BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Uraian Kerang Darah (Anadara granosa) Menurut data produksi Statistik Perikanan Indonesia (1994), kerang (bivalvia) tersebar luas di seluruh perairan Indonesia seperti:Bengkulu, Jawa, Nusa Tenggara Timur, Kalimantan Barat, Kalimantan Selatan, Kalimantan Timur, Sulawesi Selatan, Maluku dan Irian Jaya (Djamali, 1998). Beberapa jenis kerang-kerangan yang memiliki nilai ekonomis dapat dilihat pada tabel dibawah ini: Tabel 1. Jenis-jenis kerang yang bernilai ekonomis penting yang ada di perairan Indonesia. Nama Ilmiah No Nama Daerah 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Simping Kerang darah Tiram Kepah Kerang tahu Kerang bulu Tiram bakau Kerang batu Tiram martil Kerang pasir Kerang hijau Kapak-kapak Tiram mutiara Abalone Batu laga Gonggong
Placuna placenta Anadara granosa Crasostrea cuculata Meritrix meritrix Periblypta reticulata Anadara antiquata Plicatula plicatula Spondilus ducalis Maleus maleus Hipopus hipopus Perna viridis Actrina fexillum Pinctada maxima Haliotis asinina Turbo mamoratis Strombus canarium (Djamali,1998)
Jenis-jenis kerang yang sering menjadi konsumsi masyarakat, yaitu kerang darah (Anadara granosa), kerang bulu (Anadara antiquata), kerang hijau (Mytilus viridis) (Suwignyo, 2005).
Universitas Sumatera Utara
Kerang Anadara terdapat di pantai laut pada substrat lumpur berpasir dengan kedalaman 10 m sampai 30 m. Kerang Anadara termasuk kedalam subkelas Lamellibranchia, dimana filament insang memanjang dan melipat, seperti huruf W,
antar
filamen
dihubungkan
oleh
cilia
(filiaranchia)
atau
jaringan
(eulamellibranchia). Anadara juga merupakan ordo Toxodonta, dimana gigi pada hinge banyak dan sama, kedua otot aduktor berukuran kurang lebih sama, pertautan antar filament insang tidak ada (Oemarjati, 1990). Anadara granosa hidup dengan cara membenamkan diri di pantai-pantai yang berpasir. Anadara granosa umumnya dikenal dengan nama “kerang darah” (Oemarjati, 1990). Kerang darah (Anadara granosa) dan kerang bulu (Anadara antiquata) adalah famili arcidae dan genus anadara. Secara umum kedua kerang ini memiliki morfologi yang hampir sama. Cangkang memiliki belahan yang sama melekat satu sama lain pada batas cangkang (Sudrajat, 2008). Perbedaan dari kedua kerang ini adalah morfologi cangkangnya. Kerang bulu (Anadara antiquata) memiliki cangkang yang ditutupi oleh rambut-rambut serta cangkang tersebut lebih tipis daripada kerang darah (Anadara granosa). Kerang darah memiliki cangkang yang lebih tebal, lebih kasar, lebih bulat dan bergerigi di bagian puncaknya serta tidak ditumbuhi oleh rambut-rambut (Suwignyo, 2005). Kerang darah (Anadara granosa) adalah sejenis kerang yang biasa dimakan oleh warga Asia Timur dan Asia Tenggara. Anggota famili arcidae ini disebut kerang darah karena menghasilkan hemoglobin dalam cairan merah yang dihasilkannya (Anonimb, 2010).
Universitas Sumatera Utara
Budidaya kerang darah sudah dilakukan dan ia memiliki nilai ekonomi yang baik. Meskipun biasanya direbus atau dikukus, kerang ini dapat pula digoreng atau dijadikan sate. Ada pula yang memakannya mentah (Anonimb, 2010). 2.2 Uraian Jeruk Nipis (Citrus aurantifolia Swingle) Klasifikasi ilmiah Kerajaan
: Plantae
Divisi
: Spermatophyta
Subdivisi
: Angiospermae
Kelas
: Dicotyledone
Ordo
: Rutales
Famili
: Rutacea
Genus
: Citrus
Spesies
: Citrus aurantifolia Swingle (Sarwono, 2001)
Jeruk nipis termasuk tipe buah buni. Bentuknya bulat sampai bulat telur. Diameter buahnya sekitar 3-6 cm. Ketebalan kulit buahnya berkisar 0,2-0,5 mm. Pohonnya tumbuh sebagai pohon kecil bercabang lebat, tetapi tak beraturan. Tinggi pohon berkisar antara 1,5-5 m. Ranting-rantingnya berduri pendek, kaku, dan tajam. Daunnya berselang-seling berbentuk jorong sampai bundar, pinggiran daunnya bergerigi kecil (Sarwono, 2001). Jeruk nipis memiliki rasa yang sangat asam, karena kandungan asam sitratnya tinggi. Rasa jeruk nipis yang sangat asam itu membuat jeruk nipis tidak dapat dimakan langsung sebagai buah segar (Sarwono, 2001).
Universitas Sumatera Utara
2.3 Asam Sitrat Rumus struktur asam sitrat:
Asam sitrat memiliki sifat asam-basa yang dapat dilihat dari nilai pKa nya, yaitu: 1. pKa1 : 3,13 2. pKa2 : 4,76 3. pKa3 : 6,40
(Karlaganis, 2000)
Asam sitrat merupakan asam organik lemah yang ditemukan pada daun dan buah tumbuhan genus Citrus (jeruk-jerukan). Senyawa ini merupakan bahan pengawet yang baik dan alami, selain digunakan sebagai penambah rasa masam pada makanan dan minuman ringan (Anonimc, 2010). Asam sitrat terdapat pada berbagai jenis buah dan sayuran, namun paling banyak ditemukan pada jeruk lemon dan limau (misalnya jeruk nipis dan jeruk purut) (Anonimc, 2010). Ion sitrat dapat bereaksi dengan banyak ion logam membentuk garam sitrat. Selain itu, sitrat dapat mengikat ion-ion logam dengan membentuk kompleks, sehingga dapat menghilangkan ion-ion logam yang terakumulasi sebagai kompleks sitrat (Anonimc, 2010). 2.4 Pencemaran Laut Kehidupan manusia di bumi ini sangat bergantung pada lautan, manusia harus menjaga kebersihan dan kelangsungan kehidupan organisme yang hidup di dalamnya. Di lain pihak, lautan merupakan tempat pembuangan benda-benda
Universitas Sumatera Utara
asing dan pengendapan barang sisa yang diproduksi oleh manusia. Lautan juga merupakan tempat bahan-bahan yang terbawa oleh air dari daerah pertanian dan limbah rumah tangga, sampah dan bahan buangan dari kapal, tumpahan minyak dari kapal tanker dan pengeboran minyak lepas pantai, dan masih banyak lagi bahan yang terbuang ke lautan (Darmono, 2001). Lautan dapat melarutkan dan menyebarkan bahan-bahan tersebut sehingga konsentrasinya menjadi menurun, terutama di daerah laut dalam. Kehidupan laut dalam juga terbukti lebih sedikit terpengaruh daripada laut dangkal. Daerah pantai, terutama daerah muara sungai, sering mengalami pencemaran berat, yang disebabkan karena proses pencemaran yang berjalan sangat lambat (Darmono, 2001). 2.5 Logam Berat Logam berat masih termasuk golongan logam dengan kriteria-kriteria yang sama dengan logam-logam lain. Perbedaanya terletak dari pengaruh yang dihasilkan bila logam berat ini masuk kedalam tubuh organisme hidup. Unsur logam berat baik itu logam berat beracun seperti Kadmium (Cd), bila masuk kedalam tubuh dalam jumlah berlebihan akan menimbulkan pengaruh-pengaruh buruk terhadap fungsi fisiologis tubuh (Palar, 2008). Berbeda dengan logam biasa, logam berat biasanya menimbulkan efek-efek khusus pada makhluk hidup. Dapat dikatakan bahwa semua logam berat dapat menjadi bahan racun yang akan meracuni tubuh makhluk hidup (Palar, 2008). Di Indonesia, pencemaran logam berat cenderung meningkat sejalan dengan meningkatnya proses industrialisasi. Pencemaran logam berat dalam lingkungan
Universitas Sumatera Utara
bisa menimbulkan bahaya bagi kesehatan, baik pada manusia, hewan, tanaman, maupun lingkungan. Logam berat dibagi dalam 2 jenis, yaitu: 1. Logam berat esensial, yakni logam dalam jumlah tertentu yang sangat dibutuhkan oleh organisme. Dalam jumlah yang berlebihan logam tersebut bisa menimbulkan efek toksik. Contohnya adalah Zn, Cu, Fe, Co, Mn dan lain sebagainya (Widowati, 2008). 2. Logam berat tidak esensial, yakni logam yang keberadaannya dalam tubuh masih belum diketahui manfatnya, bahkan bersifat toksik, seperti Hg, Cd, Pb, Cr, dan lain-lain (Widowati, 2008). 2.5.1 Kadmium (Cd) Kadmium (Cd) adalah logam berwarna putih perak, lunak, mengkilap, tidak larut dalam basa, mudah bereaksi, serta menghasilkan Kadmium oksida bila dipanaskan. Kadmium (Cd) umumnya terdapat dalam kombinasi dengan klor (Cd klorida) atau belerang (Cd Sulfit). Kadmium bisa membentuk Cd2+ yang bersifat tidak stabil. Kadmium (Cd) memiliki nomor atom 48, berat atom 112,4 g/mol, titik leleh 321oC, dan titik didih 767oC (Widowati, 2008). Logam Kadmium (Cd) akan mengalami proses biotransformasi dan bioakumulasi dalam organisme hidup (tumbuhan, hewan, dan manusia). Logam ini masuk kedalam tumbuhan bersama makanan yang dikonsumsi, tetapi makanan tersebut telah terkontaminasi oleh logam Kadmium (Cd) dan atau persenyawaan. Dalam tubuh biota perairan jumlah logam yang terakumulasi akan terus mengalami peningkatan. Disamping itu, tingkatan biota dalam sistem rantai makanan turut menentukan jumlah Kadmium (Cd) yang terakumulasi (Darmono, 2001).
Universitas Sumatera Utara
Sumber pencemaran dan paparan Kadmium (Cd) berasal dari polusi udara, rokok, air sumur, makanan yang tumbuh di daerah pertanian yang tercemar Kadmium (Cd), fungisida, pupuk, serta cat. Paparan dan toksisitas Kadmium (Cd) berasal dari rokok, tembakau, pipa rokok yang mengandung Kadmium (Cd), perokok pasif, plastik berlapis Kadmium (Cd), serta air minum (Widowati, 20008). Kadmium (Cd) banyak digunakan sebagai pigmen warna cat, keramik, plastik, industri baterai, bahan fotografi, pembuatan tabung TV, PVC, dan percetakan tekstil (Widowati, 2008). Kasus toksisitas Kadmium (Cd) dilaporkan sejak pertengahan tahun 1980-an dan kasus tersebut semakin meningkat sejalan dengan perkembangan ilmu kimia di akhir abad 20-an. Sampai sekarang diketahui bahwa Kadmium (Cd) merupakan logam berat yang paling banyak menimbulkan toksisitas pada makhluk hidup (Darmono, 2001). Logam berat Kadmium (Cd) bisa masuk kedalam tubuh hewan atau manusia melalui berbagai cara, yaitu: 1. Melalui udara yang tercemar, misalnya asap rokok dan asap pembakaran batu bara 2. Melalui wadah/tempat berlapis Kadmium (Cd) yang digunakan sebagai tempat makanan dan minuman 3. Melalui kontaminasi perairan dan hasil pertanian yang tercemar Kadmium 4. Melalui jalur rantai makanan
(Widowati, 2008)
Universitas Sumatera Utara
2.6 Toksisitas Logam Pada Jenis Kerang Hewan air jenis kerang-kerangan (bivalvia) atau jenis binatang lunak (moluska), baik jenis klam (kerang besar) atau oister (kerang kecil), pergerakannya sangat lambat di dalam air. Mereka biasanya hidup menetap di suatu lokasi tertentu di dasar air (Darmono, 2001). Jenis kerang baik yang hidup di air tawar maupun di air laut banyak digunakan sebagai indikator pencemaran logam. Hal ini disebabkan karena habitat hidupnya yang menetap atau sifat bioakumulatifnya terhadap logam berat. Karena kerang banyak dikonsumsi oleh manusia maka sifat bioakumulatif inilah yang menyebabkan kerang harus diwaspadai bila dikonsumsi terus-menerus (Darmono, 2001). Logam berat dapat juga terakumulasi pada jaringan kerang. Kerang dapat mengakumulasi logam lebih besar daripada hewan air lainnya karena sifatnya yang menetap, lambat untuk dapat menghindarkan diri dari pengaruh polusi, dan mempunyai toleransi yang tinggi terhadap konsentrasi logam tertentu. Karena itu jenis kerang ini merupakan indikator yang sangat baik untuk memonitor suatu pencemaran lingkungan (Darmono, 2001). 2.7 Pengikatan Logam Logam-logam pada umumnya dapat membentuk ikatan dengan bahan-bahan 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. Disamping itu, logam dapat berikatan dengan atom-atom yang mempunyai elektron bebas dalam senyawa organik sehingga terbentuk kompleks (Palar, 2004).
Universitas Sumatera Utara
2.8 Destruksi Basah Teknik destruksi basah adalah dengan memanaskan sampel organik dengan penambahan asam mineral pengoksidasi atau campuran dari asam-asam mineral tersebut. Penambahan asam mineral pengoksidasi dan pemanasan yang cukup dalam beberapa menit dapat mengoksidasi sampel secara sempurna, sehingga menghasilkan ion logam dalam larutan asam sebagai sampel anorganik untuk dianalisis selanjutnya. Destruksi basah biasanya menggunakan H2SO4, HNO3, dan HClO4 atau campuran dari ketiga asam mineral tersebut (Anderson, 1987). 2.9 Spektrofotometri Serapan Atom Spektrofotometri serapan atom adalah suatu metode yang digunakan untuk mendeteksi atom-atom logam dalam fase gas. Metode ini sering kali mengandalkan nyala untuk mengubah logam dalam larutan sampel menjadi atomatom logam berbentuk gas yang digunakan untuk analisis kuantitatif dari logam dalam sampel (Bender, 1987). Spektrofotometri serapan atom digunakan untuka analisis kuantitatif unsurunsur logam dalam jumlah sekelumit (trace) dan sangat sekelumit (ultratrace). Cara analisis ini memberikan kadar total unsur logam dalam suatu sampel dan tidak tergantung pada bentuk molekul logam dalam sampel tersebut. Cara ini cocok untuk analisis sekelumit logam karena mempunyai kepekaan yang tinggi (batas deteksi kurang dari 1 ppm), dan pelaksanaanya relatif sederhana. Spektrofotometri 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
Universitas Sumatera Utara
spektrofotometri sinar tampak dan ultraviolet. Perbedaan terletak pada bentuk spektrum, cara pengerjaan sampel dan peralatanya (Rohman, 2007). Metode spektrofotometri serapan atom berdasarkan pada prinsip absorbsi cahaya oleh atom. Atom-atom akan menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu, tergantung pada sifat unsurnya (Rohman, 2007). Kelemahan spektrofotometri serapan atom adalah sampel harus dalam bentuk larutan dan tidak mudah menguap dan satu lampu katoda hanya digunakan untuk satu unsur saja (Fifield, 1983). 2.9.1 Instrumen Spektrofotometer Serapan atom
a. Sumber Sinar Sumber sinar yang lazim dipakai adalah lampu katoda berongga (hollow cathode lamp). Lampu ini terdiri atas tabung kaca tertutup yang mengandung suatu katoda dan anoda. Katoda berbentuk silinder berongga yang terbuat dari logam dan 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 memacarkan berkas-berkas elektron yang bergerak menuju anoda yang mana kecepatan dan energinya sangat tinggi. Elektron-elektron dengan energi tinggi ini dalam perjalanannya menuju anoda
Universitas Sumatera Utara
akan bertabrakan dengan gas-gas mulia yang diisikan tadi. Akibat dari tabrakantabrakan 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. Pada katoda terdapat unsur-unsur yang sesuai dengan unsur yang akan dianalisis. Unsur-unsur 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 energienergi elektron yang lebih tinggi dan akan memancarkan spektrum pancaran dari unsur yang sama dengan unsur yang akan dianalisis (Rohman, 2007). b. 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 (Rohman, 2007). c. Detektor Detektor digunakan untuk mengukur intensitas cahaya yang melalui tempat pengatoman. Biasanya digunakan tabung penggandaan foton (photomultiplier tube) (Rohman, 2007). d. Readout Readout merupakan suatu alat penunjuk atau dapat juga diartikan sebagai pencatat hasil. Hasil pembacaan dapat berupa angka atau berupa kurva yang menggambarkan absorbansi atau intensitas emisi (Rohman, 2007).
Universitas Sumatera Utara
2.9.2 Bahan Bakar dan Bahan Pengoksidasi Umumnya bahan bakar yang digunakan adalah hidrogen, asetilen, dan propan, sedangkan oksidatornya adalah udara, oksigen, dan NO2, temperatur dari berbagai nyala dapat dilihat pada tabel berikut ini: Tabel 2. Temperatur nyala dengan berbagai kombinasi bahan bakar dan bahan pengoksidasi Bahan Bakar Oksidasi Temperatur Maksimum (oK) Asetilen Udara 2400-2700 Asetilen Nitrogen Oksida 2900-3100 Asetilen Oksigen 3300-3400 Hidrogen Udara 2300-2400 Hidrogen Oksigen 2800-3000 Sianogen Oksigen 4800 (Harris, 1982) 2.9.3 Gangguan-gangguan pada Spektrofotometri Serapan Atom Gangguan-gangguan (interference) yang ada pada AAS adalah peristiwaperistiwa yang menyebabkan pembacaan absorbansi unsur yang dianalisis menjadi lebih kecil atau lebih besar dari nilai yang sesuai dengan konsentrasinya dalam sampel (Rohman, 2007). Gangguan-gangguan yang dapat terjadi dalam AAS adalah sebagai berikut: 1. Gangguan yang berasal dari matriks sampel yang dapat mempengaruhi banyaknya sampel yang mencapai nyala. Sifat-sifat tertentu matriks sampel dapat mengganggu analisis yakni matriks tersebut dapat berpengaruh terhadap laju aliran bahan bakar/gas pengoksidasi. Sifat-sifat tersebut adalah:viskositas, tegangan permukaan, berat jenis, dan tekanan unsur (Rohman, 2007). 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 (Rohman,2007).
Universitas Sumatera Utara
2. Gangguan kimia yang dapat mempengaruhi jumlah/banyaknya atom yang terjadi didalam nyala. Terbentuknya atom-atom netral yang masih dalam keadaan azas di dalam nyala sering terganggu oleh dua peristiwa kimia, yaitu : a. Disosiasi senyawa-senyawa yang tidak sempurna (Rohman, 2007). b. Ionisasi atom-atom di dalam nyala (Rohman, 2007). 3. Gangguan oleh absorbansi yang disebabkan bukan oleh absorbansi atom yang dianalisis, yakni absorbansi oleh molekul-molekul yang tidak terdisosiasi di dalam nyala (Rohman, 2007). 2.10 Validasi Metode Analisis Validasi metode analisis adalah suatu tindakan penilaian terhadap parameter tertentu, berdasarkan percobaan laboratorium untuk membuktikan bahwa parameter tersebut memenuhi persyaratan untuk penggunaannya (Harmita, 2004). 2.10.1 Uji Perolehan Kembali (Recovery Test) Persen uji perolehan kembali digunakan untuk menyatakan kecermatan. Kecermatan merupakan ukuran yang menunjukkan derajat kedekatan hasil analisis dengan kadar analit sebenarnya (Harmita, 2004). Menurut Miller (2005), suatu metode dikatakan teliti jika nilai recoverynya antara 80-120%. Recovery dapat ditentukan dengan menggunakan metode standar adisi (Miller, 2005). Metode standar adisi adalah menambahkan sejumlah tertentu larutan standar yang jumlahnya diketahui dengan pasti (Fifield, 1983).
Universitas Sumatera Utara
2.10.2 Batas Deteksi dan Batas Kuantitasi Batas deteksi merupakan jumlah terkeci analit dalam sampel yang dapat dideteksi. Batas deteksi merupakan parameter uji batas (Harmita, 2004). Batas kuantitasi merupakan kuantitas terkecil analit dalam sampel yang masih dapat memenuhi kriteria cermat dan seksama (Harmita, 2004).
Universitas Sumatera Utara