5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Siklus Daur Ulang Nitrogen

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Siklus Daur Ulang Nitrogen
Nitrogen merupakan elemen yang sangat esensial, keberadaannya
dibutuhkan oleh seluruh makhluk hidup (Bernhard, 2010). Nitrogen menempati
porsi 1-2 % dari berat kering tanaman. Ketersedian nitrogen di alam berada dalam
beberapa bentuk persenyawaan, yaitu berupa N2 (nitrogen), N2O (Dinitrogen
oksida), NO (Nitrogen monoksida), NO2- (Nirit), NO3- (Nitrat), NH3 (Amoniak)
dan NH4+ (Amonium) (Al, 2009).
Di alam terjadi siklus nitrogen sebagai proses aliran materi. Persenyawaan
nitrogen di luar tubuh organisme lebih banyak sebagai N-anorganik. Sebagian
berupa anion dan kation yang larut dalam air, berada dalam sistem tanah.
Sebagian lain persenyawaan nitrogen berada dalam fase gas di udara. Terjadi
perubahan siklis antara fase N-anorganik dan N-organik, yang melibatkan hewan,
tumbuhan, jamur dan mikroorganisme lain serta faktor lingkungan abiotiknya (Al,
2009; Bernhard, 2010).
Nitrogen merupakan unsur penyusun udara atau atmosfer terbesar, yaitu
sekitar 80%. Nitrogen merupakan penyusun senyawa organik, khususnya protein.
Meskipun ketersediaan nitrogen di udara sangat melimpah, hewan dan tumbuhan
tidak dapat mengambil langsung dari udara (Bernhard, 2010). Hal itu disebabkan
nitrogen bebas diudara terdiri atas molekul-molekul N2 yang stabil sehingga
jumlah energi yang diperlukan untuk memecah ikatan tersebut relatif besar. Proses
perubahan N2 menjadi NH3 disebut fiksasi nitrogen (Pujianto, 2015; Bernhard,
5
Universitas Sumatera Utara
2010).
Mikroorganisme
Mikroorganisme
ini
yang
memfiksasi
memiliki enzim
menggabungkan hidrogen dan
nitrogen.
nitrogen disebut diazotrof.
nitrogenase
Beberapa
jenis
yang
dapat
tumbuhan
dapat
menggunakan nitrogen bebas dari udara secara langsung karena mereka
bersimbiosis dengan mikroorganisme diazotrof pada bintil-bintil akar tumbuhan
tersebut (Darjamuni, 2003; Pujianto, 2015; Bernhard, 2010).
Gambar 2.1 Daur nitrogen di alam.
Tumbuhan yang tidak bersimbiosis dengan mikroorganisme memperoleh
intake atau material masukan yang sebagian besar berupa kation maupun anion
(N-anorganik) seperti NO3-, NH4+ dan urea. Senyawa N-anorganik yang diserap
tersebut akan di konversi atau di metabolisme di dalam sel menjadi bentuk
persenyawaan tumbuhan melalui proses, asimilasi sumber nitrogen, sintesis asam
6
Universitas Sumatera Utara
amino, sintesis amida dan peptida serta, sintesis protein dan perombakan protein
(Al, 2009).
Proses pemanfataan senyawa nitrogen menjadi nitrat melalui beberapa
proses, diantaranya proses nitrifikasi, asimilasi dan denitrifikasi. Nitrifikasi adalah
proses pengubahan amonium menjadi nitrat oleh aktivitas enzim nitrogenase yang
di miliki oleh bakteri nitrifikasi. Proses nitrifikasi berlangsung melalui dua tahap,
yaitu nitritasi dan nitratasi. Nitritasi adalah proses mengubahan amonium menjadi
nitrit oleh bakteri nitritasi seperti Nitrosomonas. Sedangkan nitratasi adalah proses
pengubahan nitrit menjadi nitrat oleh bakteri nitratasi seperti Nitrobacter
(Bernhard, 2010). Beberapa bakteri dapat mengubah senyawa nitro yang telah
tereduksi kembali ke alam dengan cara oksidasi. Proses oksidasi NH4+ menjadi
NO3- disebut nitrifikasi bakteri (Garrett dan Grisham, 2010).
Nitrat yang dihasilkan melalui proses nitrifikasi selanjutnya akan
digunakan kedalam jaringan biologis tumbuhan melalui proses asimilasi.
Asimilasi adalah proses pengolahan ion nitrat dan amonium yang difiksasi oleh
tumbuhan yang akan dibentuk menjadi asam amino essensial. Senyawa ion
nitrogen tersebut kemudian direaksikan hingga terbentuk berbagai unsur organik
seperti asam amino, asam nukleat, protein nabati dan bahkan ada senyawa ion
nitrogen yang di sisipkan ke dalam klorofil (Bernhard, 2010).
Pada tumbuhan, sumber terpenting nitrogen adalah ion nitrat (NO3-) yang
diambil dari larutan tanah. Di dalam tanah, spesiasi ion nitrat tidaklah stabil.
Dalam situasi aerobik, ion nitrogen lebih banyak dalam bentuk nitrat begitu juga
sebaliknya, dalam suasana anaerobik, nitrat akan tereduksi secara bertahap
7
Universitas Sumatera Utara
menjadi ion amonia (NH4+). Bakteri nitrifikasi dan denitrifikasi berperan pada
proses konversi tersebut (Al, 2009).
Di alam terdapat beberapa bakteri yang terlibat dalam konversi nitrat
menjadi amonia, atau sebaliknya. Proses-proses pengubahan dari amonia menjadi
nitrat disebut nitrifikasi. Sebaliknya, terjadi peristiwa pengubahan nitrat dan nitrit
menjadi amonia atau N2 yang disebut denitrifikasi. Proses nitrikasi melibatkan
bakteri nitrosomonas dan nitrobakter. Pada proses pembusukan dari senyawa Norganik, akan dihasilkan ion-ion amonia yang prosesnya disebut amonifikasi (Al,
2009; Bernhard, 2010).
Tabel 2.1 Rentang Kadar Nitrat dan Nitrit dari Berbagai Sayuran
Jenis Sayur
Rentang
Kadar
Nitrat
(mg/kg)
Asparagus
3-700
Bit
100-4500
Brokoli
140-2300
Kubis
0-2700
Wortel
0-2800
Kembang Kol
53-4500
Seledri
50-5300
Ketimun
17-570
Kubis
30-5500
Selada
90-13000
Daun Sop
0-4100
Kacang Polong
20-100
Kentang
57-1000
Lobak
60-9000
Bayam
2-6700
Tomat
0-170
Sumber: (Walters, 1996 dan Keeton, et al., 2009).
Rentang
(mg/kg)
0,2-0,9
0-4,5
0-1
0,16-0,4
0-0,6
0-1,1
0,4-0,5
0,16-0,8
0,2-1,8
0,16-1,4
0-94
0,4-2,6
0-2,1
0-3,5
0-162
0,16-1,6
Kadar
Nitrit
2.2 Kandungan Nitrat Dan Nitrit Pada Sayuran
Kandungan nitrat maupun nitrit dalam sayuran sangat beragam, rentang
kadar mulai dari 1 sampai 10000 mg/kg. Rentang Kadar nitrat dan nitrit pada
sayuran dapat dilihat pada tabel 2.1. Walaupun berasal dari satu varietas yang
8
Universitas Sumatera Utara
sama, namun kadar nitrat maupun nitrit dapat berbeda sangat jauh tergantung
faktor yang mempengaruhi pada saat proses penanaman dan perlakuan pasca
panen, suhu dan lama penyimpanan, pada proses pengolahan bahan pangan seperti
pencucian, pemasakaan dan pemisahan. Suhu yang digunakan pada saat
penyimpanan, seperti suhu kamar dan suhu lemari pendingin atau suhu beku
(EFSA, 2008).
2.3 Pengaruh Suhu dan Lama Penyimpanan Terhadap Kadar Nitrat Dan
Nitrit
Suhu dan lama penyimpanan dapat mempengaruhi kadar nitrat dan nitrit,
hal tersebut disebabkan karena adanya aktivitas enzim nitrat reduktase. Enzim
tersebut bekerja optimum pada suhu kamar dan akan terinaktivasi pada suhu
rendah. Menurut Walters (1996), meneliti bahwa kadar awal nitrit sampel telah
diperiksa dan diberi perlakuan berupa suhu penyimpanan, yaitu pada suhu kamar
dan suhu lemari pendingin. Kadar nitrat mengalami penurunan sedangkan kadar
nitrit mengalami peningkatan. Pada penyimpanan suhu lemari pendingin, kadar
nitrat mengalami peningkatan hingga waktu 28 jam, sedangkan pada nitrit tidak
terjadi perubahan yang signifikan apabila di simpan pada lemari pembeku, namun
mengalami peningkatan ketika disimpan kembali pada suhu kamar pada waktu 39
jam. Perubahan nitrat dan nitrit pada lemari pendingin terjadi tidak signifikan
akibat terinaktivasinya enzim nitrat reduktase pada keadaan suhu rendah, sehingga
pada keadaan suhu yang rendah aktivitas enzimatik pada tumbuhan sayuran hijau
mengalami penurunan yang sangat tajam akibat adanya gangguan internal pada
proses transpor elektron enzim nitrat reduktase. Penyimpanan sayuran pada suhu
kamar (22oC) selama 7 hari mengalami penurunan kadar nitrat pada hari ke-4 dan
9
Universitas Sumatera Utara
peningkatan kadar nitrit pada hari ke-3, hal tersebut membuktikan bahwa adanya
aktivitas enzim nitrat reduktase pada periode waktu hari ke 3-4 yang
menyebabkan perubahan kadar nitrat dan nitrit. Pengaruh lainnya berupa aktivitas
mikroba pereduksi nitrat yang menyebabkan terjadinya penumpukan jumlah nitrit
(Chung, et al., 2004; Tamme, et al., 2010).
2.4 Efek Nitrat dan Nitrit Pada Manusia
Nitrat dan nitrit dapat memberikan efek negatif dan efek positif pada
manusia. Nitrit merupakan suatu senyawa yang reaktif, dapat direduksi menjadi
senyawa NO yang bersifat sebagai vasodilator (Silalahi, 2005; Miranda., et al,
2001; Lundberg, 2009). Penelitian yang dilakukan oleh EFSA, pada sukarelawan
yang sehat, setelah 3 jam mengkonsumsi 500 mL jus bit yang mengandung nitrat
2,9 g/L, dapat mengurangi tekanan darah (-10 mmHg) dan efek ini mempunyai
korelasi dengan kenaikan kadar nitrit dalam plasma. Dosis terapi oral natrium
nitrit berkisar 0,03-0,12 gram sebagai vasodilator. Pemberian nitrit pada dosis
kecil juga dapat melindungi jalannya aliran darah ke beberapa organ seperti hati,
otak, ginjal. Efek lain dari nitrat dan nitrit adalah sebagai antiinflamasi (Lundberg,
2009; Silalahi, 2005).
Selain dampak positif, keberadaan nitrat dan nitrit di dalam tubuh juga
memberikan efek negatif. Salah satunya adalah penyakit methaemoglobinemia
(Met-Hb). Gejalanya berupa kulit biru (sianosis), sesak napas, mual serta muntah
dan shock. Penyakit ini disebabkan oleh darah yang mengandung methaemoglobin
yang tinggi. Methaemoglobin adalah keadaan dimana ion ferro pada hemoglobin
darah telah diubah menjadi ferri sehingga kemampuannya untuk mengangkut
10
Universitas Sumatera Utara
oksigen telah berkurang dan menyebabkan warna darah menjadi coklat.
Methaemoglobin dapat terjadi jika hemoglobin terpapar oleh oksidator lain,
termasuk nitrit. Kadar methaemoglobin yang diperbolehkan dalam tubuh hanya
2% apabila kadarnya meningkat hingga 20% maka dapat menyebabkan gangguan
yang signifikan terhadap pengangkutan oksigen, sekalipun masih dapat ditoleransi
(Silalahi, 2005; Jimidar, et al., 1995).
Nitrat dan nitrit juga dapat menyebabkan pembentukan senyawa
nitrosamin pada saluran pencernaan yang dapat menghasilkan senyawa
karsinogenik penyebab kanker. Nitrosamin dapat terbentuk melalui reaksi kimia
antara agen nitrosasi dan senyawa amin yang mudah dinitrosasi (Tamme, et al.,
2010). Reaksi tersebut terjadi pada pH asam dalam air. Biasanya tingkat keasaman
makanan sudah cukup untuk memicu nitrosasi, sehingga nitrit dalam makanan
akan bereaksi dengan asam dilambung membentuk senyawa nitrosamin yang
bersifat karsinogenik. Tingginya kasus kanker hati dan kanker lambung di Jepang
serta China diduga dikarenakan mengkonsumsi cumi-cumi yang mengandung
dietilamina (Silalahi, 2005).
2.5 Brokoli (Brassica oleracea L.)
Brokoli (Brassica oleracea. L) merupakan tanaman sayur famili
Brassicaceae (jenis kol dengan bunga hijau) berupa tumbuhan berbatang lunak
yang berasal dari Eropa, pertama kali ditemukan di Cyprus, Italia Selatan dan
Mediterania pada 2000 tahun yang lalu. Beberapa tahun terakhir banyak terjadi
perbaikan warna maupun ukuran bunga terutama di Denmark. Di Indonesia
brokoli dikenal dengan nama kubis hijau atau sprouting brokoli. Brokoli dari
11
Universitas Sumatera Utara
bahasa Italia, dimana broco berarti tunas. Tanaman brokoli termasuk cool season
crop, sehingga cocok ditanam pada daerah pegunungan (dataran tinggi), yang
beriklim sejuk (Sudarminto, 2015; Gardjito, dkk., 2015).
Taksonomi Brokoli menurut Herbanese Medan (2016) adalah sebagai berikut :
Kingdom
: Plantae
Divisi
: Spermathophyta
Class
: Dicotyledoneae
Ordo
: Capparales
Famili
: Brassicaceae
Genus
: Brassisca
Species
: Brassisca oleraceae L.
Nama lokal
: Brokoli
2.5.1 Jenis Tanaman
Varietas brokoli dibagi menjadi dua kelompok berdasarkan umurnya, yaitu
berumur pendek (early variety) dan berumur panjang (late variety). Berdasarkan
klasifikasinya brokoli termasuk divisi spermathophyta. Subdivisi angiospermae
(Sudarminto, 2015).
Brokoli adalah tanaman yang termasuk dalam suku kubis-kubisan. Lahan
yang cocok untuk menanam brokoli terletak pada ketinggian 1000-2000 mdpl.
Sedangkan tekstur tanah yang dikehendaki adalah tanah liat berpasir dan banyak
mengandung bahan organik (Sudarminto, 2015).
2.5.2 Morfologi Tanaman
Brokoli memiliki tangkai daun agak panjang dan helai daun berlekuklekuk panjang. Tangkai bunga brokoli lebih panjang dan lebih besar dibandingkan
12
Universitas Sumatera Utara
dengan kubis bunga. Massa bunga brokoli tersusun secara kompak membentuk
bulatan berwarna hijau tua, atau hijau kebiru-biruan, dengan diameter antara 1520 cm atau lebih. Pada kondisi lingkungan yang sesuai massa bunga brokoli dapat
tumbuh memanjang menjadi tangkai yang penuh dengan kuntum bunga, tiap
bunga terdiri atas 4 helai kelopak bunga (calyx), empat helai daun mahkota
(corolla), enam benang sari yang komposisinya empat memanjang dan dua
pendek. Bakal buah terdiri atas dua ruang dan setiap ruang berisi bakal biji. Biji
brokoli membentuk dan warna yang hampir sama, yaitu bulat kecil berwarna
coklat sampai kehitaman. Biji tersebut dihasilkan oleh penyerbukan sendiri
ataupun silang dengan bantuan sendiri ataupun serangga (Sudarminto, 2015;
Gardjito, dkk., 2015).
Bunga brokoli berwarna hijau dan masa tumbuhnya lebih lama dari kubis
bunga. Brokoli tersusun dari bunga-bunga kecil yang berwarna hijau, tetapi tidak
sekompak kubis. Dibandingkan dengan kubis bunga, bunga brokoli akan terasa
lebih lunak setelah direbus (Sudarminto, 2015).
2.5.3 Manfaat Brokoli Untuk Kesehatan
a. Melawan Kanker
Brokoli mengandung dua senyawa fitokimia yang disebut indoles dan
isohtiocyanate. Senyawa fitokima tersebut berfungsi meningkatkan aktivitas
enzim yang berperan untuk menghancurkan agen karsinogenik. Brokoli
mempunyai
agen
antikanker
seperti
glucoraphanin,
betakaroten,
diindolymetthane, selenium dan nutrisi lain seperti vitamin A, Vitamin C, vitamin
E, Kalium, Seng dan asam amino tertentu dalam mencegah pertumbuhan sel
13
Universitas Sumatera Utara
kanker payudara, rahim, kelenjar prostat, usus, ginjal, hati dan paru-paru
(Sudarminto, 2015).
Sebagai tanaman dengan kandungan vitamin C yang tinggi, dapat
dipastikan bahwa brokoli memiliki aktivitas antioksidan yang baik. Aktivitas
antioksidan ini sangat baik sekali untuk pertahanan tubuh, terutama membantu
menjaga tubuh dari penyakit kanker (Sudarminto, 2015; Raczuk, et al., 2014).
Dalam beberapa penelitian, manfaat brokoli untuk membantu mencegah
kanker diperkuat dengan adanya senyawa glukorafanin, yang merupakan bentuk
alami dari senyawa antikanker sulforana. Disamping sulforana, terdapat juga
isotiosianat yang memiliki manfaat yang sama yaitu sebagai zat yang berkhasiat
antikanker (Sudarminto, 2015).
Sebuah penelitian menemukan bahwa sayur hijau ini bisa menjadi kunci
dalam mencegah dan bahkan mengobati kanker payudara. Para ilmuan
menemukan senyawa kimia dalam brokoli yang dapat membunuh sel
pertumbuhan tumor. Brokoli mengandung sulfurana yang telah diteliti
menunjukkan bahwa senyawa tersebut bermanfaat dalam menghambat sel induk
kanker. Penelitian yang dilakukan di China juga menemukan hasil yang serupa.
Penelitian yang dilakukan terhadap 5000 perempuan berusia 20-75 tahun yang
didiagnosa menderita kanker payudara ini menemukan bahwa, wanita yang sering
mengonsumsi sayuran golongan cruciferous seperti brokoli, kubis, atau sawi,
memiliki risiko 62% lebih rendah mengalami kematian akibat kanker payudara.
Bahkan mengkonsumsi brokoli juga dapat mencegah kanker payudara sebesar
35% (Sudarminto, 2015).
14
Universitas Sumatera Utara
b.
Detoksifikasi
Brokoli turut berperan dalam proses detoksifikasi dan membebaskan tubuh
dari radikal bebas dan racun asam urat, sehingga melindungi tubuh dari toksik
seperti bisul, gatal, rematik, batu ginjal, asam urat dan eksim (Sudarminto, 2015).
Detoksifikasi adalah proses pengeluaran racun atau zat-zat yang bersifat racun
didalam tubuh. Organ vital yang menjadi target dalam program pembersihan
racun yang efektif adalah usus besar (pengeluaran) dan liver (detoksifikasi).
Pembersihan dan detoksifikasi meningkatkan proses alamiah pengeluaran toksin
dari tubuh kita (Sudarminto, 2015).
c.
Sehatkan Jantung
Para peneliti Amerika Serikat menyatakan bahwa menkonsumsi brokoli
banyak manfaat positif bagi kesehatan tubuh. Salah satu diantara manfaat
positifnya adalah melidungi jantung dari sel-sel perusak. Brokoli mengandung
sulforana yang efektif untuk mencegah kerusakan pada jantung. Selain itu brokoli
juga merangsang tubuh memproduksi sebuah protein yang disebut thioredoxin.
Zat ini juga berfungsi melindungi jantung dari sel-sel perusak (Sudarminto, 2015).
Kesimpulan tentang besarnya manfaat brokoli bagi kesehatan jantung
diperoleh dari penelitian terhadap pola makan tikus. Peneliti membagi menjadi
dua kelompok tikus yang diberi makan brokoli dan makanan lain selama sebulan.
Hasilnya fungsi jantung tikus yang diberi makan brokoli lebih baik dan terhindar
dari kerusakan saat memompa oksigen. Para peneliti berkesimpulan jika brokoli
efektif melindungi jantung tikus, itu akan efektif juga pada manusia (Sudarminto,
2015).
15
Universitas Sumatera Utara
d.
Perawatan Mata
Zexanthin adalah salah satu senyawa dalam brokoli yang bermanfaat bagi
kesehatan mata. Nutrisi dalam perbaikan kerusakan yan disebabkan karena radiasi
UV serta mencegah gangguan kondisi mata seperti degenerasi mata manula dan
katarak (Sudarminto, 2015).
e.
Meningkatkan Kesehatan Kulit dan Meningkatkan Imunitas
Brokoli mengandung banyak Vitamin C, Betakaroten dan Vitamin B
kompleks yang sangat dibutuhkan oleh kulit. Bahkan Vitamin E yang ada di
dalam brokoli mampu membantu regenerasi kulit yang telah mati (Sudarminto,
2015).
f.
Kesehatan Tulang dan Mendukung Kehamilan
Kalsium yang terkandung dalam brokoli sangat membantu dalam
pertumbuhan tulang anak-anak, orang tua dan ibu hamil atau menyusui.
Kekurangan kalsium dapat menyebabkan melemahnya tulang, gigi, osteoporosis.
Brokoli berkontribusi terhadap kesehatan tulang karena kandungan zat besi,
kalium, fosfor dan magnesium (Sudarminto, 2015).
g.
Menjaga Kadar Gula Darah
Brokoli mengandung mineral yang disebut Kromim, yang membantu
berfungsinya hormon insulin. Ini merupakan salah satu cara mengatur kadar gula
darah (Sudarminto, 2015).
h.
Mencegah Anemia
Brokoli merupakan sumber zat besi yang baik, sehingga dapat digunakan
sebagai obat yang efektif untuk anemia (Sudarminto, 2015).
16
Universitas Sumatera Utara
2.5.4 Kandungan Gizi Brokoli
Brokoli mengandung air, protein, lemak, karbohidrat, serat, kalsium, zat
besi, vitamin (A, C, E, tiamin, nikotinamid), beta karoten dan glutation. Selain itu,
brokoli mengandung senyawa cianohidroksibutena (CHB), sulforafan dan iberin
yang merangsang pembentukan glutation. Nilai gizi yang terkandung dalam 156
gram brokoli (1 mangkuk brokoli yang dikukus) ditunjukan dalam tabel 2.2.
Tabel 2.2 Kandungan Gizi Brokoli
Nilai Gizi
Kalori
Protein
Asam lemak omega 3
Karbohidrat
Lemak
Kalsium
Pottasium (kalium)
Fosfor
Besi
Zinc
Magnesiun
Vitamin A
Vitamin B1 (Thiamin)
Vitamin B2 (Riboflavin)
Vitamin B6 (pyridoxin)
Vitamin B3 (Niasin)
Vitamin B5 (Panatotthenic acid)
Vitamin B9 (Folat)
Vitamin C
Vitamin E
Vitamin K
Serat
Mangan
Triptofan
Sumber : (Sudarminto, 2015).
Total Kandungan
43,68 kal
4,66 gram
0,20 gram
8,19 gram
0,55 gram
74,72 gram
505, 44 mg
102,80 mg
1,37 mg
0,62 mg
39,00 mg
228,07 mg
0,09 mg
0,18 mg
0,22 mg
0,94 mg
0,79 mg
93,91 mcg
123,40 mg
0,75 mg
155,20 mg
4,68 mg
0,34 mg
0,05 mg
2.6 Penetapan Kadar Nitrat Dan Nitrit
Metode yang digunakan dalam menentukan kadar nitrit dan nitrat yaitu
kolorimetri, HPLC (High Performance Liquid Chromatography), GC (Gas
17
Universitas Sumatera Utara
Chromatography), keluminensen dan spektrofotometri sinar tampak. Metode
pengukuran menggunakan spektrofotometri telah digunakan pada penetapan kadar
nitrit dari nitrat yang direduksi menggunakan vanadium (III) yang dilarutkan
kedalam HCl (Beda, et al., 2005; Miranda, et al., 2001). Penetapan kadar nitrit
dalam air menggunakan spektrofotometer sinar tampak juga telah digunakan
sebagai metode penetapan kadar nitrit (Aydin, et al., 2005). Untuk penentuan
kadar nitrat sendiri, dilakukan dengan terlebih dahulu mereduksinya menjadi
nitrit. Reduksi nitrat menjadi nitrit, dilakukan dengan cara direduksi dengan
logam Zn (Walters, 1996; Vogel, 1990) maupun dengan campuran kadmium,
natrium tartrat dan asam tartrat (Özdestan dan Üren, 2011; Silalahi, et al., 2007).
Nitrat juga dapat direduksi dengan serbuk Zn dan HCl atau asam asetat (Masfria,
dkk., 2013; Walters, 1996).
2.7 Spektroskopi Sinar Tampak
Spektrofotometri sinar tampak dapat disebut juga spektrofotometer visible.
Yang dimaksud sinar tampkan adalah sinar yang dapat dilihat oleh mata manusia.
Cahaya yang dapat dilihat manusia adalah cahaya dengan panjang gelombang
400-800 nm. Spektrum cahaya dari matahari dapat dilihat secara alamiah yaitu
dalam bentuk pelangi. Pada tahun 1672, Newton menunjukkan bahwa pemecahan
radiasi terlihat dari sinar matahari menjadi komponen-komponen yang berwarna
dapat dilihat dengan menggunakan prisma. Dengan menggunakan serangkaian
lensa dan prisma maka sinar matahari dapat terpecah menjadi beberapa komponen
yang berwarna yang dapat dilihat oleh alat. Berikut adalah deret spektrum warna
yang berasal dari matahari :
18
Universitas Sumatera Utara
Ultra
violet
Violet
Nila
Biru
Hijau
Kuning
Jingga
Merah
Infra
merah
Sumber spektrum tersebut dapat didapatkan dari sumber selain sinar
matahari, misalnya pengaliran arus listrik melalui filamen yang terbuat dari bahan
seperti tungsten menghasilkan suatu sumber yang berpijar yang memancarkan
radiasi sinar tampak (Sastrohamidjojo, 1991).
2.7.1 Hubungan Warna Dan Panjang Gelombang
Cahaya yang dapat dilihat manusia disebut cahaya terlihat atau cahaya
tampak. Biasanya cahaya tampak merupakan campuran dari cahaya yang
mempunyai berbagai panjang gelombang, dari 400-700 nm, seperti pelangi yang
bisa dilihat oleh mata. Hubungan antara warna atau cahaya tampak dengan
panjang gelombang yang terlihat, ditunjukan pada tabel 2.3 (Sastrohamidjojo,
1991).
Tabel 2.3 Warna dan warna komplementer
Panjang gelombang (nm)
400-435
435-480
480-490
490-500
500-560
560-580
595-610
610-680
680-700
Warna
Violet (Ungu)
Biru
Biru kehijauan
Hijau kebiruan
Hijau
Hijau kekuningan
Jingga
Merah
Ungu kemerahan
Warna Komplementer
Hijau kekuningan
Kuning
Jingga
Merah
Ungu kemerahan
Ungu
Biru kehijauan
Hijau kebiruan
Hijau
2.7.2 Instrumentasi
Instrumen yang digunakan untuk mempelajari serapan atau emisi radiasi
elektromagnetik sebagai fungsi dari panjang gelombang disebut spektrofotometer.
Komponen-komponen pokok dari spektrofotometer meliputi sumber tenaga
radiasi yang stabil, sistem yang terdiri atas lensa-lensa, cermin, celah-celah dan
19
Universitas Sumatera Utara
lain-lain, monokromator untuk mengubah radiasi menjadi komponen-komponen
panjang gelombang tunggal, tempat cuplikan yang transparan dan detektor radiasi
yang dihubungkan dengan sistem meter pencatat.
Diagram sederhana dari spektrofotometer adalah sebagai berikut :
Sumber
Radiasi
Monokroma
tor
Sel
penyerap
detektor
Pencatat
Gambar 2.2 Diagram Spektrofotometer (Sastrohamidjojo, 1991).
Metode spektrofotometri sinar tampak digunakan untuk pemeriksaan
kuantitatif nitrit dengan pereaksi asam sulfanilat dan NED yang membentuk
warna ungu merah dan dapat diukur dengan panjang gelombang maksimum 540
nm (Hess, 2000; Beda, et al., 2005; Miranda, et al., 2001).
Metode spektrofotometri sinar tampak dalam penetapan kadar nitrit dan
nitrat adalah berdasarkan reaksi kolorimetri uji Griess (lihat Gambar 2.2) dimana
nitrit mengalami reaksi diazotasi dengan asam sulfanilat dan N-(1-Naftil)
etilendiamin dihidroklorida yang akan menghasilkan senyawa azo berwarna ungu
kemerahan yang dapat diukur secara spektrofotometri sinar tampak pada panjang
gelombang 540 nm (Hess, 2000).
Gambar 2.3 Reaksi diazotasi antara nitrit, asam sulfanilat dan NED (N-(1Naphthyl ethylenediamine)
20
Universitas Sumatera Utara