BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Uraian Kulit Telur Kulit telur merupakan lapisan luar dari telur yang berfungsi melindungi semua bagian telur dari luka atau kerusakan (Anonim, 2003). Pembentukan kulit telur memerlukan waktu yang sangat lama pada uterus di oviduct. Kandungan kalsium selama empat jam pertama berkisar 2,2% yang meningkat menjadi 5,6% setiap jam selama enambelas jam berikutnya. Ayam betina menggunakan pakan ternak dan rangka kalsium yang tersedia, untuk pembentukan kulit terluar telur. Sekitar 47% rangka kalsium dialihkan untuk pembentukan kulit terluar telur (Panda, 1995). Untuk ayam petelur, kandungan kalsium harus lebih tinggi selama ternak itu masih memproduksi telur, karena kalsium sangat diperlukan untuk pembentuk kulit luarnya (Darmono, 1995). Bila dilihat dengan mikroskop maka kulit telur terdiri dari 4 lapisan yaitu: 1. Lapisan kutikula Lapisan kutikula merupakan protein transparan yang melapisi permukaan kulit telur. Lapisan ini melapisi pori-pori pada kulit telur, tetapi sifatnya masih dapat dilalui gas sehingga keluarnya uap air dan gas CO 2 masih dapat terjadi. 2. Lapisan busa Lapisan ini merupakan bagian terbesar dari lapisan kulit telur. Lapisan ini terdiri dari protein dan lapisan kapur yang terdiri dari kalsium karbonat, kalsium fosfat, magnesium karbonat dan magnesium fosfat.
3. Lapisan mamilary Lapisan ini merupakan lapisan ketiga dari kulit telur yang terdiri dari lapisan yang berbentuk kerucut dengan penampang bulat atau lonjong. Lapisan ini sangat tipis dan terdiri dari anyaman protein dan mineral. 4. Lapisan membrana Merupakan bagian lapisan kulit telur yang terdalam. Terdiri dari dua lapisan selaput yang menyelubungi seluruh isi telur. Tebalnya lebih kurang 65 mikron (Nasution, 1997). Komposisi kimia dari kulit telur terdiri dari protein 1,71%, lemak 0,36%, air 0,93%, serat kasar 16,21%, abu 71,34% (Nasution, 1997). Berdasarkan hasil penelitian, serbuk kulit telur ayam mengandung kalsium sebesar 401±7,2 gram atau sekitar 39% kalsium, dalam bentuk kalsium karbonat. Terdapat pula strontium sebesar 372±161µg, zat-zat beracun seperti Pb, Al, Cd, dan Hg terdapat dalam jumlah kecil, begitu pula dengan V, B, Fe, Zn, P, Mg, N, F, Se, Cu, dan Cr (Schaafsma, 2000). 2.2 Kalsium Karbonat Kalsium karbonat adalah garam kalsium yang terdapat pada kapur, batu kapur, pualam dan merupakan komponen utama yang terdapat pada kulit telur (Soine, 1961). Kalsium karbonat berupa serbuk, putih, tidak berbau, tidak berasa, stabil di udara. Praktis tidak larut dalam air, kelarutan dalam air meningkat dengan adanya sedikit garam amonium atau karbon dioksida. Larut dalam asam nitrat dengan membentuk gelembung gas (Ditjen POM, 1995).
Salah satu sifat kimia dari kalsium karbonat yaitu dapat menetralisasi asam. Penggunaan kalsium karbonat dalam bidang farmasi adalah sebagai antasida karena kemampuannya dalam menetralisir asam, namun kalsium karbonat dapat menyebabkan konstipasi (Soine, 1961). 2.3 Spektrofotometri Spektrofotometri serapan merupakan pengukuran suatu interaksi antara radiasi elektromagnetik dan molekul atau atom dari suatu zat kimia. Teknik yang sering digunakan dalam analisis farmasi meliputi spektroskopi serapan ultraviolet, cahaya tampak, inframerah, dan serapan atom (Ditjen POM, 1995). 2.3.1 Spektrofotometri Serapan Atom Spektrofotometri serapan atom digunakan untuk analisis kuantitatif unsurunsur logam dalam jumlah sekelumit (trace) dan sangat sekelumit (ultratrace). Cara analisis ini memberikan kadar total unsur logam dalam suatu sampel dan tidak tergantung pada bentuk molekul logam dalam sampel tersebut. Cara ini cocok untuk analisis kelumit logam karena mempunyai kepekaan yang tinggi (batas deteksi kurang dari 1 ppm), pelaksanaannya relatif sederhana, dan interferensinya sedikit. Spektrofotometri serapan atom didasarkan pada penyerapan energi sinar oleh atom-atom netral, dan sinar yang diserap biasanya sinar tampak atau ultraviolet. Dalam garis besarnya prinsip spektrofotometri serapan atom sama saja dengan spektrofotometri sinar tampak dan ultraviolet. Perbedaan terletak pada bentuk spektrum, cara pengerjaan sampel dan peralatannya (Rohman, 2007).
Metode spektrofotometri serapan atom, berprinsip pada absorbansi cahaya oleh atom. Atom-atom menyerap cahaya tersebut pada panjang gelombang tertentu, tergantung pada sifat unsurnya. Cahaya pada panjang gelombang tersebut memiliki energi yang cukup untuk mengubah tingkat energi elektronik suatu atom. Transisi elektron suatu unsur bersifat spesifik. Dengan absorpsi energi, berarti memperoleh lebih banyak energi, suatu atom pada keadaan dasar dinaikkan tingkat energinya ke tingkat eksitasi (Khopkar, 1990). Jika suatu cahaya dengan panjang gelombang tertentu dilewatkan pada nyala yang mengandung atom-atom netral, maka sebagian cahaya itu akan diserap, dan jumlah penyerapan akan berbanding lurus dengan banyaknya atom keadaan dasar yang berada dalam nyala. Inilah asas yang mendasari spektrofotometri serapan atom (Vogel, 1989). 2.3.2 Instrumentasi Gambar dibawah ini menunjukkan bentuk bagan komponen penting dari spekrtofotometer serapan atom (Harris, 1982). Gambar 1. Komponen Spektrofotometer Serapan Atom
Komponen penting dari spektrofotometri serapan atom adalah a. Sumber Sinar Sumber sinar yang lazim dipakai adalah lampu katoda berongga (hollow cathode lamp). Lampu ini terdiri atas tabung kaca tertutup yang mengandung suatu katoda dan anoda. Katoda sendiri berbentuk silinder berongga yang terbuat dari logam atau dilapisi dengan logam tertentu. Tabung logam ini diisi dengan gas mulia (neon atau argon). Bila antara anoda dan katoda diberi selisih tegangan yang tinggi (600 volt), maka katoda akan memancarkan berkas-berkas elektron yang bergerak menuju anoda yang mana kecepatan dan energinya sangat tinggi. Elektron-elektron dengan energi ini dalam perjalanannya menuju anoda akan bertabrakan dengan gas-gas mulia yang diisikan tadi. Akibat dari tabrakantabrakan ini membuat unsur-unsur gas mulia akan kehilangan elektron dan menjadi ion bermuatan positif ini selanjutnya akan bergerak ke katoda dengan kecepatan dan energi yang tinggi pula. Sebagaimana disebutkan diatas, pada katoda terdapat unsur-unsur ini akan ditabrak oleh ion-ion positif gas mulia. Akibat tabrakan ini, unsur-unsur akan terlempar keluar dari permukaan katoda. Atom-atom unsur dari katoda ini mungkin akan mengalami eksitasi ke tingkat energi-energi elektron yang lebih tinggi dan akan memancarkan spektrum pancaran dari unsur yang sama dengan unsur yang akan dianalisis (Rohman, 2007). b. Monokromator Monokromator dimaksudkan untuk memisahkan dan memilih panjang gelombang yang digunakan dalam analisis. Dalam monokromator terdapat
chopper (pemecah sinar), suatu alat yang berputar dengan frekuensi atau kecepatan perputaran tertentu digunakan untuk mendapatkan sinar yang selang seling mencapai detektor (Rohman, 2007). c. Detektor Detektor digunakan untuk mengukur intensitas cahaya yang melalui tempat pengatoman. Biasanya digunakan tabung penggandaan foton (photomultiplier tube) yang mempunyai kepekaan spektral yang lebih tinggi (Rohman, 2007). 2.3.3 Bahan Bakar dan Bahan Pengoksidasi Untuk mengubah unsur metalik menjadi uap atau hasil disosiasi diperlukan energi panas. Temperatur harus benar-benar terkendali dengan sangat hati-hati agar proses atomisasinya sempurna. Ionisasi harus dihindarkan dan ini dapat terjadi bila temperatur terlalu tinggi. Gambar dibawah ini menunjukkan suatu tipe atomiser nyala (Harris, 1982). Umumnya bahan bakar yang digunakan adalah hidrogen, asetilen dan propana, sedangkan oksidatornya adalah udara, oksigen dan NO 2. Temperatur dari berbagai nyala dapat dilihat pada tabel dibawah ini:
Tabel 1. Temperatur nyala dengan berbagai kombinasi bahan bakar dan bahan pengoksidasi (Harris, 1982) Bahan Bakar Oksidan Temperatur Maksimum ( o K) Asetilen Asetilen Asetilen Hidrogen Hidrogen Sianogen Udara Nitrogen Oksida Oksigen Udara Oksigen Oksigen 2400 2700 2900 3100 3300 3400 2300 2400 2800 3000 4800 2.3.4 Gangguan Spektrofotometri Serapan Atom Berbagai faktor dapat mempengaruhi pancaran nyala suatu unsur tertentu dan menyebabkan gangguan pada penetapan konsentrasi unsur. Faktor-faktor ini dapat dikelompokkan sebagai gangguan spektrum dan gangguan kimia (Vogel, 1989). a. Gangguan Spektrum Gangguan spektrum pada Spektrofotometri Serapan Atom timbul akibat terjadinya tumpang tindih antara frekuensi-frekuensi garis resonansi unsur yang dianalisis dengan garis-garis yang dipancarkan oleh unsur lain. Hal ini disebabkan karena rendahnya resolusi monokromator. Garis emisi yang dihasilkan oleh lampu katoda berongga sangat sempit. Oleh karena itu, gangguan spektrum jarang sekali terjadi (Vogel, 1989). b. Gangguan Kimia Terbentuknya atom-atom gas dalam keadaan status dasar yang merupakan dasar spektroskopi nyala dapat dihalangi oleh dua bentuk utama gangguan kimia yaitu :
1. Pembentukan senyawa stabil Pembentukan senyawa stabil menyebabkan tidak sempurnanya disosiasi zat yang akan dianalisis atau pembentukan itu mungkin timbul dari pembentukan senyawa-senyawa refraktori di dalam nyala yang tak dapat berdisosiasi menjadi atom-atom penyusunnya. Contohnya: penetapan kalsium dengan adanya sulfat atau fosfat, dan pembentukan oksida yang bersifat refraktori dari titanium, vanadium, alumunium. Biasanya gangguan kimia dapat diatasi dengan salah satu cara berikut: A. Meningkatkan temperatur nyala Suatu gangguan kalsium-aluminium yang timbul dari pembentukan kalsium aluminat dapat diatasi dengan bekerja pada temperatur nyala asetilena dinitrogen oksida yang lebih tinggi(vogel, 1989). B. Dengan penggunaan reagensia pelepas Jika diperhatikan reaksi M-X + R R-X + M maka jelas bahwa pereaksi pelepas (R) yang berlebih akan menyebabkan bertambahnya konsentrasi atom logam gas yang diperlukan (M). Jadi dalam penetapan kalsium dengan hadirnya fosfat, penambahan lantanum klorida atau strontium klorida berlebih ke dalam larutan uji akan menyebabkan pembentukan lantanum atau strontium fosfat, kemudian kalsiumnya dapat ditetapkan dalam nyala asetilena-udara tanpa gangguan fosfat (Vogel, 1989). C. Pemisahan senyawa-senyawa pengganggu Cara ini dapat dilakukan untuk menghilangkan sebagian besar senyawa pengganggu sehingga gangguan itu menjadi dapat diabaikan (Vogel, 1989).
2. Ionisasi atom gas keadaan status dasar dalam nyala Ionisasi akan mengurangi serapan dalam Spektrofotmetri Serapan Atom. Cara mengatasinya adalah menggunakan nyala yang bekerja pada temperatur serendah mungkin yang masih memberikan hasil analisa unsur yang akan ditetapkan. Ionisasi atom yang akan ditetapkan dapat juga dikurangi dengan menambahkan penekan ionisasi, biasanya suatu larutan yang mengandung kation yang mempunyai potensial ionisasi lebih rendah dari potensial ionisasi atom logam yang dianalisis (Vogel, 1989). Selain pembentukan senyawa yang stabil dan ionisasi atom, juga perlu memperhitungkan faktor fisika larutan sampel seperti: viskositas, rapatan, tegangan permukaan dan pelarut yang digunakan untuk membuat larutan sampel (Vogel, 1989). 2.4 Penyiapan Sampel Untuk keperluan analisis kuantitatif dengan Spektrofotometer Serapan Atom, maka sampel harus dalam bentuk larutan. Untuk menyiapkan larutan, sampel harus diperlakukan sedemikian rupa yang pelaksanaannya tergantung dari macam dan jenis sampel. (Rohman, 2007). Cara yang biasa dilakukan yaitu pengabuan kering (dry ashing) dan pengabuan basah (wet digestion). Pemilihan cara tersebut tergantung pada sifat zat organik dalam bahan, sifat zat anorganik yang ada dalam bahan, mineral yang akan dianalisa serta sensitivitas alat yang digunakan (Fardiaz, 1989). Pengabuan kering dapat dilakukan terhadap hampir semua analisa mineral kecuali merkuri dan arsen. Pengabuan basah memberikan beberapa keuntungan
karena karbon lebih cepat terdestruksi daripada menggunakan cara pengabuan kering. Cara pengabuan basah adalah dengan menggunakan asam nitrat untuk mendestruksi zat organik pada suhu rendah dengan maksud menghindari kehilangan mineral akibat penguapan. Pada tahap selanjutnya, proses destruksi seringkali berlangsung sangat cepat akibat pengaruh asam perklorat atau hidrogen peroksida (Fardiaz, 1989). Untuk melakukan analisis dengan cara Spektrofotometer Serapan Atom, larutan yang diukur harus: jernih, stabil, dan tidak mengganggu zat-zat yang akan dianalisis (Rohman, 2007). 2.5 Validasi Metode Analisis Validasi metode analisis adalah suatu tindakan penilaian terhadap parameter yang berdasarkan percobaan laboratorium, dapat membuktikan bahwa parameter tersebut memenuhi persyaratan untuk digunakan, antara lain adalah: 1. Kecermatan/Ketepatan (accuracy) Kecermatan adalah ukuran yang menunjukkan derajat kedekatan hasil analisis dengan kadar analit yang sebenarnya. Kecermatan dinyatakan sebagai persen perolehan kembali (recovery) analit yang ditambahkan. % perolehan kembali dapat ditentukan dengan cara membuat sampel plasebo kemudian ditambah analit dengan konsentrasi tertentu, kemudian dianalisis dengan metode yang akan divalidasi (Harmita, 2004). 2. Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi Batas deteksi adalah jumlah terkecil analit dalam sampel yang dapat dideteksi yang masih memberikan respon signifikan dibandingkan dengan
blangko. Batas deteksi merupakan parameter uji batas. Batas kuantitasi merupakan parameter pada analisis renik dan diartikan sebagai kuantitasi terkecil analit dalam sampel yang masih dapat memenuhi keriteria cermat dan seksama (Harmita, 2004).