Air merupakan suatu senyawa kimia yang paling dikenal dan banyak terdapat di bumi. Suatu molekul air terdiri atas dua atom hidrogen
dan satu atom oksigen. Air merupakan senyawa yang sangat penting bagi
kehidupan. Sifat yang sangat penting bagi kehidupan antara lain
kemampuannya melarutkan berbagai vitamin, mineral, dan zat lain yang
diperlukan oleh makhluk hidup (Hartono, 1990).
Air
juga merupakan komponen penting dalam bahan makanan, semua bahan
makanan mengandung air dalam jumlah yang berbeda-beda, baik itu bahan
makanan hewani maupun nabati. Air berperan sebagai pembawa zat-zat
makanan dan sisa-sisa metabolisme, sebagai media reaksi yang
menstabilkan pembentukan bipolimer, dan sebagainya (Winarno,1997).
Bila
badan manusia hidup dianalisis komposisi kimianya, maka akan diketahui
bahwa kandungan airnya rata-rata 65% atau sekitar 47 liter per orang
dewasa. Setiap hari sekitar 2,5 liter harus diganti dengan air yang
baru. Diperkirakan dari sejumlah air yang harus diganti tersebut 1,5
liter berasal dari air minum dan sekitar 1,0 liter berasal dari bahan
makanan yang dikonsumsi (Winarno, 1997).
2.1.1 Sumber Air
Pada
prinsipnya jumlah air di alam ini tetap dan mengikuti suatu aliran yang
dinamakan siklus hidrologi. Dari siklus hidrologi dapat dilihat adanya
berbagai sumber air tawar yang dapat digunakan sebagai sumber air minum (Sutrisno & Kusnoputranto, 2002). Sumber air tawar tersebut adalah:
a. Air Hujan
Air hujan merupakan hasil penyubliman awan atau uap menjadi air murni yang ketika turun dan melalui udara akan melarutkan benda yang terdapat di udara, dalam keadaan murni sangat bersih. Diantara beberapa benda yang terlarut dari udara tersebut adalah gas (O2, CO2, H2
dan lain-lain), jasad renik dan debu. Setelah mencapai permukaan bumi
air hujan bukan merupakan air murni lagi, maka hujan sebagai air minum
hendaknya pada waktu menampung air hujan jangan dimulai saat hujan turun, karena masih mengandung banyak kotoran (Pitojo & Purwantoyo, 2002).
b. Air Permukaan
Air permukaan adalah
sumber air yang berasal dari permukaan tanah, baik keberadaannya
tersebut bersifat sementara dan mengalir ataupun stabil, dalam hal ini
permukaan air tanah adalah sejajar dengan sumber air permukaan tersebut.
Pada umumnya sumber air permukaan baik yang berasal dari sungai, danau,
ataupun waduk adalah merupakan air yang kurang baik untuk langsung
dikonsumsi oleh manusia, karena itu perlu adanya pengolahan terlebih
dahulu sebelum dimanfaatkan (Sugiharto, 1985).
c. Air Tanah (Kusnoputranto & Susanna, 2002)
Air tanah dibedakan atas dua macam, air lapisan (Layer Water) dan air celah (Fissure Water).
Air lapisan adalah air yang terdapat di dalam ruang antar butiran
tanah. Adapun air celah ialah air yang terdapat di dalam retakan batuan
dalam tanah.
Berdasarkan sifat dapat ditembus atau tidaknya oleh air, lapisan tanah dibedakan menjadi lapisan pemeabel dan lapisan impermeable. Lapisan permeable adalah beberapa lapisan tanah yang mudah dilalui air, misalnya lapisan pasir dan lapisan kerikil. Lapisan impermeable adalah lapisan yang sulit ditembus
Oleh air.
2.1.2 Air Minum
Air
minum adalah air yang telah melalui proses pengolahan atau tanpa proses
pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan dan langsung dapat diminum.
Jenis air minum meliputi :
a. Air minum yang didistribusikan malalui pipa untuk keperluan rumah tangga.
b. Air yang didistribusikan melalui tangki air.
c. Air kemasan.
d. Air yang digunakan untuk produksi bahan makanan dan minuman yang disajikan kepada masyarakat (Depkes RI, 2002).
2.1.3 Syarat Air Minum
Pada umumnya air minum telah memenuhi syarat apabila telah memenuhi syarat utama yaitu :
· Syarat Fisik
Air
yang digunakan untuk air minum sebaiknya air yang jernih, tidak
berwarna, tidak berasa, tidak berbau, dengan suhu hendaknya dibawah suhu
udara (250C)
· Syarat Kimia
Air minum tidak boleh mengandung racun, zat mineral atau zat kimia tertentu dalam jumlah melampaui batas yang telah ditentukan.
· Syarat Biologis
Air minum tidak boleh mengandung bakteri-bakteri penyakit (patogen) sama sekali dan tidak boleh mengandung bakteri golongan coliform melebihi
batas-batas yang telah ditentukan yaitu 0/100 ml air (Depkes RI,2002).
2.1.4 Pemurnian Air Minum
Ada
beberapa metoda pemurnian air minum dalam usaha membunuh mikroba dan
membuang logam berat yang berada didalam air, khususnya yang berkaitan
dengan penyebab penyakit.
a.Sterilisasi Ozon
Pemurnian
air dengan menggunakan senyawa ozon dapat membunuh mikroba didalam air,
dapat menghilangkan bau dan rasa yang umumnya disebabkan oleh komponen
organik dan anorganik yang terdapat dalam air dan tidak menimbulkan bau
ataupun rasa yang umumnya terjadi dengan penggunaan bahan kimia. Ozon
juga bersifat bakterisida, virusida, algisida, fungisida serta mengubah
senyawa organik komplek menjadi senyawa yang lebih sederhana (Sutrisno
& Kusnoputranto, 2002).
b.Reverse Osmosis
Pemurnian
air dengan penyaringan berbagai molekul besar dan ion-ion dari suatu
larutan dengan cara memberi tekanan pada larutan ketika larutan itu
berada disalah satu sisi membran seleksi (lapisan penyaring). Proses
tersebut menjadikan zat terlarut terendap dilapisan yang dialiri tekanan
sehingga zat pelarut murni (air) bisa mengalir kelapisan berikutnya.
Membran seleksi itu harus bersifat selektif atau bisa memilah yang
artinya bisa dilewati pelarutnya tapi tidak bisa dilewati zat terlarut
seperti molekul berukuran besar dan ion-ion (Wales, 2011).
c.Sterilisasi dengan Sinar Ultra Violet
Penyinaran
Ultra Violet (UV) lebih efektif membunuh mikroorganisme patogen. Cahaya
ultraviolet adalah cahaya yang tidak dapat dilihat oleh mata dan
merupakan radiasi elektromagnetik yang berada pada kisaran panjang
gelombang 1 – 400 nm, namun cahaya UV yang paling efektif menginaktifasi
mikroorganisme dalam air adalah dengan panjang gelombang 254 nm. Bila
mikroorganisme disinari oleh sinar ultra violet, maka ADN (Asam
Deoksiribonukleat) dari mikroorganisme tersebut akan menyerap energi
sinar UV, sehingga energi itu melumpuhkan kemampuan reproduksi
mikroorganisme tersebut (Nana, 2011).
d.Penyaringan bertahap terdiri dari:
Saringan
berasal dari pasir atau saringan lain yang efektif dengan fungsi yang
sama. Fungsi saringan pasir adalah menyaring partikel-partikel yang
kasar. Saringan
karbon aktif yang berasal dari batu bara atau batok kelapa yang
berfungsi sebagai penyerap bau, rasa, warna, sisa khlor dan bahan
organik. Saringan /filter lainnya yang berfungsi sebagai saringan halus berukuran maksimal 10 mikron (Amrih, 2005).
2.2 Mineral
Mineral
adalah senyawa alami yang terbentuk melalui proses geologis. Istilah
mineral termasuk tidak hanya bahan komposisi kimia, tetapi juga struktur
mineral. Mineral termasuk dalam komposisi unsur murni dan garam
sederhana sampai silikat yang sangat kompleks dengan ribuan bentuk yang
diketahui (San, 2009).
Sampai
sekarang telah diketahui ada empat belas unsur mineral yang berbeda
jenisnya diperlukan manusia agar memiliki kesehatan dan pertumbuhan yang
baik, yang
telah pasti adalah natrium, klor, kalsium, fosfor, magnesium dan
belerang. Unsur-unsur ini terdapat dalam tubuh dalam jumlah yang cukup
besar dan karenanya disebut mineral makro. Sedangkan unsur mineral lain
seperti besi, iodium, mangan, tembaga, zink, kobalt, dan flour hanya
terdapat dalam tubuh dalam jumlah yang kecil saja, karena itu disebut
mineral mikro (Winarno, 1997).
Dalam kehidupan semua umat manusia membutuhkan mineral yang mana mineral tersebut harus sesuai
dengan kebutuhan tubuh manusia / makhluk hidup. Akan tetapi kita harus
meneliti lebih detail lagi mineral macam apakah yang diperlukan oleh
tubuh manusia. Mineral organik adalah mineral yang amat dibutuhkan tubuh
serta berguna bagi tubuh kita, mineral ini dapat kita peroleh dari
sumber yang hidup atau mempunyai kehidupan, mengandung karbon dan dapat
membawa kehidupan bagi sel-sel di dalam tubuh. Mineral organik umumnya
berasal dari susu dan tumbuh-tumbuhan, seperti sayuran, kacang-kacangan
dan buah-buahan (Tjan, 2010)
Air
yang bersumber dari dalam tanah mengandung mineral organik dan
anorganik. Mineral anorganik yang terkandung dalam air minum antara lain
mengandung unsur seperti kalsium karbonat (CaCO3), besi
(Fe), mangan (Mn), seng (Zn), timbal (Pb), alumunium (Al), merkuri (Hg),
atau bahan-bahan kimia hasil dari resapan tanah dan lain sebagainya.
Seperti kita ketahui bahwa setiap unsur tersebut mempunyai berat jenis
dan bahan kimiawi yang bilamana terkonsumsi akan dapat menumpuk pada tubuh manusia, sehingga lama-kelamaan akan dapat merusak tubuh kita terutama pada pada bagian ginjal dan hati, dimana
kedua organ tersebut berfungsi sebagai filter bagi tubuh (Tjan, 2010).
2.2.1 Besi (Fe) (Yuliana, 2009)
Besi
adalah salah satu elemen yang dapat ditemui hampir pada setiap tempat
di bumi, pada semua lapisan geologis dan semua badan air. Pada umumnya
besi yang ada di dalam air dapat bersifat terlarut sebagai Fe2+ atau Fe3+. Besi terlarut dalam air dapat berbentuk kation ferro (Fe2+) atau kation ferri (Fe3+).
Hal ini tergantung kondisi pH dan oksigen terlarut dalam air. Besi
terlarut dapat berbentuk senyawa tersuspensi, sebagai butir koloidal
seperti Fe(OH)3, FeO. Fe2O3 dan lain-lain. Kosentrasi besi terlarut yang masih diperbolehkan dalam air bersih adalah sampai 0,3 mg/L.
Senyawa
besi dalam jumlah kecil di dalam tubuh manusia berfungsi sebagai
pembentuk sel-sel darah merah, dimana tubuh memerlukan 7-35 mg/hari yang
sebagian diperoleh dari air. Besi dibutuhkan untuk produksi hemoglobin
(Hb), sehingga defisiensi Fe akan menyebabkan terbentuknya sel darah
merah yang lebih kecil dengan kandungan Hb yang rendah dan menimbulkan
anemia. Zat Fe yang melebihi dosis yang diperlukan oleh tubuh dapat
menimbulkan masalah kesehatan, hal ini dikarenakan tubuh manusia tidak
dapat mengekskresi Fe, sehingga bagi mereka yang sering mendapat
transfusi darah kulitnya menjadi hitam karena akumulasi Fe. Air minum
yang mengandung besi cenderung menimbulkan rasa mual apabila dikonsumsi.
Selain itu dalam dosis besar dapat
merusak dinding usus.
2.2.2 Seng (Zn) (Gunawan, 2009)
Seng
merupakan kofaktor lebih dari 100 enzim dan penting untuk metabolisme
asam nukleat dan sintesis protein. Mineral ini diperlukan untuk
pertumbuhan, fungsi dan maturasi alat kelamin, nafsu makan dan
penyembuhan luka. Dalam tubuh manusia terkandung 2 gram zink, terutama terdapat pada rambut, tulang, mata, dan kelenjar alat kelamin pria.
Defisiensi
Zn dapat terjadi akibat asupan yang tidak cukup misalnya pada orang
tua, alkoholisme dengan sirosis dan gizi buruk. Disfungsi kelamin dan
impoten yang terjadi pada pasien penyakit ginjal kadang-kadang sebagian
dapat diatasi dengan pemberian Zn. Zn mempunyai batas keamanan yang
relatif lebar. Dengan dosis 1 mg/kg/hari untuk mengobati
defisiensi hampir tidak menimbulkan efek samping, meskipun dosis
berlebihan jangka lama tidak dianjurkan. Asupan Zn yang berlebih
menyebabkan defisiensi Cu besi, karena dapat mempengaruhi absorpsi dan penggunaannya serta dapat menyebabkan mual, muntah, sakit
kepala, menggigil, demam, dan nyeri abdomen.
2.2.3 Mangan (Mn)
Mineral
ini terdapat pada mitokondria sel terutama pada kelenjar hipofisis,
hati, pancreas, ginjal dan tulang. Mangan mempengaruhi sintesis
polisakarida, menstimulasi sintesis kolesterol hati dan asam lemak, dan
merupakan kofaktor banyak enzim seperti arginase dan alkali fosfatase di
hati. Apabila kadar Mn melebihi batas yang ditetapkan pada air minum
akan menimbulkan rasa aneh pada minuman dan dapat menyebabkan kerusakan pada hati (Gunawan,
2009; Sugiharto, 1985).
2.3 Spektrofotometri Serapan Atom (SSA)
Teknik analisa dari spektrofotometer serapan atom (SSA) pertama kali diperkenalkan oleh Welsh (Australia ) pada tahun 1955. Metode ini berkembang dengan pesat dan merupakan metode yang populer untuk analisa logam karena disamping relatif sederhana metode ini
juga selektif dan sangat sensitif. Spektrofotometer serapan atom telah
digunakan untuk penetapan sebanyak lebih kurang 70 unsur. Penggunaannya
meliputi sampel biologi dan klinik, forensik material, makanan dan minuman, air termasuk air buangan, tanah, tanaman, pupuk, besi, baja, logam campur, mineral, hasil-hasil minyak bumi, farmasi dan kosmetik (Harmita, 2006).
Metode SSA berprinsip pada absorpsi cahaya oleh atom. Atom-atom menyerap cahaya tersebut pada panjang gelombang tertentu, tergantung pada sifat unsurnya. Dengan absorpsi energi, berarti memperoleh lebih banyak energi, suatu atom pada keadaan dasar dinaikkan tingkat energinya ke tingkat
eksitasi (Khopkar, 1990).
2.3.1 Mekanisme Kerja Spektrofotometri Serapan Atom (Salvin, 1986;
Sastrohamidjodjo, 1991)
Lampu katoda berongga terdiri dari katoda dan anoda yang ditempatkan
pada ruangan yang berisikan gas inert (neon atau argon), katoda ini
dilapisi dengan logam yang akan dianalisis. Diantara katoda dan anoda
diberikan tegangan tinggi yang menyebabkan katoda memancarkan berkas
elektron menuju anoda dengan kecepatan dan energi yang tinggi. Dalam
perjalanan ke anoda elektron bertabrakan dengan atom-atom gas mulia,
akibatnya atom gas mulia kehilangan elektron dan berubah menjadi ion-ion
positif yang bergerak ke katoda dengan kecepatan dan energi yang
tinggi, sehingga atom unsur ini mengalami eksitasi ke tingkat energi
yang lebih tinggi. Karena tidak stabil maka ia kembali ke tingkat energi
dasar, dengan memancarkan sinar monokromatis yang khas tergantung jenis
logamnya.
Larutan untuk sampel ditarik dengan pipa kapiler masuk ke ruang
pengabut. Dalam ruangan ini larutan sampel dikabutkan membentuk suspensi
partikel halus yang dibawa aliran gas masuk ke dalam nyala yang timbul
dari campuran gas bahan bakar dengan gas pembakaran. Dalam nyala ini
terjadi proses penguapan pelarut sehingga yang tertinggal hanya zat
terlarut (berupa garam). Partikel ini lalu menguap dan akan
terdisosiasi membentuk uap atom netral.
Kabut halus atom netral dari unsur yang akan dianalisis diradiasi
dengan sumber radiasi yang memancarkan spektrum garis yang dihasilkan
oleh lampu katoda. Sebagian dari intensitas radiasi tersebut diserap
oleh atom-atom unsur yang elektronnya berada pada keadaan dasar sehingga
tereksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi. Radiasi yang tidak
diserap atau diteruskan diukur dengan detektor melalui monokromotor.
Detektor mengubah energi sinar menjadi energi listrik. Energi listrik
yang dihasilkan relatif kecil maka diperkuat dengan amplifier kemudian
diteruskan ke prosesor dan alat pencatat. Berikut komponen-komponen yang menyusun spektrofotometer serapan atom:
2.3.2 Kelebihan dan Kekurangan Spektrofotometri Serapan Atom
Spektrofotometri serapan atom merupakan metoda untuk menetukan kadar
logam dalam cuplikan yang sangat komplek, dengan konsentrasi sangat
kecil, pengerjaannya cepat dengan sensitifitas tinggi, selektif dan
sangat spesifik untuk unsur yang akan ditentukan, karena gangguannya
lebih sedikit bila dibandingkan dengan cara spektrofotometri biasa (Day
& Underwood, 1996).
Metoda spektrofotometri serapan atom memiliki beberapa kekurangan
diantaranya ada beberapa unsur yang tidak menghasilkan uap atom pada
keadaan dasar saat mencapai nyala seperti tidak terdisosiasi. Beberapa
nyala lebih tepat untuk beberapa unsur tertentu, maka dengan
bertambahnya analit yang akan ditentukan, juga akan dilakukan penukaran
terhadap sumber sinar gas pembakaran dan diperlukan lampu katoda yang mahal untuk setiap unsur (Sastrohamidjodjo,
1991).
0 komentar:
Posting Komentar