BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Air Air atau media pemeliharaan merupakan faktor utama untuk kehidupan ikan. Kualitasnya menentukan kesehatan maupun pertumbuhan ikan, bahkan kualitas seperti warna ikan. Kondisi air sungai tergantung pada daerah atau tanah yang dialirinya. Di sepanjang aliran sungai banyak material yang bisa larut dalam air. Untuk itu, bila akan digunakan, air sungai, terutama yang keruh, sebaiknya dimasukkan dan diendapkan dalam kolam pengendapan hingga emulsi tanah atau lumpur mengendap dan airnya tampak jernih. Namun, sebelum dimasukkan dalam kolam, saluran pemasukan air diberi saringan agar terhindar dari masuknya hama atau penyakit ikan serta sampah. Secara alami, air merupakan pelarut yang sangat baik sehingga hampir semua material dapat larut di dalamnya. Adapun berbagai material terlarut dalam air adalah: 1) berbagai gas seperti oksigen (O2), karbondioksida (CO2), ammonia (NH3), nitrit (NO2), nitrat (NO3), sulfida (H2S), dan methan 2) berbagai mineral seperti kalsium (Ca), magnesium (Mg), natrium (Na), kalium (K), besi (Fe), seng (Zn), serta mineral bentuk ion atau molekul organik maupun anorganik 3) material organik terlarut seperti gula, lemak, asam, dan vitamin 4) material anorganik seperti lumpur dan tanah liat, serta 5) material biologis seperti bakteri, jamur, virus, zooplankton, dan fitoplankton. (Lesmana, D. S., 2001) 2.1.1. Air Laut Air laut secara alami merupakan air dengan kandungan garam sekitar 3,5%. Air laut mengandung garam-garaman, gas-gas terlarut, bahan-bahan organik dan partikel-partikel tidak terlarut. Keberadaan garam-garaman mempengaruhi sifat fisis air laut (seperti densitas, titik beku, dan temperatur). (Goetz, P. W., 1986).

Universitas Sumatera Utara

Tabel 1. Mineral utama pada air laut Mineral

Konsentrasi (mg/kg air laut)

Kalsium

412

Magnesium

1294

Natrium

10760

Bikarbonat

145

Khlorida

19350

Sulfat

2,712

Sumber: Pytkowicz dan Kester (1971 cit Austin, 1992). 2.1.2. Air Tawar Kandungan garam pada sebagian besar danau, sungai, dan saluran air alami sangat kecil sehingga air di tempat ini dikategorikan sebagai air tawar. Kandungan garam sebenarnya pada air ini, secara definisi, kurang dari 0,05%. Air yang digunakan oleh manusia adalah air permukaan tawar dan air tanah murni. Air yang ada di bumi tidak pernah terdapat dalam keadaan murni tetapi selalu ada senyawa atau mineral/unsur lain yang terdapat di dalamnya. Oleh karena itu badan-badan air/air permukaan banyak mengandung bahan-bahan kimia terlarut maupun dalam bentuk tersuspensi. (Goetz, P. W., 1986). Tabel 2. Kisaran Normal Kualitas Air untuk Akuarium Air Tawar Amonia

<0,012 ppm

Nitrit

<0,2 ppm

CO2

0-10 ppm

Oksigen

3 ppm

pH

6,5-10 ppm

CaCO3

>20 ppm

(Arie, U., 2000)


2.2. Ikan Nila Ikan nila bukanlah ikan asli perairan Indonesia, melainkan ikan introduksi yang berasal dari luar Indonesia, tetapi sudah dibudidayakan di Indonesia. Bibit ikan ini didatangkan ke Indonesia secara resmi oleh Balai Penelitian Perikanan Air Tawar pada tahun 1969 dari Taiwan ke Bogor. Setelah melalui mass penelitian dan adaptasi, barulah ikan ini disebarluaskan kepada petani di seluruh Indonesia. (Wiryanta, B., 2010). Sesuai dengan nama Latinnya, Oreochromis niloticus berasal dari Sungai Nil di Benua Afrika. Awalnya ikan ini mendiami hulu Sungai Nil di Uganda. Selama bertahun-tahun, habitatnya semakin berkembang dan berimigrasi ke arah selatan (ke hilir) sungai melewati danau Raft dan Tanganyika sampai ke Mesir. Dengan bantuan manusia, ikan nila sekarang sudah tersebar sampai ke lima benua, meskipun habitat yang disukainya adalah daerah tropis dan sub tropis. Sedangkan di wilayah beriklim dingin, ikan nila tidak dapat hidup baik. Ikan Nila (Oreochromis niloticus) adalah salah satu jenis ikan air tawar yang paling banyak dibudidayakan di Indonesia. Ikan nila air tawar dapat dipindahkan ke air asin dengan proses adaptasi yang bertahap. Kadar garam air dinaikkan sedikit demi sedikit. Pemindahan ikan nila secara mendadak ke dalam air yang kadar garamnya sangat berbeda dapat mengakibatkan stres dan kematian ikan. (Suyanto, S. R., 2009). Ikan Nila yang masih kecil lebih tahan lama terhadap perubahan lingkungan dibanding dengan ikan yang sudah besar. Nila dapat tumbuh dan berkembang dengan baik pada lingkungan perairan dengan alkalinitas rendah atau netral. (Carman O., 2010). Kelangsungan hidup ikan nila sangat dipengaruhi oleh kualitas air. Air yang kurang baik dapat menyebabkan ikan lemah, nafsu makan menurun, dan mudah terserang penyakit sehingga dapat menyebabkan kematian total. Kualitas air adalah variabel-variabel yang dapat mempengaruhi kehidupan ikan dan binatang air lainnya. Variabel tersebut meliputi sifat fisika (warna, kekeruhan, dan suhu) dan kimia (kandungan oksigen, karbondioksida, pH, amoniak, alkalinitas). (Arie, U., 2000) Ikan nila kini banyak dibudidayakan di berbagai daerah karena kemampuan adaptasinya bagus di dalam berbagai jenis air. Nila dapat hidup di air tawar, air payau, dan air laut. Ikan nila


juga tahan terhadap perubahan lingkungan, bersifat omnivora dan mampu mencerna makanan secara efisien. Pertumbuhan cepat dan tahan terhadap serangan penyakit. Secara genetik ikan nila GIFT ( Genetic Improvement for Farmed Tilapia ) telah terbukti memiliki keunggulan pertumbuhan dan produktivitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan jenis ikan nila lain. Selain itu, ikan nila mempunyai sifat omnivora, sehingga dalam budidayanya akan sangat efisien, dalam biaya pakannya rendah. Pertumbuhan ikan nila jantan dan betina dalam satu populasi akan selalu jauh berbeda, nila jantan 40% lebih cepat dari pada nila betina. Disamping itu, yang betina apabila sudah mencapai ukuran 200 g pertumbuhannya semakin lambat, sedangkan yang jantan tetap tumbuh dengan pesat. Hal ini akan menjadi kendala dalam memproyeksikan produksi. Tekstur daging ikan nila memiliki ciri tidak ada duri kecil dalam dagingnya. Apabila dipelihara di tambak akan lebih kenyal, dan rasanya lebih gurih, serta tidak berbau lumpur. Oleh kerena itu, ikan nila layak untuk digunakan sebagai bahan baku dalam industri fillet dan bentuk-bentuk olahan lain. (Bastiawan, D., 2010). 2.3. Pakan Buatan (Pelet) Ikan nila yang dipelihara secara intensif membutuhkan pakan dengan kandungan protein antara 25-27%, karbohidrat sebanyak 49-50%, lemak 8-13%, serta vitamin dan mineral dalam jumlah lebih sedikit. Dalam memberi makan pakan ikan ada 5 hal yang perlu diperhatikan, yaitu cara pemberian pakan, saat atau waktu pemberian, jumlah (porsi), frekuensi, dan tempat pemberian pakan. Jumlah pakan adalah porsi atau banyaknya pakan yang dibutuhkan dan harus diberikan pada ikan. Biasanya dihitung dalam persen (%) per hari dari berat atau bobot keseluruhan jumlah ikan dalam wadah budi daya(kolam, tambak, dll.). Ikan nila, porsi pakan yang dianjurkan adalah 3-4% per berat total ikan dalam wadah. Karena pada umur 1 minggu atau pada bobot awal 50 gr, ikan nila hanya membutuhkan pakan lebih kurang 1% dari bobot totalnya, kemudian naik menjadi 2,5% sampai minggu ke-12. (Kordi, K., 2004). Jumlah atau kualitas pakan merupakan faktor penting. Bila pakannya terlalu sedikit, ikan akan sukar tumbuh. Sebaliknya bila terlalu banyak, kondisi air menjadi jelek, terutama pakan


buatan. Pemberian pakan dengan frekuensi lebih sering dan jumlah yang tidak terlalu banyak akan lebih baik dibanding diberikan sekaligus dalam jumlah banyak (Lesmana, D. S., 2001). Tabel 3. Kebutuhan Protein dan Lemak Spesies Ikan Nila Jenis

Kebutuhan

Kebutuhan

(Spesies)

protein

Lemak

35 %

10%

Ikan Nila (Oreochromis niloticus) Sumber: Jauncey & Ross (1982) 2.4. Akuarium Dibanding bak atau kolam, pemeliharaan ikan di akuarium paling baik karena ikan dan kualitas air dapat dikontrol secara teliti. Hanya saja daya tampung akuarium tidak sebanyak kolam atau bak. Penggunaan akuarium paling baik untuk pemeliharaan benih. Ini disebabkan akuarium mudah dibersihkan tanpa takut ikan akan ikut terbuang atau terganggu walaupun masih kecil. Dengan akuarium yang transparan menyebabkan ikan di dalamnya bisa kelihatan. Ikan mati pun dapat segera kelihatan sehingga tindakan dini bisa segera dilakukan dan adanya hama bisa secepatnya diketahui. Ukuran akuarium sangat bervariasi. Namun, ukuran yang umum dipakai adalah 100 cm x 40 cm x 40 cm atau 90 cm x 40 cm x 35 cm. Ketebalan kaca akuarium sekitar 5 mm. Penyusunan akuarium ini dilakukan pada rak besi atau kayu. Agar tidak mudah pecah, alas akuarium diberi styrofoam atau gabus putih. Seperti halnya kolam, kebersihan akuarium pun sangat dianjurkan. Membersihkan akuarium cukup dengan menyedot atau menyifon air dalam akuarium hingga habis. Selanjutnya


dinding dan dasarnya dilap atau digosok dengan spons sampai bersih. Setelah itu, cuci sekali lagi dengan air bersih sebelum digunakan. Kepadatan ikan sangat penting untuk kenyamanan hidup. Ikan yang terlalu padat dapat menimbulkan stress karena kualitas air cepat menjadi jelek. Bahkan, oksigen terlarut cepat habis. Selain itu, pada ikan tertentu dapat terjadi gesekan antarikan sehingga menimbulkan luka. Akibatnya, penampilan ikan menjadi jelek atau bahkan dapat menimbulkan kematian (Lesmana, D. S. 2001). 2.5. Mineral Ikan dalam kompisisi zat gizinya juga membutuhkan mineral dalam campuran pakannya agar ikan dapat tumbuh dengan baik. Mineral merupakan unsur anorganik yang dibutuhkan oleh organisme perairan (ikan) untuk proses hidupnya secara normal. Ikan sebagai organisme air mempunyai kemampuan untuk menyerap beberapa unsur anorganik ini, tidak hanya dari makanannya saja tetapi juga dari lingkungan. Jumlah mineral yang dibutuhkan oleh ikan adalah sangat sedikit tetapi mempunyai fungsi yang sangat penting. Dalam penyusunan pakan buatan mineral yang dicampur biasanya berkisar di antara 25% dari total jumlah bahan baku dan bervariasi bergantung pada jenis ikan yang akan mengkonsumsinya. Walaupun sangat sedikit yang dibutuhkan oleh ikan, mineral ini mempunyai fungsi yang sangat utama dalam tubuh ikan antara lain adalah: merupakan bagian terbesar dari pembentukan

struktur

kerangka,

tulang,

gigi,

dan

sisik.

(http://ternak

ruminansia.blogspot.com/2010/09/mineral-dalam-pakan-ikan.html).


Tabel 4. Persyaratan Mineral Ikan Mineral

Kegiatan Metabolik

Gejala

Tulang dan pembentukan tulang Kalsium rawan, pembekuan darah, Tidak didefinisikan kontraksi otot Pembentukan tulang; ester fosfat Lordosis Fosfor energi tinggi; organo-senyawa pertumbuhan, miskin fosfor Enzim co-faktor ekstensif terlibat Kehilangan nafsu Magnesium dalam metabolisme lemak, makan, pertumbuhan karbohidrat dan protein yang buruk, tetani Kation monovalen primer cairan antar sel; terlibat dalam Natrium tidak didefinisikan keseimbangan asam-basa dan osmoregulasi Kation monovalen primer intraKalium seluler cairan; terlibat dalam aksi tidak didefinisikan saraf dan osmoregulasi Bagian integral dari asam amino Sulphur sulfur dan kolagen; terlibat dalam tidak didefinisikan detoksifikasi senyawa aromatik Anion monovalen utama dalam cairan selular; komponen jus Klorin tidak didefinisikan pencernaan (HCl); keseimbangan asam-basa Penting konstituen dari haeme Mikrositik anemia, Besi dalam hemoglobin, sitokrom, homochronic peroksidase, dll (http://www.fao.org/docrep/X5738E/x5738e08.htm)

Kebutuhan / kg kering 5g 7g 500 mg

1-3g

1-3g 3-5g

1-5g

50-00 mg

2.5.1. Besi Besi adalah salah satu elemen kimiawi yang dapat ditemui pada hampir setiap tempat di bumi, pada semua lapisan geologis dan semua badan air. Pada air yang tidak mengandung oksigen O2, seperti sering kali air tanah, besi berada sebagai Fe2+ yang cukup dapat terlarut, sedangkan pada air sungai yang mengalir dan terjadi aerasi, Fe2+ teroksidasi menjadi Fe3+; Fe3+ ini sulit larut pada pH 6 sampai 8 (kelarutan hanya di bawah beberapa µg/l), bahkan dapat menjadi ferihidroksida Fe(OH)3, atau salah satu jenis oksida yang merupakan zat padat dan bisa mengendap. Demikian dalam air sungai, besi berada sebagai Fe2+, Fe3+ terlarut, dan Fe3+ dalam bentuk senyawa organis berupa koloidal. (Alaerts, G., 1984).


2.5.2. Natrium Natrium adalah salah satu unsur alkali utama yang ditemukan di perairan dan merupakan kation penting yang mempengaruhi kesetimbangan keseluruhan kation di perairan. Hampir semua senyawa natrium mudah larut dalam air dan bersifat sangat reaktif. Kadar natrium pada perairan laut dapat mencapai 10.500 mg/liter atau lebih. Satu liter air laut mengandung sekitar 30 g NaCl yang terdiri atas ± 11 g natrium. (Cole, 1988). Kadar natrium pada perairan tawar alami kurang dari 50 mg/liter, sedangkan pada air tanah dalam dapat lebih dari 50 mg/liter. (McNeely et all., 1979). 2.5.3. Kalsium Kalsium termasuk unsur yang esensial bagi semua makhluk hidup. Unsur ini berperan dalam pembentukan tulang dan pengaturan permeabilitas dinding sel. Kadar kalsium yang tinggi di perairan relatif tidak berbahaya, bahkan dapat menurunkan toksisitas beberapa senyawa kimia. Perairan yang miskin akan kalsium biasanya juga miskin akan kandungan ion-ion lain yang sangat dibutuhkan oleh organisme akuatik. Sumber utama kalsium di perairan adalah batuan dan tanah. Kalsium banyak digunakan dalam industri kimia, industri minuman (terutama bir), industri kertas dan bubur kertas, industri lem, dan sebagainya. (Cole, G. A., 1988). Kadar kalsium pada perairan tawar biasanya kurang dari 15 mg/liter; pada perairan yang berada di sekitar batuan karbonat antara 30-100 mg/liter; pada perairan laut sekitar 400 mg/liter, sedangkan pada brine dapat mencapai 75.00 mg/liter. Brine adalah air asin yang sangat pekat, dengan nilai padatan terlarut total lebih dari 36.000 mg/liter. (McNeely et al., 1979). 2.5.4. Magnesium Magnesium bersifat lebih mudah larut daripada kalsium sehingga jarang mengalami presipitasi. Magnesium karbonat dan magnesium hidroksida mengalami presipitasi pada pH>10. Akan tetapi, sumber utama magnesium di perairan adalah ferro magnesium dan magnesium karbonat yang terdapat pada batuan. Beberapa industri yang menggunakan magnesium adalah industri kimia, semen, tekstil, kertas, bahan peledak, dan sebagainya. (Wetzel, 1975). Magnesium bersifat tidak toksik, bahkan menguntungkan bagi fungsi hati dan system saraf. Akan tetapi, Cole (1988) mengemukakan bahwa kadar MgSO4 yang berlebihan dapat


mengakibatkan anesthesia pada organisme vertebrata dan avertebrata. Kadar magnesium pada perairan alami bervariasi antara 1-100 mg/liter; pada perairan laut mencapai 1.000 mg/liter. (McNeely et all., 1979). 2.5.5. Klorida Air laut mengandung klorida sekitar 19.300 mg/liter dan brine mengandung klorida hingga 200.000 mg/liter. (McNeely, et al., 1979). Klorida biasanya terdapat dalam bentuk senyawa natrium klorida (NaCl), kalium klorida (KCl), dan kalsium klorida (CaCl2).. Pada perairan di wilayah yang beriklim basah (humid), kadar klorida biasanya kurang dari 10 mg/liter; sedangkan pada perairan di wilayah semi-arid dan arid (kering), kadar klorida mencapai ratusan mg/liter. Keberadaan klorida pada perairan alami berkisar antara 2-20 mg/liter. Air yang berasal dari daerah pertambangan mengandung klorida sekitar 1.700 ppm (Haslam, 1995). Kadar klorida 250 mg/liter dapat mengakibatkan air menjadi asin (Rump dan Krist, 1992). Tabel 5. Kadar Ion-Ion Halogen pada Perairan Alami (mg/liter). Anion Halogen

Air Tawar

Air Laut

Klorida (Cl-)

8,3

19.000

Florida (F-)

0,26

1.3

Bromida (Br-)

0,006

66,0

Iodida (I-)

0,0018

0,06

Kadar klorida yang tinggi, misalnya pada air laut, yang diikuti oleh kadar kalsium dan magnesium yang juga tinggi dapat meningkatkan sifat korosivitas air. Klorida tidak bersifat toksik bagi makhluk hidup, bahkan berperan dalam pengaturan tekanan osmotic sel. (Davis dan Cornwell, 1991). 2.6. Spektrofotometri Serapan Atom Spektrofotometer Serapan Atom adalah suatu metode pengukuran kuantitatif suatu unsur yang terdapat dalam cuplikan berdasarkan penyerapan cahaya pada panjang gelombang tertentu oleh atom-atom bentuk gas dalam keadaan dasar. Fraksi-fraksi atom-atom yang tereksitasi berubah secara eksponensial dengan temperatur.


Teknik ini digunakan untuk penetapan sejumlah unsur, kebanyakan logam, dan sampel yang sangat beraneka ragam. (Walsh, A., 1955). Pada Spektroskopi Serapan Atom terjadi penyerapan sumber radiasi (di luar nyala) oleh atom-atom netral dalam keadaan gas yang berada dalam nyala. Radiasi yang diserap oleh atom-atom netral dalam keadaan gas tadi biasanya radiasi sinar tampak atau ultraviolet. (Mulja, M., 1995). 2.6.1. Prinsip Dasar Spektrofotometri Serapan Atom Jika cahaya dengan panjang gelombang resonansi dilewatkan nyala yang mengandung atomatom yang bersangkutan, maka sebagian cahaya itu akan diserap, dan jauhnya penyerapan akan berbanding lurus dengan banyaknya atom keadaan dasar yang berada dalam nyala. (Walsh, A., 1955). Proses terbentuknya uap yang mengandung atom-atom dalam nyala, dapat diringkaskan sebagai berikut: Bila suatu larutan yang mengandung senyawa yang cocok dari yang akan diselidiki itu dilewatkan ke dalam nyala, terjadilah peristiwa berikut secara berurutan: 1. Penghilangan pelarut atau evaporasi yang meninggalkan residu padat 2. Penguapan zat padat dilanjutkan dengan menjadi arom-atom penyusun yang mula-mula akan berada dalam keadaan dasar. (Vogel, A. I., 1994). 2.6.2. Instrumentasi Spektrofotometri Serapan Atom Sistem peralatan spektrofotometer serapan atom dapat dilihat pada gambar berikut ini:

sumber sinar

nyala

detektor

monokromator

readout

tempat sampel

Gambar 1. Sistem Peralatan Spektrofotometer Serapan Atom


a. Sumber sinar Sumber sinar yang lazim dipakai adalah lampu katoda berongga. Lampu ini terdiri atas tabung kaca tertutup yang mengandung suatu katoda dan anoda. katoda sendiri berbentuk silinder berongga yang terbuat dari logam atau dilapisi dengan logam tertentu. Tabung logam ini diisi dengan gas mulia (neon atau argon) dengan tekanan rendah. b. Tempat sampel Dalam analisis, sampel yang akan dianalisis harus diuraikan menjadi atom-atom yang masih dalam keadaan atas. Ada beberapa macam alat yang dapat digunakan untuk mengubah suatu sampel menjadi uap atom-atom yaitu dengan nyala dan tanpa nyala. 1. Nyala (Flame) Nyala digunakan untuk mengubah sampel yang berupa padatan atau cairan menjadi bentuk uap atomnya, dan juga berfungsi untuk atomisasi 2. Tanpa Nyala (Flameless) Pengatoman dapat dilakukan dalam tungku dari grafit, kemudian tabung tersebut dipanaskan dengan system elektris dengan cara melewatkan arus listrik grafit. Akibat pemanasan ini, maka zat yang akan dianalisis berubah menjadi atom-atom netral. (Rohman, A., 2007). c. Monokromator Monokromator memisahkan, mengisolasi, dan mengontrol intensitas dari radiasi energi yang mencapai detector. Dapat dianggap sebagai suatu saringan yang dapat disesuaikan dengan suatu daerah yang spesifik, yaitu mana spektrum transmisi yang tidak sesuai akan ditolak. Idealnya ada beberapa unsur yang mudah dan ada beberapa unsur yang sulit. (Haswell, S. J., 1991). d. Detektor Detektor pada spektrofotometer serapan atom berfungsi mengubah intensitas radiasi yang akan datang menjadi arus listrik. Pada spektrofotometer serapan atom yang umum dipakai sebagai detektor adalah tabung penggandaan foton (PMT=Photo Multiplier Tube detektor). (Mulja, M., 1995).


e. Readout Sistem pencatat yang digunakan pada instrument SSA berfungsi untuk mengubah sinyal yang diterima melalui bentuk digital, berarti system pencatat menengah atau mengurangi kesalahan dalam pembacaan skala dan sebagainya, serta menyeragamkan tampilnya data, yaitu dalam satuan absorbansi. (Haswell, S. J., 1991). 2.7. Spektrofotometri Ultraviolet dan Tampak (Visibel) Sebuah spektrofotometer adalah suatu instrument untuk mengukur transmitans atau absorbans suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang. Spektrum elektronik senyawa dalam fase uap kadang-kadang menunjukkan struktur halus di mana sumbangan vibrasi individu dapat teramati namun dalam fase-fase mampat, tingkat energi molekul demikian terganggu oleh tetanggatetangga dekatnya, sehingga sering kali hanya tampak pita lebar. Semua molekul dapat mengabsorpsi radiasi dalam daerah UV-tampak karena mereka mengandung elektron, baik sekutu maupun menyendiri, yang dapat dieksitasikan ke tingkat energi yang lebih tinggi. Panjang gelombang di mana absorpsi itu terjadi, bergantung pada berapa kuat elektron itu terikat dalam molekul itu. (Day, R. A., dkk, 2001). Sinar ultraviolet dan sinar tampak memberikan energi yang cukup untuk terjadinya transisi elektronik. Dengan demikian, spektra ultraviolet dan spektra tampak dikatakan sebagai spektra elektronik. Keadaan energi yang paling rendah disebut dengan keadaan dasar (ground state). Transisi-transisi elektronik akan meningkatkan energi molekuler dari keadaan dasar ke satu atau lebih tingkat energi tereksitasi. Jika suatu molekul sederhana dikenakan radiasi elektromagnetik maka molekul tersebut akan menyerap radiasi elektromagnetik yang energinya sesuai. Interaksi antara molekul dengan radiasi elektromagnetik ini akan meningkatkan energi potensial elektron pada tingkat keadaan tereksitasi. Apabila pada molekul yang sederhana tadi hanya terjadi transisi elektronik pada satu macam gugus yang terdapat pada molekul, maka hanya akan terjadi satu absorpsi yang merupakan garis spektrum. Pada kenyataannya, spektrum UV-Vis yang merupakan korelasi antara absorbansi (sebagai ordinat) dan panjang gelombang (sebagai absis) bukan merupakan garis spektrum akan tetapi merupakan suatu pita spektrum. (Rohman, A., 2007).


Hukum Lambert menyatakan bahwa bila cahaya monokromatik melewati medium tembus cahaya, laju berkurangnya intensitas oleh bertambahnya ketebalan, berbanding lurus dengan intensitas cahaya. Ini setara dengan menyatakan bahwa intensitas cahaya yang dipancarkan berkurang secara eksponensial dengan bertambahnya ketebalan medium yang menyerap. Atau dengan menyatakan bahwa lapisan mana pun dari medium itu yang tebalnya sama akan menyerap cahaya masuk kepadanya dengan fraksi yang sama. Hukum ini dapat dinyatakan oleh persamaan diferensial:



dI  kI dl

dengan I adalah intensitas cahaya-masuk dengan panjang gelombang, l ialah tebalnya medium, dan k faktor kesebandingan. (Day, R. A., dkk, 2001). Prinsip analisa Fe-Spektrofotometri: Didihan dalam asam dan hidroksilamin serta penggabungannya dengan 1,10 fenantrolin akan mengubah semua zat besi menjadi Fe2+ yang terlarut. Tiga molekul fenantrolin bergabung dengan satu molekul Fe2+ membentuk ion kompleks berwarna orange-merah. Sistem warna tersebut mengikuti Hukum Beer: sinar cahaya dengan panjang gelombang yang tertentu yaitu 510 nm, akan diserap (diabsorpsi) larutan secara proporsional dengan jarak perjalanannya di dalam larutan dan dengan kadar kompleks yang berwarna oranye-merah ini. Absorpsi tersebut dapat dikur melalui alat spektrofotometer.

Warna kompleks tersebut tidak dipengaruhi oleh pH larutan, bila pH antara 3 dan 9. Sesuatu nilai absorpsi bersifat satu konsentrasi besi, dapat diketahui dengan membandingkannya dengan 5 larutan standard referensi yang mengandung kadar besi yang telah diketahui dan yang meliputi skala absorpsi spektrofotometer (sebenarnya dikatakan absorbansi bukan absorpsi) (Alaerts, G., 1984).


2.8. Titrimetri Dalam analisis titrimetri atau analisis kuantitatif dengan mengukur volume, sejumlah zat yang diselidiki direaksikan dengan larutan baku (standard) yang kadar (konsentrasi)-nya telah diketahui secara teliti dan reaksinya berlangsung sesara kuantitatif. Larutan baku tiap liternya berisi sejumlah berat ekivalen senyawa baku. Berat atau kadar bahan yang diselidiki dihitung dari volume larutan serta kesetaraan kimianya. Larutan baku diteteskan dari buret kepada larutan yang diselidiki dalam tempatnya, misalnya labu Erlenmeyer atau gelas piala.Pekerjaan mereaksikan ini disebut dnegan titrasi atau menitrasi. Larutan baku yang diteteskan dapat pula disebut sebagai titran. Saat yang menyatakan reaksi telah selesai disebut titik ekivalen teoritis. Selesainya titrasi harus dapat diamati dengan suatu perubahan yang dapat dilihat jelas. Ini dapat dilihat dengan berubahnya warna atau dengan terbentuknya endapan (kekeruhan). Perubahan ini dapat diamati karena larutan bakunya sendiri atau dengan bantuan larutan (zat lain) yang disebut indikator. Saat terjadinya perubahan yang terlihat dan emnandakan titrasi harus diakhiri disebut titik akhir titrasi yang menyatakan volume larutan baku yang terpakai dari buret sekian mililiter. Suatu titrasi yang ideal adalah jika titik akhir titrasi sama dengan titik ekivalen teoritis. Dalam kenyataan selalu ada perbedaan kecil. Beda ini disebut dengan kesalahan titrasi yang dinyatakan dengan milliliter larutan baku. Oleh karena itu, pemilihan indikator harus dilakukan sedemikian rupa agar kesalahan ini sekecil-kecilnya. (Rohman, A., 2007). 2.8.1. Titrasi Asidi-Alkalimetri Ini melibatkan titrasi basa bebas, atau basa yang terbentuk karena hidrolisis garam yang berasal dari asam lemah, dengan suatu asam standar (asidimetri), dan titrasi asam bebas, atau asam yang terbentuk dari hidrolisis garam yang berasal dari basa lemah, dengan suatu basa standar (alkalimetri). Reaksi-reaksi ini melibatkan bersenyawanya ion hydrogen dan ion hidroksida untuk membentuk air. (Vogel, 1994).


Kebanyakan asam dan basa organik dan anorganik dapat dititrasi dalam larutan berair, tetapi sebagian senyawa itu, terutama senyawa organik tidak larut air. Untuk menentukan basa digunakan larutan baku asam kuat (misalnya HCl), sedangkan untuk menentukan asam digunakan larutan baku basa kuat (misalnya NaOH). (Rivai, H., 1996). Asidimetri dan alkalimetri termasuk reaksi netralisasi yakni reaksi antara ion hydrogen yang berasal dari asam dengan ion hidroksida yang berasal dari basa untuk menghasilkan air yang bersifat netral. Netralisasi dapat juga dikatakan sebagai reaksi antara donor proton (asam) dengan penerima proton (basa). Asidimetri merupakan penetapan kadar secara kuantitatif terhadap senyawa-senyawa yang bersifat basa dengan menggunakan baku asam. Sebaliknya alkalimetri adalah penetapan kadar senyawa-senyawa yang bersifat asam dengan menggunakan baku basa. (Rohman, A., 2007). 2.8.2. Titrasi Argentometri Argentometri merupakan metode umum untuk menetapkan kadar halogenida dan senyawasenyawa lain yang membentuk endapan dengan perak nitrat (AgNO3) pada suasana tertenru. Metode argentometri disebut juga dengan metode pengendapan karena pada argentometri memerlukan pembentukan senyawa yang relatif tidak larut atau endapan. Reaksi yang mendasari titrasi argentometri adalah: AgNO3 + Cl-

AgCl(s) + NO3-

Reaksi-reaksi pengendapan yang lazim dipakai dalam gravimetri tidak dapat dipakai seluruhnya dalam titrasi pengendapan. Sebenarnya, hanya reaksi pengendapan dengan ion perak yang lazim digunakan dalam titrasi pengendapan, meskipun kadang-kadang dapat pula dipakai reaksi pengendapan dengan ion raksa (I). (Rivai, H., 1996). Sebagai indikator, dapat digunakan kalium kromat yang menghasilkan warna merah dengan adanya kelebihan ion Ag+. Metode argentometri yang lebih luas lagi digunakan adalah


metode titrasi kembali. Perak nitrat (AgNO3) berlebihan ditambahkan ke sampel yang mengandung ion klorida. Sisa AgNO3 selanjutnya dititrasi kembali dengan ammonium tiosianat menggunakan indikator besi(III) ammonium sulfat. Metode Mohr dapat digunakan untuk menetapkan kadar klorida dan bromida dalam suasana netral dengan larutan baku perak nitrat dengan penambahan larutan kalium kromat sebagai indikator. Pada permulaan titrasi akan terjadi endapan perak klorida dan setelah tercapai titik ekivalen, maka penambahan sedikit perak nitrat akan bereaksi dengan kromat dengan membentuk endapan perak kromat yang berwarna merah. (Rohman, A., 2007). Pada titrasi cara Mohr untuk penentuan klorida dan bromida, ion kromat digunakan sebagai indikator. Dekat fengan kesetaraan ion perak bereaksi dengan ion kromat, membentuk endapan Ag2CrO4 yang berwarna merah, sesuai dengan persamaan reaksi berikut:

2 Ag   CrO42  Ag 2 CrO4  Dengan demikian jelas bahwa penentuan ion klorida dengan cara titrasi Mohr harus dilakukan dalam larutan yang bersifat netral atau hampir netral. Batas-batas pH larutan yang diperbolehkan untuk melakukan titrasi ini adalah 7 sampai 10. (Rivai, H., 1996). 2.8.3. Titrasi Kompleksometri

Titrasi kompleksometri digunakan untuk menentukan kandungan garam-garam logam. etilen diamin tetra asetat (EDTA) merupakan titran yang sering digunakan. Struktur EDTA ditunjukkan pada gambar berikut: CH2-COOH

HOOC-CH2 N-CH2-CH2-N HOOC-CH2

CH2-COOH

Gambar 2. Struktur EDTA


EDTA akan membentuk kompleks 1:1 yang stabil dengan semua logam kecuali logam alkali seperti natrium dan kalium. Logam-logam alkali tanah seperti kalsium dan magnesium membentuk kompleks yang tidak stabil dengan EDTA pada pH rendah, karenanya titrasi logamlogam ini dengan EDTA dilakukan pada larutan buffer ammonia pH 10. Persamaan reaksi umum pada titrasi kompleksometri adalah: Mn+ + Na2EDTA

(MEDTA)n-4 + 2H+

Untuk deteksi titik akhir digunakan indikator zat warna. Indikator zat warna ditambahkan pada larutan logam pada saat awal sebelum dilakukan titrasi dan akan membentuk kompleks berwarna dengan sejumlah kecil logam. Pada saat titik akhir titrasi (ada sedikit kelebihan EDTA) maka kompleks indikator-logam akan pecah dan menghasilkan warna yang berbeda. Indikator yang dapat digunakan untuk titrasi komplesometri ini antara lain: Hitam eriokrom (Eriochrom Black T, Mordant Black II, Solochrome Black); mureksid; jingga pirokatekol; jingga xilenol; asam kalkon karbonat; kalmagit; dan biru hidroksi naftol. (Rohman, A., 2007). Berlawanan dengan cara titrasi lainnya, kepekatan larutan yang dipakai dalam titrasi kompleksometri dinyatakan dalam istilah kemolaran, karena kompleks logam-EDTA selalu terbentuk dalam perbandingan 1:1. Garam natrium dari EDTA tidak memenuhi persyaratan sebagai baku utama. Karena itu larutan EDTA tidak dapat dipakai langsung sebagai peniter, tetapi harus dibakukan terlebih dahulu dengan zat baku utama. Zat baku utama yang lazim digunakan untuk pembakuan larutan EDTA adalah logam murni atau garam-garam logam seperti magnesium sulfat (MgSO4) atau seng sulfat (ZnSO4). Selain dari persyaratan zat baku utama yang tidak dipenuhi olehEDTA, larutan EDTA juga berubah kepekatannya selama penyimpanan. Perubahan ini terjadi karena besarnya kemampuan EDTA membentuk kompleks sehingga kalsium yang ada dalam bahan pembentuk wadah tempat menyimpannya dapat ditarik oleh EDTA, terutama bila wadah penyimpan itu terbuat dari kaca bermutu rendah. (Rivai, H., 1996).


Jumlah kekerasan air, kalsium ditambah magnesium, dapat ditentukan melalui titrasi langsung dengan EDTA menggunakan indikator Eriochrome Black T atau calmagite. Kompleks antara Ca2+ dan indikator terlalu lemah untuk mengakibatkan perubahan warna yang terlihat. Bagaimanapun juga, magnesium membentuk sebuah kompleks yang lebih kuat dengan indikator daripada yang dibentuk dengan kalsium, dan sebuah titik akhir yang sesuai didapat dalam sebuah penyangga ammonia pada pH 10. (Day, R. A., dkk, 2001). 2.8.4. Titrasi Redoks

Titrasi redoks banyak digunakan dalam pemeriksaan kimia karena berbagai zat organik dan zat anorganik dapat ditentukan dengan cara ini. Titrasi ini merupakan salah satu cara penentuan berbagai senyawa yang mudah, cepat, dan tepat. Akan tetapi, sebelum titrasi redoks dapat dijalankan, senyawa yang akan ditentukan harus diubah seluruhnya terlebih dahulu menjadi bentuk tereduksinya atau bentuk teroksidasinya. Untuk itu harus dilakukan reduksi atau oksidasi pendahuluan. (Rivai, H., 1996). Titrasi redoks berdasarkan pada perpindahan elektron antara titran dengan analit. Jenis titrasi ini biasanya menggunakan potensiometri untuk mendeteksi titik akhir, meskipun demikian penggunaan indikator yang dapat berubah warnanya dengan adanya kelebihan titran juga sering digunakan. Dalam metode titrasi ini dikenal titrasi yang melibatkan Iodium, Permanganometri, Serimetri, titrasi yang melibatkan brom (Br2), dan titrasi yang melibatkan Kalium Iodat. (Rohman, A., 2007). Dalam titrasi ini termasuk semua reaksi yang melibatkan perubahan bilangan-oksidasi atau pemindahan elektron antara zat-zat bereaksi. Larutan standardnya adalah zat pengoksid ataupun zat peresuksi.. Zat pengoksid yang utama adalah kalium permanganat, kalium dikromat, serium (IV) sulfat, iod, kalium iodat, dan kalium bromat. Zat pereduksi yang sering digunakan adalah senyawa besi (II) dan timah (II), natrium tiosulfat, arsen (III) oksida, merkurium (I) nitrat, vanadium (II) klorida atau sulfat, kromium (II) klorida atau sulfat, dan titanium (III) klorida atau sulfat. (Vogel, 1994).


Kalium permanganat telah banyak dipergunakan sebagai agen pengoksidasi. Reagen ini dapat diperoleh dengan mudah, tidak mahal, dan tidak membutuhkan indikator terkecuali untuk larutan yang amat encer. Satu tetes 0,1 N permanganat memberikan warna merah muda yang jelas pada volume dari larutan yang biasa dipergunakan dalam sebuah titrasi. Warna ini dipergunakan untuk mengindikasi kelebihan reagen tersebut. (Day, R. A., dkk, 2001).


BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Recommend Documents