BAB II TINJAUAN PUSTAKA
A. Kerang Kerang termasuk pada kelas Pelecypoda atau Bivalvia. Binatang ini mempunyai sebuah mantel yang berupa dua daun telinga atau cuping dan cangkang setangkup yang terdiri dari dua belah sehingga disebut dengan Bivalvia. Bentuk cangkang dan warnanya dapat digunakan untuk menentukan jenis kerang. Binatang ini sebagian besar hidup di laut dan hanya sedikit yang hidup di darat, mempunyai kelamin terpisah dan menyebarkan spermanya ke air untuk pembuahan. Kerang tidak mempunyai kepala dan tentakel yang nyata tetapi mereka dapat memperoleh makanan dari cara menyaring pada insang dengan sistim sifon. Kedua cangkang dapat membuka dan menutup dengan adanya otot pengikat (adductor muscle) dan terdapat dua otot pengikat satu pada bagian depan dan satu pada bagian belakang. Kerang secara ekonomi sangat penting karena dapat mendatangkan devisa, mulai dari rasanya yang lezat, seperti kerang hijau (Perna viridis) dan kerang darah. Kerang mutiara banyak dibudidayakan karena dapat menghasilkan
mutiara
yang
digunakan
untuk
perhiasan.
Tiram
(Crassosostrea cuculata) termasuk kerang hijau, merupakan makanan yang lezat, terutama otot penutupnya.
5
6
1. Manfaat Kerang a. Kegunaan Cangkang Kerang Bagi Manusia Pada sekitar tahun 1970-an banyak dibuat berbagai macam lukisan yang terbuat dari cangkang kerang, juga dibuat bermacam-macam cindera mata dengan menempelkan cangkang-cangkang yang disusun menjadi bentuk binatang dan bunga-bungaan. b. Daging Kerang Sebagai Bahan Makanan Daging kerang mempunyai kandungan protein yang tinggi dan telah dikenal sejak lama oleh nenek moyang kita. Sampai sekarang kerang hijau (Perna viridis), kerang darah (Anadara granosa), kerang bulu (Anadara antiqua) banyak dijumpai di pasar-pasar, bahkan di kota-kota besar banyak dijumpai pada warung-warung di pinggir jalan. Beberapa jenis kerang laut sudah mulai dikalengkan. Daging kerang hijau adalah salah satu daging kerang yang paling enak dimakan.
7
2. Kandungan Kerang Tabel 1. Komposisi kerang per 100 gram bahan makanan (Sediaoetama AD, 1996). No 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.
Zat Gizi Air Enegi Protein Lemak Karbohidrat Mineral Kalsium (Ca) Pospor Fe Vitamin A Vitamin C Bydd
Kadar 85 gram 59 kalori 8,0 gram % 1,1 garm % 3,6 gram % 2,3 gram % 133 mg % 170 mg % 3,1 mg% 300 SI/100 g 0,01 mg % 20 %
B. Tumbuhan Jeruk Nipis Jeruk nipis adalah tumbuhan perdu atau semak besar dengan pohon kecil yang mempunyai ketinggian 2-15 m. Tumbuhan ini dimanfaatkan buahnya, yang biasanya bulat, berwarna hijau atau kuning, memiliki diameter 3-6 cm, umumnya mengandung daging buah yang masam, agak serupa rasanya dengan lemon. 1. Sistematika tanaman Jeruk nipis (Citrus aurantifolia) : Kingdom
: Plantae
Divisi
: Spermatophyta
Subdivisio
: Angiospermae
Kelas
: Dicotyledonae
Ordo
: Sapindales
Famili
: Rutaceae
8
Genus
: Citrus
Spesies
: - Citrus aurantifolia ( jeruk nipis) - Citrus × limon ( jeruk lemon )
2. Nama Lain Pada daerah-daerah tertentu jeruk nipis ini dikenal dengan istilah yang berbeda-beda, di pulau Sumatera dengan nama Kelangsa (Aceh), di pulau Jawa dikenal dengan nama jeruk pecel, dan jeruk nipis (Sunda), di Kalimantan dikenal dengan nama lemau epi, di pulau Sulawesi dengan nama lemo ape, dan lemo kapasa dikenal di Bugis . 3. Morfologi Tanaman a. Daun
Gambar 1. Daun Jeruk Nipis (http://novi-biologi.blogspot.com/2011/06/jeruk-nipis-citrusaurantifolia.html) Daunnya majemuk, berbentuk ellips dengan pangkal membulat, ujung tumpul, dan tepi beringgit. Panjang daunnya mencapai 2,5-9 cm dan lebarnya 2-5 cm. Sedangkan tulang daunnya menyirip dengan tangkai daun kadang-kadang bersayap sedikit, sayap beringgit melekuk ke dalam, panjang 0,5-2,5 cm. Warna daun pada permukaan bawah umumnya hijau muda, sedangkan di bagian permukan atas berwarna
9
hijau tua mengkilap. Bila daun digosok–gosok dengan tangan, akan menebar aroma khas yang harum. b. Batang
Gambar 2. Batang pohon jeruk nipis (http://novi-biologi.blogspot.com/2011/06/jeruk-nipis-citrusaurantifolia.html) Batang pohonnya berbentuk silindris, berkayu ulet, berduri, dan keras. Arah tumbuh batang tegak lurus dan arah tumbuh cabang condong ke atas. Sedang permukaan kulit luarnya berwarna tua dan kusam. Memiliki duri tajam dengan panjang kurang lebih 1-4 cm dan banyak cabang-cabang kecil. c. Akar Tanaman jeruk nipis mempunyai akar tunggang. d. Bunga
Gambar 3. Bunga jeruk nipis
10
(http://widyahidayat.blogspot.com/2008/04) Bunganya berukuran majemuk yang tumbuh di ketiak daun atau di ujung batang dengan diameter 1,5-2,5 cm. Kelopak bunga nya berbentuk seperti mangkok berbagi 4-5 dengan diameter 0,4-0,7 cm berwama putih kekuningan dan tangkai putik silindris putih kekuningan. Daun mahkota berjumlah 4-5, berbentuk bulat telur atau lanset dengan panjang 0,7-1,25 cm dan lebar 0,25-0,5 cm berwarna putih dan harum. e. Buah
Gambar 4. Buah jeruk nipis (http://info-obat-herbal-alami.blogspot.com/2010/10) Tanaman jeruk nipis pada umur 2,5 tahun sudah mulai berbuah. Berbentuk agak bulat, ujungnya sedikit menguncup. Saat masih muda buah berwarna hijau, semakin tua semakin hijau muda atau kekuningan dan rasanya asam segar (Fauzi, 2009). f. Biji
Gambar 5. Biji jeruk nipis
11
http://omdimas.com/khasiat-jeruk-nipis/ Buah jeruk nipis mempunyai biji dikotil ( berkeping ganda ). 4. Perkembangbiakan Untuk menanam tanaman jeruk nipis dapat dipilih semaian dari biji ataupun bibit cangkokan (Fauzi, 2009). Tanaman jeruk umumnya menyukai tempat-tempat yang dapat memperoleh sinar matahari langsung. 5. Khasiat dan Penggunaan Daun jeruk dan bunga jeruk nipis dapat digunakan untuk pengobatan batuk, demam, panas pada malaria, jerawat, ketombe dan lainlain (Dalimarta, 2000). Getah batang ditambahkan dengan sedikit garam dapat dipergunakan sebagai obat sakit tenggorokan. 6. Kandungan Kimia Jeruk nipis mengandung minyak atsiri yang di dalamnya terdapat beberapa jenis komponen. Tabel 2. Kandungan Zat Gizi dalam 100 gram Buah Jeruk Nipis (http://www.anneahira.com/kandungan-jeruk-nipis.html) No 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.
Zat Gizi Asam Sitrat Vitamin C Vitamin B1 Kalsium Kalori Fosfor Protein Zat Besi Hidrat Arang Air Lemak
Kadar 8,0 % 27 mg 0,04 mg 40 mg 37 gram 22 mg 0,8 gram 0,6 mg 12,4 gram 86 gram 0,1 gram
12
C. Pencemaran Pb di Perairan Pencemaran logam berat di perairan dapat diakibatkan karena adanya bahan buangan dan limbah yang berasal dari kegiatan industri dan teknologi yang ada saat ini. Komponen pencemar air tersebut dapat dikelompokkan sebagai berikut (Wardhana, 2001): 1. Bahan Buangan Anorganik Bahan buangan anorganik pada umumnya berupa limbah yang tidak dapat membusuk dan sulit didegradasi oleh mikroorganisme. Apabila bahan buangan anorganik ini masuk ke lingkungan air maka akan terjadi peningkatan jumlah ion logam di dalam air. Bahan buangan anorganik biasanya berasal dari industri yang melibatkan penggunaan unsur-unsur logam seperti Timbal (Pb), Arsen (As), Kadmiun (Cd), Air Raksa (Hg), Krom (Cr), Nikel (Ni), Kalsium (Ca), Magnesium (Mg), Kobalt (Co), dan lain-lain. Apabila ion-ion logam yang berada di dalam air berasal dari logam berat seperti Timbal (Pb), Arsen (As), dan Air Raksa (Hg), maka air yang mengandung ion-ion logam tersebut sangat berbahaya bagi tubuh manusia. 2. Bahan Buangan Cairan Berminyak Minyak tidak dapat larut di dalam air melainkan akan mengapung di atas permukaan air. Bahan buangan cairan berminyak yang dibuang ke lingkungan air akan mengapung menutupi permukaan air. Air yang tercemar oleh minyak tidak dapat dikonsumsi manusia karena seringkali
13
dalam cairan berminyak terdapat zat-zat beracun seperti senyawa benzen, toluen dan lain–lain. 3. Bahan Buangan Zat Kimia Bahan buangan zat kimia banyak ragamnya, tetapi yang dimaksudkan dalam kelompok ini adalah bahan pencemar yang berupa : sabun (deterjen, shampo, dan bahan pembersih lainnya), bahan pemberantas hama (insektisida), zat warna kimia, larutan penyamak kulit, dan zat radioaktif. Keberadaan bahan buangan zat kimia tersebut di dalam lingkungan air jelas merupakan racun yang yang mengganggu dan bahkan dapat mematikan hewan air, tanaman air dan mungkin juga manusia (Wardhana, 2001).
D. Logam Pb Logam berat adalah golongan logam yang memiliki pengaruh bila logam ini berkaitan dan atau masuk ke dalam tubuh organisme hidup. Istilah logam berat sebetulnya telah dipergunakan secara luas, terutama dalam perpustakaan ilmiah, sebagai suatu istilah yang menggambarkan bentuk dari logam tertentu. Karakteristik dari kelompok logam berat yaitu memliki spesifikasi gravity sangat besar (lebih dari 4), mempunyai NA 22-34 dan 4050 serta unsur-unsur lantanida dan aktinida, serta mempunyai respon biokimia khas (spesifik) pada organisme hidup. Logam berat biasanya menimbulkan efek-efek khusus pada makhluk hidup, yaitu dapat meracuni tubuh makhluk hidup. Sebagai contoh adalah
14
timah hitam (Pb). Sebagian dari logam berat tersebut tetap dibutuhkan oleh makhluk hidup namun dalam jumlah kecil. Timbal adalah salah satu unsur golongan IVA yang merupakan unsur logam berwarna abu-abu kebiruan, mempunyai kerapatan yang tinggi, mempunyai massa atom 207,2 sma, nomor atom 82, dengan titik lebur 600,65°K dan titik didih 2023°K. Larut dalam HNO3 pekat, sedikit larut dalam HCl dan H2SO4 encer pada suhu kamar. Kelarutan timbal cukup rendah sehingga kadar timbal di dalam air relatif sedikit ( Sunardi, 2006 ). Pb yang masuk ke dalam perairan adalah sebagai dampak dari aktivitas kehidupan manusia diantaranya adalah air buangan (limbah) dari industri yang berkaitan dengan Pb, air buangan dari pertambangan bijih timah hitam, buangan sisa industri baterai dan bahan bakar angkutan air. Buanganbuangan tersebut akan mengalir pada jalur-jalur perairan sehingga menyebabkan pencemaran (Palar, 2004). 1. Dampak Pb terhadap Kesehatan Senyawa Pb organik umumnya masuk kedalam tubuh melalui jalur pernafasan dan atau penetrasi melalui kulit. Penyerapan kulit ini dapat terjadi disebabkan karena senyawa ini dapat larut dalam minyak dan lemak. Senyawa seperti tetraetil-Pb, dapat menyebabkan keracunan akut pada system saraf pusat, meskipun proses keracunan tersebut terjadi dalam waktu yang sangat panjang dengan kecepatan penyerapan yang kecil. Gejala keracunan timbal (Pb) antara lain perut mulas, sakit kepala, atau pegal dan paparan yang lama bisa menimbulkan gangguan pada otak.
15
Timbal juga dapat meracuni system pembentukan darah merah karena dapat menimbulkan gangguan pembentukan darah merah. Konsentrasi Pb dalam darah (PbB) pada taraf 40-50 µg/dl mampu menghambat sintesis hemoglobin yang pada akhirnya merusak hemoglobin darah. Standar WHO ambang batas kandungan Pb dalam darah 20µg/100cc untuk dewasa dan 10-30µg/100cc untuk anak-anak. Pada anak kecil timbal dapat menimbulkan penurunan Intelligent Quotient (IQ), dan pada orang dewasa dapat menimbulkan tekanan darah tinggi (Palar, 1994). Selain itu, timbal (Pb) juga dapat mengganggu fungsi ginjal, saluran pencernaan, system saraf pada remaja, menurunkan jumlah spermatozoa, gangguan pernafasan, kanker paru-paru, menurunkan kemampuan darah untuk mengikat oksigen dan alergi. 2. Pb dalam Tubuh Untuk dapat melakukan evaluasi terhadap keterpaparan oleh logam Pb perlu diketahui batas normal dari konsentrasi kandungan Pb dalam jaringan-jaringan dan cairan tubuh. Bila manusia terpapar Pb dalam batas normal atau dalam batas toleransi, maka daya racun yang dimilki oleh Pb tidak akan bekerja dan tidak akan menimbulkan pengaruh apa-apa. Tetapi jika jumlah yang diserap telah mencapai dan atau bahkan melebihi batas ambang, maka individu yang terpapar akan memperlihatkan gejala keracunan Pb.
16
Tabel 3. Empat Kategori Pb dalam Darah Orang Dewasa (Palar Heryando, 1994). Kategori
µ/ 100 µg pl Darah
Deskripsi
A (Normal )
< 40
B ( Dapat ditoleransi )
40 – 80
C ( Berlebih )
80 – 120
D (Tingkat bahaya )
>120
Tidak terkena paparan atau tingkat paparan normal Pertambahan penyerapan dari keadaan terpapar tetapi masih bisa ditoleransi Kenaikan penyerapan dari keterpaparan yang banyak dan mulai memperlihatkan tanda – tanda keracunan Penyerapan mencapai tingkat bahaya dengan tanda – tanda keracunan ringan sampai berat
3. Toksisitas Logam Pada Kehidupan di Perairan Menurut Darmono (2001), semua spesies kehidupan dalam air sangat terpengaruh oleh hadirnya logam yang terlarut dalam air, terutama pada konsentrasi yang melebihi normal. Dalam rangka analisis keadaan lingkungan, masalah indikator biologis perlu diketahui dan ditentukan. Indikator biologis dalam hal ini merupakan petunjuk ada tidaknya kenaikan keadaan lingkungan dari garis dasar, melalui analisis kandungan logam atau kandungan senyawa kimia tertentu yang terdapat di dalam hewan maupun tanaman (Darmono, 2001). Indikator biologis dapat ditentukan dari hewan atau tanaman yang terletak pada daur pencemaran lingkungan sebelum sampai ke manusia. Apabila pencemaran lingkungan diperkirakan melalui jalur air maka indikator biologisnya dapat ditentukan melalui hewan, tanaman yang
17
hidup atau tumbuhan air, baik air sungai, air danau maupun air laut. Indikator biologis yang ada pada jalur air dan mungkin akan sampai pada manusia adalah Phytoplankton : Zooplankton, Mollusca, Ikan, Krustacea dan sejenisnya (Wardhana, 2006). Logam berat masuk ke dalam jaringan tubuh makhluk hidup melalui beberapa jalan, yaitu saluran pernafasan, pencernaan, dan penetrasi melalui kulit. Absorpsi logam melalui saluran pernafasan biasanya cukup besar, pada hewan air yang masuk melalui insang. Jika hewan air tersebut tahan terhadap kandungan logam yang tinggi, maka logam itu dapat tertimbun di dalam jaringannya, terutama di hati dan ginjal. Logam itu juga dapat berikatan dengan protein sehingga disebut metalotionein yang bersifat agak permanen dan mempunyai waktu paruh yang cukup lama (Darmono, 1995). 4. Pengikatan Logam Logam-logam pada umumnya dapat membentuk ikatan dengan bahanbahan organik alam maupun bahan-bahan organik buatan. Proses pembentukan ikatan tersebut dapat terjadi melalui pembentukan garam organik dengan gugus karboksilat seperti misalnya asam sitrat, tartrat, dan lain-lain. Sebagai contoh yaitu ikatan antara logam Pb dan asam sitrat yang membentuk Pb sitrat dengan reaksi sebagi berikut : C6 H5 O7 3- + Pb +2 ◊ Pb3 ( C6 H5 O7 )2 Logam juga dapat berikatan dengan atom-atom yang mempunyai elektron bebas dalam senyawa organik sehingga terbentuk kompleks
18
(Palar, 2004). Selain gugus karboksilat (-COOH), gugus amina (- NH2) dan Phospat juga dapat bereaksi dengan logam berat (Manahan, 1977). E.
Analisa Pb dalam Kerang Hijau Ada tidaknya Pb dalam kerang hijau atau sampel dapat diuji dengan analisa kualitatif dan analisa kuantitatif. Sebelum dilakukan pengujian logam Pb, sampel diabukan terlebih dahulu. Abu adalah zat organik sisa hasil pembakaran suatu bahan organik. Setelah dilakukan pengabuan ditambah HNO3 65% sampai larut kemudian ditambah aquades dengan volume tertentu dan disaring. Filtrat dianalisis secara kualitatif dan kuantitatif. 1. Prosedur Analisa Kualitatif a. Sampel + HCl pekat akan terjadi endapan putih b. Sampel + Na2S dalam suasana netral atau asam encer terjadi endapan hitam timbal sulfida c. Sampel + larutan KI akan terjadi endapan kuning timbal Iodida d. Sampel + larutan K2CrO4 terjadi endapan kuning timbal Iodida e. Filtrat + H2SO4 pekat akan terjadi endapan putih 2. Prosedur Analisa Kuantitatif a. Spektrofotometri Serapan Atom Spektrofotometri serapan atom digunakan untuk analisis kuantitatif unsur-unsur logam dalam jumlah sekelumit (trace). Cara analisis ini memberikan kadar total unsur logam dalam suatu sampel dan cocok untuk analisis sekelumit logam karena mempunyai kepekaan
19
yang tinggi, pelaksanaannya relatif sederhana. Spektrofotometri serapan atom didasarkan pada penyerapan energi sinar oleh atom-atom netral, dan sinar yang diserap biasanya sinar tampak atau ultraviolet. Dalam garis besarnya prinsip spektrofotometri serapan atom sama saja dengan spektrofotometri sinar tampak dan ultraviolet. Perbedaan terletak pada bentuk spektrum, cara pengerjaan sampel dan peralatannya (Rohman, 2007). Metode spektrofotometri serapan atom (SSA), berprinsip pada absorbansi cahaya oleh atom. Atom-atom menyerap cahaya tersebut pada panjang gelombang tertentu, tergantung pada sifat unsurnya. Cahaya pada panjang gelombang tersebut memiliki energi yang cukup untuk mengubah tingkat energi elektronik suatu atom. Dengan absorpsi energi, berarti memperoleh lebih banyak energi, suatu atom pada keadaan dasar dinaikkan tingkat energinya ke tingkat eksitasi. b. Instrumentasi SSA Gambar di bawah ini menunjukkan bentuk bagan komponen penting dari spektrofotometer serapan atom.
Gambar 6. Sistem peralatan spektrofotometer serapan atom. (Sumber: Watson, 1999)
20
1) Sumber sinar Sumber sinar yang lazim dipakai adalah lampu katoda berongga (hollow cathoda lamp). 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). Bila antara anoda dan katoda diberi selisih tegangan yang tinggi (600 volt), maka katoda akan memancarkan berkas-berkas elektron yang bergerak menuju anoda yang mana kecepatan dan energinya sangat tinggi. Elektron-elektron dengan energi tinggi ini dalam perjalanannya menuju anoda akan bertabrakan dengan gas-gas mulia yang diisikan tadi. Akibat dari tabrakan-tabrakan ini membuat unsur-unsur gas mulia akan kehilangan elektron dan menjadi bermuatan positif. Ion-ion gas mulia yang bermuatan positif ini selanjutnya akan bergerak ke katoda dengan kecepatan dan energi yang tinggi pula. Sebagaimana disebutkan di atas, pada katoda terdapat unsur-unsur yang sesuai dengan unsur yang dianalisis. Unsurunsur ini akan ditabrak oleh ion-ion positif gas mulia. Akibat tabrakan ini, unsur-unsur akan terlempar keluar dari permukaan katoda. Atomatom unsur dari katoda ini mungkin akan mengalami eksitasi ke tingkat
energi-energi
elektron
yang
lebih
tinggi
dan
akan
memancarkan spektrum pancaran dari unsur yang sama dengan unsur yang akan dianalisis.
21
2) Monokromator Monokromator dimaksudkan untuk memisahkan dan memilih panjang
gelombang
yang
digunakan
dalam
analisis.
Dalam
monokromator terdapat chopper (pemecah sinar), suatu alat yang berputar dengan frekuensi atau kecepatan perputaran tertentu. 3) Detektor Detektor digunakan untuk mengukur intensitas cahaya yang melalui tempat pengatoman. Biasanya digunakan tabung penggandaan foton (photomultiplier tube) yang mempunyai kepekaan spektra yang lebih tinggi. 4) Readout Readout merupakan suatu alat penunjuk atau dapat juga diartikan sebagai sistem pencatatan hasil. Hasil pembacaan dapat berupa angka atau berupa kurva yang menggambarkan absorbansi atau intensitas emisi (Rohman, 2007).
