ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
BAB II TJNJAUAN PUSTAKA
2.1. TinJayan tentang tembaga (Cu) Tembaga
termasuk
salah satu logam dari
golongan
IB
pada susunan berkala, mempunyai berat atom 63,546 dan nomor atom 29, bervalensi 1, 2. Berwarna kemerah-merahan, merupakan
logam
titik
bersifat lunak dengan titik
didih
2595°C
(7,
8
). Cu
leleh
dapat
1O03°C
membentuk
dan
senyawa
komplek karena sesuai dengan teori medan ligan, yang menjelaskan pembentukan komplek atas daear medan elektro yang
statik
diciptakan oleh ligan-ligan yang terkoordinasi
seke-
liling bulatan sebelah dalam dari atom pusat dalam hal
ini
ion Cu. Medan ligan menyebabkan penguraian tingkatan energi orbital-orbital
d
untuk
menstabilkan
ligan).
(1
Cu
0
yang
komplek
(energi
(CuFeS2 )»
(Cui2^b4^l3^
dan
garam-garam
sulfida,
8
energi
stabilisasi
medan
ditemukan di alam dalam
dengan sejumlah besar
Chalcopyrite
(7,
menghasilkan
)
banyak
kombinasi
atom pusat'
asli
mineral-mineral
Chalcocite
Enargite (CujAsS^). arsenida,
bentuk
misalnya
(Cu^), Juga
klorida
Bornite
dalam dan
dan
bentuk karbonat
, 10). Dalam air laut Cu ditemukan dengan konsentrasi 0,001 -
0,02
mg/1.
Cu
merupakan trace
element
esensial
untuk
5
SKRIPSI
MENGATASI GANGGUAN ION ...
SULASTRI
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
6
tumbuhan, hewan dan manusia. Cu diporlukan untuk--pembentu kan pheophytin pada klorofil. Dalam tubuh manueia Cu pakan
unsur penting dalam sintesa hemoglobin,
pembentukan
tulang dan mempertahankan myelin dalam saraf (7, Tubuh mg/hari
manusia
biasa
8
membutuhkan tembaga
, 18).
±
2
-
dan hanya 30 */. yang diserap oleh tubuh. Dari
diserap tersebut, 80 */. dikeluarkan
melalui
ke dalam usus halus dan hanya 4 V,
masuk
meru-
yang
empedu,
yang
5
16 */.
dikeluarkan
dalam urin. Dari usus halus Cu bergerak masuk kedalam serum darah yang kemudian memebentuk ikatan kompleks dengan albu min,
selanjutnya diangkut menuju liver, sel
sumsumtulang, berada dalam
darah
merah,
ginjal dan jaringan. Sebagian besar Cu
yang
dalam plasma sebagai seruplasmin dan yang
terdapat
sel darah merah sebagai erytrokupein• Pada
penyakit
Wilson,
liver, otak, ginjal dan kornea mengandung Cu
jumlah
yang
abnormal
besar dan
pengeluaran
dalam
dalam
berlebih sedang kadar Cu dalam plasma (seruplasmin)
urin rendah
(2 , 16). Dalam
dunia
kedokteran,
CuS0 4
digunakan
sebagai
emetik, astringen, dan sebagai antelmintik. CuSO^ di campur dengan
kapur
digunakan sebagai fungisida. Cu
dapat
juga
digunakan dalam aliasi seperti kuningan dan dapat bercampur sempurna dengan emas (2, 7).
SKRIPSI
MENGATASI GANGGUAN ION ...
SULASTRI
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
7
2.2. Tiniauary tentano pengganoQU (Nf* p * 2 + ,dan tya2 *) 2.2.1. TinJauan taptana JSia* Na termasuk golongan alkali (IA) pada susunan berkala yang mempunyai kecenderungan melepaskan
1
elektron
atau
Na bersifat elektropositif. Keelektropositifan Na yang ngat
tinggi tersebut menyebabkan Na tidak
senyawa
kompleks.
Selain
itu
Na
juga
sa-
bisa
membentuk
tidak
mempunyai
orbital d yang tidak dapat diuraikan oleh medan ligan
yang
dapat
kom
menghasilkan energi untuk menstabilkan senyawa
pleks. (1
0
)
Na banyak ditemukan di litosfer yaitu 2,83*/. terdapat dalam
batuan dan NaCL yang dihasilkan dari
laut.
Na ditemukan dalam bentuk campuran halida,
karbonat
penguapan
air
silikat,
dan tidak pernah dalam bentuk bebas. Na
dan
se-
nyawaan sangat penting sebagai aliasi Na-Pb untuk pembuatan tetra alkil Pb dan banyak kegunaan dalam industri yang lain (7,
8
). Dalam
yang
cairan
ekstra seluler Na
terbesar + 3000
meg (69 g)
pada
merupakan prang
dewasa.
juga ditemukan dalam serum, tulang dan otot (5, 7, 2-2.2. TinJauan tentang
kation
8
Na
).
C&**
Cd'. termasuk golongan alkali tanah (118) pada susunan
berkala yang mempunyai kecenderungan melepaskan atau
Ca
bersifat
elektropositif.
Qa
Selain
Na juga tidak mempunyai orbital d
SKRIPSI
bisa
elektron
Keelektropositifan
menyebabkan itu
tidak
2
membentuk
MENGATASI GANGGUAN ION ...
senyawa
Ca
kompleks. yang
tidak
SULASTRI
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
diuraikan
oleh medan ligan yang dapat menghasilkan
untuk menstabilkan senyawa kompleks (1 Sedangkan
Ca
banyak
di
energi
).
0
temukan
di
kulit
bumi
(3,64*/.). Ca terdapat dalam air laut + 400 g/ton. Ca ditemukan
hanya
utama Ca
dalam bentuk campuran.
Ca
merupakan
komponen
pembentuk tulang, kulit dan gigi pada manusia (99*/.).
dalam plasma terdapat dalam dua bentuk yaitu
terinokan
dan tak terionkan (membentuk komplek dengan protein). Serum mengandung manusia mg /
1 0 0
Ca
4,5
mengandung
- 5,5 meq/i (9 - 11
mg/100
ml).
Otot
Ca + 7,5 mg/100 g dan dalam hati
+
6
g (5,8).
2.2.3. Tlniauaq tentana Ma** Mg termasuk golongan alkali tanah (IIB) pada susunan berkala yang mempunyai kecenderungan melepaskan atau
Mg
bersifat
menyebabkan Selain
Mg
itu
diuraikan
elektropositif•
tidak
bisa
elektron
2
Keelektropositifan
membentuk
senyawa
juga tidak mempunyai orbital d
kompleks. yang
oleh medan ligan yang dapat menghasilkan
untuk menstabilkan senyawa kompleks (1
0
Mg
tidak energi
).
Mg di alam ditemukan dalam bentuk magnesite, karnallite,
dolomite, kieserite dan beberapa mineral
laut,
didalam
tubuh hewan, manusia
dan
dalam
tanaman
tinggi. Pada tumbuhan hijau, Mg ditemukan sebagai porphyrin
yaitu komponen pembentuk klorofil.
SKRIPSI
MENGATASI GANGGUAN ION ...
tingkat komponen
Dalam
manusia Mg terdapat dalam sel mitokondria, cairan
air
tubuh
cerebro-
SULASTRI
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
9
spinal
(2,4
dalam meq /
1
- 3,0 meq/1), dalam hati dan otot
otak dan ginjal 17 meq/1 serta dalam (5,
8
20
meq/1,
serum
l t5-2f4
).
2.3. Tlpiauan tentano cars mengatasi ga.naauan
tasi
Dari berbagai pustaka dinyatakan bahwa untuk
menga
gangguan pada penetapan kadar Cu dengan metode
Spek-
trofotometri absorbsi atom yaitu dengan pembentukan senyawa antara Cu dengan Natrium dietil ditiokarbamat (NaDD C) atau amoniom
pirolidin ditiokarbamat (APDC)
dengan
penambahan
EDTA sitrat sebagai masking agent (6 , 15, 19). S 2 { (^2
^ 5
S
>2 ^~C
> + Cu — > (C2 H5 )2 N - C ^ X S-Na+
+ 2Na+ S-*Cu
NaDDTC
I (C2 h 5 )2 N-£=S Kompleks Cu-DD C
Sedangkan reaksi antara Cu dengan APDC 2 t S=C-S"-NH4+ > + Cu++ — > S=C-SsCutrS-C=S + 2(NH4 )+
6
aa APDC
EDTA
sitrat
Kompleks Cu-PDC akan
berfungsi
sebagai
masking
agent
(penutup) yang akan mengikat Kalsium dan Magnesium pada 6-10
membentuk
kompleks
yang larut,
sedangkan
Cu
PH akan
diikat oleh NaDDTC yang membentuk komplek yang tidak larut. Pada pembentukan kompleks Cu dengan APDC dilakukan pada
SKRIPSI
MENGATASI GANGGUAN ION ...
PH
SULASTRI
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
10
2,5
karena
pada
PH tersebut merupakan
PH
optimal
yang
Cu-PDC
tahap
selanjutnya adalah diekstraksi dengan metil-isobutil
keton
dibutuhkan oleh APDC untuk mengikat Cu. Setelah
terjadi
kompleks Cu-DDTC atau
(MIBK). Pemilihan
pelarut MIBK ini mempunyai
beberapa
tungan jika dibanding dengan yang lain yaitu dapat katkan
keun-
mening-
kepekaan analisis, kelarutan dalam air yang
sangat
kecil dan dapat melargtkan dengan baik senyawa komplek
Cu-
PDC atau komplek Cu-DDTC (6 , 9, 11, 17). Ekstraksi
dilakukan beberapa kali dalam hal ini
traksi dilakukan tiga kali agar diperoleh hasil yang
ekslebih
sempurna sesuai dengan rumus : v air fa ir
-
n
< -------------------------------------------------------------------- >n
vair + k ' vorganik i
dimana * V a^r ^organik
fraksi zat yang tinggal dalam pelarut air
* volume pelarut air * volume pelarut organik
k
* koefisien distribusi
n
* banyaknya ekstraksi (16).
2.4. TinJauan tei^ano spektrofotometri absorbsi atom (3,4) 2.4.1. Dasar Teori Prinsip
SKRIPSI
spektrofotometri absorbsi atom
MENGATASI GANGGUAN ION ...
adalah
peng-
SULASTRI
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
11
ukuran
intensitas cahaya yang diabsorbsi oleh sampel
diatomkan
dan
diukur pada suatu
panjang
yang
gelombang
yang
spesifik. Panjang gelombang tersebut sama dengan panjang gelombang dari cahaya yang dlpancarkan oleh atom logam yang bersangkutan (3, 4). Sampel yang akan dianalisis harys dalam bentuk larutan atau terlarut dan unsur logam yang dianalisa harus kan
menjadi
atom-atom
netral dalam
bentuk
diurai-
uap.
Proses
atomisasi yang terjadi dalam spektrofotometri absorbsi atom adalah
sebagai
disemprotkan
berikut x Larutan
yang
nyala
api. Selanjutnya mula-mula terjadi penguapan pelarut
meng
sisa
partikel
(kabut) ke
dianalisa
dalam
hasilkan
dalam bentuk aerosol
sampel
padat garam
yang
halus
didalam
nyala. Partikel-partikel padat ini kemudian berubah menjadi bentuk u a p v selanjutnya sebagian atau seluruhnya disosiasi oleh
menjadi atom-atom netral. Proses ini
mengalami disebabkan
pengaruh panas atau peristiwa reduksi dari oleh
stansi-substansi dalam nyala. Berikut ini ringkasan
subproses
atomisasi dan absorbsi yang terjadi*
°4
evaporasi — ----— i■^CuS04(p) vaporasi disosiasi
4 « °2(g) + S02(q) + C u (g) « CuS ° 4 (g j absorpsi Pengukuran energi cahaya serapan tereksitasi
Pada suhu kamar semua atpm logam dalam keadaan tingkat
SKRIPSI
MENGATASI GANGGUAN ION ...
SULASTRI
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
12
energi
dasar.
Elektron pada tingkat
energi
dasar
dapat
dieksitasikan ke tingkat energi yang lebih tinggi bila atom tersebut energi
dipanaskan atau di kenai seberkaa yang
cocok
dengan energi
yang
cahaya
dengan
diperlukan.
Pada
keadaan kesetimbangan perbandingan jumlah atom
tereksitasi
(Nj)
dasar
dengan
jumlah atom dalam tingkat energi
(NO)
dinyatakan dalam persamaan Bolztmann sebagai berikut i
- --
s --
Keterangan
"
It'iEFiS*CJ£'T £ U E A )iA YT a I ----- ~
:
Nj
=* Jumlah atom pada tingkat energi tereksitasi
Nq
= Jumlah atom pada tingkat energi dasar
gj/gg *= Faktor perbandingan "Statistical Weight" untuk atom yang tereksitasi dalam keadaan dasar K
= Tetapan Bolztmann
T
= Temperatur absolut (K)
Dari
persamaan
Nj/Ng
diatas
terlihat
bahwa
perbandingan
tergantung dari E dan T. Dengan meningkatnya
T
dan
menurunnya E akan meningkatkan N j /N q . Pada tometer
suhu nyala yang umum digunakan
pada
spektrofo-
absorbsi atom, perbandingan tersebut sangat
kecil
atau boleh dikatakan atom-atom dalam keadaan tingkat energi dasar. Dalam nyala atom-atom netral tersebut mampu menyerap energi
cahaya
gelombang
SKRIPSI
yang
di kenakan
padanya
dengan
panjang
yang cocok dengan besarnya energi transisi
MENGATASI GANGGUAN ION ...
dari
SULASTRI
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
13
tingkat energi dasar ketingkat energi yang lebih tinggi. Energi
yang
perpindahan
antar
persamaan Bohrn E
diasorbsi atom (E)
pada
tingkat energi dapat di
waktu
terjadi
hitung
dengan
i
Ei - E2
E * h ’v v » c/^ maka t E « h.c/?w Keterangan
1
Ei = Energi pada tingkat energi dasar E 2 = Energi pada tingkat energi tereksitasi c
* Kecepatan cahaya
v
« Frekuensi radiasi
h
= Tetapan Planck's *
Besarnya
Panjang gelombang
gelombang intensitas cahaya yang
diabsorbsi
tergantung dari kadar atomnya. Dalam hal ini berlaku
hukum
Lambert-Beer yang dapat ditulis dengan rumus I. di db
/ In
*
- k .b.c
log
.b.c 2,303
SKRIPSI
MENGATASI GANGGUAN ION ...
SULASTRI
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
14
atau
log -----
=
- £.b.c
*0
Keterangan
i
Ig
= Intensitas cahaya datang
It
*= Intensitas cahaya yang diteruskan
b
= Tebal lapisan medium
c
= Konsentrasi atom
Jika harga I^/Ig disebut transmitansi (T) maka : log T =* - £ . b . c atau
- log T * £ . b . c
Harga - log T disebut absorbansi (A), maka A * £ . dan
ini yang disebut dengan persamaan
hukum
Lambert-Beer
yang merupakan dasar analisa kuantitatif secara tometri
pada
umumnya dan spektrofotometri
b.c
spektrofo-
absorbsi
atom
pada khususnya. 2.4.1.
Interferensi a.
Interferensi spektral
Interferensi
meliputi
semua
pengurangan
besarnya
radiasi diluar pengaruh absorbsi atom yang ditentukan. ini
dapat di sebabkan oleh karena hamburan
adanya
parikel garam yang tidak menguap,
cahaya emisi
akibat
molekular
yang berasal dari oksida-oksida yang terbentuk oleh lain
Hal
elemen
dalam sampel, absorbsi oleh pita molekular atau
atom logam lain yang garis emisinya tidak dapat
oleh
diouraikan
oleh monokromator. Menurut Billings Interferensi cahaya dan absorbsi dalam
SKRIPSI
molekular mungkin terjadi bila kadar garam
larutan lebih dari 0,la /.. Garam-garam Na, Ca
MENGATASI GANGGUAN ION ...
total dan
Mg
SULASTRI
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
15
akan menggangu pada penetapan kadar Cu karena kosentrasinya yang
besar
berada bersama Cu sedangkan kadar
Cu
sendiri
relatif kecil. b. Interferensi Kimiawi
dan
Interferensi
dapat disebabkan oleh pengaruh
terbentuknya
senyawa-senyawa yang
tahan
ionisasi
panas
atau
disosiasinya tidak sempurna. Elemen-elemen alkali, alkali tanah dan beberapa elemen lain dalam nyala mungkin terionisasi sebagian. Pengaruh ini biasanya tidak serius kecuali kalau menurunkan kepekaan dan linearitas pengukuran. Adanya elemen yang mudah terionisasi dalam sampel dapat menyebabkan bertambahnya jumlah elektron bebas
dalam nyala dan akibatnya
absorbsi. sejumlah
Pengaruh
berpengaruh
ini dapat diatasi
memperbesar
dengan
menambahkan
elemen yang berpengaruh dalam larutan
baku
menambahkan sejumlah besar elemen tersebut ke dalam
atau sampel
maupun larutan baku. Larutan
sampel biasanya berisi bahan kimia lain
dapat
membentuk
dalam
sampel. Misalnya Phosfat yang senyawa
nyala
sehingga
akibatnya dihilangkan
senyawa tahan panas
dengan
Jumlah atom Ca yang terjadi
absorbansinya
elemen
lain dalam
lebih
lebih kecilf Pengaruh
dengan menambahkan SrCl2
yang
atau La(N 0
kecil,
ini ^ ) 3
dapat 17.
ke
dalam larutan sampel atau menambahkan EDTA sehingga terbentuk
khelat
Ca-EDTA
yang terionisasi
didalam
nyala
dan
membentuk uap Ca bebas.
SKRIPSI
MENGATASI GANGGUAN ION ...
SULASTRI
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
16
Interferensi yang lebih seriue, jika logam— logam dianalisa
bereaksi dengan gas dalam
seperti A 1 , Ti, Mo dan Va nyala,
menghasilkan
Senyawa
bereaksi
nyala.
Elemen—elemen
dengan 0 dan OH
oksida atau hidroksida
yang
dalam
yang
stabil.
ini hanya dapat terurai dengan nyala suhu
tinggi,
beberapa elemen tersebut tidak menunjukkan emisi / absorbsi dalam
nyala
udara-asetilen. Untuk keperluan
ini
diatasi
dengan memakai nyala nitrogen asetilen. c.
Interferensi fisis
Interferensi ini disebabkan karena i - Kecepatan aliran gas - Kekentalan sampel - Tegangan permukaan - Macam pelarut - Kandungan padatan yang tinggi - Perubahan suhu nyala pembakar Pengaruh
diatas dapat diatasi dengan divalidasi
berulang-
ulang•
SKRIPSI
MENGATASI GANGGUAN ION ...
SULASTRI
