BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Air Air merupakan - USU-IR

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Air
Air merupakan senyawa kimia yang sangat penting bagi kehidupan umat
manusia dan makhluk hidup lainnya dan fungsinya bagi kehidupan tersebut tidak
akan dapat digantikan oleh senyawa lainnya. Hampir semua kegiatan yang di
lakukan manusia membutuhkan air, mulai dari membersihkan diri (mandi),
membersihkan ruangan tempat tinggalnya, menyiapkan makanan dan minuman
sampai dengan aktivitas-aktivitas lainnya (Achmad. R, 2004).
Air merupakan komponen utama baik dalam tanaman maupun hewan
termasuk manusia. Tubuh manusia terdiri dari 60-70% air. Transportasi zat-zat
makanan dalam tubuh semuanya dalam bentuk larutan dengan pelarut air.
Sebagian besar keperluan air sehari-hari berasal dari sumber air tanah dan sungai,
air yang berasal dari PAM (air ledeng) juga bahan bakunya berasal dari sungai,
oleh karena itu kuantitas dan kualitas sungai sebagai sumber air harus dipelihara
(Achmad. R, 2004).
Di bumi terdapat kira-kira sejumlah 1,3-1,4 milyar km3 air: 97,5% adalah
air laut, 1.75% berbentuk es dan 0,73% berada di dataran sebagai air sungai, air
danau, air tanah dan sebagainya, hanya 0,001% berbentuk uap di udara. Air di
bumi ini mengulangi terus menerus sirkulasi, penguapan, pengendapan dan
pengaliran keluar. Air menguap ke udara dari permukaan tanah dan laut, berubah
menjadi awan sesudah melalui beberapa proses dan kemudian jatuh sebagai hujan
atau salju ke permukaan laut atau daratan. Sebelum tiba ke permukaan bumi
sebagian langsung menguap ke udara dan sebagian tiba ke permukaan bumi.
Tidak semua bagian hujan yang jatuh ke permukaan bumi mencapai permukaan
tanah. Sebagian akan tertahan oleh tumbuh-tumbuhan di mana sebagian akan
menguap dan sebagian lagi akan jatuh atau mengalir melalui dahan-dahan ke
permukaan tanah (Sosrodarsono, 2003).
2.2 Pencemaran Air
Air merupakan zat yang penting dalam kehidupan makhluk hidup di dunia
ini, dari hewan yang berspesies terendah sampai yang tertinggi, juga manusia dan
tanaman. Apabila air sudah tercemar ion-ion yang berbahaya akan mengakibatkan
hal-hal yang buruk bagi kehidupan (Darmono, 1995).
Secara umum, pencemar air dapat dikategorikan sebagai berikut:
•
BahanPencemar
Bahan pencemar yang paling sering menyebabkan gangguan kesehatan
manusia adalah mikroorganisme patogen. Sumber utama mikroorganisme
patogen berasaldariproses pembuanganyang dikeluarkanmanusia dan
hewan yang tidak dikelola dengan baik.
•
Zat-zat pengikat Oksigen
Jumlah oksigen terlarut (Dissolved Oxygen) dalam air merupakan
indikator yang baik untuk menentukan kualitas air dan kehidupan di dalam
air. Air dengan kandungan oksigen diatas 6ppm dapat mendukung
kehidupan ikan dan kehidupan air lainnya. Air dengan kandungan oksigen
lebih kecil dari 2 ppm hanya mendukung kehidupan cacing, bakteri, jamur
dan mikroorganisme pengurai.
•
Sedimen
Sedimen meliputi tanah dan pasir yang umumnya masuk ke badan air
akibat erosi atau banjir. Sedimen dapat mengakibatkan pendangkalan
badan air (misalnya sungai). Selain itu, keberadaan sedimen di dalam air
mengakibatkan terjadinya peningkatan kekeruhan air (Sunu, 2001).
•
Unsur hara
Unsur hara, khususnya nitrat dan posfat dapat mengakibatkan peningkatan
produktivitas primer perairan. Peningkatan produktivitas primer perairan.
Peningkatan produktivitas primer perairan sebagai akibat pengayaan air
dengan unsur hara yang dibutuhkan oleh tumbuhan.
•
Pencemar anorganik
Banyak pencemar anorganik, seperti ion, garam, asam dan basa dapat
masuk ke badan air melalui proses alam ataupun sebagai akibat aktivitas
manusia. Beberapa jenis logam seperti merkuri, timbal, kadmium dan
nikel dengan konsentrasi yang kecil sudah membahayakan makhluk hidup.
•
Zat kimia organik
Ribuan zat kimia organik digunakan di dalam industri kimia untuk
membuat pestisida, plastik, produk farmasi, pigmen dan produk lain yang
kita gunakan setiap hari. Kontaminasi air permukaan dan air tanah dengan
zat kimia organik dapat mengancam kesehatan manusia.
•
Energi Panas
Kenaikan atau penurunan temperatur air dari kondisi normal dapat
memperburuk kualitas air dan kehidupan didalamnya. Temperatur air
biasanya lebih satbil dari temperatur udara, sehingga makhluk hidup air
cenderung tidak mudah beradaptasi dengan perubahan temperatur yang
tiba-tiba.
•
Zat radioaktif
Pembuangan sisa zat radioaktif ke lingkungan air secara langsung tidak
diperbolehkan. Namun, mengingat aplikasi teknologi nuklir yang
menggunakan zat radioaktif pada berbagai bidang sudah begitu banyak
maka tidak tertutup kemungkinan bahwa zat radioaktif ikut terbawa ke
lingkungan air (Mulia, 2005).
2.2.1 Indikator Pencemar Air
Air merupakan kebutuhan pokok bagi kehidupan manusia di bumi ini.
Sesuai dengan kegunaannya, air yang dipakai sebagi air minum, air untuk mandi
dan mencuci, air untuk sanitasi dan air untuk transportasi, baik di sungai maupun
laut (Wardhana, 2004).
Beberapa jenis industri sangat membutuhkan air dalam jumlah yang besar
dan berkelanjutan. Oleh sebab itu diperlukan perencanaan yang matang untuk
mendapatkan pasokan air yang cukup dengan memperhatikan kelestarian daya
dukung lingkungan serta tidak melakukan kegiatan yang berakibat pada
pencemaran air. Hal tersebut dapat dihindari dengan perencanaan yang matang
dengan pelaksanaan yang konsisten seperti :
•
Tidak membuang air limbah industri secara langsung ke lingkungan
umum.
•
Memiliki sarana instalasi pengolah air limbah (IPAL) yang sesuai dengan
kebutuhan.
•
Diupayakan berlokasi tidak berada di hulu sungai, agar konservasi di
daerah hulu sungai dapat melestarikan daya dukung lingkungan.
•
Perencanaan tata letak pabrik yang sesuai agar resapan air ke tanah lebih
maksimal seperti kolam penampungan air.
•
Melakukan daur ulang penggunaan air dari hasil yang telah diolah
semaksimal mungkin (Sunu, 2001).
Di dalam kegiatan industri dan teknologi, air yang telah digunakan (air
limbah industri) tidak boleh langsung dibuang ke lingkungan karena dapat
menyebabkan pencemaran. Air tersebut harus diolah terlebih dahulu agar
mempunyai kualitas yang sama dengan kualitas air lingkungan. Jadi air limbah
industri harus mengalami proses daur ulang sehingga dapat digunakan lagi atau
dibuang kembali ke lingkungan tanpa menyebabkan pencemaran air lingkungan
(Wardhana, 2004).
Pembuangan air limbah secara langsung ke lingkungan inilah yang
menjadi penyebab utama terjadinya pencemaran air. Limbah (baik berupa padatan
maupun cairan) yang masuk ke air lingkungan menyebabkan terjadinya
penyimpangan
dari keadaan normal air dan ini berarti suatu pencemaran
(Wardhana, 2004).
Pada dasarnya polutan air dapat dibedakan menjadi dua yaitu limbah
degradable dan non degradable. Limbah degradable yaitu limbah yang dapat
terdekomposisi atau dapat dihilangkan dari perairan dengan proses biologis
alamiah, seperti limbah domestik. Sedangkan limbah non degradable adalah
limbah yang tidak dapat dihilangkan dari perairan dengan proses biologis alamiah,
seperti limbah radiologi dan senyawa organik (Sunu, 2001).
Perencanaan kawasan-kawasan industri harus dilengkapi dengan pusatpusat pengolahan air, sehingga tidak melakukan eksploitasi air tanah untuk
kebutuhan industri. Disinilah, pemerintah harus berperan untuk menyediakan air
bersih sebagai wujud tanggung jawabnya tutut serta melindungi lingkungan agar
lestari (Sunu, 2001).
Indikator atau tanda bahwa air lingkungan telah tercemar adalah adanya
perubahan atau tanda yang dapat diamati melalui:
1. Adanya perubahan suhu air.
2. Adanya perubahan pH atau konsentrasi ion Hidrogen.
3. Adanya perubahan warna, bau dan rasa air.
4. Timbulnya endapan, koloidal, bahan terlarut.
5. Adanya mikroorganisme.
6. Meningkatnya radioaktivitas air lingkungan (Wardhana, 2004)
2.2.2 Dampak Pencemaran Air
Air merupakan salah satu sumber kehidupan bagi umat manusia. Apabila
air telah tercemar maka kehidupan manusia akan terganggu. Ini merupakan
bencana besar. Hampir semua makhluk hidup di muka bumi ini memerlukan air,
dari mikroorganisme sampai dengan mamalia. Tanpa air tidakadakehidupan di
muka bumi ini. Jumlah air di muka bumi ini cukup banyak. Sekitar 71% dari luas
permukaan bumi ini terdiri atas air. Enam puluh persen tubuh manusia pun terdiri
atas air (Wardhana, 2004).
Berdasarkan cara pengamatannya, pengamatan komponen pencemaran air
lingkungan dapat digolongkan menjadi:
1. Pengamatan secara fisis, yaitu pengamatan pencemaran air berdasarkan
tingkat kejernihan air (kekeruhan), perubahan suhu air, perubahan rasa dan
warna air.
2. Pengamatan
secara
kimiawi,
yaitu
pengamatan
pencemaran
air
pencemaran
air
berdasarkan zat kimia yang terlarut, perubahan pH.
3. Pengamatan
secara
biologis,
yaitu
pengamatan
berdasarkan mikroorganisme yang ada di dalam air, terutama ada tidaknya
bakteri patogen (Wardhana, 2004).
2.2.3 Sumber Pencemaran Air
Beberapa sumber pencemaran air yaitu:
1. Domestik (Rumah tangga)
Yaitu berasal dari pembuangan air kotor dari kamar mandi, kakus dan
dapur.
2. Industri
Jenis polutan yang dihasilkan oleh industri sangat tergantung pada jenis
industrinya sendiri, sehingga jenis polutan yang dapat mencemari air
tergantung pada bahan baku, proses industri, bahan bakar dan sistem
pengelolaan limbah cair yang digunakan dalam industri tersebut.
Secara umum jenis polutan air dapat dikelompokkan sebagai berikut:
a. Fisik
Pasir atau lumpur yang tercampur dalam limbah air.
b. Kimia
Bahan pencemar yang berbahaya: Merkuri (Hg), Cadmium (Cd),
Timah hitam (Pb), Pestisida dan jenis logam berat lainnya.
c. Mikrobiologi
Berbagai macam bakteri, virus, parasit dan lain-lainnya.
Misalnya yang berasal dari pabrik yang mengolah hasil ternak, rumah
potong dan tempat pemerahan susu sapi.
d. Radioaktif
Beberapa bahan radioaktif yang dihasilkan oleh Pembangkit Listrik
Tenaga Nuklir (PLTN) dapat pula menimbulkan pencemaran air.
3. Pertanian dan Perkebunan
Polutan air dari pertanian/perkebunan dapat berupa:
a. Zat kimia
Misalnya: berasal dari penggunaan pupuk, Pestisida seperti (DDT,
Dieldrin dan lain-lain)
b. Mikrobiologi
Misalnya: virus, bakteri, parasit yang berasal dari kotoran ternak dan
cacing tambang di lokasi perkebunan.
c. Zat Radioaktif
Berasal dari penggunaan zat radioaktif yang dipakai dalam proses
pematangan
buah,
mendapatkan
bibit
unggul,
dan
mempercepat
pertumbuhan tanaman (Mukono, 2006).
2.3 Klasifikasi dan Kriteria Mutu Air
Peraturan Pemerintah RI No.82 Tahun 2001 Tanggal 14 Desember 2001
pada pasal 8 ayat 1 menerangkan klasifikasi air sebagai berikut:
Klasifikasi mutu air ditetapkan menjadi 4 (empat) kelas:
a. Kelas satu, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk air baku air
minum, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang
sama dengan kegunaan tersebut;
b. Kelas
dua,
air
yang
peruntukannya
dapat
digunakan
untuk
prasarana/sarana rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan,
air untuk mengairi pertanaman, dan
atau peruntukan lain yang
mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut;
c. Kelas
tiga,
air
yang
peruntukannya
dapat
digunakan
untuk
pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi
pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air
yang sama dengan kegunaan tersebut;
d. Kelas empat, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk mengairi
pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air
yang sama dengan kegunaan tersebut.
2.4 Kualitas Air
Kualitas air ditentukan berdasarkan atas maksud dan tujuan pemanfaatannya,
misalnya :
a. Air steril (bebas kuman)
Berasal dari penyulingan, dimanfaatkan dalam pengobatan.
b. Air minum
Air minum haruslah:
-
Tidak berwarna.
-
Tidak berbau.
-
Tidak berasa.
-
Harus jernih.
-
Harus netral dengan kemasaman pH 7.
-
Tidak mengandung zat-zat organik.
-
Tidak mengandung zat-zat mineral yang membahayakan
manusia.
-
Tidak mengandung kuman-kuman penyakit, dan sebagainya.
(Rismunandar, 1993).
2.4.1 Parameter Uji Kualitas Air
Untuk mengetahui apakah suatu perairan tercemar atau tidak, diperlukan
serangkaian tahap pengujian untuk menentukan tingkat pencemaran tersebut.
Beberapa parameter uji yang umumnya harus diketahui, yaitu :
a. Nilai Keasaman (pH) dan alkalinitas
Umumnya air yang normal memiliki pH sekitar netral, berkisar antara 6
hingga 8. Air limbah atau air yang tercemar memiliki pH yang sangat
asam atau pH cenderung basa tergantung dari jenis limbah dan komponen
pencemarnya.
b. BOD / COD
BOD (Biological Oxygen Demand) menunjukkan jumlah oksigen terlarut
yang dibutuhkan oleh organisme hidup di dalam air untuk menguraikan
atau mengoksidasi bahan-bahan pencemar didalam air. Nilai BOD tidak
menunjukkan jumlah bahan organik yang sebenarnya, tetapi hanya
mengukur secara relatif jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk
mengoksidasi bahan-bahan pencemar tersebut.
COD (Chemical Oxygen Demand) merupakan uji yang lebih cepat
daripada uji BOD, yaitu suatu uji berdasarkan reaksi kimia tertentu untuk
menentukan jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bahan oksidan
(misalnya kalium dikhromat) untuk mengoksidasi bahan-bahan organik
yang terdapat di dalam air.
c. Suhu
Kenaikan suhu air tersebut akan mengakibatkan menurunnya oksigen
terlarut di dalam air , meningkatnya kecepatan reaksi kimia, terganggunya
kehidupan ikan dan hewan air lainnya. Naiknya suhu air yang relatif tinggi
seringkali ditandai dengan munculnya ikan-ikan dan hewan air lainnya ke
permukaan air untuk mencari oksigen. Jika suhu tersebut tidak juga
kembali pada suhu normal, lama kelamaan dapat menyebabkan kematian
ikan dan hewan lainnya.
d. Warna, rasa dan bau
Air yang normal tampak jernih, tidak berwarna, tidak berasa dan tidak
berbau. Air yang tidak jernih seringkali merupakan petunjuk awal
terjadinya polusi di suatu perairan. Rasa air seringkali dihubungkan
dengan bau air. Bau air dapat disebabkan oleh bahan-bahan kimia terlarut,
ganggang plankton, tumbuhan air dan hewan air, baik yang masih hidup
maupun yang mati.
e. Jumlah padatan
Padatan yang dapat tercemari air , berdasarkan ukuran partikel dan sifatsifat lainnya dapat dikelompokkan menjadi padatan terendap (sedimen),
padatan tersuspensi dan padatan yang terlarut. Padatan yang mengendap
terdiri dari partikel-partikel yang berukuran relatif besar dan berat
sehingga dapat mengendap dengan sendirinya. Padatan tersebut terbentuk
biasanya merupakan akibat erosi. Padatan tersuspensi adalah padatan yang
menyebabkan kekeruhan air, tidak terlarut dan tidak dapat mengendap
langsung. Padatan tersuspensi berukuran lebih kecil dan lebih ringan
daripada padatan terendap. Padatan terlarut terdiri dari senyawa-senyawa
anorganik dan organik yang terlarut dalam air seperti gula dan garam
mineral hasil buangan industri kimia.
f. Kehadiran mikroba pencemar
Air merupakan habitat berjenis-jenis mikrobadan bakteri. Dari sekian
banyak jenis mikroba yang bersifat patogen atau merugikan manusia, ada
beberapa jenis mikroba yang sangat tidak dikehendaki kehadirannya
karena mikroba tersebut berasal dari kotoran manusia dan hewan berdarah
panas lainnya. Mikroba tersebut dapat berperan sebagai kualitas perairan.
g. Kandungan minyak dan lemak
Meskipun minyak mengandung senyawa volatil yang mudah menguap,
namun masih ada sisa minyak yang tidak dapat menguap. Karena minyak
tidak dapat larut dalam air, maka sisa minyak akan tetap mengapung di air,
kecuali jika minyak tersebut terdampar ke pantai atau tanah di sekeliling
sungai. Minyak yang menutupi permukaan air akan menghalangi sinar
matahari kedalam air. Selain itu lapisan minyak juga dapat mengurangi
konsentrasi oksigen terlarut dalam air karena fiksasi oksigen bebas
menjadi terhambat. Akibatnya terjadi ketidakseimbangan rantai makanan
di dalam air.
h. Kandungan bahan radioaktif
Meskipun jarang terjadi, namun pada perairan yang dekat dengan industri
peleburan dan pengolahan logam seringkali ditemukan bahan-bahan radio
aktif seperti uranium, thorium-230 dan radium-226. Komponen-komponen
tersebut dapat terlarut dalam air hujan dan masuk ke sumber-sumber air
yang ada. Komponen radioaktif dapat masuk ke dalam tubuh manusia
melalui berbagai cara. Semua radio aktif menimbulkan dampak negatif
bagi kesehatan manusia, diantaranya dapat menyebabkan gangguan pada
fungsi syaraf, gangguan dalam pembelahan sel yang menyebabkan kanker
serta gangguan dalam pembentukan sel-sel darah yang menyebabkan
anemia.
i. Kandungan logam berat
Logan berat (heavy metals) atau logam toksik (toxic metals) adalah
terminologi yang umumnya digunakan untuk menjelaskan sekelompok
elemen-elemen logam yang kebanyakan tergolong berbahaya bila masuk
ke dalam tubuh makhluk hidup. Logam berat yang terdapat baik di
lingkungan maupun didalam tubuh manusia dalam konsentrasi yang sangat
rendah disebut juga trace metals. Trace metals seperti kadmium (Cd),
timbal (Pb), dan merkuri (Hg) mempunyai berat jenis sedikitnya 5 kali
lebih besar daripada air.
Logam-logam berat yang sering dijumpai dalam lingkungan perairan yang
tercemar limbah industri adalah merkuri atau air merkuri (Hg), nikel (Ni),
kromium (Cr), kadmium (Cd), arsen (As) dan timbal (Pb). Logam-logam
tersebut dapat mengumpul di dalam tubuh suatu organisme dan tetap
tinggal dalam jangka waktu lama sebagai racun yang terakumulasi.
Selanjutnya, menurut sifat toksisitasnya unsur-unsur dapat dikelompokkan
ke dalam 3 golongan, yaitu:
-
Unsur-unsur yang tidak bersifat toksik, yaitu : Na, K, Mg, Ca, H, O, N,
C, P, Fe, Cl, Br, F, Li, Rb, Sr, Al, dan Si.
-
Sangat toksik dan mudah dijumpai, yaitu : Be, Co, Ni, Cu, Zn, Sn, Cr,
Te, Pd, As, Cd, Pt, Au, Ti, Pb, Jb, dan Bi.
-
Sangat toksik tetapi tidak larut dan sukar dijumpai, yaitu: Ti, Ht, Zr,
W, Nb, Ta, Re, Ga, La, Os, Rh, Ir, Ru dan Br (Nugroho, 2006).
Logam berat sebagai salah satu sumber pencemar anorganik yang
masuk kedalam perairan tersebut dapat berasal dari:
-
pelapukan batuan yang mengandung logam berat pencemaran ini
bersifat alamiah.
-
industri yang memproses biji tambang.
-
pabrik - pabrik dan industri yang mempergunakan logam berat didalam
prosess produksinnya.
-
pencucian logam dari sampah baik sampah organik maupun anorganik.
-
logam berat yang berasal dari ekskreta manusia dan hewan karena
tidak sengaja mengkonsusmsi sumber makanan yang terkontaminasi
oleh logam berat (Nugroho, 2006).
2.5 Kromium
Kromium merupakan ion dengan berat atom 51,996 g/mol, bewarna abuabu, tahan terhadap oksidasi meskipun pada suhu tinggi, mengkilat, keras,
memiliki titik cair 1.857°C dan titik didih 2.672°C, bersifat paramagnetik (sedikit
tertarik oleh magnet),(Widowowati, 2008).
Kromium adalah bahan kimia yang bersifat persisten, biokumulatif dan
toksik yang tinggi serta tidak mampu terurai di dalam lingkungan, sulit diuraikan
dan akhirnya diakumulasi dalam tubuh manusia melalui rantai makanan.
Kestabilan kromium akan mempengaruhi toksisitasnya terhadap manusia secara
berurutan, mulai dari tingkat toksisitas terendah yakni, Cr(0), Cr(III), Cr(VI).
Cr(VI) pada umumnya 1000 kali lipat lebih toksik dibandingkan Cr(III).
Kromium Cr(III) bersifat kurang toksksik dibandingkan Cr(VI). Tidak bersifat
iritatif, serta tidak korosif (Widowati,W 2008).
Kromium sebagai ion bervalensi enam bersifat karsinogenik pada saluran
pernapasan kumulatif pada tingkat konsentrasi mg/l dalam air minum. Konsentrasi
unsur ini dalam air minum yang melebihi standar maksimum yang ditetapkan
kemungkinan dapat menyebabkan kanker kulit dan kerusakan pada sistem
pencernaan dan sistem pernapasan (Palar, 2008).
Konsentrasi maksimal kromium dalam air minum yang ditetapkan sebagai
standar oleh Depatemen Kesehatan R.I adalah sebesar 0,05 mg/l angka ini sesuai
dengan angka standar yang ditetapkan baik oleh US Public Health Service,
maupun WHO European, maupun WHO Internasional. (Sutrisno, 2004).
2.6 Seng
Seng adalah komponen alam yang terdapat di kerak bumi. Seng adalah
memiliki karakteristik cukup reaktif, bewarna putih-kebiruan, pudar bila terkena
uap udara, dan terbakar bila terkena udara dengan api hijau terang.Seng bereaksi
dengan asam, basa dan senyawa non logam. Seng memiliki nomor atom 30 dan
memiliki titik lebur 419,73°C (Widowati, 2008).
Seng sebenarnya tidak toksik, tetapi dalam keadaan sebagai ion, Zn bebas
memiliki toksisitas tinggi. Meskipun seng merupakan unsur esensial bagi tubuh,
tetapi dalam dosis tinggi Zn dapat berbahaya dan bersifat toksik. Konsumsi zn
berlebih mampu mengakibatkan defisiensi mineral. Toksisitas seng bisa bersifat
akut dan kronis. Intake zn 150-450 mg/hari mengakibatkan penurunan kadar Cu,
perubahan fungsi Fe, pengurangan imunitas tubuh, serta pengurangan kadar high
density lipoprotein (HDL) kolestrol (Widowati, 2008).
2.7 Metode Spektrofotometri
Metode pengukuran menggunakan prinsip spektrofotometri adalah
berdasarkan absorpsi cahaya pada panjang gelombang tertentu melalui suatu
larutan yang mengandung kontaminan yang akan ditentukan konsentrasinya.
Prinsip kerja dari metode ini adalah jumlah cahaya yang diabsorpsi oleh larutan
sebanding dengan konsentrasi kontaminan dalam larutan (Lestari,2010).
Jika absorbansi di plot terhadap konsentrasi, maka diperoleh garis lurus.
Grafik ini dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi kontaminan dalam
suatu larutan yang diperoleh dari sampel gas dan uap. Perubahan intensitas warna
sebanding dengan konsentrasi. Salah satu aplikasi dari metode ini adalah analisis
laboratorium
untuk
menetukan
konsentrasi
nitrogen
dioksida
diudara
menggunakan reagen Saltzman (Lestari, 2010).
Suatu berkas radiasi dikenakan pada cuplikan (larutan sampel) dan
intensitas sinar radiasi yang diteruskan diukur besarnya. Radiasi yang diserap oleh
cuplikan ditentukan dengan membandingkan intensitas sinar yang diteruskan
dengan intensitas yang diserap jika tidak ada spesies penyerap lainnya. Intensitas
atau kekuatan radiasi cahaya sebanding dengan jumlah foton yang melalui satu
satuan luas penampang perdetik. Serapan dapat terjadi jika foton/radiasi yang
mengenai cuplikan memeiliki energi yang sama dengan energi yang dibutuhkan
untuk menyebabkan terjadinya perubahan tenaga. Kekuatan radiasi juga
mengalami penurunan dengan adanya penghamburan dan pemantulan cahaya,
akan tetapi penurunan karena hal ini sangat kecil dibandingkan dengan proses
penyerapan (Rohman, 2009).
Spektrofotometer UV- Vis adalah pengukuran panjang gelombang dan
intensitas sinar ultraviolet dan cahaya tampak yang diabsorbsi oleh sampel. Sinar
ultraviolet dan cahaya tampak memiliki energi yang cukup untuk mempromosikan
elektron pada kulit terluar ke tingkat energi yang lebih tinggi. Spektroskopi UVVis biasanya digunakan untuk molekul dan ion anorganik atau kompleks di dalam
larutan. Spektrum UV- Vis mempunyai bentuk yang lebar dan hanya sedikit
informasi tentang struktur yang bisa didapatkan dari spektrum ini. Tetapi
spektrum ini sangat berguna untuk pengukuran secara kuantitatif. Konsentrasi dari
analit di dalam larutan bisa ditentukan dengan mengukur absorban pada panjang
gelombang tertentu dengan menggunakan hukum Lambert-Beer (Dachriyanus,
2004).
Spektrofotometer yang sesuai untuk pengukuran di daerah spektrum
ultraviolet dan sinar tampak terdiri atas suatu sistem optik dengan kemampuan
menghasilkan sinar monokromatis dalam jangkauan panjang gelombang 200-800
nm (Rohman, 2009).
2.7.1. Instrumentasi Spektrofotometri
Sebuahspektrofotometeradalahsuatuinstrumenuntukmengukurtransnitansat
auabsorbanssuatusampelsebagaifungsipanjanggelombang,
pengukuranterhadapsederetansampelpadasuatupanjanggelombangtunggaldapat
pula dilakukan (Day and Underwood, 1998)
Gambar 2.1 InstrumentasiAlatSpektrofotometri
Keterangangambar:
Sumber
Sumbertenagaradiasi yang stabil, system yang terdiriataslensa-lensa, cermin,
dancelah-celah.Sumbertenagaradiasiterdiridaribenda yang
tereksitasihinggaketingkattenaga yang
tinggiolehsumberlistrikbertegangantinggiataupemanasanlistrik.
Monokromator
Monokromatoradalahserangkaianalat optic yang
menguraikanradiasipolikromatikmenjadijalur-jalur yang
efektif/panjanggelombanggelombangtunggalnyadanmemisahkanpanjamggelombanggelombangtersebutmenjadijalur-jalur yang sangatsempit.
Tempatcuplikan
Cuplikanpadadaerahterlihat /tampakbiasanyaberupalarutan yang
ditempatkandalamselataukuvet.Untukdaerahterlihatdigunakangelasbiasaatauquart
z.Sel yang
digunakanuntukcuplikanberupalarutanmempunyaipanjanglintasantertentudari 1
hingga 10cm.
Detektor
Setiapdatektormempunyaitenagafoton yang
mengenainyadanmengubahtenagatersebutuntukdapatdiukursecarakuantitatifseperti
sebagaiaruslistrikatauperubahanpanas.Kebanyakandetektormenghasilkansinyallist
rik yang dapatmengaktifkan meter ataupencatat (readout).