013 Pembimbing 2 Pembimbing 1 Drs. Chairuddin M.Sc Jamahir Gultom Ph.D NIP. 19591231128701001 NIP. 195209251977031001 Diketahui/disetujui Oleh: Departemen Kimia FMIPA USU Ketua, DR. Rumondang Bulan Nst, MS NIP. 195408301985032001
PERNYATAAN ANALISIS KANDUNGAN ION BESI (Fe 3+ ) DAN ION TEMBAGA (Cu 2+ ), TOTAL PADATAN TERLARUT (TDS), DAN TOTAL PADATAN TERSUSPENSI (TSS) DI DALAM AIR SUMUR BOR DI SEKITAR KAWASAN INDUSTRI MEDAN SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, September 2013 ADITRA KRISNA T.P SIREGAR 060802023
PENGHARGAAN Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, berkat kasih dan karunia-nya penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi ini Dengan kerendahan hati penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak Jamahir Gultom, Ph.D selaku pembimbing I dan Bapak Drs. Chairuddin, M.Sc selaku pembimbing II yang telah tulus dan sabar membimbing dan mengarahkan penulis selama penelitian dan penyusunan skripsi ini. Kepada kedua orang tua saya, Bapak tersayang E. Siregar dan Ibu tersayang Y. Hasibuan. Kepada Ibu Rumondang Bulan, MS dan Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku ketua dan Sekretaris Departemen Kimia. Serta kepada Dr. Tamrin M.Sc selaku Dosen Wali yang telah banyak memberikan masukan selama saya kuliah. Kepada seluruh asisten Laboratorium Kimia Analitik FMIPA USU khususnya kepada Indah, Emilia, dan Reh Malem yang telah banyak membantu, memberikan saran serta memberikan segala fasilitas terbaik selama penelitian, Kepada seluruh teman-teman angkatan 2006, khususnya kepada Fely, Agusmanto, Sarlin, Robi, Aspriadi, dan Ardi yang telah memberikan semangat serta bantuan selama ini, kepada Kak Vera yang telah memberikan saran yang membantu dan kepada adik stambuk, Samaria, Melda, dan Naomi. Saya menyadari sepenuhnya bahwa skripsi ini masih banyak kekurangannya, karena keterbatasan saya baik dalam literatur maupun pengetahuan. Oleh karenaa itu saya mengharapkan saran dan masukan yang membangun demi kesempurnaan skripsi ini, dan semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua.
ABSTRAK Telah dilakukan penelitian untuk menentukan kandungan ion besi (Fe 3+ ), ion tembaga (Cu 2+ ), TDS dan TSS di dalam air sumur bor perumahan penduduk di luar Kawasan Industri Medan dan air sumur bor perumahan penduduk di sekitar Kawasan Industri Medan. Penentuan kandungan ion Fe 3+ dan ion Cu 2+ pada air sumur bor dilakukan dengan menggunakan destruksi basah. Pelarut yang digunakan adalah HNO 3(p), dan hasil preparasi sampel dianalisis menggunakan alat Spektrofotometer Serapan Atom pada λ spesifik 248,3 nm untuk ion Fe 3+ dan pada λ spesifik 324,7 nm untuk ion Cu 2+. Sedangkan untuk pengukuran TDS dan TSS menggunakan metode gravimetri. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini menunjukkan bahwa kandungan rata-rata ion Fe 3+ dan ion Cu 2+, TDS dan TSS di dalam air sumur bor perumahan penduduk di luar Kawasan Industri Medan berturut-turut adalah 11,7341 10-2 ppm ; 0,6611 10-4 ppm ; 133,4720 ppm ; dan 0,1666 ppm. Sedangkan kandungan rata-rata ion Fe 3+ dan ion Cu 2+, TDS dan TSS di dalam air sumur bor perumahan penduduk disekitar Kawasan Industri Medan berturut-turut adalah 42,2113 10-2 ppm ; 9,8798 10-4 ppm ; 370,5380 ppm ; 0,2646 ppm.
ANALYSIS OF IRON ION (Fe 3+ ) AND COPPER ION (Cu 2+ ) CONCENTRATION, TOTAL DISSOLVED SOLID (TDS), AND TOTAL SUSPENDED SOLID (TSS) IN ARTESIAN WEEL IN MEDAN INDUSTRIAL PARK ABSTRACT The level of Iron ion (Fe 3+ ), Copper ion (Cu 2+ ), TDS, and TSS had been determined in artesian well outside residents in Medan Industrial Park and residents around Medan Industrial Park. The water sampling were prepared by a wet digestion method with concentrated nitric acid as a solvent. Determined using Atomic Absorption Spectrophotometer at λ spesific 248,3 nm for iron metal ion (Fe 3+ ) and at λ spesific 324,7 nm for copper metal ion (Cu 2+ ). TDS and TSS determination using Gravimetric Method. The results of analysis shows that level of iron ion (Fe 3+ ), copper ion (Cu 2+ ), TDS and TSS in artesian well outside residents in Medan Industrial Park respectively as 11,7341 10-2 ppm ; 0,6611 10-4 ppm ; 133,4720 ppm ; and 0,1666 ppm. Level of iron ion (Fe 3+ ), copper ion (Cu 2+ ), TDS and TSS In artesian well around residents Medan Industrial Park respectively as : 42,2113 10-2 ppm ; 9,8798 10-4 ppm ; 370,5380 ppm ; and 0,2646 ppm
DAFTAR ISI Halaman Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar ii iii iv v vi vii ix x Bab 1. PENDAHULUAN 1 1.1. Latar Belakang 1 1.2. Permasalahan 3 1.3. Pembatasan Masalah 3 1.4. Tujuan Penelitian 3 1.5. Manfaat Penelitian 4 1.6. Lokasi Penelitian 4 1.7. Metodologi Penelitian 4 Bab 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Air 5 2.2. Air Tanah 6 2.2.1. Kontaminasi Air Tanah 7 2.3. Sumur Bor 8 2.4. Logam Besi 8 2.4.1. Manfaat Ion Besi (Fe 3+ ) Sebagai Mikroelemen Tubuh 9 2.4.2. Toksisitas Besi 9 2.5. Logam Tembaga 9 2.5.1. Manfaat Ion Tembaga (Cu 2+ ) Sebagai Mikroelemen Tubuh 10 2.5.2. Toksisitas Tembaga 10 2.6. Standar baku air 10 2.7. Syarat-syarat air minum 11 2.8. Zat padat dalam air 11 2.9. Spektrofotometer Serapan Atom 13 2.9.1. Prinsip Dasar Spektrofotometer Serapan Atom 13 2.9.2. Instrumentasi 14 2.9.3. Gangguan pada SSA dan cara mengatasinya 15 Bab 3. METODE PENELITIAN 17 3.1. Alat-alat 17 3.2. Bahan-bahan 17 3.3. Prosedur Penelitian 18 3.3.1. Pembuatan Larutan Standar Fe 3+ 18 3.3.1.1. Pembuatan Larutan Induk Fe 3+ 1000 ppm 18 3.3.1.2. Pembuatan Larutan Induk Fe 3+ 100 ppm 18 3.3.1.3. Pembuatan Larutan Induk Fe 3+ 10 ppm 18 3.3.1.4. Pembuatan Larutan Induk Fe 3+ 1 ppm 18
3.3.1.5. Pembuatan Larutan Induk Fe 3+ 0,2; 0,4; 0,6; dan 0,8 ppm 18 3.3.1.6. Pembuatan Kurva Kalibrasi Fe 3+ 18 3.3.2 Pembuatan Larutan Standar Cu 2+ 19 3.3.2.1. Pembuatan Larutan Induk Cu 2+ 1000 ppm 19 3.3.2.2. Pembuatan Larutan Induk Cu 2+ 100 ppm 19 3.3.2.3. Pembuatan Larutan Induk Cu 2+ 10 ppm 19 3.3.2.4. Pembuatan Larutan Induk Cu 2+ 1 ppm 19 3.3.2.5. Pembuatan Larutan Induk Cu 2+ 0,2; 0,4; 0,6; dan 0,8 ppm 19 3.3.2.6. Pembuatan Kurva Kalibrasi Cu 2+ 19 3.3.3. Destruksi Sampel 20 3.3.4. Penentuan TDS dan TSS sampel 20 3.4. Bagan Penelitian 21 3.4.1. Absorbansi Larutan Blanko dan larutan Seri Standar Fe 3+ 21 3.4.1.1 Pengukuran Absorbansi Larutan Blanko 21 3.4.1.2 Pengukuran Absorbansi Larutan Seri Standar Besi dan Tembaga (Pembuatan Kurva Kalibrasi) 21 3.4.2. Destruksi Sampel 22 3.4.3. Pengukuran TDS dan TSS sampel 22 3.4.3.1 Penentuan berat awal (Berat Kosong) gelas beaker 22 3.4.3.2 Penentuan berat akhir TDS dan TSS sampel 23 Bab 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 24 4.1. Hasil Penelitian 24 4.1.1. Logam Besi (Fe) 24 4.1.2. Pengolahan Data Logam Besi (Fe) 25 4.1.2.1. Penurunan Persamaan Garis Regresi dengan Metode least square 25 4.1.2.2. Koefisien Korelasi 26 4.1.2.3. Penentuan Batas Deteksi 28 4.1.2.4. Penentuan Kandungan Besi dalam Sampel 29 4.1.3. Logam Tembaga (Cu) 31 4.1.4. Pengolahan Data Logam tembaga (Cu) 32 4.1.4.1. Penurunan Persamaan Garis Regresi dengan Metode least square 32 4.1.2.2. Koefisien Korelasi 33 4.1.2.3. Penentuan Batas Deteksi 35 4.1.2.4. Penentuan Kandungan Tembaga dalam Sampel 36 4.1.5. Penentuan TDS dan TSS sampel 38 4.1.5.1. Penentuan TDS Sampel 38 4.1.5.2. Penentuan TSS Sampel 39 4.2. Pembahasan 40 Bab 5. KESIMPULAN DAN SARAN 40 5.1. Kesimpulan 40 5.2.Saran 40
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 4.1. Kondisi alat SSA Merek Shimadzu tipe AA-7000F pada pengukuran konsentrasi logam Besi (Fe) 24 Tabel 4.2. Data absorbansi larutan seri standar Besi 24 Tabel 4.3. Data Hasil Penurunan persamaan garis regresi untuk logam besi (Fe) 25 Tabel 4.4. Data hasil perhitungan korelasi untuk Besi 27 Tabel 4.5. Kondisi alat SSA Merek Shimadzu tipe AA-7000F pada pengukuran konsentrasi logam Tembaga (Cu) 31 Tabel 4.6. Data absorbansi larutan seri standar Tembaga 31 Tabel 4.7. Data Hasil Penurunan persamaan garis regresi untuk logam Tembaga (Cu) 32 Tabel 4.8. Data hasil perhitungan korelasi untuk Tembaga 34
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1. Skema sederhana dari peralatan Spektrofotometer Serapan atom 14 Gambar 4.1. Kurva kalibrasi larutan standar besi (Fe) 25 Gambar 4.2. Kurva kalibrasi larutan standar tembaga (Cu) 32