BAB II TINJAUAN PUSTAKA
A. Tanaman Kelor (Moringa oleifera) 1. Penyebaran dan Morfologi Tanaman kelor Tanaman kelor, menurut sejarahnya berasal dari kawasan sekitar Himalaya dan India, kemudian menyebar ke kawasan disekitarnya hingga ke benua Afrika dan Asia Barat. Di beberapa negara di benua Afrika seperti Ethiopia, Sudan, Madagaskar, Somalia, Kenya dijadikan negara dengan program pemulihan tanah yang kering dan gersang dengan ditanami kelor karena tanaman kelor mudah tumbuh pada tanah kering dan gersang. Di Indonesia, tanaman kelor mempunyai nama lokal yaitu kelor (Jawa, Sunda, Bali, Lampung), Kerol (Buru), Marangghi (Madura), Moltong (Flores), Kelo (Gorontalo), Keloro (Bugis), Kawano ( Sumba), Ongge (Bima), Hau fo (Timor). Di daerah pedesaan, tanaman kelor sering ditemukan sebagai tanaman pagar hidup, pembatas tanah atau penjalar tanaman lain. Penanaman kelor yang paling umum dilakukan adalah dengan cara stek batang tua atau cukup tua. Caranya dengan langsung ditancapkan ke dalam tanah. Persemaian biji kelor yang tua dapat juga dijadikan bibit tanaman,namun jarang digunakan. (Aliya,2006). Tanaman kelor dapat dilihat pada Gambar 1 di bawah ini :
5
6
Gb.1 Daun dan bunga tanaman kelor
Gb.2. Buah tanaman kelor Bagian-bagian tanaman kelor yang bisa dimanfaatkan adalah akar, batang, daun dan bijinya. Tanaman kelor memiliki ketinggian batang 7 -11 meter. Pohon kelor tidak terlalu besar. Batang kayunya mudah patah dan cabangnya jarang tetapi mempunyai akar yang kuat. Daunnya berbentuk bulat telur dengan ukuran kecil-kecil bersusun majemuk dalam satu tangkai. Kelor dapat berkembang biak dengan baik pada daerah yang mempunyai ketinggian tanah 300-500 meter di atas permukaan laut. Bunganya berwarna putih kekuning kuningan dan tudung pelepah bunganya berwarna hijau. Bunga kelor keluar sepanjang tahun dengan aroma bau semerbak. Buah kelor berbentuk segi tiga memanjang yang disebut klentang (Jawa). Sedang getahnya yang telah berubah warna menjadi coklat disebut blendok (Jawa). (http://id.wikipedia.org, 2008)
7
2. Manfaat Tanaman Kelor Tanaman kelor merupakan leguminosa, maka bagus ditanam secara tumpang sari dengan tanaman lain karena dapat menambah unsur nitrogen dari lahan. Pohon kelor sering digunakan sebagai pendukung tanaman lada atau sirih. Daun, bunga, dan buah mudanya, merupakan bahan sayuran yang digemari masyarakat didaerah Melawi. Daun kelor telah banyak digunakan sebagai makanan
ternak, terutama sapi dan kambing maupun pupuk hijau. Remasan
daunnya dipakai sebagai parem penutup bekas gigitan anjing dan dapat dibalurkan pada payudara ibu yang menyusui untuk menahan mengucurnya ASI yang berlebihan. Daun tanaman kelor berdasarkan berat keringnya mengandung protein sekitar 27 persen dan kaya akan vitamin A dan C, kalsium, besi dan phosphorous. Akar kelor sering digunakan sebagai bumbu campuran untuk merangsang nafsu makan, tetapi jika terlalu banyak dikonsumsi ibu yang sedang mengandung dapat menyebabkan keguguran. Tumbukan halus akar dapat dibuat bedak untuk tapel perut bayi yang baru lahir, sebagai pencegah iritasi kulit, dan sering digunakan sebagai obat penyakit kulit (jerawat) dan bisul, serta parem untuk bengkak-bengkak pada penyakit beri-beri dan bagi pengobatan kaki yang terasa pegal dan lemah. (http://www.kompas.com, 2003)
Gb.3. Biji kelor kering
Gb.4. Biji kelor yang dikupas
8
Biji kelor mempunyai zat-zat yang sangat bermanfaat bagi manusia. Biji kelor mengandung zat aktif, yaitu 4-alfa-4-rhamnosyloxy-benzil-isothiocyanate yang berfungsi mengabsorbsi sekaligus menetralkan tegangan permukaan dari partikel-partikel air limbah. Puslitbang Permukiman Departemen Pekerjaan Umum, dan laboratorium mikrobiologi ITB menjalin kerja sama melakukan penelitian tentang biji kelor. Dalam pengujian di sebuah tong air berukuran 25 liter, biji kelor mampu menyerap zat warna. Ternyata biji kelor memiliki kandungan kimia antara lain myrosin, asam gliserid, asam palmitat, asam stearat, minyak, dan senyawa yang bersifat bakterisidis. Biji kelor juga mengandung 40 persen minyak berdasarkan berat kering. (http://majalah .tempointeraktif.com, 1987) Hasil penelitian yang telah dilaporkan, bungkil ampas perasan minyak moringa masih banyak mengandung zat koagulan. Bungkil biji kelor dapat dikeringkan dan disimpan, merupakan produk samping industri minyak moringa yang berguna. Minyak biji kelor memiliki mutu gizi dan fungsional tinggi, dan juga memiliki nilai jual (harga) yang tinggi. Minyak moringa adalah baik untuk minyak goreng dan pembuatan sabun. Bagi masyarakat Malawi, minyak dari biji kelor secara tradisional merupakan minyak goreng yang banyak dimanfaatkan di rumah tangga. Minyak biji kelor dapat pula digunakan sebagai bahan kerosin atau minyak untuk lampu teplok pengganti penerangan di daerah yang belum menikmati listrik, bahkan berkembang sayuran biji moringa (kelor) di pasar internasional baik dalam kaleng maupun dalam bentuk segar, serta keadaan beku
9
atau "chilled". Sayuran biji yang masih hijau dan segar dijual sebagai "drumstick" di berbagai kota besar di Eropa. (http://www.kompas.com, 2003) Manfaat lain dari biji kelor yang sudah diteliti melalui Program UNDP (United Nations Development Programme), yaitu biji kelor sebagai bahan penggumpal untuk menjernihkan air secara cepat, murah, dan aman. Biji kelor juga berkhasiat sebagai antibakteri. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Universitas Gajah Mada, Yogyakarta, serbuk biji kelor mampu membersihkan 90 persen dari total bakteri Eschericia coli dalam satu liter air sungai (Aliya, 2006)
B. Besi (Fe) Besi merupakan salah satu unsur logam transisi periode keempat golongan VIIIB yang mudah ditempa, mudah dibentuk, berwarna putih perak, dan mudah dimagnetisasi pada suhu normal. Dalam sistem periodik unsur, besi mempunyai nomor atom 26 dan massa atomnya 55,847 sma. Dalam bentuk senyawa, besi mempunyai bilangan oksidasi +2 dan +3. Logam besi terdapat dalam tiga bentuk, yaitu α-iron (alpha iron), γ-iron (gamma iron) dan δ-iron (delta iron). Perbedaan dari tiap bentuk besi tersebut adalah susunan atom-atom pada kisi kristalnya. Secara kimia, besi merupakan logam yang cukup aktif karena dapat bersenyawa dengan unsur-unsur lain, seperti unsur-unsur halogen (fluorin, klorin, bromin, iodin dan astatin), belerang, fosfor, karbon, oksigen dan silikon.
10
Di alam, besi terdapat dalam bentuk senyawa-senyawa antara lain sebagai hematit (Fe2O3), magnetit (Fe2O4), pirit (FeS2), siderit (FeCO3). Besi murni diperoleh dari proses elektroforesis dari larutan besi sulfat (Sunardi, 2006) Besi membentuk dua deret garam-garam yang penting, yaitu garam-garam besi (II) atau (ferro) yang diturunkan dari besi (II) oksida (FeO) dan garam-garam besi (III) atau (ferri). Garam besi (II) mengandung kation Fe2+ dan berwarna sedikit hijau dalam larutan. Ion besi (II) merupakan zat pereduksi yang kuat dan mudah dioksidasikan menjadi besi (III) pada suasana netral atau basa, sedangkan garam besi (II) diturunkan dari besi (III) oksida (Fe2O3). Garam ini lebih stabil dibandingkan garam besi (II). Garam besi (III) mengandung kation Fe3+ dan berwarna kuning muda, jika tereduksi ion besi (III) akan berubah menjadi besi (II). (Svehla, 1979)
C. Analisis Besi Secara kimia, kandungan besi dalam sampel air dapat dianalisis secara kuantitatif maupun secara kualitatif. Dalam identifikasi dan penetapan kadar besi, dibutuhkan beberapa reagent, sehingga pemeriksaan ini hanya dapat dilakukan di dalam laboratorium kimia. Penetapan kadar besi secara kuantitatif dilakukan dengan reagen Orthophenantrolin, prinsipnya yaitu besi dalam larutan direduksi menjadi bentuk ferro dengan cara mendidihkannya dengan asam dan hidroksilamin HCl, kemudian direaksikan dengan 1,10 fenantrolin pada pH 3,2 - 3,3. Tiga molekul fenantrolin dengan satu atom besi ferro membentuk senyawa kompleks berwarna merah
11
jingga. Warna yang terbentuk dibandingkan dengan baku yang telah diketahui kadarnya secara spektrofotometri pada λ 510 nm. (Arnold E. Greenberg, Joseph J. Connors, David Jenkins. 1976). Reaksi dalam penetapan kadar besi secara kuantitatif adalah sebagai berikut :
Fe2+ + 1,10 Fenantrolin
Fe2+
Dalam pemeriksaan secara kualitatif, identifikasi kandungan besi dalam sampel dapat dilakukan dengan menambahkan beberapa reagen spesifik yang akan menimbulkan endapan dan perubahan warna yang menunjukan bahwa dalam sampel mengandung besi (II) ataupun besi (III). Reaksi identifikasi ion besi yaitu : 1. Besi (II) dalam sampel jika ditambah dengan a. larutan Na2S terjadi endapan hitam b. larutan K3Fe(CN)6 terjadi endapan biru c. larutan NaOH terjadi endapan hijau kotor kemudian menjadi coklat 2. Besi (III) dalam sampel jika ditambah dengan a. larutan Na2S terjadi endapan hitam b. larutan K3Fe(CN)6 terjadi perubahan warna larutan menjadi coklat c. larutan KCNS terjadi perubahan warna larutan menjadi merah darah d. larutan Natrium asetat terjadi perubahan warna larutan menjadi coklat merah (G.Svehla, 1979)
12
D. Air dan Logam dalam air Air murni (H2O) terdiri dari hidrogen (11,1888 %) dan oksigen (88,812 %). Warnanya sedikit kebiruan dan bisa dipadatkan. Kepadatan maksimumnya terjadi pada suhu 4
o
C. Air membeku pada suhu 32 °F atau 0 °C.
(http://www.puretrex.com, 2008). Air merupakan pelarut yang baik, hal ini menyebabkan air di alam tidak dijumpai dalam keadaan murni. Air di alam mengandung berbagai zat terlarut maupun tidak larut. Air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari kualitasnya harus memenuhi syarat kesehatan yaitu sudah dimasak dan tidak mengandung bibit penyakit sehingga tidak mengganggu kesehatan manusia. Pada dasarnya air bersih harus memenuhi syarat kualitas yang meliputi syarat fisika, kimia, biologi dan radioaktif. Syarat fisika air bersih yaitu air tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau. Syarat kimia air bersih yaitu air tidak mengandung bahan-bahan kimia yang membahayakan kesehatan manusia. Syarat biologi air bersih yaitu air tidak mengandung mikroorganisme, dan syarat radioaktif air bersih yaitu air tidak mengandung unsur radioaktif yang membahayakan. Pemeriksaan kualitas bakteriologis air digunakan indikator kandungan coliform dalam sampel air sesuai Permenkes RI No.416 tahun 1990. Parameter lain yang digunakan untuk menentukan kualitas air yaitu DO (Dissolved Oxygen/Oksigen terlarut), BOD (Bio Chemical Oxygen Demand/Kebutuhan oksigen Biokima), dan total zat padat terlarut. (Aliya, 2006). Zat padat terlarut dalam air berasal dari mineral-mineral dan garam-garam yang terlarut saat air
13
mengalir di bawah tanah atau di pemukaan. Mineral-mineral dalam air terbagi menjadi dua yaitu mineral berbentuk ion yang larut dalam air dan mineral berbentuk suspensi yang tidak larut dalam air. Mineral yang larut dalam air memiliki muatan listrik sehingga air dapat berfungsi sebagai bahan untuk menghantar arus listrik. Mineral ion yang larut dalam air misalnya adalah magnesium,
kalsium,
natrium,
dan
fluor,
klorida,
sulfat,
bikarbonat
(http://www.puretrex.com, 2008) Menurut Leckie dan James (1974), kelarutan logam yang ada dalam perairan dikontrol oleh pH air, jenis dan konsentrasi logam, keadaan komponen mineral teroksidasi dan sistem dengan lingkungan redoks. Mangan, timbal, tembaga, krom, dan besi adalah logam- logam yang dapat ditemukan dalam perairan. Logam-logam tersebut berada dalam bentuk ion. Ion-ion logam tersebut ada yang merupakan ion bebas, pasangan ion organik, ion-ion kompleks. Senyawa hidroksida, senyawa oksida, senyawa karbonat dan senyawa sulfida merupakan bentuk persenyawaan logam yang ada dalam perairan dan juga tanah. Senyawasenyawa tersebut sangat mudah larut dalam air (Heryando Palar, 2004) Besi merupakan salah satu ion yang larut dalam air dan perairan yang mengandung besi sangat tidak diinginkan untuk keperluan rumah tangga, karena dapat menyebabkan bekas karat pada pakaian, porselin, dan alat – alat lainnya serta menimbulkan rasa yang tidak enak pada air minum pada konsentrasi kurang lebih 0.31 mg/l. Sifat kimia dari besi adalah sifat redoks, pembentukan kompleks, metabolisme oleh mikroorganisme, dan pertukaran dari besi antara fase air dan fase padat yang mengandung besi karbonat, hidroksida dan sulfite. Besi dan
14
mangan ditemukan juga pada air tanah yang mengandung asam yang berasal dari humus yang mengalami penguraian dan dari tanaman atau tumbuhan yang bereaksi dengan unsur besi untuk membentuk ikatan kompleks organik. Konsentrasi besi pada air tanah bervariasi mulai dari 0,01 mg/l sampai dengan ± 25 mg/l, sedangkan konsentrasi mangan pada umumnya kurang dan 1,0 mg/l. Secara umum Fe (II) terdapat dalam air tanah berkisar antara 1.0 – 10 mg/l, namun demikian tingkat kandungan besi sampai sebesar 50 mg/l dapat juga ditemukan dalam air tanah ditempat – tempat tertentu. Air tanah yang mengandung Fe (II) mempunyai sifat yang unik. Dalam kondisi tidak ada oksigen air tanah yang mengandung Fe (II) jernih, namun setelah mengalami oksidasi oleh oksigen yang berasal dari atmosfer ion Ferro akan berubah menjadi ion Ferri dengan reaksi sebagai berikut : 4Fe2+ + O2 + 10 H2O ——-> 4 Fe(OH)3 + 8 H+ Hal ini menyebabkan air menjadi keruh. Pada pembentukan besi (III) oksidasi terhidrat yang tidak larut menyebabkan air berubah menjadi abu – abu. Besi (II) dapat terjadi sebagai jenis stabil yang larut dalam dasar danau dan sumber air yang kekurangan oksigen. Ion FeOH+ dapat terjadi dalam perairan yang bersifat basa, tetapi jika ada CO2 maka terbentuk FeCO3 yang tidak larut. Besi (II) dapat membentuk kompleks yang stabil dengan zat organik pengompleks yang dapat larut dalam air. Dalam perairan dengan pH sangat rendah, kedua bentuk ion Ferro dan Ferri dapat ditemukan (http://smk3ae.wordpress.com, 2008)
15
E. Bahan Pencemar Air Pencemaran air yaitu peristiwa masuknya zat lain ke dalam lingkungan perairan sehingga kualitas air menjadi terganggu. Air bersih dapat tercemar oleh berbagai limbah industri, pertanian dan limbah rumah tangga atau pemukiman. Limbah industri yang mengandung logam berat seringkali dibuang ke sungai. Logam berat merupakan bahan pencemar yang berbahaya bagi manusia. Bahan pencemar yang berasal dari industri juga dapat meresap ke dalam air tanah yang menjadi sumber air minum, mencuci, mandi. Air tanah yang telah tercemar sangat sulit untuk dipulihkan menjadi air bersih, meskipun beberapa logam berat sangat dibutuhkan untuk pertumbuhan biologis misalnya pertumbuhan algae sebagai tumbuhan air namun jika jumlahnya berlebihan akan mempengaruhi kegunaannya karena yang timbul justru daya racun yang dimiliki logam berat, sehingga jumlah logam berat dalam air limbah harus diperhatikan sebelum dibuang ke lingkungan luar yang lebih luas. (Sugiharto, 2005) Daerah pemukiman juga menghasilkan limbah yang dapat mencemari air. Limbah yang dihasilkan yaitu sampah dan air buangan yang mengandung detergen. Limbah yang masuk dalam perairan akan mengganggu ekosistem perairan dan secara langsung maupun tidak langsung berimbas juga pada manusia yang mengkonsumsi air dan hasil-hasilnya. (Aliya, 2006)
16
