BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kitosan Kitosan adalah poli-(2-amino-2-deoksi-β-(1-4)-D-glukopiranosa) dengan rumus molekul (C6H11NO4)n yang dapat diperoleh dari deasetilasi kitin. Kitosan juga dijumpai secara alamiah di beberapa organisme.

Proses deasetilasi kitosan dapat dilakukan dengan cara kimiawi maupun ezimatik. Proses kimiawi menggunakan basa misalnya NaOH, dan dapat menghasilkan kitosan dengan derajat deasetilasi yang tinggi, yaitu mencapai 8593%. Namun proses kimiawi menghasilkan kitosan dengan bobot molekul yang beragam dan deasetilasinya juga sangat acak , sehingga sifat fisik dan kimia kitosan tidak seragam. Selain itu proses kimiawi juga dapat menimbulkan pencemaran lingkungan, sulit dikendalikan, dan melibatkan banyak reaksi samping yang dapat menurunkan rendemen. Proses enzimatik dapat menutupi kekurangan proses kimiawi. Pada dasarnya deasetilasi secara enzimatik bersifat selektif dan tidak merusak struktur rantai kitosan, sehingga menghasilkan kitosan dengan karakteristik yang lebih seragam agar dapat memperluas bidang aplikasinya (Sugita, 2009).

Kitosan merupakan kitin yang dihilangkan gugus asetilnya dengan menggunakan basa pekat sehingga bahan ini merupakan polimer dari Dglukosamin. Perbedaan antara kitin dan kitosan didasarkan pada kandungan nitrogennya. Bila nitrogen kurang dari 7%, maka polimer disebut kitin dan apabila kandungan total nitrogennya lebih dari 7% maka disebut kitosan. Kitin deasetilasi menghilangkan gugus asetil dari kitin menghasilkan kitosan.

Universitas Sumatera Utara

Kitin

NaOH

Deasetilasi

Gambar 2.1 Deasetilasi kitin menjadi kitosan

Kitosan akan dipotong-potong oleh kitosan menghasilkan kitosan oligomer kitosan. Oligomer kitosan kemudian dipotong-potong lagi oleh β-Dglukosaminidase menghasikan monomer glukosamin. Oleh karena itu, kitin dan kitosan memiliki struktur yang serupa tetapi disusun oleh monomer gula yang berlainan. Kitin tersusun atas monomer N - asetil glukosamin, sementara kitosan disusun oleh monomer glukosamin. (Sugita, 2009)

2.2 Sifat Kitosan Dalam Menyerap Logam Dalam Limbah

Muzzarelli (1985) melaporkan bahwa kitosan merupakan polimer yang lebih efektif dalam hal kapasitas dan kemampuan adsorpsinya terhadap ion logam (merkuri ) dibandingkan dengan kitin. Hal ini dimungkinkan karena jumlah gugus amina bebas (sebanding dengan besar derajat deasetilasi) dalam kitosan yang tersedia untuk pengkhelatan, lebih banyak dibandingkan pada kitin, sehingga kemampuan (% pengumpulan) khitosan dalam mengikat ion logam pun diperoleh lebih besar daripada kitin.

Kitosan dapat membentuk kompleks (khelat) dengan ion logam berat dan 2+

2+

2+

ion logam transisi terutama Cu , Ni , dan Hg , tetapi tidak dengan ion logam alkali dan alkali tanah. Pada proses pengikatan logam tersebut, pengaturan pH larutan perlu dilakukan (Mekawati dkk, 2000). Hal ini disebabkan oleh adanya


gugus amino (-NH2) dan gugus hidroksil (-OH) dari rantai kitosan yang dapat dijadikan sebagai tempat untuk berkoordinasi dan bereaksi. Atom nitrogen pada gugus amina menyediakan pasangan elektron bebas yang dapat bereaksi dengan kation logam. Gugus amina primer pada kitosan memungkinkan kitosan menjadi mudah mengalami modifikasi kimia dan membentuk garam dengan asam. Pada pH asam, gugus amino terprotonisasi sehingga meningkatkan kelarutan kitosan yang bersifat tidak larut dalam pelarut alkali dan pada pH netral (Bernkop dkk, 2004)

2.3 Pertambangan Emas Rakyat Usaha pertambangan emas rakyat adalah suatu usaha pertambangan emas yang dilakukan oleh masyarakat setempat secara kecil-kecilan atau secara gotong royong dengan alat-alat sederhana untuk pencaharian sendiri. Kegiatan pertambangan emas primer secara tradisonal yang dilakukan oleh masyarakat dicirikan oleh teknik axplorasi dan exploitasi yang sederhana dan relatif murah. Untuk pekerjaan penggalian atau penambangan masyarakat menggunakan alat tradisonal yang sederhana seperti, cangkul, linggis, gancok, palu, dan beberapa alat tradisional lainnya.

Batuan dan urat kuarsa yang mengandung emas hasil penambangan di tumbuk (diperkecil) hingga berukuran 1- 2 cm kemudian digiling dengan alat yang dinamakan gelondong yang berukuran, panjang 50-60 cm dan diameter 30cm dengan alat penggiling 4-5 batang besi. Bijih seberat 5-10 kg dimasukkan ke dalam mesin gelondong, bersamaan dengan merkuri dan diputar selama beberapa jam untuk membentuk amalgam, setelah proses penggilingan dengan mesin gelondong, amalgam dikeluarkan dan disaring menggunakan kain parasut. Pada proses penyaringan lumpur dan air yang masih mengandung merkuri terbuang atau lolos dari penyaringan sedangkan emas yang masih diselimuti oleh merkuri tertinggal atau tidak lolos dari penyaringan, setelah proses penyaringan kemudian dilanjutkan dengan proses pembakaran untuk mendapatkan emas. (Setiabudi,B.T 2005).


2.4 Pengolahan Biji Emas Dengan Proses Amalgamas Amalgamasi merupakan proses ekstraksi emas yang paling sederhana dan murah. Amalgamasi efektif untuk bijih emas yang berkadar tinnggi yang mempunyai ukuran butir kasar (> 74 mikron), juga untuk membentuk emas murni yang bebas.

Amalgamasi adalah proses pengikatan atau penyelaputan logam emas dari bijih emas oleh merkuri/air raksa (Hg) menggunakan yang disebut gelundung (amalgamator) sehingga terbentuk amalgam (Au-Hg). Amalgamator berfungsi sebagai tempat proses amalgamasi dan berperan mereduksi ukuran butir bijih dari yang berbutir kasar (1cm) hingga berbutir halus (80-200 mesh) menggunakan media gerus berupa lempeng/batang besi bekas rel.

Amalgamator diputar menggunakan tenaga penggerak air sungai melalui kincir atau tenaga listrik (dinamo). Selanjutnya dilakukan pencucian dan pendulangan terhadap hasil amalgamasi untuk memisahkan amalgam (perpaduan logam emas perak) dengan (Hg) dari tailing. Amalgam yang diperoleh kemudian diproses melalui pemanggangan untuk memperoleh perpaduan logam emasperak. Apabila amalgamnya dipanaskan, akan terurai dengan elemen-elemen air raksa dan emas mentah. Amalgam dapat terurai dengan pemanasan didalam sebuah tabung yang disebut retort, air raksanya akan menguap dan dapat diperoleh kembali dari kondensasi uap air raksa tersebut. Sementara itu, Au-Ag tetap tertinggal di dalam retort sebagai logam. Selanjutnya, dilakukan pemisahan logam emas (Au) dari logam perak (Ag) menggunakan merkuri. Proses amalgamasi merupakan proses kimia fisika. (Indonesianto.Y., Arifin.D.Z., 2010)

Ekstraksi amalgam yang baik adalah sebagai berikut: 1. Lokasi ekstraksi bijih harus terpisah dari lokasi kegiatan penambangan. 2. Dilakukan pada lokasi khusus untuk meminimalkan penyebab pencemar bahan berbahaya akibat peresapan ke dalam tanah, terbawa aliran air permukaan maupun gas yang terbawa oleh angin.


3. Dilengkapi dengan kolam pengendap yang berfungsi untuk mengolah seluruh tailing hasil pengolahan sebelum dialirkan ke perairan bebas. 4. Lokasi pengolahan bijih dan kolam pengendap diusahakan tidak berada pada daerah banjir. 5. Hindari pengolahan dan pembuangan tailing langsung ke sungai. (Prasetyo.,2010)

2.5 Hidrogel Kitosan Hidrogel merupakan jaringan polimer hidrofilik yang dapat menyerap sejumlah besar air sehingga dapat menyebabkan peningkatan volume secara drastis. Sifat fisikokimia dari hidrogel tidak hanya tergantung dari struktur molekul, struktur gel dan banyaknya ikatan silang, tetapi juga dipengaruhi oleh kandungan dan keadaan air di dalam hidrogel tersebut. (Kumar,2000).

Hidrogel merupakan jaringan tiga dimensi polimer hidropolik yang mampu menyerap dan mempertahankan air atau cairan biologis hingga ribuaan kali berat keringnya. Hidrogel mungkin memiliki kestabilan kimiawiyang pada akhirnya

akan

terdegradasi

dan

larut.

Untuk

menghindari

terjadinya

pelarutan/terdegradasi dan larut. Untuk menghindari terjadinya pelarutan/ terdegradasi, pengontrolan pengikat silang diperkenalkan dalam hidrogel. (Singh,A., et al.2006)

Pembentukan gel merupakan fenomena yang menarik dan sangat kompleks. Pada prinsipnya, pembentukan gel terjadi karena terbentuknya jaringan tiga dimensi dari molekul primer, yang terentang pada seluruh volume gel dan merangkap sejumlah pelarut didalamnya. Jika ikatan silang pada rantai panjang polimer dalam jumlah yang cukup banyak, akan terbentuk bangunan tiga dimensi yang sinambung. Molekul pelarut akan teerjebak di antaranya dan termobilisasi, sehingga terbentuk struktur kaku dan tegar yang terhadap gaya atau tekanan tertentu.(Sugita, P. 2009)


2.6 Natrium Tripolifosfat Salah satu contoh senyawa polifosfat adalah natrium tripolifosfat dengan rumus molekul Na5 P3 O10 dan memiliki bobot molekul 368 g mol-1. Natrium tripolifosfat

dibuat dengan memanaskan campuran dinatrium fosfat (Na2 HPO4 ) dan natrium fosfat (NaH2 PO4 ) sesuai dengan persamaan reaksi berikut : 2Na2 HPO4 + NaH2 PO4

Na5 P3 O10 + H2 O

Natrium Tripolifosfat merupakan senyawa anorganik berbentuk padatan yang digunakan dalam berbagai aplikasi, misalnya bahan pengawet makanan dan daging serta keramik. Dalam bidang kimia, Natrium Tripolifofat digunakan sebagai surfaktan, larutan buffer, bahan pengemulsi (emulsifier), dan hidrolisis lemak. Selain itu Natrium Tripolifofat juga sering digunakan untuk penaut silang pada pembuatan membran kitosan. Membran yang tertaut silang Natrium Tripolifofat lebih fleksibel dan stabilitas kimianya menjadi lebih baik.(Sugita,P. 2009)

2.7 Merkuri (Hg) Logam merkuri atau air raksa mempunyai nama kimia hydragyrum yang berarti perak cair. Logam merkuri dilambangkan dengan Hg. Merkuri merupakan salah satu unsur logam transisi dengan golongan IIB dan memiliki nomer atom 80, memiliki bobot atom 200,59 adalah satu-satunya logam yang berbentuk cair. Merkuri merupakan elemen alami oleh karena itu sering mencemari lingkungan. Kebanyakan merkuri yang ditemukan dialam terdapat dalam gabungan dengan elemen lainnya dan jarang ditemukan dalam bentuk elemen terpisah. Merkuri dan komponen-komponen merkuri banyak digunakan oleh manusia untuk berbagai keperluan. (Nicodemus, 2003).

Merkuri (Hg) adalah satu-satunya logam yang berwujud cair pada suhu ruang. Merkuri, baik logam maupun metal merkuri (CH3Hg+) biasanya masuk tubuh manusia lewat pencernaan dan pernafasan. Namun bila dalam bentuk logam, biasanya sebagian besar bisa diekreksikan. Sisanya akan menumpuk


diginjal dan system saraf, yang suatu saat akan menganggu bila akumulasinya makin banyak. Merkuri dalam bentuk logam tidak begitu berbahaya, karena hanya 15% yang bisa terserap tubuh manusia. Tetapi begitu terpapar kealam, dalam kondisi tertentu merkuri bisa bereaksi dengan metana yang berasal dari dekomposisi senyawa organik membentuk metal merkuri yang bersifat toksis. Dalam bentuk metal merkuri, sebagian besar akan berakumulasi diotak. Karena penyerapannya besar, dalam waktu singkat bisa menyebabkan berbagai gangguan.( Palar, H., 2008)

2.7.1 Sifat Fisik Dan Kimia Merkuri Merkuri dan komponen-komponen merkuri banyak digunakan oleh manusia untuk berbagai keperluan. Sifat-sifat kimia dan fisik merkuri membuat logam tersebut banyak digunakan untuk keperluan ilmiah dan industri. Beberapa sifat tersebut adalah sebagai berikut: a) Merkuri merupakan satu-satunya logam yang berbentuk cair pada suhu kamar (25°C) dan mempunyai titik beku terendah dari semua logam yaitu -39° C. b) Banyak logam yang larut dalam merkuri membentuk komponen yang disebut amalgam (alloy). c) Sifat kimia yang stabil terutama di lingkungan sedimen. d) Mempunyai sifat yang mengikat protein, sehingga mudah terjadi biokonsentrasi pada tubuh organisme air melalui rantai makanan. e) Mudah menguap dan mudah mengemisi atau melepaskan uap merkuri beracun walaupun pada suhu ruang. f) Pada fase padat bewarna abu-abu dan pada fase cair berwarna putih perak. g) Uap merkuri diatmosfer dapat bertahan selama 3 bulan sampai 3 tahun, sedangkan bentuk yang melarut dalam air hanya bertahan beberapa minggu .(Nicodemus, 2003).


Menurut Hammond,P.B., and Beliles, R.P.,(1980), Secara umum ada 3 bentuk merkuri yaitu : 1) Merkuri Metal (Hg0) Merupakan logam berwarna putih, berkilau dan pada suhu kamar berada dalam bentuk cairan. Pada suhu kamar akan menguap dan membentuk uap merkuri yang tidak berwarna dan tidak berbau. Makin tinggi suhu, makin banyak yang menguap. Merkuri metal banyak digunakan untuk pemurnian

emas dan digunakan pada

termometer. 2) Merkuri anorganik (Hg2+ dan Hg22+) Senyawa merkuri anorganik terjadi ketika merkuri dikombinasikan dengan elemen lain seperti klorin, sulfur oksigen. Senyawa ini biasa disebut garam-garam merkuri, garam-garam merkuri anorganik termasuk amoniak merkuri klorida dan merkuri iodide digunakan untuk kream pemutih kulit. 3) Merkuri organik Senyawa merkuri organik terjadi ketika merkuri bertemu dengan karbon atau organometri. Yang paling popular adalah metal merkuri (dikenal monometil merkuri) CH3–Hg–COOH. Merkuri organik sebagai contoh metal merkuri yang secara komersial digunakan sebagai fungsida, desinfektan, dan sebagai pengawet cat.

Semua bentuk merkuri sama, ada dalam bentuk unsur, uap, garam merkuri organik adalah beracun. Tetapi yang paling beracun adalah merkuri dalam bentuk merkuri organik (metil-merkuri). Kejadian paling dikenali akibat racun merkuri yang mengakibatkan kematian terhadap manusia adalah yang terjadi di Minamata. Dari hasil kajian menunjukkan penduduk disekitar kawasan tersebut telah memakan ikan dan semua kehidupan laut yang mengandung raksa yang tinggi daripada penggunaannya didalam industri pabrik.(Parvenah, 1979)


2.7.2 Sumber dan Produksi Merkuri Untuk dapat masuk ke dalam suatu tatanan lingkungan, merkuri (Hg) dapat masuk dari bermacam jalur dan bermacam-macam sumber, secara global sumber masuknya unsur logam Hg dalam tatanan lingkungan adalah secara alamiah dan non alamiah.

Secara alamiah, Hg dapat masuk kedalam suatu tatanan lingkungan sebagai akibat dari berbagai peristiwa lingkungan. Unsur ini dapat bersumber dari kegiatan-kegiatan gunung api rembesan air tanah yang melewati daerah deposit mekuri. Sumber lain adalah debu-debu dan atau partikel-partikel Hg yang ada dalam lapisan udara yang di bawah turun oleh air hujan.

Melalui jalur non alamiah Hg masuk kedalam tatanan lingkungan sebagai akibat dari kegiatan manusia. Jalur dari kativitas manusia ini untuk memasukkan Hg kedalam tatanan lingkungan ada bermacam-macam pula. Sebagai contoh adalah buangan sisa industri yang memakai Hg dalam proses produksinya, industri pulp (bubur kayu) dan kertas merupakan sumber terbesar pencemaran merkuri, dari industri pertanian yang menggunakan senyawa merkuri sebagai anti jamur dimana dari areal pertanian ini sebagian merkuri akan terlarut dan sebagian lagi akan meresap ke dalam tanah.

Pada umumnya, merkuri (Hg) diperoleh dari hasil penambangan. Sejumlah penelitian yang telah dilakukan bahwa setiap batu bara rata-rata mengandung 1 ppm merkuri jumlah ini kelihatan sangat kecil sekali, tetapi penambangan dan pemakaian batubara di dunia sangat besar. Sampai tahun 1970 diperkirakan penggunaan batubara telah mencapai 5 x 109 ton.Keadaan ini menunjukan bahwa minimal 5000 ton merkuri telah dilepas kedalam lingkungan. Selanjutnya air buangan dari suatu laboratorium disinyalir ternyata juga mengandung merkuri. Keadaan ini memungkinkan karena terdapatnya senyawa merkuri dalam regen yang banyak dipakai di laboratorium-laboratorium (Palar,H. 2008).


2.7.3 Efek Merkuri (Hg) Terhadap Lingkungan dan Manusia Sebagian besar merkuri yang terdapat di alam ini dihasilkan oleh sisa industri dalam jumlah ± 10.000 ton setiap tahunnya. Penggunaan merkuri sangat luas di

mana ±3.000 jenis kegunaan dalam industri pengolahan bahan-bahan kimia, proses pembuatan obat-obatan yang digunakan oleh manusia serta sebagai bahan dasar pembuatan insektisida untuk pertanian (Christian,et al.,1970)

Ion merkuri menyebabkan pengaruh toksik, karena terjadinya proses presipitasi protein menghambat aktivitas enzim dan bertindak sebagai bahan yang korosif. Merkuri juga terikat oleh gugus sulfhidril, fosforil, karboksil, amida, dan amina, di mana dalam gugus tersebut merkuri dapat menghambat fungsi enzim. Efek toksisitas merkuri pada manusia bergantung pada bentuk komposisi merkuri, jalan masuknya ke dalam tubuh, dan lamanya berkembang. Contohnya adalah bentuk merkuri (HgCl2) lebih toksik daripada bentuk merkuri (HgCl). Hal ini disebabkan karena bentuk divalen lebih mudah larut daripada bentuk monovalen. Di samping itu, bentuk HgCl2 juga cepat dan mudah diabsorpsi sehingga daya toksisitasnya lebih tinggi (Zul Alfian, 1987)

Merkuri membentuk berbagai senyawa anorganik (seperti oksida, klorida, dan nitrat) dan organik (alkil dan aril). Logam merkuri dan uap merkuri termasuk kedalam merkuri anorganik (Palar,H.2008). Adapun mekanisme kerja merkuri dalam tubuh adalah sebagai berikut : 1. Absorbsi Merkuri masuk ke dalam tubuh terutama melalui paru - paru dalam bentuk uap atau debu. Sekitar 80 % uap merkuri yang terinhalasi akan diabsorbsi. Absorbsi merkuri logam yang tertelan dari saluran cerna hanya dalam jumlah kecil yang dapat diabaikan, sedangkan senyawa merkuri larut air mudah diabsorbsi. Beberapa senyawa merkuri organik dan anorganik dapat diabsorbsi melalui kulit. 2. Biotransformasi Unsur merkuri yang diabsorbsi dengan cepat dioksidadi menjadi ion Hg2+, yang memiliki afinitas berikatan dengan substrat-substrat yang kaya gugus


tersebut. Merkuri ditemukan dalam ginjal (terikat pada metalotionen) dan hati. Merkuri dapat melewati darah-otak dan plasenta. Metil merkuri mempunyai afinitas yang kuat terhadap otak. Sekitar 90% merkuri darah terdapat dalam eritrosit. Metabolisme senyawa alkil merkuri serupa dengan metabolisme merkuri logam atau senyawa anorganiknya. Senyawa fenil dan metoksietil merkuri dimetabolisme dangan lambat. 3. Ekskresi Sementara unsur merkuri dan senyawa anorganiknya dieliminasi lebih banyak melalui kemih daripada feses, senyawa merkuri anorganik terutama diekskresi melalui feses sampai 90 %. Waktu paruh biologis merkuri anorganik mendekati 6 minggu.

Tragedi yang dikenal dengan “Minamata Disease” (penyakit Minamata), berdasarkan penelitian ditemukan penduduk di sekitar kawasan tersebut memakan ikan yang berasal dari laut sekitar Teluk Minamata yang mengandung merkuri yang berasal dari buangan sisa industri plastik (Pervaneh, 1979). Gejala keanehan mental dan cacat saraf mulai tampak terutama pada anak-anak. Namun baru sekitar 25 tahun kemudian sejak gejala penyakit tersebut tampak (ditemukan), pemerintah Jepang menghentikan pembuangan Hg. Untuk menghilangkan sisasisa bahan pencemar dan melakukan rehabilitasi penduduk yang terkena dampak menahun (kronis), negara ini telah membayar sangat mahal jauh melebihi keuntungan yang diperoleh dari hasil pengoperasian perusahaan Chisso Corporation.

Menurut Palar (2008) Beberapa hal terpenting yang dapat dijadikan patokan terhadap efek yang ditimbulkan oleh merkuri terhadap tubuh, adalah sebagai berikut : a) Semua senyawa merkuri adalah racun bagi tubuh, apabila berada dalam jumlah yang cukup. b) Senyawa merkuri yang berbeda, menunjukkan karakteristik yang berbeda pula dalam daya racun, penyebaran, akumulasi dan waktu retensi yang dimilikinya di dalam tubuh.


c) Biotransformasi tertentu yang terjadi dalam suatu tata lingkungan dan atau dalam tubuh organisme hidup yang telah kemasukan merkuri, disebabkan oleh perubahan bentuk atas senyawa - senyawa merkuri dari satu tipe ke tipe lainnya. d) Pengaruh utama yang ditimbulkan oleh merkuri dalam tubuh adalah menghalangi kerja enzim dan merusak selaput dinding (membran) sel. Keadaan itu disebabkan karena kemampuan merkuri dalam membentuk ikatan kuat dengan gugus yang mengandung belerang, yang terdapat dalam enzim atau dinding sel. e) Kerusakan yang diakibatkan oleh logam merkuri dalam tubuh umumnya bersifat permanen. Sampai sekarang belum diketahui cara efektif untuk memperbaiki kerusakan fungsi - fungsi itu. Efek merkuri pada kesehatan terutama berkaitan dengan sistem syaraf, yang memang sangat sensitif pada semua bentuk merkuri. Manifestasi klinis awal intoksiksi merkuri didapatkan gangguan tidur, perubahan mood (perasaan) yang dikenal sebagai “erethism”, kesemutan mulai dari daerah sekitar mulut hingga jari dan tangan, pengurangan pendengaran atau penglihatan dan pengurangan daya ingat. Pada intoksikasi berat penderita menunjukkan gejala klinis tremor, gangguan koordinasi, gangguan keseimbangan, jalan sempoyongan (ataxia) yang menyebabkan orang takut berjalan. Hal ini diakibatkan terjadi dikerusakan pada jaringan otak kecil (serebellum).

2.8 Merkuri di Lingkungan Tanah Pencemaran tanah adalah keadaan dimana bahan kimia buatan manusia masuk dan merubah lingkungan tanah alami. Pencemaran ini biasanya terjadi karena kebocoran limbah cair atau bahan kimia industri atau fasilitas komersial penggunaan pestisida, masuknya air permukaan tanah tercemar ke dalam lapisan sub-permukaan, kecelakaan kendaraan pengangkut minyak, zat kimia, atau limbah,air limbah dari tempat penimbunan sampah serta limbah industri yang langsung dibuang ke tanah dengan tidak memenuhi syarat.


Ketika suatu zat berbahaya/beracun telah mencemari permukaan tanah, maka ia (zat beracun) dapat menguap, tersapu air hujan dan atau masuk ke dalam tanah. Pencemaran yang masuk ke dalam tanah kemudian terendap sebagai zat kimia beracun di tanah. Zat beracun di tanah tersebut dapat berdampak langsung kepada manusia ketika bersentuhan atau dapat mencemari air tanah yang ada di bawahnya dan udara yang berada di atasnya (Tejoyuwono, 1996).

Perubahan kimiawi tanah yang radikal dapat timbul dari adanya bahan kimia beracun/berbahaya bahkan pada dosis yang rendah sekalipun. Perubahan ini dapat menyebabkan perubahan metabolisme dari mikroorganisme endemik dan antropoda yang hidup di lingkungan tanah tersebut. Akibatnya bahkan dapat memusnahkan beberapa spesies primer dari rantai makanan, yang dapat memberi akibat yang besar terhadap predator atau tingkatan lain dari rantai makanan tersebut. Bahkan jika efek kimia pada bentuk kehidupan terbawah tersebut rendah, bagian bawah piramida makanan dapat menelan bahan kimia asing yang lamakelamaan akan terkonsentrasi pada makhluk-makhluk penghuni piramida atas.(Soekarto,1985)

2.8 Merkuri di Lingkungan Perairan Kadar merkuri yang tinggi pada perairan umumnya diakibatkan oleh limbah industri (industrial wastes) dan akibat sampingan dari penggunaan senyawasenyawa merkuri pada bidang pertanian. Merkuri dapat berada dalam bentuk metil, senyawa-senyawa anorganik dan senyawa organik. Keberadaan merkuri di perairan dapat disebabkan karena kegiatan industri misalnya pabrik cat, kertas, peralatan listrik dan oleh faktor alam itu sendiri melalui proses pelapukan batuan dan peletusan gunung berapi. Namun pencemaran merkuri disebabkan oleh kegiatan alamiah pengaruhnya terhadap biologi maupun ekologi tidak terlalu berarti.


Logam berat (Hg) yang dilimpahkan ke perairan, baik sungai maupun lautan akan mengalami paling tidak tiga proses, yaitu : a. Pengendapan : apabila konsentrasi logam lebih besar daripada daya larut terendah komponen yang terbentuk antara logam dan anion yang ada dalam air seperti carbonat, hydroksil atau clorida, maka logam tersebut akan diendapkan. b. Adsorpsi

(berikatan

dengan

unsur-unsur

lain)

dan

absopsi

(penyerapan) oleh organisme-organisme perairan baik secara langsung maupun tidak langsung melalui rantai makanan. Secara alami logam berat (Hg) masuk ke perairan laut berasal dari tiga sumber yaitu : 1. Masuknya dari daerah pantai (Coastal supply) yang berasal dari sungai-sungai dan hasil dari abrasi pantai oleh aktivitas gelombang. 2. Masuknya dari laut (deep sea supply), meliputi logam-logam yang dibebaskan oleh aktivitas gunung berapi di laut yang dalam dan logamlogam yang dibebaskan dari partikel atau sediment-sedimen oleh proses kimiawi. 3. Masuknya dari lingkungan dekat daratan pantai, termasuk logam yang ditransportasikan ikan dari atmosfer sebagai partikel-partikel debu. Sumber-sumber buatan (man-made) adalah logam-logam yang dibebaskan oleh proses-proses industri logam dan batu-batuan (Supriharyono,2002).

2.9 Spektrofotometri Serapan Atom Spektrofotometri sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari spektrometer dan fotometer. Spektrometer menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau yang diabsorpsi. Jadi spektrofotometri digunakan untuk mengukur energi secara relatif jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang (Day dan Underwood, 2002).


Prinsip dasar spektrofotometri serapan atom adalah interaksi antara radiasi elektromagnetik dengan sampel. Spektrofotometri serapan atom merupakan metode yang sangat tepat untuk analisis zat pada konsentrasi rendah. (Khopkar.1990)

Cara kerja Spektrofotometri Serapan Atom ini adalah berdasarkan atas penguapan larutan sampel, kemudian logam yang terkandung di dalamnya diubah menjadi atom bebas. Atom tersebut mengabsorbsi radiasi dari sumber cahaya yang dipancarkan dari lampu katoda (Hollow Cathode Lamp) yang mengandung unsur yang akan ditentukan. Banyaknya penyerapan radiasi kemudian diukur pada panjang gelombang tertentu menurut jenis logamnya. (Darmono.1995)

Pada analisa merkuri, alat Spektrofotometri Serapan Atom dapat digabungkan dengan metode analisa uap dingin. Hatc and Ott (1986) telah melaporkan cara penentuan logam merkuri dengan menggunakan alat SSA yang digabungkan dengan metode uap dingin dan memperoleh kepekaan hingga mencapai ppb. Pada dasarnya penentuan logam merkuri dengan metode uap dingin ini adalah manfaat penurunan ion Hg2+ oleh timah (II) klorida dan menghasilkan logam raksa yang menguap kemudian uap atom merkuri tersebut akan didorong oleh gas pembawa nitrogen kedalam sel alir untuk dibaca nilai serapan.

Pada tahun 1974 Varian Techtron Australia telah mengkomersilkan alat terbaru yang disebut Cold Vapour Generation Accessories (CVGA) M 65 yang khusus untuk menganalisa logam merkuri dan didapati kesensitifan hingga ke satuan μg/L (ppb). Namun dari ketiganya mendapati tekhnik ini dalam menganalisis logam merkuri dengan penambahan ion Ag+ berkonsentrasi 10 mg/L (ppm) maka dapat mengganggu bacaan nilai serapan raksa hingga 40-50 %.

Zul Alfian (2008) juga telah memodifikasi alat yang terbuat dari tabung kaca teflon dengan ukuran panjang 130 mm, lebar 16 mm dan volume runut 20 cm3 juga dapat mendeteksi hingga satuan μ/ L (ppb).


2.10 SEM (Scanning Electron Microscope) SEM (Scanning Electron Microscope) adalah alat yang digunakan untuk mempelajari morfologi permukaan / ukuran butiran. Pengamatan morfologi permukaan dalam 3 dimensi, resolusi tinggi dan analisa kimia. Prinsip kerja SEM (Scanning Electron Microscope) adalah sebagai berikut : 1. Electron Gun ( Sumber Elektron / Penembak elektron) Penembak elektron terdiri dari filamen Tungsten, digunakan untuk menghasilkan elektron dalam suatu volum tertentu dengan energi yang dapat ditentukan dengan mengatur arus listrik ke filamen sehingga terjadi pelepasan elektron. 2. Demagnetification System (Perangkat Demagnetisasi) Perangkat

Demagnetisasi

terdiri

dari

gabungan

lensa–lensa

elektromagnetik yang digunakan untuk menfokuskan E-Beam menjadi sangat kecil pada saat mencapai sampel. 3. Scan Unit (Sistem Pelarikan) Menggunakan prinsip Scanning, dimana elektron diarahkan ke objek. Scan unit dibangkitkan oleh scanning coil, sedangkan hasil interaksi berkas elektron dengan sampel menghasilkan Secondary Electron (SE) dan elektron Backs Scattered (BSc), diterima detektor SE/BSc, di ubah menjadi sinyal, data sinyal diperkuat oleh Video Amplifier kemudian disinkronkan oleh scanning circuit. (Sinuhaji P., Marlianto E., 2012)

2.11 Spektrofotometri Fourier Transform Infrared (FT-IR) Konsep radiasi infra merah diajukan pertama kali oleh Sir William Herschel (1800) melalui percobaannya mendispersikan radiasi matahari dengan prisma. Ternyata pada daerah sesudah sinar merah menunjukkan adanya kenaikan temperatur tertinggi yang berarti pada daerah panjang gelombang radiasi tersebut banyak kalori (energi tinggi). Daerah spektrum tersebut selanjutnya disebut infra merah. Spektrofotometri infra merah ditujukan untuk maksud penentuan gugus gugus fungsi molekul pada analisa kualitatif disamping untuk tujuan analisis kuantitatif. (Mulja, M.1995)


Frekuensi di dalam spektroskopi inframerah sering kali dinyatakan dalam bentuk bilangan gelombang, dimana rentang bilangan gelombang yang dipergunakan adalah antara 4600 cm-1 sampai dengan 400 cm-1. Energi yang dihasilkan oleh radiasi inframerah menyebabkan vibrasi atau getaran pada molekul. (Silverstein,M.1999)

Spektrofotometri inframerah merupakan alat rutin dalam penemuan gugus fungsi, pengenalan senyawa, dan analisa campuran. Kebanyakan gugus, seperti CH, O-H, C=O, dan C=N menyebabkan pita absorsi inframerah, yang berbeda hanya sedikit dari satu molekul ke molekul yang lain, tergantung pada substituen lain dari molekul tersebut. (Day, R.A., Underwood, A.L. 2002).

Untuk menafsirkan sebuah spektrum inframerah tidak terdapat aturan pasti. Tetapi terdapat beberapa syarat yang harus dipenuhi sebelum mencoba menafsirkan spektrum, yaitu : 1. Spektrum haruslah cukup terpisah dan mempunyai kuat puncak yang memadai. 2. Spektrum dibuat dari senyawa yang cukup murni. 3. Spektrofotometri harus dikalibrasi sehingga pita akan teramati pada serapan (panjang gelombang) yang semestinya. 4. Metoda penanganan sampel harus ditentukan. Bila menggunakan pelarut, maka macam dan konsentrasi pelarut serta tebal sel harus disebutkan. Penanganan yang tepat atas getaran molekul yang rumit adalah tidak harus mutlak, dimana suatu spektrum infra-merah haruslah ditafsirkan dengan cara perbandingan empirik terhadap spektrum lain, dan dengan mengekstrapolasi kajian molekul yang lebih sederhana. (Silverstein, M. 1999)


2.11.1 Gangguan-gangguan pada Spektrofotometer Serapan Atom

Yang dimaksud dengan gangguan-gangguan (interferensi) pada SSA adalah peristiwa-peristiwa yang menyebabkan pembacaan absorbansi unsur yang dianalisis menjadi lebih kecil atau lebih besar dari nilai yang sebenarnya. Gangguan-gangguan yang dapat terjadi dalam SSA adalah sebagai berikut: a. Gangguan yang berasal dari matriks sampel yang mana dapat mempengaruhi banyaknya sampel yang mencapai nyala. Sifat-sifat tertentu matriks sampel dapat mengganggu analisis yakni matriks terhadap laju aliran bahan bakar/gas pengoksidasi. Sifat-sifat tersebut adalah : viskositas, tegangan permukaan, berat jenis dan tekanan uap. Gangguan matriks yang lain adalah pengendapan unsur yang dianalisis sehingga jumlah atom yang mencapai nyala menjadi lebih sedikit dari konsentrasi yang seharusnya yang terdapat dalam sampel. b. Gangguan kimia yang dapat mempengaruhi jumlah / banyaknya atom yang terjadi di dalam nyala. Terbentuknya atom - atom netral yang masih dalam keadaan azas di dalam nyala sering terganggu oleh dua peristiwa kimia yaitu: I.

disosiasi senyawa-senyawa yang tidak sempurna yang terjadi jika terbentuk senyawa-senyawa yang sukar diuraikan di dalam nyala api.

II.

ionisasi atom-atom di dalam nyala yang terjadi jika suhu yang digunakan untuk atomisasi terlalu tinggi.

c. Gangguan oleh absorbansi yang disebabkan bukan oleh absorbansi atom yang dianalisis yaitu absorbansi oleh molekul-molekul yang tidak terdisosiasi di dalam nyala. d. Gangguan oleh penyerapan non-atomik. Gangguan ini terjadi karena terjadinya penyerapan cahaya dari sumber sinar yang bukan berasal dari atom-atom yang akan dianalisis, juga disebabkan adanya penyerapan cahaya oleh partikel-partikel padat yang berada di dalam nyala. (Gandjar,G.I. 2008)


BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Recommend Documents