BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

Indonesia merupakan negara yang dikenal memiliki jumlah yang cukup besar dan beragam berbagai sumberdaya mineral dan tersebar di beberapa provinsi. Salah satu sumberdaya mineral yang patut diperhatikan adalah zeolit alam dan juga logam mulia emas dan perak. Dalam bab ini akan dibicarakan secara singkat materi yang berkaitan dengan penelitian.

2.1

ZEOLIT ALAM

Zeolit adalah mineral kristal alumina silika tetrahidrat berpori yang mempunyai struktur kerangka tiga dimensi, terbentuk oleh tetrahedral [SiO4]4- dan [AlO4]5- yang saling terhubungkan oleh atom-atom oksigen sedemikian rupa, sehingga membentuk kerangka tiga dimensi terbuka yang megandung kanal-kanal dan rongga-rongga, yang di dalamnya terisi oleh ion-ion logam, biasanya adalah ogam-logam alkali atau alkali tanah dan molekul air yang dapat bergerak bebas (Lestari, 2010). Rumus umum zeolit adalah : Mx/n[(AlO2)x(SiO2)y].mH2O Dimana M adalah kation bervalensi n, (AlO2)x(SiO2)y adalah kerangka zeolit yang bermuatan negatif, H2O adalah molekul air yang terhidrat dalam kerangka zeolit. Zeolit banyak ditemukan dalam batuan. Kerangka dasar struktur zeolit terdiri dari unit-unit tetrahedral AlO45- dan SiO44- yang saling berhubungan melalui atom O dan di dalam struktur, Si4+ dapat diganti dengan Al3+. Ikatan Al-O-Si membentuk

Universitas Sumatera Utara

struktur kristal sedangkan logam alkali atau alkali tanah merupakan sumber kation yang dapat dipertukarkan. Kerangka struktur tiga dimensi senyawa alumina silikat terdiri atas dua bagian, yaitu bagian netral dan bagian bermuatan. Bagian netral sematamata dibangun oleh silikon dan oksigen dan jenisnya bervariasi antara SiO44sampai SiO2 dengan perbandingan Si:O dari 1:4 sampai 1:2. Bagian bermuatan dibangun oleh ion aluminium yang kecil dan oksigen. Dalam bagian ini terjadi penggantian ion pusat silikon bervalensi empat dengan kation aluminium yang bervalensi tiga, sehingga setiap penggantian ion silikon dan ion aluminium memerlukan satu ion logam alkali atau alkali tanah yang monovalen atau setengah ion logam divalen, seperti : Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Ba2+, Sr2+, dan lain-lain untuk menetralkan muatan listriknya (Lestari, 2010). Zeolit mempunyai sifat fisika dan kimia yang unik, sehingga zeolit dijadikan sebagai mineral serba guna. Sifat-sifat unik tersebut meliputi dehidrasi, adsorben dan penyaring

molekul,

katalisator,

dan

penukar

ion.

Zeolit

mempunyai

sifat dehidrasi (melepaskan molekul H2O) apabila dipanaskan. Pada umumnya struktur kerangka zeolit akan menyusut. Tetapi kerangka dasarnya tidak mengalami perubahan secara nyata. Disini molekul H2O seolah-olah mempunyai posisi yang spesifik dan dapat dikeluarkan secara reversibel. Sifat zeolit sebagai adsorben dan penyaring molekul, dimungkinkan karena struktur zeolit yang berongga, sehingga zeolit mampu menyerap sejumlah besar molekul yang berukuran lebih kecil atau sesuai dengan ukuran rongganya. Selain itu kristal zeolit yang telah terdehidrasi merupakan adsorben yang selektif dan mempunyai efektivitas adsorpsi yang tinggi. Zeolit juga mempunyai kemampuan sebagai katalis berkaitan dengan tersedianya pusat-pusat aktif dalam saluran antar zeolit. Pusat-pusat aktif tersebut terbentuk karena adanya gugus fungsi asam tipe Bronsted maupun Lewis. Perbandingan kedua jenis asam ini tergantung pada proses aktivasi zeolit dan kondisi reaksi. Pusat-pusat aktif yang bersifat asam ini selanjutnya dapat mengikat molekul-molekul basa secara kimiawi. Sedangkan sifat zeolit sebagai penukar ion karena adanya kation logam alkali dan alkali tanah. Kation tersebut dapat bergerak bebas didalam rongga dan dapat dipertukarkan dengan kation logam lain dengan jumlah yang sama. Akibat struktur zeolit berongga, anion atau molekul berukuran lebih kecil atau sama dengan rongga dapat masuk dan terjebak. (http://material-sciences.blogspot.com/2010/03/zeolit-struktur-dan-fungsi.html)


Di Indonesia, jumlah zeolit sangat melimpah dan tersebar di berbagai daerah baik di pulau Jawa, Sumatera, dan Sulawesi. Pemanfaatan zeolit Indonesia untuk penggunaan secara langsung belum dapat dilakukan, karena zeolit Indonesia banyak mengandung campuran (impurities) sehingga perlu dilakukan pengolahan terlebih dahulu untuk menghilangkan atau memisahkannya dari pengotor-pengotor. Pada penelitian ini zeolit alam yang digunakan berasal dari daerah Sarulla, Kecamatan Pahae, kabupaten Tapanuli Tengah.

2.1.1 Aktivasi Zeolit Alam Peningkatan mutu zeolit alam melalui proses aktivasi dan modifikasi dimaksudkan untuk memperbesar kemampuan zeolit baik dari segi daya katalis, adsorben, maupun pertukaran kation. Proses aktivasi zeolit alam dapat dikelompokkan ke dalam dua cara, yaitu aktivasi secara fisika dan aktivasi secara kimia (Fatimah, 2000). Pada zeolit alam, adanya molekul air dalam pori dan oksida bebas di permukaan seperti Al2O3, SiO2, CaO, MgO, Na2O, K2O dapat menutupi pori-pori atau situs aktif dari zeolit sehingga dapat menurunkan kapasitas adsorpsi maupun sifat katalisis dari zeolit tersebut. Inilah alasan mengapa zeolit alam perlu diaktivasi terlebih dahulu sebelum digunakan. Aktivasi secara fisika dapat dilakukan dengan pemanasan pada suhu 300 - 400oC dengan udara panas atau dengan sistem vakum untuk melepaskan molekul air. Sedangkan aktivasi secara kimia dilakukan melalui pencucian zeolit dengan larutan asam-asam organik seperti HF, HCl dan H2SO4 atau Na2EDTA untuk menghilangkan oksida-oksida pengotor yang menutupi permukaan pori. Aktivasi dengan perlakuan asam menyebabkan terjadinya dealuminasi dan dekationasi. Aktivasi dengan HCl menyebabkan keluarnya Al dan kation-kation (Mn+) dalam kerangka menjadi Al dan kation-kation non kerangka. Begitu pula dengan HNO3, H2SO4, dan H3PO4 juga mengalami dealuminasi dan dekationisasi pada kerangka zeolit. Zeolit dapat terdealuminasi dengan perlakuan asam menggunakan HCl pada konsentrasi 0,1 N sampai 11 N, sedangkan asam nitrat memberikan


dealuminasi terbesar pada konsentrasi 4-10 N dengan berkurangnya sebagian besar alumunium

kerangka.

Terjadinya

proses

dealuminasi

akan

menyebabkan

bertambahnya luas permukaan zeolit karena berkurangnya logam pengotor yang menutupi pori-pori zeolit. Dengan bertambahnya luas permukaan tersebut maka akan mengakibatkan proses penyerapan yang terjadi semakin besar (Heraldy, 2003). Menurut penelitian yang dilakukan oleh Rivan (2011) terhadap pengaruh konsentrasi HCl dan H2SO4 terhadap daya adsorpsi zeolit alam, menunjukkan bahwa kapasitas adsorpsi zeolit alam yang paling optimum sebagai adsorben logam Co dan Ni di dalam larutan standar terjadi pada penambahan HCl 4 N, dan pada penambahan H2SO4 2 N. Sedangkan penelitian yang dilakukan oleh Vera (2011) menunjukkan bahwa zeolit alam yang aktivasi secara fisika dengan pemanasan pada suhu 300oC merupakan suhu aktivasi yang paling optimum, dimana pada suhu aktivasi di atas 300oC zeolit mengalami destruksi sehingga kehilangan sifat-sifatnya. Penelitian yang dilakukan oleh Heraldy (2003) juga menunjukkan bahwa aktivasi zeolit alam yang paling efektif sebagai adsorben logam Zn dalam limbah elektroplating adalah dengan penambahan HCl. Dimana aktivasi dengan perlakuan asam akan meningkatkan karakter rasio Si/Al, keasaman, luas permukaan, dan pengurangan sebagian komposisi logamnya. Tingkat keasamandari suatu adsorben akan menunjukkan banyaknya H+ yang terikat pada struktur zeolit. Hasil analisis keasaaman menunjukkan bahwa pengaruh aktivasi dengan perlakuan asam akan meningkatn keasaman dari zeolit alam. Semakin besar keasaman akan meningkatkan situs aktif dari adsorpsi. Hal ini dibuktikan dengan bertambahnya konsentrasi Zn yang tersadsorpsi oleh zeolit alam aktif. Pada penelitian ini proses aktivasi dan regenerasi dilakukan dengan menggunakan metode yang sama yaitu dengan penambahan HCl 15% dan dilanjutkan dengan pemanasan pada suhu 300oC selama 3 jam.


2.1.2 Zeolit sebagai adsorben Zeolit yang terdehidrasi akan mempunyai struktur pori terbuka dengan internal surface area yang besar sehingga kemampuan mengadsorpsi molekul selain air semakin tinggi. Ukuran cincin dari jendela yang menuju rongga menentukan ukuran molekul yang dapat teradsorpsi. Sifat ini yang menjadikan zeolit mempunyai kemampuan penyaringan yang sangat spesifik yang dapat digunakan untuk pemurnian dan pemisahan. Pada penelitian ini zeolit alam yang telah diaktivasi dan diregenerasi diaplikasikan secara langsung sebagai adsorben logam Cu dan Zn di dalam air limbah industri pertambangan emas. Kapasitas yang tinggi sebagai penyerap menyebabkan zeolit dapat memisahkan molekul-molekul berdasarkan ukuran dan konfigurasi dari molekul. Mekanisme adsorpsi yang mungkin terjadi adalah adsorpsi fisika (melibatkan gaya Van der Walls), adsorpsi kimia (melibatkan gaya elektrostatik), ikatan hidrogen dan pembentukan kompleks koordinasi (Poerwadio, A.D, 2004). Penelitian yang dilakukan oleh Rivan (2011) menunjukkan bahwa kapasitas adsorpsi yang paling optimum terhadap penyerapan logam Co dan Ni oleh zeolit alam yang diaktivasi dengan HCl berada pada konsentrasi 4 N yaitu sebesar 93,26% dan 93,70% dan kapasitas adsorpsi yang paling optimum terhadap penyerapan logam Co dan Ni oleh zeolit alam yang diaktivasi menggunakan H2SO4 berada pada konsentrasi 2 N yaitu sebesar 95,02% dan 96,18%. Sedangkan penelitian yang dilakukan oleh Vera (2011) menunjukkan bahwa kapasitas adsorpsi zeolit alam terhadap logam Cu dan Fe di dalam limbah cair industri sarung tangan yang paling optimum terjadi pada penambahan zeolit aktif yang diaktivasi pada suhu 300oC dengan dosis zeolit 100 g dalam 100 mL larutan sampel yaitu sebesar 79,55% dan 87,40%.

2.2

Adsorpsi

Adsorpsi adalah proses dimana satu atau lebih unsur-unsur pokok dari suatu larutan fluida akan lebih terkonsentrasi pada permukaan suatu padatan tertentu (adsorbent). Adsorspi melibatkan perpindahan massa dan menghasilkan kesetimbangan distribusi


dari satu atau lebih larutan antara fasa cair dan partikel. Permukaan adsorben pada umumnya secara fisika maupun kimia heterogen dan energi ikatan sangat mungkin berbeda antara satu titik dengan titik lainnya. Salah satu metode yang digunakan untuk menghilangkan zat pencemar dari air limbah adalah adsorpsi.zat yang teradsorpsi merupakan fase teradsorpsi (adsorbat) dan zat yang mengadsorpsi disebut adsorben. Adsorben pada umumnya adalah zat padat yang berongga, seperti zeolit (Agustiningtyas, 2012). Terdapat dua metode adsorpsi yaitu tumpak (batch) dan lapik tetap (fixed bed). Pada metode tumpak larutan contoh dicampurkan dan dikocok dengan bahan penyerap sampai tercapai kestimbangan. Sedangkan metode lapik tetap merupakan metode adsorpsi dengan menempatkan adsorben dalam kolom sebagai lapik dan adsorbat dialirkan ke dalam kolom tersebut sebagai influen. Larutan yang keluar dari kolom merupakan sisa larutan yang tidak teradsorpsi yang disebut efluen (Agustiningtyas, 2012).

2.2.1

Jenis-jenis adsorpsi

Jenis adsorpsi yang umum dikenal adalah adsorpsi kimia (kemisorpsi) dan adsorpsi fisika (fisisorpsi). Adsorpsi kimia (Kemisorpsi) merupakan Adsorpsi yang terjadi karena adanya gaya kimia dan diikuti oleh reaksi kimia. Adsorpsi jenis ini menyebabkan terbentuknya ikatan secara kimia. Maka adsorpsi jenis ini akan menghasilkan produksi reaksi berupa senyawa yang baru. Ikatan kimia yang terjadi pada kemisorpsi sangat kuat mengikat molekul gas atau cairan dengan permukaan padatan sehingga sangat sulit untuk dilepaskan (irreversibel). Sedangkan Adsorpsi fisika (Fisisorpsi) adalah Adsorpsi yang terjadi karena adanya gaya-gaya fisika. Molekul-molekul yang diadsorpsi secara fisika tidak terikat kuat pada permukaan, dan biasanya terjadi proses balik yang cepat (reversibel), sehingga mudah untuk diganti dengan molekul yang lain. Adsorpsi fisika didasarkan pada gaya Van Der waals dan dapat terjadi pada permukaan yang polar dan non polar. Adsorpsi juga mungkin terjadi dengan

mekanisme

pertukaran

ion.

Mekanisme

pertukaran

ini

merupakan


pengabunggan dari mekanisme kemisorpsi dan fisisorpsi, karena adsorpsi jenis ini akan mengikat ion-ion yang diadsorpsi dengan ikatan secara kimia, tetapi ikatan ini mudah dilepaskan kembali untuk dapat terjadinya pertukaran ion (Atkins P.W, 1978).

2.2.2 Isoterm Adsorpsi Isoterm adsorpsi adalah hubungan yang menunjukkan distribusi adsorben antara fasa teradsorpsi pada permukaan adsorben dengan fasa ruah saat kesetimbangan pada temperatur tertentu. Ada tiga jenis hubungan matematik yang umumnya digunakan untuk menjelaskan isoterm adsorpsi. 1. Isoterm Brunauer, Emmet, and Teller (BET) Isoterm ini berdasarkan asumsi bahwa adsorben mempunyai permukaan yang homogen. Dan molekul-molekul adsorbat bisa membentuk lebih dari satu lapisan adsorbat di permukaannya. 2. Isoterm Langmuir Isoterm ini hampir sama dengan isoterm BET hanya saja yang membedakan adalah pada isoterm ini hanya membentuk satu lapisan adsorbat di permukaannya. 3. Isoterm Freundlich Isoterm ini berasumsi bahwa adsorben mempunyai permukaan yang heterogen dan tiap molekul mempunyai potensi penyerapan yang berbeda-beda. Dari isoterm ini, akan diketahui kapasitas adsorben dalam menyerap air.


2.3

Pencemaran Lingkungan akibat Limbah Industri

Pencemaran atau polusi adalah suatu kondisi yang telah berubah dari bentuk asal kekeadaan yang lebih buruk. Pergeseran bentuk tatanan dan kondisi asal pada kondisi yang buruk ini dapat terjadi sebagai akibat masuknya bahan-bahan pencemar atau polutan. Bahan polutan tersebut pada umumnya mempunyai sifat racun (toksik) yang berbahaya bagi organisme hidup. Toksisitas atau daya racun dari polutan itulah yang kemudian menjadi pemicu terjadinya pencemaran (Palar, 2004). Suatu lingkungan hidup dikatakan tercemar apabila telah terjadi perubahanperubahan dalam tatanan lingkungan itu sehingga tidak sama lagi dengan bentuk asalnya. Perubahan yang terjadi itu memberikan dampak yang buruk terhadap organisme yang sudah ada. Dan pada tingkat lanjut dalam arti jika lingkungan sudah tercemar dalam tingkat tinggi, dapat membunuh bahkan memusnahkan satu atau lebih jenis organisme. Jadi pencemaran lingkungan adalah terjadinya perubahan dalam tatanan lingkungan dari bentuk asli ke arah yang lebih buruk (Palar, 2004). Perkembangan ekonomi di Indonesia menitikberatkan pada pembangunan di sektor industri. Di satu sisi pembangunan akan meningkatkan kualitas hidup manusia dengan meningkatnya pendapatan masyarakat. Di sisi lain, pembangunan juga bisa menurunkan kesehatan masyarakat dikarenakan pencemaran yang berasal dari limbah industri (Widowati, 2008). Proses industri pada akhirnya akan menghasilkan limbah, baik dalam bentuk padat maupun cair. Limbah dikatakan berbahaya jika menimbulkan dampak yang negatif bagi kesehatan manusia. Logam berat pada limbah industri dapat berasal dari bahan baku maupun dari bahan pendukung pada proses industri. Pencemaran yang disebabkan oleh buangan industri baik dalam bentuk unsur maupun persenyawaan logam berat merupakan toksikan yang mempunyai daya racun yang sangat tinggi. Polutan ini akan mencemari lingkungan, baik melalui udara, tanah, dan air (Palar, 2004).


2.4

Industri Pertambangan Emas

Logam emas merupakan logam yang paling mulia, artinya tidak teroksidasi di udara terbuka, hanya dapat larut di dalam larutan akuaregia, dan didalam larutan encer NaCN. Terdapat dua metode yang dapat diterapkan dalam pengolahan emas, yaitu amalgamasi dan sianidasi. Amalgasi adalah proses ekstraksi emas dengan cara mencampurkan bijih emas dengan merkuri (air raksa), namun cara ini jarang digunakan pada industri karena berisiko terjadinya pencemaran oleh merkuri. Sianidasi adalah proses pelarutan bijih emas menggunakan larutan sianida. Dalam skala industri, metode sianidasi merupakan yang paling ekonomis dan banyak diterapkan pada banyak pabrik pengolahan emas di seluruh dunia. Beberapa mineral pengotor dapat dipisahkan dari butiran emas pada tahap awal pengolahan bijih (mineral dressing atau mineral processing) yaitu proses/operasi dimana bijih diolah dengan mempergunakan sifat fisika/ kimia sehingga menghasilkan produk yang dapat dijual (konsentrat) dan produk yang tidak berharga (disebut tailing) dengan tidak mengubah sifat fisika dan kimia mineral yang diolah. Produk dari tahap pengolahan bijih disalurkan ke tahap ekstraksi metalurgi yang mencakup tahap pirometalurgi (bekerja pada temperatur 1000oC) dan tahap hidrometalurgi (Sudarsono, 2003). Dasar-dasar proses hidrometalurgi mencakup pelindian (leaching), pemurnian (purification) dan perolehan produk akhir (product recovery) logam berharga dari larutannya. Pelindian adalah proses pelarutan mineral berharga dari suatu bijih sedemikian rupa sehingga logam-logam berharga bisa terlarutkan dalam suatu pelarut. Pemurnian larutan merupakan tahapan setelah pelindian dengan tujuan untuk membersihkan larutan dari pengotor yang tidak diinginkan yang ikut terlarut pada proses pelindian. Pengotor dapat dibersihkan dengan cara presipitasi, ekstraksi pelarut, ion exchange dan sementasi. Tahap akhir dari suatu rangkaian ekstraksi hidrometalurgi adalah perolehan produk akhir, dimana umumnya logam berharga diperoleh dengan cara elektrowinning dari larutannya, sehingga logam mengendapkan di katoda (Sudarsono, 2003).


Pada proses pelarutan endapan emas, mineral sulfida seperti pyrit, galena, dan kalkopirit juga akan ikut terlarut. Pada proses ini, ion sulfida yang terbentuk akan bereaksi dengan oksigen membentuk sulfat sehingga menyebabkan larutan bersifat asam dan berpotensi menghasilkan air asam tambang. Hal ini dapat dicegah dengan penambahan garam – garam Timbal atau kapur Ca(OH)2 sebelum proses sianidasi yang akan mengendapkan ion sulfida. Larutan kemudian dipisahkan dari limbah koloid sampai diperoleh larutan pregnant yang jernih. Butiran karbon dipakai untuk menangkap logam emas yang telah larut dan kemudian emas diendapkan dengan penambahan bubuk Zn. Sedangkan logam kompleks lainnya termasuk logam emas yang tidak dapat tertangkap akan terbawa bersama didalam lumpur residu sebagai tailing (Sudarsono, 2003).

2.5

Toksisitas Logam Berat

Logam berat mempunyai kriteria yang sama dengan logam-logam lain. Perbedaanya terletak pada pengaruh yang dihasilkan oleh logam berat ini jika berikatan atau masuk ke dalam tubuh organisme hidup, sehingga akan menimbulkan pengaruh-pengaruh buruk terhadap fungsi fisiologis tubuh. Kerja utama logam adalah menghambat kerja enzim. Efek ini timbul akibat interaksi antara logam dengan gugus SH pada enzim. Fungsi enzim juga dapat terhambat oleh logam toksik melalui penggusuran kofaktor logam yang penting dari enzim (Frank C.Lu, 1994). Umumnya, efek toksik logam merupakan akibat dari reaksi antara logam dan komponen intrasel. Setelah masuk ke dalam sel, logam dapat mempengaruhi berbagai organel seperti retikulum endoplasma yang mengandung berbagai jenis enzim. Logamlogam toksik ini akan mengacaukan struktur dari enzim dan menghambat metabolismenya (Frank C.Lu, 1994).


2.5.1 Tembaga Tembaga (Cu) adalah logam berwarna merah muda yang lunak, dapat ditempa, dan liat. Tembaga mempunyai berat molekul 63,5 dan melebur pada suhu 1038oC (Vogel, 1990). Unsur tembaga di alam dapat ditemukan dalam bentuk logam bebas, akan tetapi lebih banyak ditemukan dalam bentuk persenyawaan atau senyawa padat dalam bentuk mineral. Pada badan perairan laut tembaga dapat ditemukan dalam bentuk persenyawaan ion seperti CuCO3+ dan CuOH+ (Palar, 2004). Pada proses pengolahan emas, umumnya endapan emas berasosiasi atau berikatan dengan dengan mineral sulfida seperti pirit, sphalerit, dan kalkopirit, sehingga pada saat pelarutan, logam-logam lain juga akan ikut terlarut, maka di dalam larutan selain logam emas, juga akan terdapat logam-logam Perak, Tembaga, Besi, dan Seng (Sudarsono, 2003). Pada manusia, Tembaga dikelompokkan ke dalam metalloenzim. Logam ini dibutuhkan untuk sistem enzim oksidatif seperti enzim askorbat oksidase. Tembaga juga dibutuhka manusia sebagai kompleks Cu-protein yang mempunyai fungsi tertentu dalam pembentukan haemoglobin, kolagen, dan pembuluh darah. Selain itu, Tembaga juga terlibat dalam proses pembentukan energi untuk metabolisme. Namun demikian, meski sangat dibutuhkan, logam Tembaga akan berbalik menjadi bahan racun untuk manusia bila masuk dalam jumlah berlebihan (Palar, 2004). Bentuk Tembaga yang paling beracun adalah debu-debu Cu yang dapat mengakibatkan kematian pada dosis 3,5 mg/kg. Pada manusia, efek keracunan utama yang ditimbulkan akibat terpapar oleh debu atau uap logam Tembaga adalah terjadinya gangguan pada jalur pernafasan sebelah atas (Palar, 2004). Gejala yang timbul pada manusia yang keracunan Cu akut: mual, muntah, sakit perut, hemolisis, netrofisis, kejang, dan dapat menyebabkan kematian. Pada keracunan kronis, Cu tertimbun dalam hati dan menyebabkan hemolisis. Hemolisis terjadi karena


tertimbunnya H2O2 dalam sel darah merah sehingga terjadi oksidasi dari lapisan sel yang mengakibatkan sel menjadi pecah. Defesiensi suhu dapat menyebabkan anemia dan pertumbuhan terhambat (Darmono, 1995).

2.5.2 Seng Seng (Zn) merupakan logam berwarna putih kebiruan yang cukup mudah ditempa dan liat pada suhu 110-150oC. Unsur ini melebur pada suhu 410oC (Vogel, 1990). Seng merupakan komponen alam yang terdapat di kerak bumi. Unsur ini tika terdapat dalam keadaan bebas di alam, tetapi dalam bentuk terikat dengan unsur lain berupa mineral seperti kalamin, franklinit, smithsonit, willenit, dan zinkit serta sphalerit. Kelimpahan seng di dunia menempati urutan ke-27 sebagai unsur penyusun kerak bumi. Seng banyak digunakan pada pelapisan baja dan besi untuk mencegah korosi dan juga sebagai bahan pembuatan alloy. Sedangkan pada industri pengolahan bijih emas, Seng dalam bentuk serbuk digunakan pada proses sementasi emas atau presipitasi yang dikenal sebagai proses Merill-Crowe (Sudarsono, 2003). Seng merupakan unsur yang sangat penting untuk pertumbuhan manusia. Metabolisme sel dipengaruhi dan ditentukan oleh Seng. Seng berperan dalam fungsi syaraf dan reproduksi. Seng juga berperan dalam menstabilisasi struktur protein. Selain itu, Seng juga dibutuhkan dalam sintesis DNA, replika DNA, transkripsi RNA, pertumbuhan dan aktivasi sel, pertumbuhan dan perkembangan normal selama hamil, masa pertumbuhan anak dan pertumbuhan remaja, menjaga kesehatan kulit dan daya tahan terhadap infeksi, serta merupakan aktifator enzim dan juga berperan dalam metabolisme karbohidrat dan energi (Widowati, 2008). Logam seng merupakan unsur esensial dan mempunyai banyak fungsi, namun dalam dosis tinggi Seng dapat berbahaya dan bersifat toksik. Dalam keadaan sebagai ion, Zn bebas memiliki toksisitas tinggi. Absorpsi Seng berlebih mampu


mengakibatkan defisiensi dan gangguan metabolisme mineral lain seperti penurunan kadar Cu, pengubahan fungsi Fe, pengurangan imunitas tubuh, serta pengurangan kadar high density lipoprotein (HDL). Komsumsi Seng sebesar 2 g atau lebih akan menyebabkan mual, muntah, dan demam (Widowati, 2008).

2.6

Spektrofotometer Serapan Atom

Spektrofotometer Serapan Atom adalah suatu metode pengukuran kuantitatif suatu unsur yang terdapat dalam suatu cuplikan berdasarkan penerapan cahaya pada panjang gelombang tertentu oleh atom-atom bentuk gas dalam keadaan dasar. Jika cahaya dengan panjang gelombang resonansi dilewatkan nyala yang mengandung atom-atom yang bersangkutan, maka sebagian cahaya itu akan diserap dan jauhnya penyerapan akan berbanding lurus dengan atom keadaan dasar yang berada dalam nyala. Metode ini digunakan untuk penetapan sejumlah unsur, kebanyakan logam, dan berbagai sampel (Mulja M, 1995).

2.6.1 Prinsip Dasar Spektrofotometer Serapan Atom Jika cahaya dengan panjang gelombang resonansi dilewatkan nyala yang mengandung atom-atom yang bersangkutan, maka sebagian cahaya akan diserap, dan jauhnya penyerapan akan berbanding lurus dengan banyaknya atom keadaan dasar yang berada dalam nyala. Hal ini merupakan dasar penentuan kuantitatif logam-logam dengan menggunakan spektrofotometer serapan atom (SSA).


2.6.2 Cara Kerja Spektrofotometer Serapan Atom Spektrofotometer Serapan atom terdiri atas tiga komponen berikut: 1.

Unit atomisasi

2.

Sumber radiasi

3.

Sistem pengukur fotometrik Cara kerja spektrofotometer serapan atom mengikuti hukum Lambert-Beer,

yaitu banyaknya sinar yang diserap berbanding lurus dengan kadar zat. Persamaan garis lurus dengan koefisien arah positif Y = ax + b. Dengan memasukkan nilai absorbansi larutan contoh ke dalam persamaan garis dari larutan standar, maka kadar logam berat dalam contoh dapat diketahui. Oleh karena yang mengabsorbansi sinar adalah atom, maka ion/senyawa logam berat dalam contoh harus diubah menjadi bentuk atom. Perubahan bentuk ion/senyawa menjadi bentuk atom

biasanya dilakukan pada suhu tinggi

(2000oC) melalui

pembakaran (asetilen-udara) atau dengan energi listrik.

2.6.3 Keuntungan Penggunaan Metode Spektrofotometer Serapan Atom Analisis dilakukan dengan metode Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) dengan pertimbangan bahwa: 1.

Metode analisis SSA dapat menentukan hampir keseluruhan unsur logam.

2.

Metode analisis SSA dapat menentukan logam dalam skala kualitatif karen lampunya 1 (satu) untuk setiap 1 logam.

3.

Analisis unsur logam langsung dapat ditentukan walau sampel dalam bentuk campuran.

4.

Analisis unsur logam dengan metode SSA didapat hasil kuantitatif

5.

Analisis dapat diulangi beberapa kali dan akan selalu diperoleh hasil yang sama.


BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Recommend Documents