STUDI PERBANDINGAN KANDUNGAN BESI (Fe) DAN TEMBAGA (Cu) DI DALAM AIR MINUM YANG DIPRODUKSI OLEH PDAM TIRTANADI PADA UNIT PRODUKSI DELI TUA DAN SUNGGAL MEDAN SKRIPSI RUBEN TUMBUR SIPAHUTAR 120802063 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016
STUDI PERBANDINGAN KANDUNGAN BESI (Fe) DAN TEMBAGA (Cu) DI DALAM AIR MINUM YANG DIPRODUKSI OLEH PDAM TIRTANADI PADA UNIT PRODUKSI DELI TUA DAN SUNGGAL MEDAN SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapa gelar sarjana sains RUBEN TUMBUR SIPAHUTAR 120802063 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016
PERSETUJUAN Judul : Studi Perbandingan Kandungan Besi (Fe) dan Tembaga (Cu) di Dalam Air Minum yang Diproduksi oleh PDAM Tirtanadi pada Unit Produksi Deli Tua dan Sunggal Medan Kategori : Skripsi Nama : Ruben Tumbur NIM : 120802063 Program Studi : Sarjana (S1) Kimia Departemen Fakultas : Kimia : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Komisi Pembimbing : Disetujui di, Medan, April 2016 Dosen Pembimbing 2, Dosen Pembimbing 1, Drs. Chairuddin, M.Sc NIP.195909171987011001 Jamahir Gultom, Ph.D. NIP.195209251977031001 Disetujui Oleh Departemen Kimia FMIPA USU Ketua, Dr. Rumondang Bulan,MS NIP 195408301985032001
PERNYATAAN STUDI PERBANDINGAN KANDUNGAN BESI (Fe) DAN TEMBAGA (Cu) DI DALAM AIR MINUM YANG DIPRODUKSI OLEH PDAM TIRTANADI PADA UNIT PRODUKSI DELI TUA DAN SUNGGAL MEDAN SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing masing disebutkan sumbernya. Medan, April 2016 RUBEN TUMBUR 120802063
PENGHARGAAN Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah Bapa, Putra, dan Roh Kudus Yang Maha Kasih, oleh karena kasih dan anugrahnya, Ia tetap membimbing penulis dalam saat suka maupun duka sehingga dapat tersusun penulisan skripsi ini untuk memperoleh gelar sarjana Kimia di Universitas Sumatera Utara. Ucapan terima kasih yang tiada terkira untuk Mama tercinta Rotua Helena br. Lumbantobing dan Bapak terhebat Tua Hot Marojahan Sipahutar yang selalu mendukung, menasehati dan mendoakan, adik yang paling cantik dan tersayang Renata Novelita br. Sipahutar. Tak lupa juga untuk Ompung Doli, S.L. Tobing juga Ompung Boru, S. br. Simorangkir yang menunggu cucu pertamanya lulus wisuda, dan seluruh keluarga besar yang selama ini memberikan bantuan, arahan dan dorongan yang diperlukan sehingga terselesaikan skripsi ini. Penulis juga mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Bapak Jamahir Gultom, Ph.D selaku Pembimbing I dan Bapak Drs. Chairuddin, M.Sc. selaku Pembimbing II yang telah mengajarkan, mengarahkan, menyempurnakan dan membimbing hingga terselesaikan penulisan skripsi ini 2. Bapak Prof. Dr. Harlem Marpaung selaku Kepala Laboratorium Kimia Analitik FMIPA USU yang telah memberikan saran-saran dan nasehat kepada penulis 3. Ibu Dr. Rumondang Bulan Nst, MS. selaku Ketua Departemen Kimia FMIPA USU dan Bapak Drs. Albert Pasaribu, M.Sc. selaku Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU yang turut memberikan arahan, perbaikan dan mensahkan skripsi ini. 4. Ibu Sovia Lenni, S.Si, M.Si selaku dosen penasehat akademik yang selalu memberikan nasehat dan arahan dalam perkuliahan 5. Keluarga besar Laboratorium Kimia Analitik Sri Pratiwi Aritonang, M.Si. selaku laboran. Bang Zulfanri, Bang Benny, Kak Dorkas, Bang Andy, Kak Wiwi, Kak Roberta, Kak Ena Bellia, Kak Emi, Kak Fatya, Ranyco, Novi, Rosnani, Crystina, Ayu, Dessy, dan adik-adik penerus Lab. Analitik Jojo, Davy, Eter, Riandol, Dewi, dan Fitri 6. Kepada kelompok tumbuh bersama Kebaktian Mahasiswa Kristen (KMK) USU Frycobenmira Ercole yaitu Kak Naomi, Ranyco, Randy dan Geofri yang selalu menasehati dan bertumbuh bersama dalam kedewasaan pribadi dan iman. 7. Rasyida A. Tarigan yang telah memberikan dorongan, arahan, nasehat selama penyelesaian skripsi ini 8. Abang dan kakak stambuk 2009 selaku panitia, teman seperjuangan stambuk 2012 yang telah bersama-sama berjuang hingga akhir serta adik-adik praktikan atas doa dan semangat yang diberikan Tuhan Yesus memberkati.
Penulis STUDI PERBANDINGAN KANDUNGAN BESI (Fe) DAN TEMBAGA (Cu) DI DALAM AIR MINUM YANG DIPRODUKSI OLEH PDAM TIRTANADI PADA UNIT PRODUKSI DELI TUA DAN SUNGGAL MEDAN ABSTRAK Telah dilakukan penelitian tentang studi perbandingan kandungan besi (Fe) dan tembaga (Cu) pada air minum yang diproduksi oleh PDAM Tirtanadi pada unit produksi Deli Tua dan Sunggal Medan. Sampel diambil dari Instalasi Produksi Air (IPA) dan diambil secara acak dari perumahan warga pada daerah sekitar unit produksi. Penentuan kandungan logam Fe dan Cu dilakukan dengan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) pada panjang gelombang 248,3 nm untuk Fe dan panjang gelombang 324,8 nm untuk Cu. Preparasi sampel dilakukan destruksi basah dengan menggunakan HNO 3(p). Hasil penelitian diperoleh kandungan logam dalam air minum pada IPA pada unit produksi Deli Tua dan Sunggal adalah, untuk Fe masing-masing sebesar 0.3301 mg/l, dan 0.3489 mg/l, untuk Cu masing-masing sebesar 0.0036 mg/l, dan 0.0007 mg/l. Kandungan logam pada perumahan warga unit produksi Deli Tua dan Sunggal adalah, untuk Fe masing-masing sebesar 0.4473 mg/l, dan 0.5979 mg/l, untuk Cu masingmasing sebesar 0.0102 mg/l, dan 0.0068 mg/l. Kata kunci : Air Minum, Besi, Tembaga, Spektrofotometer Serapan Atom
THE STUDY OF COMPARISON IRON (Fe) AND COPPER (Cu) METAL CONTENTS IN TAP WATER PRODUCED BY PDAM TIRTANADI FROM DELI TUA AND SUNGGAL MEDAN PRODUCTION UNITS ABSTRACT The study research of comparison iron (Fe) and Copper (Cu) metal contents in tap water produced by PDAM Tirtanadi from Deli Tua and Sunggal Medan production units has been carried out. Tap water taken from clean water product installation and randomly taken from civilian house near around production unit. The concentration of contained iron and copper in tap water are analyzed using Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS) at 248,3 nm for iron and 324,8 nm for copper. Sample is prepared by HNO 3 concentrated. The result analysis of metal content in tap water from Deli Tua and Sunggal water treatment plant are 0.3301 mg/l, and 0.3489 mg/l for iron, then 0.0036 mg/l, and 0.0007 mg/l for copper. Metal content in civilian house s tap water from Deli Tua and Sunggal production units are 0.4473 mg/l, and 0.5959 mg/l for iron, then 0.0102 mg/l, and 0.0068 mg/l for copper. Keywords : Tap water, Iron, Copper, Atomic Absorption Spectrophotometer
DAFTAR ISI Halaman Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran i ii iii iv v vi viii ix x Bab 1 Bab 2 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 4 Tinjauan Pustaka 2.1. Air 5 2.1.1. Sifat Air 6 2.1.2. Sumber dan Kegunaan Air 7 2.1.2.1. Air Permukaan 9 2.1.2.2. Air Tanah 9 2.2. Pengolahan Air 9 2.3. Koagulasi 11 2.4. Flokulasi 11 2.5. Syarat Air Minum 12 2.6. PDAM Tirtanadi 13 2.7. Logam 14 2.8. Logam Berat 15 2.8.1. Besi 15 2.8.2. Tembaga 16 2.9. Destruksi 17 2.10. Spektrofotometri 18 2.11. Spektrofotometri Serapan Atom (SSA) 18 2.11.1. Prinsip Spektrofotometri Serapan Atom (SSA) 18 2.11.2. Instrumentrasi Spektrofotometri Serapan Atom (SSA) 19 Bab 3 Metode Penelitian
3.1. Alat dan Bahan 22 3.1.1. Alat 22 3.1.2. Bahan 23 3.2. Prosedur Penelitian 23 3.2.1. Pengambilan Sampel 23 3.2.2. Pembuatan Larutan Standar Fe 23 3.2.3. Pembuatan Larutan Standar Cu 25 3.2.4. Preparasi Larutan Sampel 26 3.3. Bagan Penelitian 27 3.3.1. Pembuatan Kurva Kalibrasi Besi (Fe) 27 3.3.2. Pembuatan Kurva Kalibrasi Tembaga (Cu) 27 3.3.3. Penyediaan Larutan Sampel 28 3.3.3.1. Preparasi dan Penentuan Kadar Logam Besi (Fe) pada Sampel 28 3.3.3.2. Preparasi dan Penentuan Kadar Logam Tembaga (Cu) pada Sampel 29 Bab 4 Bab 5 Hasil dan Pembahasan 4.1. Hasil Penelitian 30 4.1.1. Logam Besi (Fe) 30 4.1.1.1. Penurunan Persamaan Garis Regresi dengan Metode Kurva Kalibrasi untuk Larutan Standar Fe 31 4.1.1.2. Penentuan Koefisien Korelasi 33 4.1.1.3. Penentuan Kandungan Besi 33 4.1.1.3.1. Penentuan Kandungan Besi pada Air Minum dalam mg/l 33 4.1.2. Logam Tembaga (Cu) 34 4.1.2.1. Penurunan Persamaan Garis Regresi dengan Metode Kurva Kalibrasi untuk Larutan Standar Cu 35 4.1.2.2. Penentuan Koefisien Korelasi 37 4.1.2.3. Penentuan Kandungan Besi 38 4.1.2.3.1. Penentuan Kandungan Besi pada Air Minum dalam mg/l 38 4.2. Pembahasan 39 Kesimpulan dan Saran 5.1. Kesimpulan 41 5.2. Saran 41 Daftar Pustaka 42 Lampiran 44
DAFTAR TABEL Nomor Judul Halaman Tabel 4.1 Data Hasil Pengukuran Absorbansi Logam Fe pada Air PDAM dengan metode SSA pada spesifik = 248,3 nm 30 4.2 Data Hasil Penurunan Persamaan Garis Regresi Larutan Seri Standar Fe 32 4.3 Data Hasil Pengukuran Absorbansi Logam Cu pada Air PDAM dengan metode SSA pada spesifik = 324,8 nm 35 4.4 Data Hasil Penurunan Persamaan Garis Regresi Larutan Seri Standar Cu 36
DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Halaman Gambar 2.1 Siklus Hidrologi 7 2.2 Bentuk-bentuk Pada Logam 14 2.3 Diagram Spektrofotometer Serapan Atom 19 4.1 Kurva Kalibrasi Larutan Seri Standar Fe 31 4.2 Kurva Kalibrasi Larutan Seri Standar Cu 36
DAFTAR LAMPIRAN Nomor Judul Halaman Lampiran 1 Data Hasil Pengukuran Absorbansi Larutan Seri Standar Fe dengan Spektrofotometer Serapan Atom pada spesifik = 248,3 nm 44 2 Data Hasil Pengukuran Absorbansi Larutan Seri Standar Cu dengan Spektrofotometer Serapan Atom pada spesifik = 324,8 nm 44 3 Kandungan Logam Fe dalam Sampel Air 45 4 Kandungan Logam Cu dalam Sampel Air 45 5 Kondisi Alat Spektrofotometer AA-7000 pada Absorbansi Fe 45 6 Kondisi Alat Spektrofotometer AA-7000 pada Absorbansi Cu 46 7 Spektrofotometer Serapan Atom Merk Shimadzu Tipe AA-7000 46 8 Permenkes RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010 untuk Air Minum 47 9 WHO Volume 4 Tahun 2011 untuk Air Minum 48