STUDI PERBANDINGAN KANDUNGAN LOGAM BESI (Fe), MANGAN (Mn), DAN ZINK (Zn) PADA AIR MINUM DARI AIR SUMUR BOR SEBELUM DAN SESUDAH DIOLAH DI KECAMATAN MEDAN BELAWAN DENGAN MENGGUNAKAN METODE SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM SKRIPSI RIZKI AULIA HASIBUAN 120802018 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016
STUDI PERBANDINGAN KANDUNGAN LOGAM BESI (Fe), MANGAN (Mn), DAN ZINK (Zn) PADA AIR MINUM DARI AIR SUMUR BOR SEBELUM DAN SESUDAH DIOLAH DI KECAMATAN MEDAN BELAWAN DENGAN MENGGUNAKAN METODE SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains RIZKI AULIA HASIBUAN 120802018 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016
PERSETUJUAN Judul : Studi Perbandingan Kandungan Logam Besi (Fe), Mangan (Mn), Dan Zink (Zn) Pada Air Minum Dari Air Sumur Bor Sebelum Dan Sesudah Diolah Di Kecamatan Medan Belawan Dengan Menggunakan Metode Spektrofotometri Serapan Atom Kategori : Skripsi Nama : Rizki Aulia Hasibuan NIM : 120802018 Program Studi : Sarjana (S1) Kimia Departemen : Kimia Fakultas : Matematikadan Ilmu Pengetahuan Alam Disetujui di, Medan, Juni 2016 Komisi Pembimbing : Dosen Pembimbing 2, Dosen Pembimbing 1, Prof. Dr.Harry Agusnar,M.Sc. NIP.195308171983031002 Prof. Dr. Zul Alfian,M.Sc. NIP.195504051983031002 Disetujui Oleh Departemen Kimia FMIPA USU Ketua, Dr. Rumondang Bulan,MS NIP 195408301985032001
PERNYATAAN STUDI PERBANDINGAN KANDUNGAN LOGAM BESI (Fe), MANGAN (Mn), DAN ZINK (Zn) PADA AIR MINUM DARI AIR SUMUR BOR SEBELUM DAN SESUDAH DIOLAH DI KECAMATAN MEDAN BELAWAN DENGAN MENGGUNAKAN METODE SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Juni 2016 Rizki Aulia Hasibuan 120802018
PENGHARGAAN Bismillahirrahmanirrahim, Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-nya yang telah memberikan kesehatan kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai salah satu persyaratan untuk meraih gelar sarjana Sains pada jurusan Kimia di FMIPA USU. Serta shalawat dan salam penulis sampaikan kepada Rasulullah Muhammad SAW sebagai tauladan hidup. Teristimewa saya sampaikan penghargaan dan terima kasih kepada Ayahanda Mashudi Hasibuan dan Ibunda Hamidah Hanim Pulungan. Serta kepada kakanda Masni Santika Hasibuan, Abangnda Arief Ahmad Nasution, dan Adinda Hamdi Abdullah Hasibuan yang telah memberikan doa dan semangat kepada penulis. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Prof. Dr. Zul Alfian, M.Sc selaku dosen pembimbing 1 dan Bapak Prof. Dr. Harry Agusnar, M.Sc, M.Phill selaku dosen pembimbing 2 yang telah banyak membantu dan membimbing penulis selama proses penelitian dan penulisan skripsi ini. Kepada Ibu Dr. Rumondang Bulan Nst, MS dan Bapak Drs. Albert Pasaribu, M.Sc selaku ketua dan sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU. Kepada Bapak Drs. Philipus H. Siregar, M.Si selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan nasehat demi kelancaran kuliah penulis, serta seluruh dosen dan staff pegawai jurusan Kimia FMIPA USU yang telah memberikan ilmu dan membantu penulis selama masa studi penulis. Kepada teman- teman terbaik Abangnda Irwanto S.Si, Meitifanny, Julia Siti, Annisa Siregar, Alfi, Suha, Perkawanan ( Evan R, Fian Rambe, Trisuci, Nuel, Irza, Rizky), Oyot (Widya, Vivin, Anes, Yuly, Maulida), adik-adik stambuk 2015, teman-teman dan adik-adik asisten laboratorium kimia analitik, terima kasih untuk persahabatan, kebersamaan, dan kekeluargaan yang selama ini diberikan kepada Penulis. Terima kasih juga kepada teman-teman seperjuangan Kimia S1 khususnya stambuk 2012 atas kerja sama yang baik selama perkuliahan. Semoga Allah SWT membalasnya dengan kebaikan. Amin. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan, karena keterbatasan Penulis baik dalam literatur maupun pengetahuan. Oleh karena itu Penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini agar dapat bermanfaat bagi kita semua. Penulis.
STUDI PERBANDINGAN KANDUNGAN LOGAM BESI (Fe), MANGAN (Mn), DAN ZINK (Zn) PADA AIR MINUM DARI AIR SUMUR BOR SEBELUM DAN SESUDAH DIOLAH DI KECAMATAN MEDAN BELAWAN DENGAN MENGGUNAKAN METODE SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM ABSTRAK Air adalah sumber daya alam yang sangat penting bagi kehidupan manusia. Air merupakan zat yang sangat mudah terkontaminasi. Pencemaran air akan berpengaruh terhadap penurunan kualitas air sehingga dapat menyebabkan toksisitas pada manusia. Telah dilakukan penelitian tentang studi perbandingan kandungan logam besi (Fe), mangan (Mn), dan zink (Zn) pada air minum dari air sumur bor sebelum dan sesudah diolah di kecamatan Medan Belawan dengan menggunakan metode spektrofotometri serapan atom. Sampel yang dianalisa adalah air baku dan air hasil olahan melalui alat pemurni air, dimana pengambilan sampel dilakukan pada dua lokasi yaitu Kampung Salam dan Uni Kampung. Sampel didestruksi dengan penambahan 5 ml HNO 3(p). Kandungan logam besi (Fe), mangan (Mn), dan zink (Zn) telah dianalisa selama 3 minggu menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA). Dari hasil penelitian diperoleh penurunan konsentrasi logam Besi (Fe), Mangan (Mn), dan Zink (Zn) dari air sumur bor setelah diolah melalui alat pemurni air pada lokasi I dan lokasi II. Pada lokasi I sebesar 69,55%, 70,9%, dan 82,6%. Pada lokasi II sebesar 81,76%, 49,6%, dan 63%. Kata Kunci : Air Sumur Bor, Besi, Mangan, Zink, Spektrofotometri Serapan Atom (SSA).
STUDY OF DIFFERENCE BETWEEN CONCENTRATION OF IRON (Fe), MANGAN (Mn), AND ZINC (Zn) OF DRINKING WATER FROM WATER WELL DRILLING BEFORE AND AFTER PROCESSED AT DISTRICT MEDAN-BELAWAN BY USING ATOMIC ABSORPTION SPECTROPHOTOMETRIC METHOD ABSTRACT Water is a natural resource that is essential for human life. Water is a substance that is easily contaminated. Water pollution will affect to the decline in water quality so that it can cause toxicity in humans. The research for study of difference between concentration of Iron (Fe), Mangan (Mn), and Zinc (Zn) of drinking water from water well drilling before and after processed at district Medan-Belawan by using Atomic Absorption Spectrophotometric method. Samples analyzed were raw water and processed water through the water purifier, where the sampling is done at two locations Uni village and village Salam. Water sample was added 5 ml of HNO 3(p) and destructed. The concentration of Iron (Fe), Mangan (Mn), and Zinc (Zn), has been analyzed for 3 weeks using Atomic Absorption Spectrophotometric Instrument. The result of shows that decreasing of concentration Iron (Fe), Mangan (Mn), and Zinc (Zn) from the water well drilled after processed through the water purifier at the location I and location II. At the location I by 69,55%, 70,9%, and 82,6%. At the location II by 81,76%, 49,6%, dan 63%. Keywords : Water Well Drilling, Iron, Mangan, Zinc, Atomic Absorption Spectrophotometric (AAS)
DAFTAR ISI Persetujuan Pernyatan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran Halaman i ii iii iv v vi ix xi xii Bab 1. Pendahuluan 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 5 Bab 2. Tinjauan Pustaka 2.1 Air 6 2.2 Pencemaran Air 6 2.3 Sumber Air 7 2.3.1 Air Permukaan 8 2.3.2 Air Tanah 8 2.4 Kualitas Air 10 2.5 Syarat Air Minum 10 2.6 Standar Baku Air 11 2.7 Pengelolaan Air UntukMinum 12 2.8 Logam 13 2.9 Besi (Fe) 15 2.9.1 EfekToksikLogamBesi 16 2.10 Mangan (Mn) 17 2.10.1 EfekToksikLogamMangan 17 2.11 Zink (Zn) 18 2.11.1 EfekToksikLogam Zink 18 2.12 SpektrofotometriSerapan Atom 19 2.13 PrinsipKerjaSpektrofotometriSerapanAtom 20 2.14 AlatPemurni Air 22 2.14.1 BahanPenyusun 22 2.14.2 Cara Penggunaan 23
Bab 3. Metodologi Penelitian 3.1 Alat Dan Bahan 24 3.1.1 Alat AlatPenelitian 24 3.1.1 Bahan BahanPenelitian 24 3.2 ProsedurPenelitian 25 3.2.1 PengambilanSampel 25 3.2.2 Penentuan Kadar Logam Besi (Fe) dengan SpektrofotometriSerapan Atom (SSA) 25 3.2.2.1 Pembuatan Larutan Standar Besi (Fe) 100 mg/l 25 3.2.2.2 Pembuatan Larutan Standar Besi (Fe) 10 mg/l 25 3.2.2.3 Pembuatan Larutan Seri Standar (Fe) 0,2; 0,4;0,6;0,8dan 1,0 mg/l 26 3.2.2.4 PembuatanKurvaStandarBesi (Fe) 26 3.2.3 Penentuan Kadar Logam Mangan (Mn) dengan SpektrofotometriSerapan Atom (SSA) 26 3.2.3.1 Pembuatan Larutan Standar Mangan (Mn) 100 mg/l 26 3.2.3.2 Pembuatan Larutan Standar Mangan (Mn) 10 mg/l 26 3.2.3.4 Pembuatan Larutan Seri Standar (Mn) 0,2; 0,4;0,6;0,8dan 1,0 mg/l 27 3.2.3.5PembuatanKurvaStandarMangan (Mn) 27 3.2.4 Penentuan Kadar Logam Zink (Zn) dengan SpektrofotometriSerapan Atom (SSA) 27 3.2.4.1 Pembuatan Larutan Standar Zink (Zn) 100 mg/l 27 3.2.4.2 Pembuatan Larutan Standar Zink (Zn) 10 mg/l 27 3.2.4.3 Pembuatan Larutan Seri Standar (Zn) 0,2; 0,4;0,6;0,8dan 1,0 mg/l 28 3.2.4.4 PembuatanKurvaStandar Zink (Zn) 28 3.2.5 Preparasi Sampel 28 3.3 Bagan Penelitian 29 3.3.1Preparasi Dan Penentuan Kadar Besi (Fe) Pada Sampel 29 3.3.2Preparasi Dan Penentuan Kadar Mangan (Mn) Pada Sampel 30 3.3.3 Preparasi Dan Penentuan Kadar Zink (Zn) Pada Sampel 31 Bab 4. Hasil Dan Pembahasan 4.1 Hasil Penelitian 32 4.1.1 Logam Besi (Fe) 32 4.1.2 Pengolahan Data LogamBesi (Fe) 33
4.1.2.1 Penurunan Persamaan Garis Regresi dengan MetodeLeast Square 33 4.1.2.2 Penentuan Koefisien Korelasi 35 4.1.2.3 Penentuan Kandungan Besi dalam Sampel 35 4.1.2.3.1 Penentuan Kandungan Besi Pada Air Minumdalam mg/l 35 4.1.2.4 Persentasi (%) PenurunanKonsentrasi LogamBesi(Fe) 37 4.1.3 LogamMangan (Mn) 38 4.1.4Pengolahan Data LogamMangan (Mn) 40 4.1.4.1 Penurunan Persamaan Garis Regresi dengan MetodeLeast Square 40 4.1.4.2 Penentuan Koefisien Korelasi 42 4.1.4.3 Penentuan Kandungan Mangan dalam Sampel 42 4.1.4.3.1 Penentuan Kandungan ManganPada AirMinumdalam mg/l 42 4.1.4.4 Persentasi(%) PenurunanKonsentrasi LogamMangan (Mn) 45 4.1.5 Logam Zink (Zn) 46 4.1.6Pengolahan Data LogamZink (Zn) 47 4.1.6.1 Penurunan Persamaan Garis Regresi dengan MetodeLeast Square 47 4.1.6.2 Penentuan Koefisien Korelasi 49 4.1.6.3 Penentuan Kandungan Zink dalam Sampel 49 4.1.6.3.1 Penentuan Kandungan ZinkPada Air Minumdalam mg/l 49 4.1.6.4 Persentasi (%) PenurunanKonsentrasi LogamZink(Zn) 49 4.2 Pembahasan 52 Bab 5. Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan 56 5.2 Saran 56 Daftar Pustaka 57
DAFTAR TABEL Nomor Judul Halaman Tabel 2.1 Logam Logam Makro yang Ditemukan dalam Kerak Bumi 14 4.1 Kondisi Alat Spektrofotometri Serapan Atom (SSA) Shimadzu AA-7000 Pada Pengukuran Konsentrasi Logam Besi (Fe) 32 4.2 Data Absorbansi Larutan Seri Standar Logam Besi (Fe) 33 4.3 Penurunan Persamaan Garis Regresi Untuk Penentuan Konsentrasi LogamBesi (Fe) Berdasarkan Pengukuran Absorbansi Larutan Seri Standar Logam Besi (Fe) 34 4.4 Analisis Data Statistik Penentuan Kadar Logam Besi (Fe) untuk Air Minum Setelah Diolah Pada Lokasi I 35 4.5 Analisis Data Statistik Penentuan Kadar Logam Besi (Fe) untuk Air Minum Setelah Diolah Pada Lokasi II 36 4.6 Data Absorbansi dan Konsentrasi Rata-rata Logam Besi (Fe) untuk Air Minum Sebelum dan Setelah Diolah Pada Lokasi I dan Lokasi II Melalui Media Filtrasi pada Alat Pemurni Air 37 4.7 Kondisi Alat Spektrofotometri Serapan Atom (SSA) Shimadzu AA-7000 Pada Pengukuran Konsentrasi Logam Mangan (Mn) 39 4.8 Data Absorbansi Larutan Seri Standar Logam Mangan (Mn) 39 4.9 Penurunan Persamaan Garis Regresi Untuk Penentuan Konsentrasi LogamMangan (Mn) Berdasarkan Pengukuran Absorbansi Larutan Seri Standar Logam Mangan (Mn) 41 4.10 Analisis Data Statistik Penentuan Kadar Logam Mangan (Mn) untuk Air Minum Setelah Diolah Pada Lokasi I 43 4.11 Analisis Data Statistik Penentuan Kadar Logam Mangan (Mn) untuk Air Minum Setelah Diolah Pada Lokasi II 44 4.12 Data Absorbansi dan Konsentrasi Rata-rata Logam Mangan (Mn) untuk Air Minum Sebelum dan Setelah Diolah Pada Lokasi I dan Lokasi II Melalui Media Filtrasi pada Alat Pemurni Air 45 4.13 Kondisi Alat Spektrofotometri Serapan Atom (SSA) Shimadzu AA-7000 Pada Pengukuran Konsentrasi Logam Zink 46 4.14 Data Absorbansi Larutan Seri Standar Logam Zink (Zn) 46 4.15 Penurunan Persamaan Garis Regresi Untuk Penentuan Konsentrasi Logam Zink (Zn) Berdasarkan Pengukuran Absorbansi Larutan Seri Standar Logam Zink (Zn) 48 4.16 Analisis Data StatistikPenentuan Kadar Logam Zink (Zn) untuk Air Minum Setelah Diolah Pada Lokasi I 49
4.17 Analisis Data Statistik Penentuan Kadar Logam Zink (Zn) untuk Air Minum Setelah Diolah Pada Lokasi II 50 4.18 Data Absorbansi dan Konsentrasi Rata-rata Logam Zink (Zn) untuk Air Minum Sebelum dan Setelah Diolah Pada Lokasi I dan Lokasi II Melalui Media Filtrasi pada Alat Pemurni Air 51 4.19 Data HasilPenelitian Kadar logambesi (Fe), Mangan (Mn), dan Zink (Zn) pada Air Minum dari SumurBor di Kecamatan Medan Belawan PadaLokasi I danlokasi II Sebelum dan Sesudah Diolah Melalui Alat Pemurni Air 52
DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Halaman Gambar 2.1 Komponen Penting yang Membentuk Spektrofotometer Serapan Atom 20 4.1 Kurva Kalibrasi Larutan Seri Standar Logam Besi (Fe) 33 4.2 Kurva Kalibrasi Larutan Seri Standar Logam Mangan (Mn) 40 4.3 Kurva Kalibrasi Larutan Seri Standar Logam Zink (Zn) 47
DAFTAR LAMPIRAN Nomor Judul Halaman Lampiran 1 Analisis data statistic penentuan kadar logambesi (Fe) untuk sampel air sumur bor sebelum dan sesudah diolah pada lokasi I dan lokasi II melalui media filtrasi alat pemurni air 60 2 Analisis data statistic penentuan kadar logam Mangan (Mn) untuk sampel air sumur bors ebelumdansesudah diolah pada lokasi I danlokasi II melalui media filtrasialat pemurni air 61 3 Analisis data statistikpenentuankadarlogam Zink (Zn) untuk sampel air sumur bor sebelumdan sesudah diolah pada lokasi I dan lokasi II melalui media filtrasi alat pemurni air 62 4 Lampiran PeraturanMenteri KesehatanNo.492/Menkes/Per 5 /IV/2010 63 6 GambarAlat SSA tipe nyala Shimadzu AA-7000F 67 6 GambarAlatPemurni Air 67 7 Gambar Air SumurBorLokasi I 68 8 Gambar Air SumurBorLokasi II 68