ANALISIS MINERAL KALSIUM DAN MAGNESIUM PADA AIR MINUM PDAM TIRTANADI DI BEBERAPA LOKASI DI KOTA MEDAN SKRIPSI OLEH: FRIKSON TRY HARYADI HUTASOIT NIM 101501069 PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014 1
ANALISIS MINERAL KALSIUM DAN MAGNESIUM PADA AIR MINUM PDAM TIRTANADI DI BEBERAPA LOKASI DI KOTA MEDAN SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Farmasi pada Fakultas Farmasi OLEH: FRIKSON TRY HARYADI HUTASOIT NIM 101501069 PROGRAM STUDI SARJANA FARMASI FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014 2
PENGESAHAN SKRIPSI ANALISIS MINERAL KALSIUM DAN MAGNESIUM PADA AIR MINUM PDAM TIRTANADI DI BEBERAPA LOKASI DI KOTA MEDAN OLEH: FRIKSON TRY HARYADI HUTASOIT NIM 101501069 Dipertahankan dihadapan Panitia Penguji Skripsi Fakultas Farmasi Pada Tanggal: 14 Juni 2014 Pembimbing I, Panitia Penguji, Drs. Immanuel S. Meliala, M.Si., Apt. NIP 195001261983031002 Dr. Muchlisyam, M.Si., Apt. NIP 195006221980021001 Pembimbing II, Drs. Immanuel S. Meliala, M.Si., Apt. NIP 195001261983031002 Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.App.Sc., Apt. NIP 195006071979031001 Drs. Maralaut Batubara, M.Phil, Apt. NIP 105101311976031003 Dra. Tuty Roida Pardede, M.Si., Apt. NIP 195401101980032001 Medan, Juni 2014 Fakultas Farmasi Dekan, Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt. NIP 195311281983031002 3
KATA PENGANTAR Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena limpahan rahmat kasih dan karunianya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini yang berjudul Analisis Mineral Kalsium dan Magnesium pada Air Minum PDAM Tirtanadi di Beberapa Lokasi di Kota Medan. Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana farmasi pada Fakultas Farmasi. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada Bapak Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt., selaku Dekan Fakultas Farmasi yang telah memberikan fasilitas selama masa pendidikan. Bapak Drs. Immanuel S. Meliala, M.Si., Apt., dan Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.App.Sc., Apt., selaku pembimbing yang telah memberikan waktu, bimbingan dan nasehat selama penelitian hingga selesainya penyusunan skripsi ini. Bapak Prof. Dr. rer. nat. Effendy De Lux Putra S.U., Apt., selaku penasehat akademik yang memberikan bimbingan kepada penulis selama menempuh pendidikan di Fakultas Farmasi. Bapak dan Ibu staf pengajar Fakultas Farmasi yang telah mendidik selama perkuliahan. Bapak Kepala Laboratorium Penelitian dan Staf-Staf Laboratorium Penelitian yang telah memberikan fasilitas, petunjuk dan membantu selama penelitian. Bapak Dr. Muchlisyam, M.Si., Apt., Drs. Maralaut Batubara, M.Phil, Apt., Dra. Tuty Roida Pardede, M.Si., Apt., selaku dosen penguji yang memberikan masukan, kritik, arahan dan saran dalam penyusunan skripsi ini. iv
Penulis juga ingin mempersembahkan rasa terima kasih yang tak terhingga kepada Ayahanda Drs. Besly Hutasoit dan Ibunda Rumondang Sihombing, S.Pd. atas doa dan pengorbanannya dengan tulus dan ikhlas, untuk abang dan adik tersayang dan teman-teman Sains dan Teknologi Farmasi 2010 yang selalu setia memberi doa, dorongan dan semangat. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangannya, oleh karena itu sangat diharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak guna perbaikan skripsi ini. Akhir kata penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi ilmu pengetahuan khususnya bidang farmasi. Medan, Juni 2014 Penulis, Frikson Try Haryadi Hutasoit NIM 101501069 v
ANALISIS MINERAL KALSIUM DAN MAGNESIUM PADA AIR MINUM PDAM TIRTANADI DI BEBERAPA LOKASI DI KOTA MEDAN Abstrak Air minum mengandung mineral esensial bagi tubuh yaitu kalsium dan magnesium. WHO (World Health Organization) merekomendasikan bahwa kadar minimum kalsium dan magnesium dalam air minum adalah 20 mg/l dan 10 mg/l. Sedangkan Baku Mutu Air Minum menurut Menkes RI No.01/ Birhukmas/I/1975 menyatakan kadar maksimal kalsium yang dianjurkan adalah 75 mg/l dan kadar maksimal magnesium yang dianjurkan 30 mg/l.tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui kadar kalsium dan magnesium dalam air PDAM Tirtanadi di beberapa lokasi di kota Medan. Metode yang digunakan adalah metode deskriptif yaitu untuk menentukan kadar mineral kalsium dan magnesium pada air minum PDAM Tirtanadi. Pengambilan sampel dilakukan dengan cara sampling purposive dimana sampel yang diambil dapat mewakili populasi. Sampel diambil dari beberapa lokasi di kota Medan. Lokasi pengambilan sampel ada empat titik, yaitu: Titik I di daerah Komplek Perumahan Bumi Asri; Titik II di daerah Komplek Perumahan Waikiki; Titik III di daerah Asoka Kelurahan Asam Kumbang; dan Titik IV di daerah Komplek Setiabudi Town House. Pengambilan sampel dilakukan sebanyak tiga kali yaitu: Minggu pertama; Minggu kedua; dan Minggu ketiga. Penetapan kadar kalsium dan magnesium adalah dengan menggunakan metode Spektrofotometri Serapan Atom. Hasil penelitian menunjukkan bahwa rata-rata kadar kalsium dalam air PDAM Tirtanadi Minggu pertama, kedua, dan ketiga pada Titik I, Titik II, Titik III, dan Titik IV berturut-turut adalah 2,25 mg/l, 8,66 mg/l, 2,95 mg/l, dan 2,41 mg/l. Sedangkan rata-rata kadar magnesium dalam air PDAM Tirtanadi Minggu pertama,kedua, dan ketiga pada bagian Titik I, Titik II, Titik III, dan Titik IV berturut-turut adalah 4,08 mg/l, 5,79 mg/l, 3,61 mg/l, dan 3,87 mg/l. Dan kadar kalsium dalam air PDAM Tirtanadi pada Minggu I berkisar antara 1,29 mg/l sampai dengan 10,05 mg/l, pada Minggu II berkisar antara 1,39 mg/l sampai dengan 8,04 mg/l, dan pada Minggu III berkisar antara 2,43 mg/l sampai dengan 7,89 mg/l. Sedangkan kadar magnesium dalam air PDAM Tirtanadi pada Minggu I berkisar antara 1,88 mg/l sampai dengan 6,08 mg/l, pada Minggu II berkisar antara 3,60 mg/l sampai dengan 5,87 mg/l, dan pada Minggu III berkisar antara 4,29 mg/l sampai dengan 5,42 mg/l. Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa kadar kalsium dan magnesium dalam air PDAM Tirtanadi Medan telah memenuhi persyaratan kesehatan Baku Mutu Air Minum menurut Menkes RI No.01 / Birhukmas /I / 1975 tetapi belum memenuhi persyaratan WHO (World Health Organization). Kata kunci: Analisis mineral, Air minum PDAM Tirtanadi, Kalsium (Ca), Magnesium (Mg), Spektrofotometer Serapan Atom vi
MINERAL ANALYSIS OF CALCIUM AND MAGNESIUM DRINKING WATER TIRTANADI TAPs IN SOME LOCATIONS IN MEDAN CITY Abstract Drinking water contains minerals that is essential for the human body of calcium and magnesium. WHO (World Health Organization) recommends that the minimum levels of calcium and magnesium in drinking water is 20 mg/l and 10 mg/l. Meanwhile, according to the Water Quality Standards Menkes RI No.01/Birhukmas/I/1975 stated maximum levels of calcium that is recommended is 75 mg /l and maximum levels of magnesium are recommended 30 mg/l.the objective of this study was to determine the levels of calcium and magnesium in the water Tirtanadi taps in several locations in the city of Medan. The method used is descriptive method to determine the mineral content of calcium and magnesium in drinking water Tirtanadi taps. Sampling was done by purposive sampling where samples are taken to represent the population. Samples were taken from several locations in the city of Medan. Sampling sites there are four points, namely: the first point in the Komplek Perumahan Bumi Asri; the second point in the Komplek Perumahan Waikiki area; the third point in the Asoka area Kelurahan Asam Kumbang; and the fourth point in the Komplek Setiabudi Town House. Sampling was done three times, namely: first week; second week; and third week. Determination of calcium and magnesium levels is by using Atomic Absorption Spectrophotometry. The result of study showed the average level of calcium in the Tirtanadi taps water first week, second, and third on the first point, second point, third point, and fourth point, respectively are 2.25 mg/l, 8.66 mg/l, 2.95 mg/l, and 2.41 mg/l. While the average levels of magnesium in the water taps Tirtanadi first week, second, and third on the first point, second point, third point, and fourth point, respectively are 4.08 mg/l, 5.79 mg/l, 3.61 mg/l, and 3.87 mg/l. And calcium levels in the water taps on first week Tirtanadi ranged from 1.29 mg// to 10.05 mg/l, on the second week ranged from 1.39 mg/l to 8.04 mg/l, and on third week ranged between 2.43 mg/l to 7.89 mg/l. While the levels of magnesium in the water taps Tirtanadi on first week ranged between 1.88 mg/l to 6.08 mg/l, on the second week ranged from 3.60 mg/l to 5.87 mg/l, and on third week ranged between 4.29 mg/l to 5.42 mg/l. From the results of this study concluded that the levels of calcium and magnesium in the drinking water Tirtanadi taps in Medan city meets the requirements set by the Meskes RI but do not meet the requirements set by the WHO (World Health Organization). Key words: Mineral analysis, Drinking water Tirtanadi taps, Calcium (Ca), Magnesium (Mg), Atomic Absorption Spectrophotometer vii
DAFTAR ISI Halaman JUDUL... HALAMAN JUDUL... HALAMAN PENGESAHAN... KATA PENGANTAR... ABSTRAK... ABSTRACT... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... i ii iii iv vi vii viii xi xii xiii BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Perumusan Masalah... 3 1.3 Hipotesis... 3 1.4 Tujuan Penelitian... 3 1.5 Manfaat Penelitian... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA..... 5 2.1 Air Minum... 5 2.2 Manfaat Air Minum... 6 2.3 Manfaat Mineral dalam Air Minum... 8 2.3.1 Kalsium... 10 2.3.2 Magnesium... 11 viii
2.4 Penetapan Kadar Mineral dalam Air Minum... 14 2.4.1 Titrasi Kompleksometri... 14 2.4.2 Spektrofotometri Serapan Atom... 14 2.5 Validasi Metode Analisis... 18 2.5.1 Kecermatan (accuracy)... 18 2.5.2 Keseksamaan (precision)... 19 2.5.3 Selektivitas (Spesifitas)... 19 2.5.4 Linearitas dan Rentang... 19 2.5.5 Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi... 20 BAB III METODE PENELITIAN... 21 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian... 21 3.2 Bahan-bahan... 21 3.2.1 Sampel... 21 3.2.2 Pereaksi... 21 3.3 Alat-alat... 21 3.4 Prosedur Penelitian... 22 3.4.1 Pengambilan Sampel... 22 3.4.2 Penyiapan Sampel... 22 3.4.3 Pembuatan Kurva Kalibrasi Kalsium... 23 3.4.4 Pembuatan Kurva Kalibrasi Magnesium... 23 3.5 Penetapan Kadar Kalsium dan Magnesium dalam Sampel... 24 3.5.1 Penetapan Kadar Kalsium... 24 3.5.2 Penetapan Kadar Magnesium... 24 ix
3.6 Analisis Data Secara Statistik... 25 3.6.1 Penolakan Hasil Pengamatan... 25 3.6.2 Pengujian Beda Nilai Rata-Rata Antar Sampel... 25 3.7 Validasi Metode Analisis... 26 3.7.1 Uji Perolehan Kembali (Recovery)... 26 3.7.2 Simpangan Baku Relatif... 27 3.7.3 Penentuan Batas Deteksi dan Kuantitasi... 27 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 29 4.1 Kurva Kalibrasi Kalsium dan Magnesium... 29 4.2 Kadar Kalsium dan Magnesium dalam Sampel... 30 4.3 Analisis Data Secara Statistik... 33 4.4 Validasi Metode Analisis...... 34 4.4.1 Uji Perolehan Kembali (Recovery)... 34 4.4.2 Simpangan Baku Relatif... 35 4.4.3 Penentuan Batas Deteksi dan Kuantitasi... 35 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 37 5.1 Kesimpulan... 37 5.2 Saran... 37 DAFTAR PUSTAKA... 38 LAMPIRAN... 40 x
DAFTAR TABEL Tabel Halaman 1 Baku Mutu Air Minum Menurut Meskes RI No. 01/ Birhukmas/ 1975... 5 2 Kadar Kalsium dan Magnesium dalam Sampel 13 3 Kadar Kalsium dalam Air PDAM Tirtanadi..... 31 4 Kadar Magnesium dalam Air PDAM Tirtanadi... 31 5 Kadar Kalsium dan Magnesium dalam Air Minum... 32 6 Persen Uji Perolehan Kembali Kadar Kalsium dan Magnesium... 34 xi
DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 1 Kurva Kalibrasi Larutan Baku Kalsium... 29 2 Kurva Kalibrasi Larutan Baku Magnesium... 30 3 Gambar Alat Spektrofotometer Serapan Atom... 73 xii
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran Halaman 1 Bagan Alir Penyiapan sampel... 40 2 Data Kalibrasi Kalsium dengan Spektrofotometer Serapan, Perhitungan Persamaan Garis Regresi dan Koefisien Korelasi (r)... 41 3 Data Kalibrasi Magnesium dengan Spektrofotometer Serapan Atom, Perhitungan Persamaan Garis Regresi dan Koefisien Korelasi (r). 43 4 Hasil Analisis Kadar Kalsium dalam Sampel Air PDAM Tirtanadi... 45 5 Hasil Analisis Kadar Magnesium dalam Sampel Air PDAM Tirtanadi.. 48 6 Contoh Perhitungan Kadar Kalsium dan Magnesium dalam Air PDAM Tirtanadi.. 51 7 Contoh Perhitungan Statistik Kadar Kalsium dalam Sampel.. 52 8 Contoh Perhitungan Statistik Kadar Magnesium dalam Sampel.. 55 9 Hasil Analisis Kadar Kalsium Setelah Penambahan Larutan Baku pada Sampel Air PDAM Tirtanadi Minggu II Barat... 57 10 Hasil Analisis Kadar Magnesium Setelah Penambahan Larutan Baku pada Sampel Air PDAM Tirtanadi xiii
Minggu II Utara 58 11 Contoh Perhitungan Uji Perolehan Kembali Kadar Kalsium dan Magnesium dalam Sampel Air PDAM Tirtanadi... 59 12 Perhitungan Simpangan Baku Relatif (RSD) Kadar Kalsium, dan Magnesium dalam Sampel Air PDAM Tirtanadi. 61 13 Perhitungan Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi... 63 14 Hasil Pengujian Beda Nilai Rata-Rata Kadar Kalsium dalam Sampel... 65 15 Hasil Pengujian Beda Nilai Rata-Rata Kadar Magnesium dalam Sampel... 69 16 Gambar Alat Spektrofotometer Serapan Atom. 73 17 Tabel Distribusi t... 74 xiv