BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. semua makhluk hidup. Oleh karena itu, sumber daya air harus dilindungi agar tetap dapat

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Air

Air merupakan sumber daya alam yang diperlukan untuk hajat hidup orang banyak, bahkan oleh semua makhluk hidup. Oleh karena itu, sumber daya air harus dilindungi agar tetap dapat dimanfaatkan dengan baik oleh manusia serta makhluk hidup yang lain. Pemanfaatan air untuk berbagai kepentingan harus dilakukan secara bijaksana, dengan memperhitungkan kepentingan generasi sekarang maupun generasi mendatang. Aspek penghematan dan pelestarian sumber daya air harus ditanamkan pada segenap pengguna air.

Saat ini masalah utama yang dihadapi oleh sumber daya air meliputi kuantitas air yang sudah tidak mampu memenuhi kebutuhan yang terus meningkat dan kualitas air untuk keperluan domestik yang semakin menurun. Kegiatan industri, domestik, dan kegiatan lain yang berdampak negatif terhadap sumber daya air, antara lain menyebabkan penurunan kualitas air. Kondisi ini dapat menimbulkan gangguan, kerusakan, dan bahaya bagi semua makhluk hidup yang bergantung pada sumber daya air. Oleh karena itu, diperlukan pengelolaan dan perlindungan sumber daya air secara seksama.

Universitas Sumatera Utara

Hingga saat ini, Indonesia telah memiliki Peraturan Pemerintah No. 20 tahun 1990 tentang Pengendalian Pencemaran Air dan Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 51 tahun 1995 tentang Baku Mutu Limbah Cair Bagi kegiatan Industri (Efendi, 2003).

2.1.1 Perairan Mengalir

Salah satu contoh perairan mengalir adalah sungai. Sungai dicirikan oleh arus yang searah dan relative kencang, dengan kecepatan berkisar antara 0,1-1,0 m/detik, serta sangat dipengaruhui oleh waktu,iklim, dan pola drainase. Pada perairan sungai, biasanya terjadi pencampuran massa air secara menyeluruh dan tidak terbentuk stratifikasi vertical kolom air seperti pada perairan lentik. Kecepatan arus dan sedimentasi merupakan fenomena yang biasa terjadi di sungai sehingga kehidupan flora dan fauna sangat dipengaruhi oleh ketiga variable tersebut.

Klasifikasi perairan lentik sangat dipengaruhui oleh intensitas cahaya dan perbedaan suhu air, sedangkan klasifikasi perairan mengalir justru dipengaruhi oleh kecepatan arus atau pergerakan air, jenis sedimen dasar, erosi, dan sidimentasi. Kecepatan arus dan pergerakan air sangat dipengaruhui oleh jenis bentang lam, jenis batuan besa, dan curah ujan. Semakin rumit bentangan alam, semakin besar ukuran batuan dasar, dan semakin banyak curah hujan, pergerakan air semakin kuat dan kecepatan arus semakin cepat.

Sedimen penyusun dasar sungai memiliki ukuran yang bervariasi. Perbedaan jenis sedimen besar ini mempengaruhui karakteristik kimia sungai, pengerakan ait, dan porositas dasar sungai. Secara umum, sedimen dasar sungai dapat diklasifikasikan menjadi : batu kali


(bedrock),bulder (boulder),kobel (cobble), pabel ( pebble), krikil (gravel), pasir (sand), lumpur (silt), dan tanah liat (clay). (Effendi, 2003)

2.1.2 Pencemaran air

Pencemaran air adalah masuk atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi atau komponen lain kedalam air dan atau berubahnya tatanan air oleh kegiatan manusia atau oleh proses alam, sehingga kualitas air turun sampai ketinggkat tertentu yang menyebabkan air menjadi kurang atau sudah tidak berfungsi lagi sesuai dengan peruntukannya.

Untuk mencegah terjadinya pencemaran lingkungan oleh aktivitas tersebut perlu dilakukan pengendalian terhadap pencemaran lingkungan dengan menetapkan baku mutu lingkungan, termasuk baku mutu air pada sumber air, baku mutu limbah cair.

Baku mutu air pada sumber air adalah batas kadar yang diperkenalkan bagi zat atau bahan pencemar terdapat di dalam air, tetapi air tersebut tetap dapat digunakan sesuai dengan kreterianya.

Air pada sumber air dapat dikategorikan menjadi empat golongan yaitu : 1. Golongan A, yaitu air yang dapat dipergunakan sebagai air minum secara langsung tanpa pengolahan terlebih dahulu. 2. Golongan B, yaitu air yang dapat dipergunakan sebagai air baku untuk diolah sebagai air minum dan keperluan rumah tangga. 3. Golongan C, yaitu air yang dapat dipergunakan untuk keperluan perikanan dan peternakan.


4. Golongan D, yaitu air yang dipergunakan untuk keperluan pertanian, dan dapat dimanfaatkan untuk usaha perkotaan,industri, dan listrik Negara Menurut definisi pencemaran air tersebut diatas bila suatu sumber air yang termasuk dalam kategori golongan A, misalnya sebuah sumur penduduk kemudian mengalami pencermaran dalam bentuk rembesan limbah sudah turun menjadi golongan B karena sudah tidak dapat digunakan langsung sebagai air minum tanpa melalui pengolahan dahulu. Dengan demikian air sumur tersebut menjadi kurang atau tidak berfungsi lagi sesuai dengan peruntukannya.

Pencemaran air adalah penyimpangan sifat-sifat dari keadaan normal, baik dari kemurniannya. Air yang tersebar di alam semesta ini tidak pernah tidak pernah terdapat dalam bentuk murni, namun bukan berarti bahwa semua air sudah tercemar. Misalnya , walaupun di daerah pegunungan atau hutan yang terpencil dengan udara yang bersih dan bebas dari pencemaran, air hujan yang turun diatasnya selalu mengandung bahan-bahan terlarut seperti CO2; O2; dan N2 serta bahan-bahan tersuspensi misalnya debu dan partikel-partikel lainya yang terbawa air hujan dari atmosfir.

Air permukaan dan air sumur pada umumnya mengandung bahan-bahan metal terlarut, seperti Na, Mg, Ca, dan Fe. Air yang mengandung komponen-komponen tersebut dalam jumlah tinggi disebut air sadah.

Adanya benda-benda asing yang mengakibatkan air tersebut tidak dapat digunakan sesuai dengan peruntukannya secara normal disebut dengan pencemaran air. Karena kebutuhan makhluk hidup akan air sangat bervariasi, maka batas pencemaran untuk berbagai jenis air juga berbeda. Sebagai contoh, air sungai dipegunungan yang belum tercemar dapat digunakan


langsung sebagai air minum karena belum memenuhi syarat untuk dikategorikan sebagai air minum (Kristanto ,2002).

2.1.3 Aspek Kimia-Fisika Pencemaran Air

Sifat-sifat kimia-fisika air yang umum diuji dan dapat digunakan untuk menentukan tingkat pencemaran air adalah: - Nilai pH, keasaman dan alkalinitas - Suhu - Karbon dioksida bebas - Warna dan kekeruhan - Jumlah padatan - Nitrat - Amoniak - Fospat - Daya hantar listrik - Klorida (Kristanto, 2002)

2.2 Nitrogen

Nitrogen dan senyawa terbesar secara luas dalam biosfer. Lapisan atmosfer bumi mengandung sekitar 78% gas nitrogen. Batuan juga mengantung nitrogen.pada tumbuhan dan hewan, senyawa nitrogen ditentukan sebagai penyusun protein dan klorofil.


Meskipun ditemukan dalam jumlah yang melimpah di lapisan atmosfer, akan tetapi nitrogen tidak dapat dimanfaatkan oleh makhluk hidup secara langsung. Nitrogen harus mengalami fiksasi terlebih dahulu menjadi NH3, NH4, dan NO3. Meskipun demikian bakteri Azetobacter dan Colostrom serta beberapa jenis algae hijau-biru misalnaya Anabaena, dapat memanfaatkan gas N2 secara langsung dari udara sebagai sumber nitrogen (Effendi,2003).

2.2.1 Nitrogen Oganik dan Anorganik

Nitrogen anorganik terdiri dari gas ammonia (NH3), ammonium (NH4), nitrit (NO2), nitrat (NO3), dan molekul nitrogen (N2) dalam bentuk gas. Nitrogen organik berupa protein, asam amino, dan urea. Bentuk-bentuk nitrogen tersebut mengalami transformasi sebagai dari siklus nitrogen. Transformasi nitrogen dapat melibatkan ataupun tidak melibatkan makrobiologi dan mikrobiologi. Adapun transformasi nitrogen mikrobiologis mencakup hal-hal sebagai berikut : 1. Asinilasi nitrogen anorganik (ammonium dan nitrat) oleh tumbuhan dan oleh mikroorganisme untuk membentuk nitrogen organik, misalnya asam amino dan protein. Di perairan, proses ini terutama dilakukan oleh bakteri autotrof dan tumbuhan. 2. Fiksasi nitrogen menjadi amoniak dan nitrogen organik oleh mikroorganisme. Fiksasi nitrogen secara langsung dapat dilakukan oleh beberapa jenis algae Cynophyta (bluegreen algae) dan bakteri. 3. Nitrifikasi, yaitu oksidasi ammonia menjadi nitrit dan nitrat. Proses oksidasi dilakukan oleh bakteri aerob. Nitrifikasi berjalan secara optimal pada pH 8 dan pada pH <7 berkurang secara nyata. Bakteri nitrifikasi bersifat mesofilik,menyukai suhu 30oC.


4. Amonifikasi nitrogen organic untuk menghasilkan ammonia selama proses dekomposisi bahan organik. Proses ini banyak dilakukan oleh mikroba dan jamur. Autolisis sel dan eksresi amonia oleh zooplankton dan ikan juga berperan sebagai pemasok amonia 5. Denitrifikasi, yaitu reduksi nitrat menjadi nitrit, denitrogen oksida (N2O), dan molekul nitrogen (N2). Proses reduksi nitrat berjalan optimum pada kondisi anoksik(tidak ada oksigen). Proses ini juga melibatkan bakteri dan jamur. Dinitrogen oksida adalah produk utama yang dihasilkan dari denitrifikasi pada perairan dengan kadar oksigen yang sangat rendah, sedangkan molekul nitrogen adalah produk utama dari proses denitrifikasi pada perairan dengan kondisi anaerob.

Transformasi nitrogen yang tidak melibatkan faktor biologi adalah volatilisasi, penyerapan, pengendapan (sedimentasi). Sumber utama

nitrogen antropogenik di perairan

berasal dari wilayah pertanian yang menggunakan pupuk secara intensif maupun dari kegiatan domestik (Effendi,2003).

2.2.2 Senyawa Nitrogen Dalam Air

Senyawa-senyawa nitrogen terdapat dalam keadaan terlarut juga sebagai bahan suspensi. Dalam air senyawa-senyawa ini memengang peranan sangat penting dalam perairan reaksi-reaksi biologi perairan. Jenis-jenis nitrogen anorganik utama dalam air adalah ion nitrat (NO3-), dan amonium (NH4+). Dalam kondisi tertentu terdapat dalam bentuk nitrit (NO2-). Sebagian besar dari nitrogen total dalam air terkait sebagai nitrogen organik, yaitu dalam bahan-bahan berprotein, juga dapat berbentuk senyawa/ion-ion lainnya dari bahan pencemar.


Nitrogen perairan merupakan penyebab utama pertumbuhan yang sangat cepat dari ganggang yang menyebabkan eutrofikasi. Pada umumnya nitrogen anorganik dalam perairan aerobik terdapat dalam keadaan bilangan oksidasi +5, yaitu sebagai NO3-, dan dengan bilangan oksidasi +3, dalam keadaan anaerob, sebagai NH4+ yang stabil.

Ion ammonium dan amino nitrogen (R-NH2 dalam bahan berprotein ) mengalami oksidasi dengan adanya katalis biologi yang cocok: NH4+

+

2O2

NO3- + H2O + 2H+

Reaksi ini dapat terjadi, misalnya dalam pengolahan air buangan dengan aerasi yang cukup dari limbah yang mengandung ion ammonium. Dalam keadaan tanpa oksigen, ion nitrat dapat sebagai penerima electron dalam reaksireaksi dengan mikro organism sebagai perantara. O2

+

4H+

+

4e

2H2O

NO3-

+

6H+

+

5e

N + 3H2O

Kemampuan ion nitrat sebagai penerima electron digunakan dalam proses pengolahan limbah untuk menghilangkan elektron dengan membiarkan ion nitrat mengoksidasi methanol melalui reaksi bermedia bakteri dalam kondisi anaerob (Rukaesih, 2004)

2.3 Nitrat

Nitrogen sebagai sumber nitrat terbanyak terdapat di udara, yaitu sebesar 78% volume udara. Ada tiga tadon (gudang) nitrogen di alam. Yang pertama adalah udara ; kedua, senyawa anorganik (nitrat, nitrit, ammonia ) ; dan yang ketiga adalah senyawa organik (protein, asam


urea). Hanya sedikit organisme yang dapat langsung memanfaatkan nitrogen di udara. Tumbuhan dapat mengisap nitrogen dalam bentuk nitrat (NO3).

Pengubahan dari nitrogen bebas di udara menjadi nitrat dapat dilakaukan secara biologis maupun kimia. Transformasi ini disebut fiksasi (pengikatan) nitrogen.

Halilintar mengakibatkan fiksasi kimia nitrogen. Ledakan petir yang melalui udara memberikan cukup energi untuk menyatukan nitrogen dan oksigen membentuk nitrogen dioksida, NO2. Gas ini bereaksi dengan air membentuk asam nitrat, NO3.

Tumbuhan dan hewan yang telah mati akan diuraikan proteinnya oleh organisme pembusuk menjadi ammonia dan senyawa ammonium. Nitrogen dalam kotoran dan air seni akan berakhir menjadi ammonia juga. Amoniak merupakan hasil tambahan penguraian (pembusukan) protein tumbuhan atau hewan, atau dalam kotorannya, jadi, jika terdapat amoniak dalam air, ada kemungkinan kotoran hewan masuk. Amoniak dalam air tidak terlalu berbahaya jika air tersebut diberi klor.

Jika ammonium diubah menjadi nitrat, maka akan terdapat nitrit dalam air. Hal ini terjadi jika air tidak mengalir ,khususnya dibagian dasar. Nitrit amat beracun didalam air, tetapi tidak bertahan lama. Kandungan nitrogen di dalam air sebaiknya di bawah 0,3 ppm. Kandungan nitrogen diatas jumlah tersebut mengakibatkan ganggang tumbuh dengan subur. Jika kandungan nitrat didalam air mencapai 45 ppm maka berbahaya untuk diminum. Nitrat tersebut akan berubah menjadi nitrit di perut. Keracunan nitrit akan mengakibatkan wajah membiru dan kematian (Kristanto, 2002).


Nitrogen sebagai salah satu nutrien terdapat dalam protein. Protein merupakan komposisi utama plankton, dasar semua jaringan makanan yang bertalian dengan air. Dalam planton terdapat 50% protein atau 7 – 10% nitrogen

Nitrat dalam tanah dan air terbanyak dibuat oleh mikroorganisme deangan cara biologis. Bakteri pengikat nitrogen terdapat dalam akar tanaman polongan. Dalam bintil di akar tanamana ini terdapat bakteri yang mampu mengikat sekitar 600 kg nitrogen. Dalam air nitrogen diikat juga oleh bakteri dan ganggang.

Sekali nitrat diabsorsi tanaman, nitrogen akan terus disentesis menjadi protein tanaman. Herbivore akan mengubah protein ini menjadi protein hewan. Tanaman dan hewan yang mati kan diuraikan proteinya oleh organism pembusuk menjadi ammonia dan senyawa ammonium. Nitrogen dalam kotoran dan air seni akan berakhir menjadi amoniak juga.

Dalam bentuk amoniak masih sukar digunakan oleh organisme. Bakteri tertentu mengubah amoniak menjadi nitrit. Bakteri lain melanjutkan mengubah nitrit menjadi nitrat. Ada juga bakteri dan jamur yang mengubah nitrit kembali menjadi nitrogen bebas.

Ada kemungkinan bahwa air tertentu mengandung ketiga macam tendon nitrogen, yakni nitrogen bebas,senyawa nitrogen anorganik (nitrat,nitrit,amoniak, dan senyawa amanium), dan nitrogen organic (protein). Kecuali jika jumlahnya banyak, hal ini tidak perlu dirisaukan dari ketiga tendon nitrogen itu yang menjadi indikator pencemar ialah nitrit, nitrat, dan amoniak.

Amoniak diubah menjadi nitrat oleh bakteri, maka akan terdapat nitrit dalam air. Hal ini jika air tidak mengalir, khususnya dibagian dasar. Jumlah nitrit tidak akan banyak, apabila


dipermukaanya. Karena itu populasi industri akan ditujukan jika nitrit cukup banyak jumlahnya. Karena nitrit digunakan dalam ketel untuk mencegah korosi, maka buangan air ketel dap menimbulkan populasi nitrit.

Nitrat dapat terbentuk kerena tiga proses, yakni badai listrik, organism pengikat nitrogen, dan bakteri yang menggunakan amoniak. Ketiganya tidak dibantu manusia (Tresna, 2000).

2.4 Pengaruh nitrat pada kesehatan

Risiko nitrat pada Kesehatan Manusia adalah ancaman kesehatan manusia terutama untuk bayi, menyebabkan kondisi yang dikenal sebagai methemoglobinemia, yang juga disebut "sindrom bayi biru". air yang digunakan untuk membuat susu bayi, pada bayi. Ketika Nitrat diambil oleh makan makanan dan air minum, Nitrat dikonversi di dalam usus menjadi nitrit, yang kemudian menggabungkan dengan hemoglobin untuk membentuk methemoglobin, sehingga mengurangi kemampuan darah untuk membawa oksigen. Bayi lebih rentan terhadap nitrat toksisitas dari anak-anak yang lebih tua atau orang dewasa. Kematian jarang terjadi, tapi methemoglobinemia sub-akut dapat asimtotik sementara mempengaruhi pembangunan, sehingga kondisi tersebut terutama membahayakan. konsumsi nitrat tingkat tinggi yang kronis juga dapat menyebabkan masalah kesehatan lainnya, misalnya beberapa jenis kanker dan efek teratogenik.

Tingkat tinggi nitrat dalam pakan ternak dan air minum dapat menyebabkan penurunan vitalitas dan meningkatkan bayi lahir mati, berat badan lahir rendah, dan berat badan lambat dan bahkan kematian hewan yang terkena dampak (6). keracunan nitrat kronis berkorelasi dengan aborsi, kelahiran dan betis masih terhambat. Aborsi disebabkan methemoglobinemia ibu dan janin


menghasilkan anoxia janin (terutama pada trimester terakhir kehamilan). Toksikosis kronis nitrat menyebabkan hilangnya kondisi, kehilangan berat badan, penurunan produksi susu dan kelemahan (http://www.nitrate.com/nitrate1.htm).

2.5 Pengaruh bakteri dalam sedimen

Aktivitas bakteri dan kualitas air yang dihasilkan dari kebanyakan sistem perairan dipengaruhi sebagian oleh sedimen yang mendasari sistem itu. Meskipun bakteri yang ditemukan dalam sistem tanah serta sistem aquesous, distribusi mereka di sedimen agak berbeda. Seringkali proses-proses yang terjadi pada sedimen yang dimediasi oleh bakteri yang berbeda dari proses yang sesuai yang terjadi dalam air di atasnya. Hal ini disebabkan oleh jenis yang sedikit berbeda dari lingkungan yang ditemukan di sedimen, misalnya, luas permukaan yang lebih besar untuk reaksi serta rezim oksigen yang berbeda. Dalam kebanyakan kasus kita dapat menganggap sistem air menjadi homogen dan dicampur dengan sepenuhnya terhadap aktivitas bakteri. Sedimen, bagaimanapun, menunjukkan gradasi ditandai dari air - antarmuka sedimen dengan kedalaman lebih rendah. Hal ini karena sebagian untuk gradien oksigen yang kuat. Dale (1974) menunjukkan hubungan yang kuat antara populasi bakteri dan sifat sedimen di sedimen intertidal. Belajar-Nya menunjukkan bahwa penduduk berkisar dari 108 untuk hampir 1010 pergram sel sedimen dan sangat berkorelasi dengan ukuran butir serta nitrogen dan kadar karbon. Dia menemukan biomassa bakteri substansial, yaitu, saat ini jumlah material selular, berada di kelas yang sama dengan makrofauna lebih besar sering ditemukan dalam sedimen.

Jenis bakteri yang ditemukan di sedimen depens untuk sebagian besar pada jenis substrat. Aktivitas bakteri menggunakan substrat organik sangat erat terkait dengan keseimbangan


oksigen dari sistem serta kerugian material organik. Selain itu, transformasi anorganik dapat dilakukan oleh aktivitas bakteri dalam sedimen, misalnya, nitrifikasi. Ingat nitrifikasi yang mengacu pada oksidasi amonia menjadi nitrit dan selanjutnya ke nitrat. Proses ini dimediasi oleh dua kelompok bakteri: nitrosomonas dan Nitrobacter. Nitrosomonas dimediasi oksidasi amonia menjadi nitrit, dan Nitrobacter menengahi oksidasi nitrit ke nitrat. Kedua kelompok bakteri diklasifikasikan sebagai autotrophs, dan mereka memerlukan sistem yang rendah karbon organik untuk beroperasi karena sumber karbon untuk bakteri ini adalah CO2 anorganik. Untuk sistem sedimen yang kandungan bahan organik rendah dan ada pasokan oksigen yang cukup, oksidasi amonia menjadi nitrat hasil cepat.

Ardakani, rehboch, dan Mc Laren (1973) menyelidiki terjadinya nitrit dan nitrat di kolom tanah. Gambar 6.1 menunjukkan hilangnya nitrit dan meningkatkan yang sesuai pada nitrat dengan kedalaman di sedimen, yang mencerminkan proses nitrifikasi dalam inti sedimen tanah. Meskipun nitrifikasi didominasi dimediasi oleh dua bakteri groupsnof pilih, proses sebaliknya bisa ditengahi oleh sekelompok umum bakteri. Untuk sistem tanah yang kandungan oksigen terlarut adalah nitrat rendah dapat dikurangi ke gas amonia baik atau nitrogen oleh proses ini. Kami telah menunjukkan bahwa proses mikroba dalam sedimen sering sama pentingnya dengan mereka yang berada di atasnya air terhadap kualitas air. Kedua sistem harus dipahami ketika berhadapan dengan masalah kualitas air. Kimia transformasi yang tidak terjadi di atasnya perairan melanjutkan cepat dalam sedimen karena kendala lingkungan yang berbeda. Dalam banyak kasus, bukan hanya aktivitas mikroba yang berbeda antara air dan sedimen di atasnya tetapi jenis flora ini juga berbeda. Ini dibahas dalam Bab 3 berkaitan dengan transformasi berbagai logam. Pada bakteri VB bagian tersebut digunakan sebagai indikator pencemaran air


akan ditunjukkan memiliki nomor yang berbeda dan kegiatan dalam rezim sedimen sebagai lawan dari rezim air di atasnya (waite, 1984).

2.6 Spektrofotometer Spektrofotometer adalah alat yang terdiri dari spectrometer dan fotometer. Spektrofometer menghasilkan sinar dari spectrum dengan panang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat unutu mengukur intensitas cahaya yang ditrasmisikan atau diabsorpsi. Jika spektrofotometer digunakan untuk mengukur energi secara reatif jika energi tersebut ditrasmisikan, direfleksikan, dan diemisikan sebagai fungsi dari penjang gelombang.

Metode spektrofometri didasaarkan pada pengubah cahaya polikrometis dari sumber cahaya monokromatis oleh monokromator, kemudian diteruskan melallui filter dan akan melewati sampel, dimana sebagian cahaya akan diserap dan sebagian lagi akan ditrasmisikan dan cahaya ini akan dideteksi oleh detector dan diperkuat oleh adanya penguat dan hasilnya akan dicatat oleh pencatat (Khopkar, 1984).

2.6.1 Hukum lambert beer

Hukum lambert menyatakan bahwa cahaya monokromatik melewati menium tembus cahaya, laju berkurangnya intensitas cahaya oleh bertambahanya ketebalan, berbanding lurus dengan intensitas cahaya. Ini setara dengan menyatakan bahwa intensitas cahaya yang dipancarkan berkurang secara eksponensial dengan bertambahanya ketebalan medium yang menyerap. Atau dengan menyatakan bahwa lapisan mana pun dari medium itu yang tebalnya sama akan menyerap cahaya masuk lepadanya dengan fraksi yang sama.


(2) Dengan l ialah intensitas cahaya masuk dengan panjang gelombang, l ialah tebalnya medium, dan k factor kesebandingan. Intgrassi (2) dan mengambil I =Io untuk I = molo akan memperoleh: kl

(3)

Tt= Ioe-kl

(4)

Io ialah intensitas cahaya masuk yang jatuh pada suatu medium penyerap yang tebalnya I. It ialah intensitas cahaya yang diteruskan, dengan k suatu tepatan untuk panjang gelombang dan medium yang digunakan. Dengan mengubah dasar logaritma diproleh It = Io . 10-0,4343kl = Io . 10-kl Dengan K = k/2,3026, dan biasa disebut koefisien absobsi. Koefesien absorpsi umumnya didefenisikan sebagai kebalikan dari ketebalan (1 cm) yang diperlukan untuk mengurangi cahaya menjadi 1/10 intensitasnya. Ini diturunkan dari (4) karena : It/Io=0,1-kl

atau

Kl = 1

dan

K=1/l

Angka banding It/Io adalah bagian dari cahaya yang diteruskan oleh medium setebal l dan disebut transmitansi T. kebalikan Io/It adalah keburaman (opasitas), dan absorbans A medium diberikan oleh: A = log Io/It Jadi suatu edium dengan absorbansi 1 untuk panjang gelombang tertentu,meneruskan 10% persen cahaya masuk pada panjang gelombang tersebut. Hukum beer adalah absorpsi cahaya dan trasmisi cahaya untuk cahaya monokromatik sebagai fungsi ketebalan lapisan saja. Tetapi dalam analisis kuantitatif orang terutama berurusan dengan larutan. Beer mengkaji efek konsentrasi penyusun yang berwarna dalam larutan, terhadap


trasmisi maupun absorpsi cahaya. Dijumpainya hubungan yang sama antara tersmisi dan konsentrasi seperti yang ditemukan lambert antara trasmisi dan ketebalan lapisan, yakni, intereraksi berkas cahaya monokromatis berkurang secara eksponensial dengan bertambahnya konsentrasi zat penyerap secara linear. It= Io .e-k’c = Io .10

-0,4343k’c -k’c = Io.10

Dengan c konstanta, dan k’ dan K’ tetapan. It= Io .e-acl Atau log Io/It = acl Inilah persamaan fundamental dari spektrofometri,dan sering disebut sebagai hokum lambertbeer. Nilai a akan jelas bergantung pada cara menyatakan konsentrasi. Jika c dinyatakan mol dm3

dan l dalam cm, akan diberi lambang € dan disebut koefesien absorpsi molar atau absorptivitas

molar.

Koefisien absorpsi spesifik Es dapat didefenisikan sebagai absorpsi per satuan ketebalan dan satuan konsentrasi. Dalam hal bobot molekul zat itu tidak diketahui dengan pasti,jelas tak mungkin menjelaskan koefesien absorpsi molekuler.

Hubungan antara absorbans A, trasmitans T, dan koefisien absorpsi molar, yaitu : A = cl = log

= log = -logT

Skala spektrofotometer sering kalidikalibrasi untuk menujukan absorbans, yang sering juga menujukan transmitans persentase (Bassett,1994).


2.6.2 Peralatan (instrumentasi)

Komponen paling penting dalam spektrofotometer terdiri dari :

1.Sumber radiasi

Sumber radiasi yang dipakai dalam spektrofotometer bervariasi sesuai dengan daerah spectrum yang digunakan. Pada daerah UV sumber rinar yang digunakan adalah lampu hidrogen, pada derah daerah visible digunakan lampu tungsten (wolfram) dan pada daerah infared digunkan sebuah globor atau nerst. Intensitas yang dipancarkan oleh masing-masingh lampu merupakan masing-masing lampu merupakan fungsi dari pada pontensial yang diaplikasikan terhadap lampu tersebut.

2.Monokromator

Monokromator berfungsi untuk mendapatkan radiasi monokromatis dari sumber radiasi polikromahtis.monokromator pada spektrofometer biasanya terdiri susunan : celah (slit) masukfilter-prisma-kisi (grating)-celah keluar.

3.Kuvet

Kuvet atau sel merupakan wadah dapa sampel yang akan dianalisi. Ditinjau dari pemakaiannya kuvet ada dua macam yaitu kuvet yang permanen yang yerbuat dari bahan glass atau leburan silika dan kuvet disposable untuk satu kali pemakaian tang terbuat dari Teflon atau plastik.


4.Detektor

Detektor merupakan salah satu bagian spektrofotometer yang penring. Oleh sebab itu kualitas detector akan menentukan kualitas spektrofotometer. Fungsi detector didalam spektrofometer adalah mengubah sinyal radiasi yang diterima menjadi sinyal elektronik. Detector harus memiliki kepekaan yang tinggi terhadap radiasi yang diterima tetapi harus memberikan darau (noise) yang sangat minim, harus mempunyai kemampuan untuk memberikan respon radiasi pada derah daerah panjang gelombang yang lebar, dan harus memberikan respons yang terhadap radiasi dan waktu yang serentak, dan harus memberikan jaminan terhadap respons kuantitatif dan sinyal elektronik yang dikeluarkan harus berbanding lurus dengan radiasi yang diterima. Sinyal elektronik yang diteruskan oleh detector harus dapat diaplikasikan oleh penguat (amplifer) ke rekorder (pencatat).

5.Penguat (pencatat)

Berbagai alat yang dapat digunakan untuk membaca sinyal yang dihasilakan oleh detector, diantaranya adalah meter kalibrasi untuk trasmintasi ataupun absorbansi, sistem pembacaan digital, dan system computer (Mulja,1995).


BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. semua makhluk hidup. Oleh karena itu, sumber daya air harus dilindungi agar tetap dapat

Recommend Documents