HALAMAN SAMPUL KIMIA ANALISA

HALAMAN SAMPUL

KIMIA ANALISA Kontributor Naskah: Denny Ariffriana Penelaah : Chairul, S.Si

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN 2013

Kimia Analisa 2

HALAMAN FRANCIS Hak Cipta © 2013 pada Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Dilindungi Undang-Undang. MILIK NEGARA TIDAK DIPERDAGANGKAN

Disklaimer: Buku ini merupakan buku siswa yang dipersiapkan Pemerintah dalam rangka implementasi Kurikulum 2013. Buku siswa ini disusun dan ditelaah oleh berbagai pihak di bawah koordinasi Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, dan dipergunakan dalam tahap awal penerapan Kurikulum 2013. Buku ini merupakan “dokumen hidup” yang senantiasa diperbaiki, diperbaharui, dan dimutakhirkan sesuai dengan dinamika kebutuhan dan perubahan zaman. Masukan dari berbagai kalangan diharapkan dapat meningkatkan kualitas buku ini.

Kontributor Naskah Penelaah/ Editor

: Denny Ariffriana : Chairul, S.Si

Desktop Publisher

: Tim

Cetakan Ke-1, 2013 Disusun dengan huruf arial

ii

Direktorat Pembinaan SMK 2013

Kimia Analisa 2

KATA PENGANTAR Kurikulum 2013 dirancang untuk memperkuat kompetensi siswa dari sisi sikap, pengetahuan dan keterampilan secara utuh. Keutuhan tersebut menjadi dasar dalam perumusan kompetensi dasar tiap mata pelajaran mencakup kompetensi dasar kelompok sikap, kompetensi dasar kelompok pengetahuan, dan kompetensi dasar kelompok keterampilan. Semua mata pelajaran dirancang mengikuti rumusan tersebut. Pembelajaran kelas X jenjang Pendidikan Menengah Kejuruan yang disajikan dalam buku ini juga tunduk pada ketentuan tersebut. Buku siswa ini diberisi materi pembelajaran yang membekali peserta didik dengan pengetahuan, keterapilan dalam menyajikan pengetahuan yang dikuasai secara kongkrit dan abstrak, dan sikap sebagai makhluk yang mensyukuri anugerah alam semesta yang dikaruniakan kepadanya melalui pemanfaatan yang bertanggung jawab. Buku ini menjabarkan usaha minimal yang harus dilakukan siswa untuk mencapai kompetensi yang diharuskan. Sesuai dengan pendekatan yang digunakan dalam kurikulum 2013, siswa diberanikan untuk mencari dari sumber belajar lain yang tersedia dan terbentang luas di sekitarnya. Peran guru sangat penting untuk meningkatkan dan menyesuaikan daya serap siswa dengan ketersediaan kegiatan buku ini. Guru dapat memperkayanya dengan kreasi dalam bentuk kegiatankegiatan lain yang sesuai dan relevan yang bersumber dari lingkungan sosial dan alam. Buku ini sangat terbuka dan terus dilakukan perbaikan dan penyempurnaan. Untuk itu, kami mengundang para pembaca memberikan kritik, saran, dan masukan untuk perbaikan dan penyempurnaan. Atas kontribusi tersebut, kami ucapkan terima kasih. Mudah-mudahan kita dapat memberikan yang terbaik bagi kemajuan dunia pendidikan dalam rangka mempersiapkan generasi seratus tahun Indonesia Merdeka (2045)

Depok, Desember 2013 Penyusun


iii

Kimia Analisa 2

DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL .............................................................................................. i HALAMAN FRANCIS ............................................................................................. ii KATA PENGANTAR ............................................................................................. iii DAFTAR ISI .......................................................................................................... iv PETA KONSEP .................................................................................................. viii BAB I PENDAHULUAN..........................................................................................2 A.

Deskripsi.....................................................................................................2

B.

Prasyarat ....................................................................................................3

C.

Petunjuk Penggunaan ................................................................................3

D.

Tujuan Akhir ............................................................................................... 5

E.

Kompetensi Inti dan Kompetensi Dasar...................................................... 6

F.

Cek Kemampuan Awal ...............................................................................9

BAB II PEMBELAJARAN .....................................................................................13 KEGIATAN BELAJAR 1 : ................................................................................ 13 Proses Pembentukan Urin dan Urinalisasi Sederhana .....................................13

KEGIATAN BELAJAR 2 : ................................................................................. 55 Metabolisme Zat Gizi dalam Tubuh, Enzim dan Hormon..................................55

KEGIATAN BELAJAR 3 : ................................................................................. 63 Pembuatan larutan pereaksi, larutan baku, prosedur pembakuan, nitrimetri dan kompleksometri................................................................................................ 63 iv


Kimia Analisa 2

KEGIATAN BELAJAR 4 : ................................................................................. 74 Analisa Kualitatif Anion dan Kation serta golongan senyawa organik ............... 74

KEGIATAN BELAJAR 5 : ................................................................................. 88 Stoikiometri, Gravimetri, Titrasi, Spektrofotometri............................................. 88

KEGIATAN BELAJAR 6 : ............................................................................... 102 Pemeriksaan Fisik Air, Penetapan Bahan Terendap dan Terapung dalam Air102

KEGIATAN BELAJAR 7 : ............................................................................... 115 Pemeriksaan Kualitatif dan Kuantitatif Makanan dan Minuman ...................... 115

BAB III PENUTUP..............................................................................................139 DAFTAR RIWAYAT HIDUP ...............................................................................140


v

Kimia Analisa 2

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1: Sistem Urinaria Pria ...........................................................................14 Gambar 2: Penampang ginjal (dibelah memanjang) ............................................15 Gambar 3: Penampang sederhana nefron ...........................................................16 Gambar 4: Skema metabolisme karbohidrat ........................................................60 Gambar 5: Sintered-glass ....................................................................................97 Gambar 6: Titrasi asam basa menggunakan buret...............................................98 Gambar 7: Botol modern untuk pengambilan sampel air....................................109 Gambar 8: Pengambilan sampel air oleh petugas KLH......................................109 Gambar 9: pH meter portabel.............................................................................111 Gambar 10: Kertas pH .......................................................................................111 Gambar 11: Turbidimeter portabel .....................................................................112 Gambar 12: Instrumen pengukur warna air ........................................................114

vi


Kimia Analisa 2

DAFTAR TABEL

Tabel 1: Contoh proses katabolisme dan anabolisme ..........................................56 Tabel 2: Tabel Reaksi Kimia Titrasi Asam basa ...................................................67


vii

Kimia Analisa 2 DAFT AR IS

PETA KONSEP

Program Studi Keahlian: Analisis Kesehatan

C-2 DASAR KOMPETENSI KEJURUAN

KIMIA ANALISA 1

KIMIA ANALISA

KIMIA ANALISA 2 ILMU DASAR KESEHATAN MASYARAKAT C-2 DASAR KOMPETENSI KEJURUAN MIKROBIOLOGI KEDOKTERAN

ANATOMI DAN PATOFISIOLOGI

viii


Kimia Analisa 2

1 PENDAHULUAN

A

B

C

D

E

F

Deskripsi

Prasyarat

Petunjuk Penggunaan Bahan Ajar

Tujuan Akhir

Kompetensi Inti Kompetensi Dasar

Cek Kemampuan Awal


1

Kimia Analisa 2

BAB I PENDAHULUAN

L

aboratorium klinik merupakan salah satu ujung tombak dalam pelayanan kesehatan. Meskipun hanya bersifat penunjang, beberapa pemeriksaan laboratorium memiliki peranan penting dalam penegakan diagnosa. Untuk itu diperlukan sumber daya manusia (teknisi laboratorium klinik) yang mumpuni dalam berbagai bidang praktek laboratorium klinik. Salah satu pemeriksaan yang penting di laboratorium klinik adalah urinalisa, karena selain memberi indikasi kondisi ginjal, juga dapat memberi indikasi terhadap berbagai kondisi sistemik tubuh seseorang. Oleh sebab itu, urinalisa merupakan salah satu pemeriksaan yang paling banyak diminta oleh para klinisi. Metode yang digunakan dalam urinalisa cukup banyak dan kompleks, sehingga materi ini diberikan dalam porsi yang cukup besar di SMK Analis Kesehatan maupun di perguruan tinggi. Selain memahami tentang urinalisa, peserta didik di SMK Analis Kesehatan juga diharapkan memahami tentang metabolisme zat gizi dalam tubuh manusia. Pengetahuan terhadap bidang ini sangat menunjang pekerjaan seorang teknisi laboratorium klinik, sebab dapat membantu dalam melakukan interpretasi dan evaluasi terhadap hasil pemeriksaan.

A.

Deskripsi

S

ecara garis besar Buku Teks ini akan menyajikan 2 materi pembelajaran tentang Analisa Urin secara Makroskopik dan Kimiawi, kemudian tentang Metabolisme zat gizi dalam tubuh manusia. Pembelajaran pertama berisi tentang aspek-aspek dalam urinalisa, termasuk tata cara pengumpulan sampel, persyaratan wadah untuk sampel, dan lain2


Kimia Analisa 2

lain. Pembelajaran kedua membahas tentang zat-zat gizi dalam tubuh, yaitu karbohidrat, lemak, protein, vitamin, mineral dan air. Analisa urin yang dipelajari dalam bidang studi kimia analisa untuk SMK Analis Kesehatan sebenarnya merupakan dasar sebelum mempelajari materi ini dalam pelajaran produktif yang lebih spesifik, yaitu ilmu kimia klinik. Dalam buku ini, yang dibahas bukan hanya teori, tetapi juga prosedur-prosedur pemeriksaan untuk menunjang diagnosa berbagai penyakit, baik yang berhubungan dengan sistem urinaria, maupun beberapa penyakit metabolik. Metode-metode pemeriksaan yang dijabarkan dalam buku ini dipillih berdasarkan urgensi, keterkaitan, relevansi, dan keterpakaiannya dalam dunia kerja atau industri.

B. Prasyarat

B

uku ini dapat digunakan oleh siapa saja yang ingin memahami tentang urinalisa, peran zat gizi dalam tubuh dan metabolismenya, serta tentang enzim dan hormon. Sebelum membaca buku ini, diharapkan peserta didik telah mempelajari dan menguasai materi dari edisi pertama, karena materinya merupakan penunjang dari edisi dua ini.

C. Petunjuk Penggunaan

Langkah-langkah yang harus dilakukan peserta didik sebelum, selama proses dan setelah selesai mempelajari buku ini adalah: 1) Baca buku dengan seksama, sampai anda merasa yakin telah menguasai kemampuan dalam tiap unit. 2) Diskusikan dengan teman sejawat/instruktur/pembimbing praktik anda bagaimana cara anda untuk menguasai materi yang telah diberikan. Direktorat Pembinaan SMK 2013

3

Kimia Analisa 2

3) Jika anda berlatih diluar jam tatap muka atau di luar jam kerja (ketika sedang Praktik Kerja di Industri), gunakan buku ini sebagai panduan belajar bersama dengan materi yang telah disampaikan di kelas. 4) Ikuti semua instruksi yang terdapat dalam lembar informasi untuk melakukan aktivitas dan isilah lembar kerja yang telah disediakan dan lengkapi latihan pada setiap sesi/kegiatan belajar. 5) Pelatih anda bisa saja seorang supervisor, guru atau manajer anda. Dia akan membantu dan menunjukkan kepada anda cara yang benar untuk melakukan sesuatu. Minta bantuannya bila anda memerlukannya. 6) Pelatih anda aka nmemberitahukan hal-hal yang penting yang anda perlukan pada saat anda melengkapi lembar latihan, dan sangat penting untuk diperhatikan dan catat poin-poinnya. 7) Anda akan diberikan kesempatan untuk bertanya dan melakukan latihan. Pastikan anda latihan untuk ketrampilan baru ini sesering mungkin. Dengan jalan ini anda akan dapat meningkatkan kecepatan anda berpikir tingkat tinggi dan menambah rasa percaya diri anda. 8) Bicarakan dan komunikasikan melalui presentasi pengalaman-pengalaman kerja yang sudah anda lakukan dan tanyakan langkah-langkah lebih lanjut. 9) Kerjakan soal-soal latihan dan evaluasi mandiri pada setiap akhir sesi untuk mengecek pemahaman anda. 10) Bila anda telah siap, tanyakan pada pelatih anda kapan anda bisa memperlihatkan kemampuan sesuai dengan buku pegangan siswa/ peserta. 11) Bila anda sedang magang tanyakan penilaian tertulis sebagai umpan balik atas kemajuan yang telah anda capai setelah melakukan beberapa latihan. Pelatih anda akan memberikan tanggapan berupa laporan berikut penjelasan-penjelasan. Bila anda telah berhasil melengkapi setiap kriteria kinerja, mintalah pelatih anda untuk memberikan penilaian dan anda telah siap untuk dinilai. 12) Bila anda telah menyelesaikan buku ini dan merasa yakin telah memahami dan melakukan cukup latihan, pelatih/ guru anda akan mengatur pertemuan kapan anda dapat dinilai oleh penilai .

4


Kimia Analisa 2

1) 2) 3) 4)

Rencanakan waktu belajar anda Atur latihan-latihan dan aktivitas belajar anda Periksa kemajuan anda (Check your Progress) Atur waktu untuk melakukan Penilaian sendiri (Self Assessment)

Dimana menemukan Sumber dan Informasi? Sumber Informasi dapat anda temukan pada : 1) Jurnal dan Majalah Kesehatan 2) Website dan situs internet 3) Buku-buku yang relevan 4) CD ROMs (eg. Kimia Analitik untuk SMK) 5) Personal experience 6) Teknisi laboratorium senior/praktisi 7) Kementerian Kesehatan 8) Koran/Newspapers

D. Tujuan Akhir

Setelah anda menyelesaikan pembelajaran pada buku ini anda diharapkan mampu: 1) Memahami tentang proses-proses kimia yang terjadi dalam pembentukan urin. 2) Menjelaskan tentang proses pembentukan urin. 3) Memahami prosedur pemeriksaan kualitatif, dan semi kuantitatif urin terhadap glukosa, protein, aseton, bilirubin, urobilin, urobilinogen, hemoglobin dan nitrit. Direktorat Pembinaan SMK 2013

5

Kimia Analisa 2

4) Melakukan pemeriksaan kualitatif dan semi kuantitatif urin terhadap glukosa, protein, aseton, bilirubin, urobilin, urobilinogen, hemoglobin dan nitrit. 5) Memahami tentang metabolisme zat gizi dalam tubuh. 6) Menjelaskan tentang metabolisme zat gizi dalam tubuh. 7) Memahami tentang enzim. 8) Menjelaskan tentang enzim. 9) Memahami tentang hormon. 10) Menjelaskan tentang hormon.

E. Kompetensi Inti dan Kompetensi Dasar

Adapun Kompetensi Inti dan Kompetensi Dasar mata pelajaran keselamatan dan kesehatan Kerja Sekolah Menengah Kejuruan (SMK)/Madrasah Aliyah Kejuruan (SMAK), KELAS X adalah sebagai berikut : KOMPETENSI INTI

6

KOMPETENSI DASAR

1) Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya

1.1 Mengimplementasikan keimanan kepada Tuhan Yang Maha Esa, melalui pengembangan berbagai ilmu kimia sebagai tindakan pengamalan ilmu sesuai agama yang dianutnya

2) Menghayati dan Mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggung jawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan pro-aktif dan menunjukan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif

2.1 Memiliki motivasi internal dan menunjukan rasa ingin tahu dalam seluruh kegiatan pembelajaran ilmu kimia 2.2 Menunjukan perilaku ilmiah (jujur, disiplin, tanggung jawab, peduli, santun, ramah lingkungan, gotong royong) dalam proses pembelajaran sebagai bagian dari sikap ilmiah Direktorat Pembinaan SMK 2013

Kimia Analisa 2

dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia. 3. Memahami, menerapkan dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, dan prosedural berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dalam wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian dalam bidang kerja yang spesifik untuk memecahkan masalah.


2.3

Menghargai kerja individu dan kelompok dalam pembelajaran sehari-hari sebagai implementasi sikap kerja yang profesional

3.1. Memahami jenis-jenis instrumen laboratorium yang digunakan dalam kimia analisa 3.2. Memahami prosedur penimbangan dengan neraca manual dan elektrik 3.3. Memahami cara pembuatan larutan pereaksi, larutan baku, prosedur pembakuan dan reaksi-reaksi penentuan nitrimetri dan kompleksometri 3.4. Memahami prinsip analisa kualitatif anion dan kation serta golongan senyawa organik 3.5. Memahami perhitungan stoikiometri, penetapan kadar dengan cara gravimetri, titrasi dan spektrofotometri 3.6. Memahami prosedur pemeriksaan air secara fisika 3.7. Memahami tentang penetapan bahan terendap dan terapung dalam air 3.8. Memahami cara pemeriksaan kualitatif dan kuantitatif makanan dan minuman terhadap karbohidrat, lemak, protein, air, abu, alkohol, logam berat, pengawet dan pemanis buatan 3.9. Memahami tentang prosesproses kimia yang terjadi dalam pembentukan urin 3.10. Memahami prosedur pemeriksaan kualitatif, semikuantitatif, dan kuantitatif urin terhadap glukosa, protein, aseton, bilirubin, urobilin, urobilinogen, hemoglobin, dan nitrit

7

Kimia Analisa 2

3.11. Memahami tentang metabolisme zat gizi dalam tubuh 3.12. Memahami tentang enzim 3.13. Memahami tentang hormon 4. Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu melaksanakan tugas spesifik di bawah pengawasan langsung.

8

4.1. Menggunakan instrumen laboratorium dengan baik dan benar sesuai prosedur standar yang berlaku 4.2. Melakukan penimbangan dengan neraca manual dan elektrik 4.3. Melaksanakan pembuatan larutan pereaksi, larutan baku, dan membakukannya 4.4. Melakukan analisa kualitatif anion dan kation dan senyawa organik sederhana 4.5. Melakukan perhitungan stoikiometri, dan melakukan penetapan kadar zat secara gravimetri dan titrimetri 4.6. Melakukan pemeriksaan fisik terhadap air 4.7. Menjelaskan tentang bahan terendap dan terapung dalam air 4.8. Melakukan pemeriksaan kualitatif dan kuantitatif makanan dan minuman terhadap karbohidrat, lemak, protein, air, abu, alkohol, logam berat, pengawet, dan pemanis buatan 4.9. Menjelaskan proses pembentukan urin 4.10. Melakukan pemeriksaan kualitatif dan semikuantitatif urin terhadap glukosa, protein, aseton, bilirubin, urobilin, urobilinogen, hemoglobin, dan nitrit 4.11. Menjelaskan tentang enzim 4.12. Menjelaskan tentang hormon


Kimia Analisa 2

F. Cek Kemampuan Awal

Untuk mengetahui kemampuan awal yang anda miliki berkaitan dengan mata pelajaran Industri dan berkaitan dengan kompetensi dasar di bawah ini berilah tanda Check () pada kolom yang telah disediakan sesuai kemampuan awal sebelum anda mempelajari buku ini ! NO

KOMPETENSI DASAR (KD)

K.1

1.1.

K.2

2.1.

2.2.

2.3.

3.1. K.3 3.2. 3.3.

Kemampuan Awal Sudah Belum

Mengimplementasikan keimanan kepada Tuhan Yang Maha Esa, melalui pengembangan berbagai ilmu kimia sebagai tindakan pengamalan ilmu sesuai ajaran agama yang dianutnya Memiliki motivasi internal dan menunjukkan rasa ingin tahu dalam seluruh kegiatan pembelajaran ilmu kimia Menunjukkan perilaku ilmiah (jujur, disiplin, tanggung jawab, peduli, santun, ramah lingkungan, gotong royong) dalam proses pembelajaran sebagai bagian dari sikap ilmiah Menghargai kerja individu dan kelompok dalam pembelajaran sehari-hari sebagai implementasi sikap kerja yang profesional Memahami jenis-jenis instrumen laboratorium yang digunakan dalam kimia analisa Memahami prosedur penimbangan dengan neraca manual dan elektrik Memahami cara pembuatan larutan pereaksi, larutan baku, prosedur pembakuan dan reaksi-reaksi penentuan nitrimetri dan kompleksometri


9

Kimia Analisa 2

3.4.

3.5.

3.6. 3.7.

3.12.

Memahami tentang penetapan bahan terendap dan terapung dalam air Memahami cara pemeriksaan kualitatif dan kuantitatif makanan dan minuman terhadap karbohidrat, lemak, protein, air, abu, alkohol, logam berat, pengawet dan pemanis buatan Memahami tentang proses-proses kimia yang terjadi dalam pembentukan urin Memahami prosedur pemeriksaan kualitatif, semi kuantitatif, dan kuantitatif urin terhadap glukosa, protein, aseton, bilirubin, urobilin, urobilinogen, hemoglobin, dan nitrit Memahami tentang metabolisme zat gizi dalam tubuh Memahami tentang enzim

3.13.

Memahami tentang hormon

4.1.

Menggunakan instrumen laboratorium dengan baik dan benar sesuai prosedur standar yang berlaku Melakukan penimbangan dengan neraca manual dan elektrik Melaksanakan pembuatan larutan pereaksi, larutan baku, dan membakukannya

3.8.

3.9. 3.10.

3.11.

K.4

4.2. 4.3.

4.4. 4.5.

4.6. 4.7. 4.8. 10

Memahami prinsip analisa kualitatif anion dan kation serta golongan senyawa organik Memahami perhitungan stoikiometrik, penetapan kadar dengan cara gravimetri, titrasi dan spektrofotometri Memahami prosedur pemeriksaan air secara fisika

Melakukan analisa kualitatif anion dan kation serta senyawa organik sederhana Melakukan perhitungan stoikiometri, dan melakukan penetapan kadar zat secara gravimetri dan titrimetri Melakukan pemeriksaan fisik terhadap air Menjelaskan tentang bahan terendap dan terapung dalam air Melakukan pemeriksaan kualitatif dan kuantitatif makanan dan minuman Direktorat Pembinaan SMK 2013

Kimia Analisa 2

4.9. 4.10.

4.11.

terhadap karbohidrat, lemak, protein, air, abu,alkohol, logam berat, pengawet, dan pemanis buatan Menjelaskan tentang proses pembentukan urin Melakukan pemeriksaan kualitatif dan semikuantitatif urin terhadap glukosa, protein, aseton, bilirubin, urobilin, urobilinogen, hemoglobin, dan nitrit Menjelaskan tentang metabolisme zat gizi dalam tubuh

4.12.

Menjelaskan tentang enzim

4.13.

Menjelaskan tentang hormon


11

Kimia Analisa 2

2

PEMBELAJARAN an

KB 3

KB 1

KB 2

Proses Pembentukan Urin dan Urinalisa Sederhana

Metabolisme Zat Gizi dalam Tubuh, Enzim dan Hormon

Pembuatan Larutan Pereaksi, Larutan Baku, Prosedur Pembakuan, Nitrimetri dan Kompleksometri

KB 4

KB 5

KB 6

Analisa Kualitatif Anion dan Kation serta Golongan Senyawa Organik

Stoikiometri, Gravimetri, Titrasi, Spektrofotometri

Pemeriksaan Fisik Air, Pemeriksaan Kualitatif Penetapan Bahan dan Kuantitatif Terendap dan Terapung Makanan dan Minuman dalam Air

12

KB 7


Kimia Analisa 2

BAB II PEMBELAJARAN

KEGIATAN BELAJAR 1 : Proses Pembentukan Urin dan Urinalisasi Sederhana

Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari materi ini, para siswa diharapkan mampu: a) b) c) d)

Memahami tentang proses pembentukan urin Menjelaskan tentang proses pembentukan urin Memahami prosedur urinalisa lengkap Melakukan pemeriksaan urin lengkap

Uraian Materi

B

ab ini membahas tentang proses pembentukan urin, serta prosedur analisa urin yang rutin dilakukan di laboratorium klinik. Meskipun telah banyak dikembangkan metode-metode baru, penguasaan terhadap metode konvensional tetap dibutuhkan, karena masih berguna sebagai uji konfirmasi. Proses Pembentukan Urin A. Sistem Urinaria Sistem urinaria merupakan gabungan dari berbagai komponen dalam tubuh yang membentuk suatu “unit khusus” yang menangani pembuangan zat-zat sisa melalui urine.


13

Kimia Analisa 2

Komponen-komponen yang termasuk dalam sistem ini adalah: 1) Ginjal (dua buah), merupakan pelaku utama dalam sistem pembuangan metabolit. 2) Ureter (dua buah), yaitu saluran yang menghubungkan ginjal dengan kandung kemih. 3) Kandung kemih (vesica urinaria/buli-buli), adalah sebuah wadah penampung sementara urin sebelum dikeluarkan. 4) Uretra (satu buah), yaitu saluran yang menghubungkan kandung kemih dengan “dunia luar”, mengalirkan urin keluar dari tubuh.

Gambar 1: Sistem Urinaria Pria

14


Kimia Analisa 2

Gambar 2: Penampang ginjal (dibelah memanjang)

B. Bagian-Bagian Ginjal Ginjal terdiri dari unit-unit fungsional dasar yang disebut nefron. Terdapat sekitar satu juta nefron dalam tiap ginjal orang dewasa. Satu unit nefron terdiri dari : 1) Glomerulus, merupakan kumpulan kapiler (pembuluh darah kecil) berbentuk bola anyaman. Berfungsi menyaring darah yang masuk ke dalam ginjal. 2) Kapsul/simpai Bowman, berbentuk seperti mangkuk. Merupakan wadah dari glomerulus, berfungsi sebagai penampung filtrat glomerulus. 3) Tubulus, adalah saluran yang membawa filtrat dari kapsul bowman menuju pelvis (rongga ginjal). Direktorat Pembinaan SMK 2013

15

Kimia Analisa 2

Gambar 3: Penampang sederhana nefron

Proses Pembentukan Urin Proses ini terdiri dari tiga tahap utama, yaitu : 1)

2)

16

Filtrasi (penyaringan), terjadi dalam glomerulus ginjal. Darah yang memasuki ginjal akan memasuki glomerulus untuk disaring. Hasil saringan (filtrat glomerulus/urin primer) akan ditampung oleh kapsul bowman. Reabsorbsi (penyerapan kembali). Dari kapsul bowman, urin primer akan mengalir melalui tubulus, dimana akan dilakukan seleksi. Substansi-substansi yang masih dibutuhkan akan diserap kembali oleh tubulus ginjal (proksimal maupun distal). Direktorat Pembinaan SMK 2013

Kimia Analisa 2

3)

Augmentasi/ekskresi (penambahan/pengeluaran metabolit), terjadi di bagian distal tubulus. Zat-zat sisa yang masih ada dalam darah akan dimasukkan kedalam tubulus bagian distal, bergabung dengan filtrat membentuk urin sekunder, kemudian menuju tubulus pengumpul, kalises, pelvis ginjal, ureter, kandung kemih dan akhirnya uretra.

Urinalisa Dasar Urinalisa merupakan serangkaian uji yang dilakukan pada sampel urin seseorang untuk tujuan : a) b) c) d)

Diagnosa infeksi saluran kemih atau batu ginjal, Evaluasi berbagai jenis penyakit ginjal, Memantau perkembangan beberapa penyakit, misalnya diabetes melitus atau tekanan darah tinggi (hipertensi), Uji penyaring (screening test) terhadap status kesehatan umum seseorang (medical check up).

Hasil pemeriksaan urin tidak hanya dapat memberikan informasi tentang ginjal dan saluran kemih, tetapi juga mengenai faal/fungsi berbagai organ tubuh seperti hati, saluran empedu, pankreas, sistem sirkulasi, dan sebagainya. Terdapat bermacam-macam jenis pemeriksaan untuk urin, dimana tiap jenis pemeriksaan dapat dilakukan menggunakan beberapa metode. Untuk itu ketrampilan untuk mengerjakan dan melakukan interpretasi terhadap pemeriksaan ini merupakan salah satu aspek kompetensi yang harus dikuasai oleh seorang teknisi laboratorium kesehatan. Urinalisa rutin terbagi menjadi tiga kelompok dasar. Pemeriksaan utama yang termasuk kedalam kelompok tersebut yaitu: 1) Pemeriksaan makroskopis a) b) c) d) e)

Tampilan urin (warna, kejernihan, dan busa) Konsentrasi atau kepekatan urin (berat jenis dan osmolalitas) Reaksi (pH) Bau Volume

2) Pemeriksaan kimiawi a) b) c) d)

Glukosa Protein Benda-benda keton Bilirubin


17

Kimia Analisa 2

e) f) g) h) i) j)

Urobilin Urobilinogen Hemoglobin Nitrit Lekosit esterase Pemeriksaan lain (porfirin, porfobilinogen)

3) Pemeriksaan mikroskopis terhadap sedimen urin a) b) c) d) e) f) g)

Silinder Sel epitel Lekosit Bakteri Jamur dan parasit (Trichomonas, candida, dan lain-lain) Spermatozoa Kristal-kristal (kalsium oksalat, tripel fosfat, kalsium karbonat, dan lain-lain)

Selain tiga kelompok pemeriksaan diatas, terdapat pemeriksaan lain yang tidak kalah penting tetapi tidak termasuk pemeriksaan rutin yaitu pemeriksaan bakteriologi (hitung koloni, pembiakan, dan uji resistensi). Dalam buku ini hanya dibahas tentang pemeriksaan makroskopik dan kimiawi urin, sedangkan materi lain akan dibahas terpisah dalam pelajaran kimia klinik. C. Jenis-Jenis Sampel Urin Jenis sampel untuk urinalisa sangat beragam, dapat diklasifikasikan berdasarkan waktu dan cara pengambilannya. 1) Jenis-jenis sampel urin berdasarkan waktu pengumpulan a) Urin sewaktu (random). Dikumpulkan kapan saja, tidak ditentukan waktunya. Dapat digunakan untuk pemeriksaan rutin. b) Urin pagi. Urin yang keluar pertama kali di pagi hari, paling baik digunakan untuk urinalisa, terutama pemeriksaan sedimen. Selain itu baik juga digunakan untuk pemeriksaan kehamilan (HCG). c) Urin puasa (nuchter). Urin ini dikumpulkan setelah berpuasa selama 8-10 jam. Dipakai untuk pemeriksaan glukosa urin, mendampingi pemeriksaan glukosa darah puasa. d) Urin dua jam pp (post prandial). Merupakan jenis urin yang dikumpulkan 2 jam setelah makan. Sama seperti urin nuchter, digunakan sebagai pendamping pemeriksaan glukosa darah pp. e) Urin 12 jam/24 jam. Adalah sampel urin yang dikumpulkan selama 12 atau 24 jam. Digunakan untuk pengukuran volume 18


Kimia Analisa 2

f)

urin dalam rangka mengukur jumlah pengeluaran urin atau untuk menghitung daya bersihan ginjal (klirens). Urin sore. Dikumpulkan pada sore hari, antara pukul 15.00 s.d. pukul 17.00. Urin ini digunakan untuk pemeriksaan urobilinogen, karena ekskresi terbanyak zat ini adalah pada sore hari.

2) Jenis-jenis sampel urin berdasarkan cara pengumpulan a) Urin aliran tengah (clean voided midstream). Dikumpulkan dengan cara sebagai berikut:  Urin yang pertama keluar dibiarkan keluar (sekitar 2 detik)  Urin yang selanjutnya ditampung sampai dirasa hampir habis (urin harus mengalir terus, tidak boleh ditahan meskipun sebentar)  Sisa urin terakhir dibiarkan terbuang Urin ini digunakan untuk pemeriksaan bakteriologis, karena resiko pencemaran sangat kecil. b) Urin dua gelas/tiga gelas. c) Urin supra pubic puncture (spp) d) Urin kateterisasi D. Pengawet Urin Hampir semua pemeriksaan urin harus menggunakan sampel urin yang masih segar (fresh voided sample), hal ini dilakukan untuk menjaga ketepatan hasil pemeriksaan. Jika urin dibiarkan/tidak langsung diperiksa, apalagi hingga lebih dari satu jam, akan terjadi perubahan pada urin antara lain: 1) Urin menjadi keruh (terbentuk nubekula). Hal ini menyebabkan pemeriksaan kejernihan menjadi tidak bermakna. 2) Bakteri akan tumbuh dan berkembang biak. 3) Terjadi perubahan komposisi kimia dalam urin, sebagian besar disebabkan oleh bakteri. Jika pemeriksaan tidak dapat segera dilakukan, dan urin terpaksa harus disimpan, dapat dilakukan tindakan pencegahan agar urin tidak rusak atau berubah komposisinya dengan cara menaruh urin dalam lemari pendingin dan atau diberi pengawet. Pengawet yang digunakan harus dipilih sesuai dengan jenis pemeriksaan yang akan dilakukan. Beberapa jenis pengawet yang biasa digunakan antara lain: 1) Toluena. Dapat digunakan untuk berbagai pemeriksaan, sehingga disebut juga “all round preservative” (pengawet umum). Untuk urin 24 jam digunakan 2-5 ml toluena. Direktorat Pembinaan SMK 2013

19

Kimia Analisa 2

2) Thymol. Berbentuk tablet, memiliki kemampuan sebanding dengan toluena. 3) Formalin/formaldehida 40%. Zat ini digunakan untuk pengawet sedimen urin. Digunakan sebanyak 1-2 ml untuk urin 24 jam. 4) H2SO4 (asam sulfat) pekat. Pengawet ini digunakan untuk penetapan kadar kalsium, nitrogen, dan beberapa zat anorganik. Digunakan secukupnya, hanya untuk menjaga pH urin tetap asam (< 4,5) 5) Natrium karbonat. Digunakan untuk pemeriksaan urobilinogen.

E. Wadah Urin Wadah (container) yang digunakan untuk menampung urin tersedia dalam berbagai model. Ada beberapa persyaratan dasar yang harus terpenuhi oleh wadah tersebut, yaitu: 1) Bersih (tidak perlu steril, kecuali untuk pemeriksaan mikrobiologi). 2) Kering. 3) Bermulut lebar, sehingga memudahkan pasien untuk menampung urin. 4) Bertutup ulir, dapat ditutup rapat. 5) Berlabel. 6) Kapasitas memadai, dapat menampung sekitar 20 ml urin. Untuk menampung urin kumpulan (12 atau 24 jam) dapat digunakan jeriken dengan kapasitas 3 liter. Untuk mengatasi kesulitan dalam penampungan, pasien bisa menampung terlebih dahulu urinnya dalam wadah kecil biasa, kemudian langsung dipindahkan ke dalam jeriken. Pemeriksaan Makroskopik Urin A. Tampilan Urin 1) Warna (Color) Warna urin dipengaruhi oleh berbagai faktor, antara lain: a) Kepekatan urin b) Pewarna makanan c) Pigmen tubuh d) Darah, pus, dan lain-lain Warna normal urin adalah kuning muda sampai dengan kuning tua. Warna kuning ini disebabkan oleh pigmen berwarna kuning, yaitu urokrom.

20


Kimia Analisa 2

Warna urin dapat berubah pada beberapa kondisi patologis karena munculnya beberapa pigmen yang dalam keadaan normal tidak ditemukan. Berikut tabel beberapa warna pada urin: Warna 1. Kuning hingga kuning kecoklatan 2. Kuning pucat hingga Tidak berwarna 3. Kuning kehijauan hingga kebiruan

Penyebab  Normal: Urokrom, Urobilin  Obat-obatan: laksatif, fenasetin, obat anti malaria  Patologis: defisiensi Fe, gagal ginjal kronis, diabetes melitus, diabetes insipidus  Patologis: infeksi Pseudomonas, infeksi usus halus, pigmen empedu, malabsorbsi triptofan, peningkatan kadar tembaga  Makanan: konsumsi asparagus  Obat-obatan: kontrasepsi oral, vitamin B kompleks, biru metilen

4. Coklat seperti teh

 Patologis: bilirubin (ikterus, hepatitis), pankreatitis, kanker pankreas  Obat-obatan: furazolidon (antibiotik)  Keracunan fenol

5. Jingga

 Patologis: kekurangan asupan cairan  Makanan: karoten  Obat-obatan: riboflavin, rifampisin, sulfasalazin, ethoxazene (analgesik saluran kemih)

6. Hitam

 Patologis: Malaria tertiana, infeksi ginjal, alkaptonuria, acute Intermittent Porphyria, hipertensi vaskuler

7. Merah muda (pink)

 Patologis: infeksi saluran kemih  Makanan: Beri hitam, rootbeer  Obat-obatan: fenolftalein, alophen (laksatif)


21

Kimia Analisa 2

8. Ungu

 Patologis: infeksi Klebsiella Pneumoniae, Ps. Aeruginosa, E. coli dan Enterococcus  Obat-obatan: preparat barium, koumadin

9. Putih serupa susu

 Patologis: Pyuria (terdapat pus dalam urin), infeksi saluran kemih, kanker ginjal, tuberkulosis

10. Merah

 Patologis: Hematuria (pendarahan saluran kemih akibat berbagai sebab)  Obat-obatan: chlorzoxazone (relaksan otot), deferoksamin mesilat (zat besi), levodopa

Diadaptasi dari: Brunzel, AN. Fundamentals of Urine & Blood Analysis. 2nd edition. Saunders. USA: 2004

2) Kejernihan (Clarity) atau Kekeruhan (Turbidity) Pada kondisi normal, urin yang baru dikeluarkan biasanya jernih, tembus pandang, namun kadangkala nampak sedikit keruh akibat adanya ion fosfat atau karbonat (dijumpai pada urin yang bersifat basa). Kekeruhan ini akan hilang saat urin dibubuhi asam. Kekeruhan berwarna merah muda dapat timbul pada urin yang mengandung senyawa urat. Penilaian kekeruhan dilakukan dengan cara mengamati urin dalam tabung reaksi yang bersih, berlatar belakang kertas putih. Kejernihan Jernih

Definisi

Etiologi (penyebab)

Tidak ada partikel, baik Normal kasar maupun halus

Agak Keruh

Terdapat sedikit partikel, Berbagai kandungan zat kertas putih dibelakang dalam urin (kualitatif dan wadah urin masih terlihat kuantitatif): jelas

22

 Urat, fosfat Direktorat Pembinaan SMK 2013

Kimia Analisa 2

Keruh

Banyak partikel terlihat, kertas

putih

nampak

kabur Sangat Keruh

Partikel sangat banyak, kertas putih dibelakang wadah tidak nampak

           

Lekosit Eritrosit Bakteri, jamur Sel epitel Lemak Sperma Cairan prostat Kontaminasi (feses) Pus, mukus Pewarna radiografi Bedak Krim, lotion

Diadaptasi dari: Brunzel, AN. Fundamentals of Urine & Blood Analysis. 2nd edition. Saunders. USA: 2004

3) Bau (Odor) Urin normal memiliki bau khas yang berasal dari asam-asam volatil. Urin yang dibiarkan dalam waktu lama akan mengeluarkan aroma amoniak yang disebabkan oleh penguraian urea dalam urin. Berikut tabel beberapa variasi bau urin beserta kemungkinan penyebabnya: Bau

Etiologi

Aromatik (khas)

Asam volatil (normal)

Amoniak

Urin terlalu lama disimpan

Bau busuk (Fetid)

Infeksi saluran kemih

Aroma buah-buahan (fruity)

Ketonuria

Bau kencing tikus (mousy)

Fenilketonuria

Bau busuk (Rancid)

Tyrosinemia, kemih

Bau amis (fishy)

Trimetilaminuria

Bau cairan pemutih

Kontaminasi wadah urin


kanker

saluran

23

Kimia Analisa 2

B. Pemeriksaan pH Ginjal dan paru-paru merupakan dua organ utama yang melakukan pengaturan keseimbangan asam basa dalam tubuh. Paru-paru mengeluarkan karbondioksida sedangkan ginjal mengatur ekskresi asam nonvolatil yang dihasilkan dari proses metabolisme normal dalam jaringan tubuh. Urin yang asam disebabkan oleh asam fosfat, disertai dengan sejumlah kecil asam organik seperti asam piruvat, asam laktat, dan asam sitrat. Asam-asam ini dikeluarkan melalui urin dalam bentuk garam, terutama garam natrium, kalium dan amonium. Ginjal mengatur ekskresi dari berbagai kation secara selektif, dalam rangka mempertahankan keseimbangan asam basa. Proses ini dapat berjalan karena adanya reabsorbsi sejumlah ion natrium oleh tubulus, yang secara bersamaan mengekskresikan ion hidrogen dan amonium sebagai pengganti ion natrium tadi. Semakin banyak natrium dipertahankan, semakin asam sifat urin. Nilai Rujukan pH urin normal berkisar antara 4,5 sampai dengan 8,0. pH dibawah 7,0 menunjukkan bahwa urin bersifat asam, sedangkan pH diatas 7,0 mengindikasikan bahwa urin bersifat basa. Pada umumnya pH urin pasien dengan diet normal bersifat asam dengan nilai sekitar 6,0. Urin bersifat Asam Urin yang bersifat asam, dengan pH kurang dari 6,0, dapat disebabkan oleh: 1) Diet tinggi protein 2) Obat-obatan: amonium klorida, asam mandelik 3) Asidosis 4) Diabetes melitus, terutama yang tidak terkontrol Urin bersifat Basa (alkali) Urin bersifat basa, dapat disebabkan oleh: 1) Respon alamiah tubuh setelah makan (untuk menetralisir HCl yang dikeluarkan lambung) 2) Diet sayur-sayuran, asam sitrat, dan produk-produk susu 3) Obat-obatan: natrium bikarbonat, kalium sitrat, asetazolamid 4) Asidosis tubuler ginjal, dimana tubulus tidak dapat mempertahankan ion hidrogen 5) Sindrom Fanconi 6) Infeksi saluran kemih 24


Kimia Analisa 2

Metode Pemeriksaan Pengukuran pH urin hanya dapat dilakukan menggunakan sampel urin segar yang baru dikeluarkan. Urin akan menjadi basa jika didiamkan karena lepasnya molekul karbondioksida dan perombakan amoniak oleh bakteri. Untuk analisa rutin, pH urin dapat diukur menggunakan kertas pH dan standar warna. Jika diperlukan pengukuran yang lebih akurat, digunakan pH meter. C. Berat Jenis (Specific Gravity) Berat jenis urin menunjukkan perbandingan relatif antara jumlah komponen terlarut dalam urin dengan volume total urin tersebut. Dengan kata lain, berat jenis mencerminkan tingkat kepekatan atau keenceran urin. Berat jenis urin juga berhubungan erat dengan diuresis, makin besar diuresis, makin rendah berat jenisnya, demikian sebaliknya. Nilai normal berat jenis urin berkisar antara 1,003 sampai 1,030. Namun biasanya menetap pada angka 1,010 sampai 1,025. Sampel urin yang memiliki berat jenis tertinggi adalah sampel urin pagi, seringkali melebihi 1,020. Metode pengukuran berat jenis dapat dilakukan menggunakan:   

Urinometer Refraktometri (memakai refraktometer) Reagen strip (dip and strip reagent)

Yang paling banyak digunakan di laboratorium klinik adalah metode reagen strip, karena paling mudah, dan relatif murah. Pengukuran juga dapat dilakukan dengan menghitung perbandingan bobot urin dan bobot air dalam volume yang sama.

Bobot urin BJ urin =

---------------------Bobot air


25

Kimia Analisa 2

Contoh: Setelah ditimbang 100 ml urin dan air, didapat data sebagai berikut:  

Bobot air : 100 gram Bobot urin : 101 gram

Berarti Berat jenis urin

=

=

105 ---------------101 1,010

Hasil dilaporkan dengan mencantumkan tiga angka dibelakang koma. Urinometer Alat ini berbentuk silinder, bagian atas berdiameter kecil, bagian bawahnya membulat besar dan berisi pemberat. Pada bagian atas tertera skala untuk melakukan pembacaan hasil pengukuran. Penggunaannya cukup mudah, urinometer dicelupkan dan dibiarkan terapung dalam sampel urin, kemudian setelah stabil, dibaca hasil dengan memperhatikan skala pada permukaan urin. Semakin dalam urinometer tenggelam, semakin rendah berat jenis urin. Untuk melakukan kalibrasi, apungkan urinometer dalam aquadest pada suhu tertentu (tertera pada alat, ditulis dengan istilah “suhu tera” atau “cal. Temperature”), skala harus menunjuk angka 1.000. Setiap ada perbedaan sebesar 30 C antara suhu tera alat dengan suhu urin, harus dilakukan koreksi dengan cara berikut:

BJ Urin sebenarnya = BJ urin didapat - (

suhu urin – suhu tera urinometer

) x 0,001

3

26


Kimia Analisa 2

D. Volume Urin Pengukuran volume urin dilakukan dengan menggunakan urin kumpulan 24 jam tidak dianjurkan untuk melakukan pengukuran memakai urin sewaktu, atau urin lain yang ditampung kurang dari 24 jam, karena tidak menggambarkan produksi atau pengeluaran urin seutuhnya. Volume normal urin pada orang dewasa berkisar antara 800 – 2000 ml per 24 jam, rata-rata sekitar 1500 ml. Pada kondisi normal, jumlah urin yang dikeluarkan dipengaruhi oleh:    

Asupan cairan Suhu dan kelembaban Jumlah keringat Usia

Pada anak-anak, diuresis terjadi lebih sering dibanding dengan orang dewasa (3 – 4x), tetapi jumlah yang dikeluarkan lebih sedikit, rata-rata hanya separuh dari volume urin orang dewasa. Volume urin siang 12 jam adalah 2 sampai 4 kali lebih besar dari urin malam 12 jam. Perbandingannya tidak akan berubah, meskipun banyaknya minuman seseorang pada malam hari sama dengan siang hari. Pada anak-anak, rasio ini tidak berlaku sepenuhnya. Pemeriksaan terhadap volume urin 12 atau 24 jam ini dilakukan untuk menyelidiki adanya kelainan produksi urin, seperti poliuria atau oligouria, yang berhubungan dengan keadaan klinik tertentu. Poliuria Poliuria adalah suatu kondisi dimana terjadi peningkatan ekskresi urin. Hal ini dapat terjadi karena: 1) Meningkatnya asupan cairan ke dalam tubuh 2) Obat-obatan diuretik 3) Konsumsi minuman yang mengandung unsur diuretik, seperti kopi, teh, alkohol 4) Udara dingin 5) Keadaan gugup atau cemas 6) Infus cairan intravena 7) Kondisi patologis: a) Diabetes melitus dan diabetes insipidus b) Penyakit ginjal kronis c) Tumor otak d) Gangguan syaraf tulang belakang e) Akromegali f) Miksedema Direktorat Pembinaan SMK 2013

27

Kimia Analisa 2

Oligouria dan Anuria Oligouria merupakan keadaan menurunnya pengeluaran urin (kurang dari 200 ml/24 jam), kondisi ekstrimnya adalah anuria, dimana urin yang terbentuk kurang dari 100 ml/24 jam, atau tidak terbentuk sama sekali. Oligouria ini dapat terjadi pada: 1) Hilangnya cairan tubuh dalam jumlah besar, misalnya muntahmuntah dan diare. 2) Gangguan fungsi ginjal, misalnya pada nefritis, keracunan, atau karena gagal jantung. 3) Obstruksi mekanik pada saluran kemih. Pengukuran volume urin dapat dilakukan dengan mudah, cukup dengan menuangkan urin secara hati-hati ke dalam gelas ukur, kemudian dilihat, dan dilaporkan hasilnya dalam satuan mililiter per unit waktu (umumnya 24 jam). Pemeriksaan Kimiawi Urin A. Protein dalam Urin

D

alam kondisi normal, tubuh manusia mengekskresikan sekitar 40 s.d. 80 mg protein melalui urin setiap harinya. Meskipun begitu, jika jumlah protein mencapai 150 mg/24 jam masih dianggap normal. Jika dibandingkan dengan volume rata-rata urin 24 jam yang bervariasi antara 1000 sampai 1500 ml, maka nilai normal protein urin rata-rata per 24 jam berkisar antara 2 – 8 mg/dl. Pada pemeriksaan kualitatif atau semikuantitatif yang menggunakan sampel urin bukan kumpulan (urin pagi, urin sewaktu, dan lain-lain), nilai rujukannya adalah negatif. Dari seluruh fraksi protein yang terdapat dalam urin, sepertiganya adalah albumin yang berasal dari darah, sedangkan kelompok lainnya adalah fraksi globulin. Jenis globulin utama dalam urin yaitu alfa-1 dan alfa-2 globulin, dan sebagian kecil lainnya adalah dari kelompok beta dan gamma globulin. Proteinuria Proteinuria merupakan istilah yang digunakan jika terjadi peningkatan abnormal kadar protein dalam urin. Proteinuria ini merupakan indikator utama adanya penyakit ginjal, meskipun dapat juga digunakan untuk mendeteksi adanya penyakit diluar ginjal (extrarenal disease).

28


Kimia Analisa 2

Berdasarkan berat ringannya kasus, proteinuria terbagi menjadi tiga, yaitu: a) Proteinuria berat (marked proteinuria), jika ekskresi protein melalui urin lebih dari 4 gram/24 jam. b) Proteinuria sedang (moderate proteinuria), jika ekskresi protein berkisar antara 0,5 – 4,0 gram/24 jam. c) Proteinuria ringan (minimal proteinuria), jika ekskresi protein kurang dari 0,5 gram/24 jam. Berdasarkan lokasinya, proteinuria dikelompokkan menjadi 3, yaitu: a) Pre-renal proteinuria. Proteinuria yang disebabkan karena meningkatnya kadar protein dalam darah, sehingga jumlah protein yang masuk ke dalam ginjal meningkat. b) Renal proteinuria. Kondisi ini terjadi jika terdapat penyakit/kerusakan pada ginjal. c) Post-renal proteinuria. Diakibatkan oleh kelainan yang terjadi di daerah setelah ginjal (ureter, kandung kemih, atau uretra). Selain itu, ada juga proteinuria jenis lain, yaitu: 

Proteinuria postural. Proteinuria jenis ini diakibatkan karena posisi tubuh yang terlalu banyak berdiri atau membungkuk. Biasanya protein dalam urin akan berkurang atau hilang jika pasien berbaring.



Proteinuria fungsional. Berhubungan dengan fungsi tubuh yang terganggu, misalnya demam, terkena udara panas atau dingin, aktifitas berat, dan stres akibat gangguan emosi.

Metode Pemeriksaan Terdapat beberapa metode yang dapat digunakan untuk pemeriksaan protein dalam urin. Berikut beberapa metode yang sering digunakan di laboratorium klinik: a) Metode kolorimetrik visual b) Metode presipitasi (semikuantitatif) c) Metode kolorimetrik fotometrik Metode kolorimetrik visual Metode ini paling banyak digunakan, karena mudah, murah, dan cepat dalam pengerjaannya. Reagennya menggunakan reagen kering yang dilekatkan di secarik kertas (strip reagent).


29

Kimia Analisa 2

Prinsip pemeriksaan Pada pH tertentu, protein akan merubah warna reagen dari kuning menjadi hijau sampai biru, tergantung jumlah protein yang ada dalam sampel. Reagen yang biasa digunakan adalah tetrabromfenol biru dengan pH 3,0. Cara kerja: 1) Dimasukkan sejumlah urin ke dalam tabung reaksi (sekitar ¾ tabung). 2) Dicelupkan kertas reagen ke dalam urin tersebut. 3) Diangkat, dikeringkan bagian belakang kertas dengan tisu. 4) Dibaca hasil secepatnya dengan cara membandingkan warna kertas reagen dengan warna standar yang tersedia. 5) Hasil dilaporkan dari “negatif” (warna reagen tetap kuning), sampai dengan “positif empat”. Metode Presipitasi (semikuantitatif) Metode ini dilakukan pembacaan hasilnya berdasarkan terbentuknya presipitasi atau kekeruhan (turbidity) setelah dilakukan pemanasan atau pengasaman. Penilaian hasil (interpretasi) dilakukan berdasarkan derajat kekeruhan yang terjadi.

-/negatif

: Tidak terbentuk kekeruhan/urin tetap jernih

+1/positif satu

: Terbentuk kekeruhan ringan, kadang disertai butiran halus. Kadar protein sekitar 10 – 30 mg/dl.

+2/positif dua

: Kekeruhan sedang, disertai butiran kasar. Kadar protein sekitar 40 – 100 mg/dl.

+3/positif tiga

: Kekeruhan berat, disertai adanya kepingan. Kadar protein sekitar 200 – 500 mg/dl.

+4/positif empat

: Kekeruhan berat dan terbentuk gumpalan. Kadar protein lebih dari 500 mg/dl.

30


Kimia Analisa 2

Tiga cara yang sering digunakan untuk melakukan pemeriksaan metode ini yaitu: 1) Teknik pemanasan dan asam asetat 2) Metode asam sulfosalisilat 3) Pengujian dengan asam nitrat Teknik pemanasan dengan asam asetat Prinsip pemeriksaan Protein dalam urin akan membentuk presipitasi atau kekeruhan jika dipanaskan dan diasamkan. Cara kerja 1) Dimasukkan 5 – 10 ml urin ke dalam tabung reaksi. Jika urin keruh, lakukan pemutaran atau penyaringan terlebih dulu. 2) Dijepit bagian atas tabung dengan penjepit kayu, kemudian didihkan bagian atas urin dengan lampu spiritus. Jika urin tetap jernih, hasil dilaporkan negatif. 3) Jika terbentuk kekeruhan, ditambahkan 1 sampai 3 tetes asam asetat 3% - 6% ke dalam urin tersebut. Jika kekeruhan menetap, penyebabnya adalah protein (dilanjutkan ke langkah 4). Kekeruhan yang disebabkan oleh fosfat atau karbonat akan hilang dalam suasana asam. 4) Didihkan kembali urin, kemudian dibaca dan dilaporkan hasil. Metode ini merupakan yang paling sensitif untuk pemeriksaan protein dalam urin, dapat mendeteksi protein dengan kadar 2 – 3 mg/dl. Metode asam sulfosalisilat Prinsip pemeriksaan Protein akan membentuk kekeruhan dalam suasana asam. Cara kerja: 1) Dimasukkan 4 – 5 ml urin ke dalam tabung reaksi. 2) Ditambahkan 2 – 3 tetes asam sulfosalisilat 20%. 3) Dicampur baik-baik, kemudian dinilai dan dilaporkan hasil. Uji asam nitrat 1) Dimasukkan 2 – 3 ml asam nitrat pekat ke dalam tabung reaksi. 2) Dengan hati-hati, dimasukkan 5 ml urin jernih (bila perlu, dilakukan penyaringan terlebih dulu) melalui dinding tabung bagian dalam, urin akan berada di bagian atas (terbentuk dua lapis cairan). 3) Jika terbentuk presipitasi di bagian tengah lapisan cairan (serupa cincin), hasil dilaporkan positif. Penilaian hasil dilakukan secara semi kuantitatif seperti yang telah dijelaskan di atas. Direktorat Pembinaan SMK 2013

31

Kimia Analisa 2

Protein Bence Jones Protein Bence Jones merupakan jenis protein dari fraksi globulin yang memiliki berat molekul rendah, dan bersifat patologis. Dapat ditemukan pada penderita mieloma multipel, makroglobinemia, dan amiloidosis sistemik primer. Protein Bence Jones memiliki sifat yang unik, yaitu membentuk kekeruhan pada suhu hangat (antara 45 – 600 C) kemudian larut jika dididihkan. Jika terdapat protein jenis ini dalam urin, akan muncul kekeruhan saat urin dipanaskan, kemudian saat suhu urin semakin meningkat, kekeruhan berangsur-angsur hilang. Uji Osgood Prinsip: Protein Bence Jones akan membentuk kekeruhan pada suhu 45 – 600 C. Kekeruhan hilang jika urin dididihkan, dan muncul kembali saat urin mendingin. Cara kerja: 1) 2) 3) 4) 5)

Dimasukkan 5 ml urin beserta termometer ke dalam tabung reaksi. Dimasukkan tabung ke dalam gelas kimia berisi air. Dipanaskan air dalam gelas kimia, sambil memperhatikan suhu pada termometer. Dicatat pada suhu berapa kekeruhan mulai timbul dan pada suhu berapa kekeruhan mencapai batas maksimal. Diangkat tabung, kemudian dididihkan urin dengan nyala api langsung selama satu menit. Diamati sampel urin tersebut. a) Jika presipitat hilang saat urin mendidih, biarkan urin mendingin sambil dicatat suhu saat presipitat terbentuk kembali. b) Jika presipitat menetap saat dididihkan, ditambahkan asam asetat 50% tetes demi tetes sampai urin mendidih. Bila kekeruhan menetap, disaring urin (dalam keadaan mendidih), kemudian diamati filtratnya. Jika timbul kekeruhan saat filtrat mendingin, dan hilang lagi saat dipanaskan, protein Bence Jones dinyatakan positif.

Hasil juga bisa dilaporkan positif jika pada langkah 4 dan 5 terbentuk kekeruhan pada suhu antara 50 – 650 C, dan menghilang pada suhu 1000 C.

32


Kimia Analisa 2

B. Bahan-Bahan Non Protein Nitrogen Bahan-bahan nonprotein nitrogen (NPN) dalam urin antara lain urea, amoniak, asam urat, kreatinin, kreatin, dan asam amino. Zat-zat ini merupakan hasil akhir metabolisme protein dan purin, dan jumlah yang dikeluarkannya bervariasi tergantung pada jumlah protein yang dicerna, serta kelancaran metabolisme seseorang. Jumlah yang abnormal dari bahan-bahan ini dapat terjadi pada penyakit ginjal atau metabolik. Hubungan antara jumlah NPN dalam urin dengan NPN dalam darah, khususnya ureum dan kreatinin sering digunakan untuk memantau fungsi ginjal. Kombinasi antara pemeriksaan NPN urin dengan NPN darah dikenal dengan nama uji klirens/bersihan (clearance test), dan pemeriksaan ini lebih bermakna ketimbang melakukan pemeriksaan secara tunggal. Metode pemeriksaan NPN dilakukan menggunakan prosedur analisa yang rumit di laboratorium klinik, dan tidak dibahas dalam buku ini. Pemeriksaan-pemeriksaan tersebut akan dipelajari secara khusus dalam pelajaran kimia klinik di kelas selanjutnya. Urea Urea merupakan produk akhir terbanyak pada metabolisme protein. Zat ini dibentuk di hati dari hasil hidrolisa enzimatik terhadap asam amino dan arginin menjadi ornitin dan urea. Urea diekskresikan melalui ginjal, dan ornitin akan bergabung dengan amoniak di dalam hati, kembali membentuk arginin dan melanjutkan siklus pembentukan urea. Nilai normal rata-rata Urea dalam tubuh dapat diperiksa dalam bentuk aslinya, atau hanya diukur jumlah nitrogennya (BUN/blood urea nitrogen). Pemeriksaan BUN hanya mengukur jumlah unsur nitrogen yang terdapat dalam senyawa urea, dimana jumlah nitrogen ini dianggap telah mewakili konsentrasi urea total dalam darah. Ekskresi urea total dalam urin berkisar antara 20 – 35 g/24 jam, sedangkan BUN sebanyak 12 – 16 gr/24 jam. Makna Klinis Ekskresi urea menurun pada: 1) Glomerulonefritis akut dan kronis 2) Penyakit ginjal yang disertai gagal ginjal 3) Penyakit-penyakit yang menyebabkan kerusakan hati (sirosis, karsinoma hati) Direktorat Pembinaan SMK 2013

33

Kimia Analisa 2

Sedangkan peningkatan ekskresi urea terjadi pada kondisi yang mengakibatkan peningkatan katabolisme protein, seperti demam atau radang yang disertai pemecahan protein. Amoniak Jumlah amoniak dalam urin bergantung pada keseimbangan asam basa tubuh. Ekskresi amoniak meningkat pada asidosis sistemik dimana ion natrium harus dipertahankan, dan kelebihan ion hidrogen harus dibuang. Ekskresi amoniak menurun pada alkalosis dimana ion hidrogen harus dipertahankan. Nilai normal rata-rata Jumlah nitrogen amoniak yang dikeluarkan lewat urin berkisar antara 0,5 – 1,0 gr/24 jam, setara dengan 2,5 – 4,5% total nitrogen dalam urin. Gambaran klinis Peningkatan ekskresi amoniak terjadi pada: 1) Asidosis metabolik dan respiratorik, khususnya yang menyertai diabetes melitus 2) Menipisnya persediaan kalium dan natrium 3) Hiperaldosteronisme 4) Kelaparan dan diet tinggi protein Penurunan ekskresi amoniak terjadi pada: 1) 2) 3) 4)

Alkalosis metabolik dan respiratorik Gagal ginjal Penyakit tubuler ginjal Peningkatan asupan alkali

Asam Urat Asam urat merupakan produk akhir metabolisme nukleoprotein. Jumlah asam urat yang diekskresikan dalam urin bergantung pada jumlah metabolisme purin eksogen dan endogen. Asam urat dikeluarkan dalam bentuk garam

34


Kimia Analisa 2

C. Glukosa dalam Urin Glukosa merupakan jenis gula yang paling banyak dijumpai dalam urin; walaupun ada juga gula jenis lain seperti laktosa, fruktosa, galaktosa dan pentosa yang dapat ditemukan pada kondisi tertentu. Hampir semua glukosa yang berhasil melewati saringan glomerulus akan direabsorbsi oleh tubulus ginjal, sehingga kadar substansi ini dalam urine sangatlah kecil dan jika dilakukan pengujian pada urine sewaktu akan memberi hasil negatif. Jika hasil tes kualitatif pada urine sewaktu hasilnya positif, seseorang dikatakan mengidap glukosuria. Glukosuria terbagi ke dalam dua tipe : 1) Glukosuria yang disertai hiperglikemia. Terjadi saat kadar glukosa dalam darah melebihi normal, sehingga filtrat glomerulus mengandung glukosa yang jumlahnya melebihi kapasitas reabsorbsi tubulus (ambang batas ginjal/renal threshold). Dijumpai pada diabetes melitus. 2) Glukosuria tanpa hiperglikemia/Renal glukosuria. Pada kasus ini, kadar glukosa darah normal, tetapi kemampuan reabsorbsi tubulus rendah/terganggu, sehingga banyak glukosa yang terbuang bersama urin. Biasanya berhubungan dengan kondisi stress, atau sebagai akibat lanjutan dari hiperglikemia yang berkepanjangan. Metode Pemeriksaan Beberapa cara untuk mendeteksi adanya gula dalam urin, antara lain : a) b) c) d) e) f) g)

Tes reduksi (Benedict, Fehling, Nylander) Tes peragian (Neuberg, Taylor) Metoda fenil hidrazin Tes Rubner Tes Seliwanoff Tes Bial Metoda polarimeter

Selain cara-cara di atas, ada pula cara enzimatik yang lebih spesifik untuk mendeteksi glukosa, yaitu dengan memakai enzim glukosa oksidase. Tes Reduksi Semua gula memiliki sifat mereduksi (sebagai reduktor), sehingga dasar dari tes ini adalah adanya reduksi oleh gula terhadap reduktan (zat yang direduksi). Direktorat Pembinaan SMK 2013

35

Kimia Analisa 2

Uji Benedict Prosedur: 1) Masukkan 5 ml reagen benedict ke dalam tabung. 2) Tambahkan 8 tetes urine ke dalam tabung tersebut. 3) Rebus tabung dalam air mendidih selama 5 menit, atau didihkan langsung dengan pemanas spiritus/Bunsen selama 2 menit. 4) Lihat perubahan warna yang terjadi, laporkan hasil secara semi kuantitatif (lihat interpretasi hasil). Komposisi reagen Benedict : CuSO4.5 aq (17,3 gr); Na sitrat (173 gr); Na2CO3 (100 gr); Aquadest (ad 1000 ml).

Interpretasi Hasil -/negatif

: Tetap biru jernih atau sedikit kehijauan agak keruh.

+/positif 1 (+1)

: Hijau kekuningan dan keruh (0,5 – 1% glukosa).

++/positif 2 (+2)

: Kuning keruh (1 – 1,5% glukosa).

+++/positif 3 (+3) : Jingga atau warna lumpur keruh (2 – 3,5%). ++++/positif 4 (+4): Merah bata dan keruh (> 3,5%).

Untuk menghemat reagen, tes sering disederhanakan dengan 2,5 ml reagen dan 3 atau 4 tetes urin, hasilnya sama saja. Air yang digunakan harus sudah mendidih betul, jika hanya sekedar panas hasil kurang dapat dipercaya. Diantara semua reagensia yang mengandung garam kupri, Benedict merupakan yang terbaik, walau begitu harus selalu diingat, bahwa sifat mereduksi tidak hanya dimiliki oleh glukosa, bisa juga monosakarida lain seperti galaktosa dan fruktosa. Golongan disakarida dan beberapa zat bukan gula juga dapat memberi hasil positif pada tes ini, misalnya : formalin, alkapton, asam askorbat, glukoronat, streptomisin atau salisilat dalam kadar tinggi, chloroform, sel epitel dan lekosit dalam jumlah besar, indikan, dll. Selain positif palsu, harus diwaspadai juga kemungkinan adanya hasil negatif palsu, hal ini dapat disebabkan oleh: ketonuria, Na-fluorida, suhu 36


Kimia Analisa 2

urin yang terlalu dingin, adanya bakteri dalam urin (infeksi tractus urinarius), adanya sel-sel ragi (yeast infection). D. Keton dalam Urin Keton merupakan hasil metabolisme lemak (tepatnya : oksidasi asam lemak), dengan kadar normal dalam urin 24 jam berkisar antara 20 – 50 mg. Di dalam urin segar asam beta hidroksi butirat dioksidasi menjadi asam aseto asetat, lalu akan dioksidasi lagi menjadi aseton yang mudah menguap, sehingga wadah urin harus selalu tertutup rapat Yang termasuk benda-benda keton dalam tubuh adalah : 1) Aseton 2) Asam aseto asetat 3) Asam beta hidroksi butirat Ketonuria Pada keadaan luar biasa dimana tubuh kekurangan karbohidrat atau tubuh tidak mampu memetabolisir karbohidrat dengan sempurna, maka sebagai alternatif energi dipecahlah lemak dan protein, akibatnya adalah ketogenesis yang lebih banyak daripada ketolisis, sehingga kadar keton dalam darah meningkat dan akan dikeluarkan melalui ginjal bersama urin. Ketonuria terjadi pada hiperketonemia (peninggian kadar keton dalam darah). Keton ini dibentuk dalam hepar (ketogenesis), dari hepar benda keton akan ikut aliran darah menuju jaringan ekstravaskular, dimana benda keton akan mengalami pemecahan (ketolisis) menjadi H2O + CO2 + energi. Dalam keadaan normal, ketogenesis seimbang dengan ketolisis. Bila ketogenesis lebih banyak daripada ketolisis akan terjadi ketosis (keracunan keton akibat penumpukan benda keton dalam tubuh). Keadaan ketosis ditemukan pada : 1) Defisiensi insulin 2) Metabolisme asam lemak dan asam amino yang berlebihan 3) Defisiensi karbohidrat Benda keton sebenarnya tidak memiliki sifat toksik (beracun) bagi tubuh, tetapi bila jumlahnya sangat banyak (melebihi normal), homeostasis akan terganggu dan terjadilah asidosis. Asidosis adalah suatu keadaan dimana di dalam tubuh terbentuk asam yang berlebih, melebihi kemampuan tubuh untuk menetralisirnya. Direktorat Pembinaan SMK 2013

37

Kimia Analisa 2

Asam asetoasetat dan asam betahidroksi butirat merupakan golongan asam kuat, sehingga saat dikeluarkan bersama urin memerlukan penetralan dengan alkali yang diambil dari darah, hal ini akan menyebabkan ketoasidosis. Ketonuria dapat dijumpai pada : 1) 2) 3) 4) 5) 6)

Starvation (kelaparan) Diare berat Vomittus (muntah-muntah) Penyakit yang disertai panas dan kehilangan cairan Salah makan Muntah-muntah hebat pada wanita hamil

Indikasi pemeriksaan ketonuria : 1) Bila ada glukosuria yang hebat 2) Bila ada dugaan asidosis 3) Bila keseimbangan cairan tubuh terganggu : diare, vomitus, dehidrasi Tes Terhadap Benda Keton 1) Aseton :  Rothera Ross  Lange test  Rantzman test  Prommer test 2) Asam aseto asetat :  Gerhard test  Lindeman test 3) Asam beta hidroksibutirat :  Hart test  Osterberger dan Helmholz test Tes Rothera Dasar/prinsip reaksi pada tes Rothera yaitu reaksi antara nitroprussida dengan asam aseto asetat/aseton yang akan menghasilkan warna ungu. Cara kerja : 1) Masukkan 5 ml urin ke dalam tabung reaksi. 2) Tambahkan 1 gr serbuk rothera (sepucuk pisau), kocok sampai larut. 3) Pegang tabung dalam sikap miring, lalu ditambahkan 1-2 ml larutan NH4OH/ammonium hidroksida pekat (25-28%) melalui dinding 38


Kimia Analisa 2

tabung. Ammonia harus menyusun lapisan atas cairan di dalam tabung. 4) Letakkan tabung dalam sikap tegak dan dibaca hasil setelah lewat 3 menit. Adanya warna ungu merah pada perbatasan kedua lapis cairan menandakan adanya zat keton (serupa cincin). Warna coklat atau tidak berwarna dinyatakan negatif. Komposisi Reagen Rothera  Natrium nitroprussida …… 5 g  Ammonium sulfat ………. 200 g Dicampur baik-baik, lalu digerus dalam lumpang, kemudian serbuk disimpan dalam botol kedap udara. Tes ini bersifat kualitatif, jadi hasil cukup dinyatakan dengan -/negatif atau +/positif saja. Harus dipahami bahwa zat keton sangat mudah menguap, oleh karena itu penggunaan urin segar sangat dianjurkan pada tes ini untuk menghindari adanya hasil negatif palsu. Tes Gerhardt Tes ini berdasarkan reaksi antara asam aseto asetat dengan ferri Chloride yang akan membentuk senyawa berwarna merah coklat (anggur port). Asam aseto asetat sampai pengenceran 1 : 1000 dapat dinyatakan dengan tes ini (jauh kurang peka dibanding cara Rothera), sedangkan aseton dan asam beta hidroksi butirat tidak bereaksi. Cara Kerja : 1) Masukkan 5 ml urin ke dalam tabung, diteteskan FeCl3 10% sambil dikocok. 2) Jika terbentuk presipitat putih ferri fosfat, hentikan penetesan, lalu saring endapan tersebut. 3) Kepada filtrat diberikan lagi beberapa tetes larutan FeCl3. 4) Jika terbentuk warna merah coklat, tes dinyatakan positif. Pada tes ini, warna merah yang dicari mungkin tersamarkan oleh presipitat ferri fosfat yang selalu terbentuk, maka dari itu dianjurkan agar menyaring cairan dan mencari warna itu dalam filtrat. Warna merah coklat tidak hanya disebabkan oleh asam aseto asetat, fenol, salisilat, antipirin dan natrium karbonat juga memberi warna serupa. Kadang dapat juga terbentuk warna hijau, disebabkan oleh fenilalanin.


39

Kimia Analisa 2

Metode Lange Cara Kerja : 1) Masukkan 10 ml urine ke dalam tabung reaksi. 2) Tambahkan 0,5 ml asam asetat glacial. 3) Tambahkan 5 tetes natrium nitroprussida 5%. 4) Alirkan ammonia 10% melalui dinding tabung secukupnya hingga terbentuk dua lapis cairan. 5) Biarkan selama 3 menit, baca hasil. 6) Tes dilaporkan positif bila terbentuk cincin ungu pada batas kedua cairan tersebut. Terhadap asam beta hidroksi butirat tidak dikenal adanya tes khusus, dan memang dalam pemeriksaan sehari-hari, tes terhadap zat ini tidak diperlukan. Adanya aseton dan asam aseto asetat telah cukup memberikan fakta tentang kelainan metabolisme yang sedang diderita seseorang. E. Bilirubin dalam Urin Bilirubin merupakan salah satu pigmen empedu yang diproduksi oleh sel-sel hepar bersama dengan garam-garam empedu sebagai cairan empedu. Fungsi empedu sendiri adalah untuk membantu pencernaan dan penyerapan lemak serta vitamin yang larut dalam lemak. Metabolisme Bilirubin Eritrosit dalam tubuh yang telah berumur +/- 120 hari akan dihancurkan oleh RES (Reticulo endothelial system) yang terutama terjadi pada limpa dan sumsum tulang menjadi porfirin + globin + Fe. Fe (ferrum = besi) akan digunakan lagi untuk pembentukan eritrosit baru, sedang globin dan porfirin bersama albumin akan membentuk bilirubin bebas (bilirubin I/bilirubin indirect/unconjungated bilirubin). Di dalam hepar, bilirubin bebas akan berikatan dengan asam glukoronat membentuk bilirubin tidak bebas (bilirubin II/bilirubin direct/bilirubin glukoronat/bilirubin terkonjugasi). Bilirubin konjugasi kemudian dialirkan ke dalam usus melalui saluran empedu untuk membantu mencerna dan mengabsorbsi lemak. Di dalam usus, sebagian dari bilirubin konjugasi ini akan dirombak menjadi sterkobilinogen yang akan dikeluarkan bersama tinja. Sebagian lagi akan kembali ke dalam darah dan diekskresikan melalui ginjal berupa urobilinogen.

40


Kimia Analisa 2

Tidak semua urobilinogen terbuang bersama urin, sebagian kecil akan diserap kembali ke dalam darah, dan diubah kembali menjadi bilirubin konjugasi. Pada orang normal, kadar bilirubin dalam darah sangat rendah (sekitar 0,5 mg%), sehingga tidak akan dijumpai dalam urin. Jika kadar bilirubin II naik melebihi normal, maka akan dikeluarkan bersama urin, terjadilah bilirubinuria. Jika urin dibiarkan, sebagian kecil bilirubin itu akan teroksidasi menjadi biliverdin. Karena perubahan ini dipercepat oleh sinar matahari, sangat penting untuk menjauhkan urin dari paparan sinar matahari langsung. Metode Pemeriksaan Percobaan busa (Froth’s test) Pemeriksaan ini prosedurnya sangat sederhana dan hanya memberi petunjuk saja, sebaiknya dilanjutkan dengan tes lain yang lebih peka. Dapat terjadi positif palsu pada konsentrasi urobilin yang tinggi atau orang dengan pengobatan acriflavin dan pyridium. Cara Kerja : 1) Masukkan 5 ml urin ke dalam tabung reaksi, ditutup dengan gabus. 2) Kocok kuat-kuat urin tersebut sampai berbusa. 3) Jika terbentuk busa berwarna kuning, kemungkinan besar terdapat bilirubin dalam urin tersebut. 4) Busa urin yang tidak mengandung bilirubin berwarna putih atau kuning muda. Tes Harrison Bilirubin dalam urin akan dipresipitasikan di atas kertas saring dengan menggunakan barium klorida. Bilirubin yang telah dikumpulkan dioksidasi menjadi senyawa hijau biliverdin dengan larutan Fouchet. Cara kerja : 1) Kocok urin pada pot/wadahnya, lalu dimasukkan ke dalam tabung reaksi sebanyak 5 ml. 2) Tambahkan 5 ml larutan BaCl2 10%, dicampur lalu disaring. 3) Kertas saring yang mengandung presipitat diangkat dari corong, dibiarkan beberapa lama sampai menjadi agak kering. 4) Teteskan 2-3 tetes reagen Fouchet ke atas presipitat tersebut. Direktorat Pembinaan SMK 2013

41

Kimia Analisa 2

5) Terjadinya warna hijau menandakan adanya bilirubin. Disamping biliverdin, mungkin sekali terjadi oksidasi lain yang lain pula warnanya, misal : biru (bilisianin), atau kuning (cholestelin). Sedangkan urin normal akan memberi hasil negatif pada percobaan ini. Komposisi larutan Fouchet -

Trichlor acetic acid (TCA) .................................. 25 g

-

Aquadest .................................................... 100 ml

Dibuat larutan, lalu ditambahkan larutan FeCl3 10% sebanyak 10 ml. Metode Carik Celup Dasar pemeriksaan pada tes ini adalah reaksi diazotisasi antara bilirubin dalam urin dengan senyawa diazo pada carik celup. Warna yang terjadi pada reaksi itu ditentukan oleh jenis senyawa diazo yang digunakan, sedangkan intensitasnya menunjukkan banyaknya bilirubin secara kasar. Tes ini membutuhkan urin segar. Negatif palsu dapat terjadi antara lain karena :    

Spesimen terpapar cahaya, sehingga terjadi perubahan bilirubin menjadi biliverdin. Hidrolisis bilirubin direk. Adanya asam askorbat, yang mengganggu reaksi diazo. Adanya peningkatan kadar nitrit (mengganggu reaksi).

F. Urobilinogen dan Urobilin Urobilinogen Urobilinogen terbentuk dalam usus, dihasilkan dari bilirubin yang teroksidasi oleh bakteri anaerob dalam usus besar (kolon). Sebagian urobilinogen yang terbentuk diabsorbsi dan masuk ke dalam sirkulasi portal dan diangkut ke dalam hati, lalu akan terbawa melalui aliran darah ke ginjal, dan akhirnya diekskresikan bersama urin. Pada kondisi tertentu, dapat terjadi peningkatan jumlah urobilinogen dalam urin, misalnya pada : 

42

Kelebihan produksi bilirubin, yang dipicu oleh meningkatnya pemecahan eritrosit, misalnya pada kasus anemia pernisiosa dan malaria. Direktorat Pembinaan SMK 2013

Kimia Analisa 2



Adanya penyakit hati, dimana sel-sel hati gagal berfungsi sebagaimana mestinya, seperti pada hepatitis, acut yellow atrophy, obstruksi empedu yang partial, keracunan arsenik, dll.

Tes untuk urobilinogen harus menggunakan urin segar atau dengan pengawet Natrium karbonat (Na2CO3), dan sebaiknya menggunakan urin sore, karena eksresi terbanyak urobilinogen adalah pada sore hari. Adanya bilirubin pada urin akan mengganggu pemeriksaan, maka sebaiknya tes terhadap bilirubin dilakukan terlebih dahulu, jika bilirubin positif, dihilangkan dengan penambahan Ca(OH)2 padat, yang kemudian disaring. Metode Wallace dan Diamond Prinsip kerja : Urobilinogen akan bereaksi dengan reagen Ehrlich membentuk senyawa berwarna merah. Hasil tes harus dibaca paling lama 5 menit, karena jika dibiarkan warna merah itu akan menjadi semakin tua dan mencapai puncaknya setelah 30 menit. Cara kerja : 

  

Masukkan 10 ml urin ke dalam tabung, ditambahkan 1 ml reagen Wallace and Diamond, dicampur lalu biarkan 3 – 5 menit (jangan lebih lama). Amati pada posisi tabung vertikal dari atas ke bawah ke dalam tabung dengan beralaskan kertas putih. Jika warna merah yang terbentuk samar-samar, tes dianggap selesai. Jika terbentuk warna merah gelap/tua, lanjutkan tes dengan melakukan pengenceran urin sebagai berikut (cara kuantitatif).

No tabung

1

2

3

4

5

6

7

8

ml urin

1,0

0,5

0,3

0,25

0,20

0,15

0,125

0,10

ml air

9,0

9,5

9,7

9,75

9,8

9,85

9,875

9,90

Pengenceran

10x

20x

33x

40x

50x

70x

80x

100x



Lakukan lagi tes Wallace dan Diamond dengan urin yang telah diencerkan tersebut.


43

Kimia Analisa 2



Laporkan hasil dengan menyebut pengenceran tertinggi yang masih memberikan hasil positif.

Komposisi Larutan Ehrlich   

Paradimethylamino-benzaldehida .... 2 g HCl pekat ........................................ 20 ml Aquadest ........................................ 80 ml

Campur hingga homogen, lalu simpan larutan dalam botol coklat. Catatan : Hasil tes harus dibaca paling lama 5 menit, karena jika dibiarkan warna merah itu akan menjadi semakin tua dan mencapai puncaknya setelah 30 menit. Dalam kondisi normal, urin akan bereaksi positif sampai pengenceran 20x, sedangkan pada pengenceran 40x hasilnya negatif. Jika pada pengenceran lebih dari 40x masih bereaksi positif, kemungkinan terjadi peningkatan ekskresi urobilinogen. Jika warna merah yang timbul samar (kurang dari 20x), mungkin ekskresi urobilinogen kurang dari normal. Hasil negatif mengindikasikan :   

berkurangnya jumlah kuman usus, biasanya akibat konsumsi antibiotika dalam waktu lama. penurunan kemampuan konjugasi hati. adanya sumbatan saluran empedu.

Selain urobilinogen, ada senyawa kromogen lain yang juga menyusun warna merah, umumnya termasuk derivat indol. Senyawa-senyawa tersebut adalah : a) b) c) d)

5,6-dihidroksiindol (pada melanuria). 5-dihidroxyindole acetic acid (5 HIAA), pada sindroma carcinoid. Indoxil dan skatoxil sulfat (indikan). Porfobilinogen.

Bahan-bahan di atas dapat memberi hasil positif palsu pada pemeriksaan urobilinogen. Tes ini juga dapat terganggu oleh adanya zat-zat lain, yakni : sulfonamida dan procain (membentuk warna hijau), atau temperatur ruangan yang terlalu tinggi. 44


Kimia Analisa 2

Hasil negatif palsu dapat terjadi pada keadaan :    

Spesimen terkena cahaya atau tidak segar. Adanya formalin (biasanya sebagai pengawet). Infeksi pada tractus urinarius. Adanya asam askorbat dan nitrit.

Urobilin Urobilin terbentuk beberapa saat setelah urobilinogen teroksidasi oleh udara, sehingga pada urine yang masih segar senyawa ini tidak akan ditemukan. Uji Schlesinger (kualitatif) Prinsip kerja : Urobilinogen dioksidasi menjadi urobilin oleh iodium dalam larutan lugol. Urobilin yang terbentuk akan bereaksi dengan zinc asetat membentuk fluoresensi berwarna hijau. Komposisi larutan Schlesinger : -

Zinc acetat ...... 10 g Alkohol 96% ... 100 ml

Kocok kuat-kuat, biarkan bagian yang tidak larut di dalam botol. Cara kerja : 1. Masukkan 5 ml urin ke dalam tabung reaksi, perhatikan apakah ada fluoresensi hijau pada urin. 2. Jika ada fluoresensi, tes tidak dapat dilakukan, karena akan memberikan hasil positif palsu. 3. Jika tidak ada fluoresensi, ditambahkan 2-4 tetes larutan lugol, campur dan biarkan selama 5 menit atau lebih. 4. Ditambahkan 5 ml reagen Schlesinger, kocok lalu saring. 5. Amati adanya fluoresensi dalam filtrat, diuji dengan cahaya berpantul dan latar belakang hitam. 6. Adanya fluoresensi hijau atau hijau samar/pucat menandakan hasil positif, dapat dinilai sebagai +/positif atau jika fluoresensi berwarna hijau gelap, dilaporkan dengan +2/positif 2. 7. Hasil -/negatif atau +2 menunjukkan adanya kondisi abnormal.


45

Kimia Analisa 2

Adanya fluoresensi pada urin sebelum penambahan Schlesinger mungkin disebabkan oleh zat-zat yang memiliki daya fluoresensi, diantaranya : a. Riboflavin (ada pada tablet multivitamin), dapat dibedakan dengan tes Naumann. b. Eosin c. Erythrosin d. Mercurochrom e. Acriflavin Uji terhadap urobilinogen sebenarnya memberi lebih banyak arti dari tes Schlesinger. Jika kedua tes dilakukan berdampingan dan dilihat bahwa hasil tes Wallace dan Diamond jauh lebih kuat daripada Schlesinger, waspadai kemungkinan adanya derivat indol yang memberi hasil positif palsu pada tes urobilinogen. Manfaat lain tes Schlesinger adalah jika harus memeriksa urin yang tidak segar lagi. Biarpun urin tersebut tidak lagi berisi urobilinogen, tetapi reaksi fluoresensi kuat dapat memberi petunjuk bahwa sebelumnya mungkin ada banyak urobilinogen dalam sampel. Percobaan Naumann Tes ini dilakukan di samping tes Schlesinger jika dicurigai bahwa fluoresensi keras yang terjadi mungkin bukan disebabkan oleh urobilin. Dasar tes ini adalah sifat urobilin dan beberapa derivat indol lain yang larut dalam kloroform, sedangkan riboflavin hanya dapat larut dalam air. Cara kerja : 1) Campurkan 5 ml urin dalam tabung sentrifuge dengan: a. 5 ml kloroform b. 5 tetes HCl pekat c. 1 tetes Iodium tincture 2) Putar campuran tersebut, lalu pisahkan lapisan atas dengan lapisan bawah. Lapisan atas mengandung riboflavin, lapisan bawah (kloroform) mengandung urobilin. 3) Kepada kloroform dibubuhi alkohol 95%, kurang lebih setengah volumnya, lalu ditambahkan 0,1 g zinc asetat dan 1 tetes amonium hidroksida pekat, dikocok dan disaring. 4) Amati adanya fluoresensi pada filtrat. Jika terjadi fluoresensi, penyebabnya adalah urobilin. 46


Kimia Analisa 2

G. Darah dalam Urin Dalam urin normal tidak terdapat darah. Ditemukannya unsur ini dalam urin seseorang menunjukkan keadaan patologis pada orang tersebut. Kondisi ini dikenal dengan istilah hematuria. Ada dua jenis hematuria, yaitu : a) Gross hematuria, darah segar berwarna merah, dapat dilihat langsung dengan mata telanjang. b) Occult hematuria, darah tidak terlihat secara kasat mata, dibutuhkan pemeriksaan lebih lanjut untuk mendeteksinya. Darah dalam urin dapat berbentuk eritrosit utuh atau yang sudah pecah/lisis (berupa hemoglobin, disebut juga hemoglobinuria). Adanya eritrosit dalam urin menandakan adanya perdarahan pada sistim urogenital, dijumpai pada :  Glomerulonefritis akut/kronis (GNA/GNC)  Sistitis  Uretritis  Kasus-kasus trauma (benturan)  Batu ginjal Hemoglobinuria dapat terjadi jika ada hemolisis yang berlebihan dalam tubuh, misalnya pada keracunan, luka bakar, malaria, kesalahan tranfusi, atau penyakit-penyakit hemolisa lain. Untuk membuktikan adanya hematuria, dapat dilakukan dengan pemeriksaan mikroskopis (sedimen) atau dengan pemeriksaan kimia seperti benzidine test. Sedangkan hemoglobinuri hanya dapat dibuktikan dengan tes secara kimia saja. Beberapa cara yang dapat dipakai untuk mendeteksi adanya “occult blood” atau darah samar dalam urin antara lain : a. Tes bensidin (bensidin basa atau bensidin dihidroklorin). b. Tes Guaiac (baca: guaiyak). c. Tes Ortho Toluidin. d. Reagen pita/carik celup (hemastix), yaitu kertas yang mengandung peroksida dan ortho toluidin. Dasar reaksi dari percobaan di atas yaitu hemoglobin (Hb) yang bersifat sebagai enzim peroksidase akan bereaksi dengan larutan hidrogen peroksida, dimana O2 yang dilepas akan mengoksidasi reagen, sehingga terbentuk suatu ikatan berwarna biru.


47

Kimia Analisa 2

Tes untuk darah samar ini dapat juga menggunakan sampel lain, seperti feses dan getah lambung, dimana tes bensidin dan guaiac akan memberikan hasil positif untuk hemoglobin dan beberapa derivatnya, misal methemoglobin, CO-hemoglobin, hematin dan mioglobin. Tes dengan bensidin basa sangat peka, dapat menyatakan adanya hemoglobin sampai pengenceran 100.000x, juga dapat menimbulkan positif palsu yang disebabkan oleh lekosit, sehingga urin perlu dimasak terlebih dulu. Guaiac lebih kurang peka dibanding bensidin. Hanya dapat menyatakan adanya hemoglobin sampai pengenceran 10.000x. Zat-zat lain yang dapat menyebabkan positif palsu antara lain cupri oksida (benedict), bromida, jodida, asam nitrat dan formalin. Oleh karena itu alat-alat gelas yang dipakai harus bersih benar dan pada tiap tes bensidin dilakukan duplo. Hasil negatif palsu disebabkan oleh vitamin C dan oleh reagen-reagen yang tidak bagus lagi. Reagen yang digunakan sebaiknya yang baru dibuat. Uji Bensidin Basa 1) Didihkan sejumlah urin dalam tabung reaksi, lalu biarkan mendingin kembali. 2) Masukkan sepucuk pisau bensidin basa ke dalam tabung reaksi lain. 3) Tambahkan 3 ml asam asetat glasial, dikocok sampai bensidin larut dengan meninggalkan beberapa kristal, tanda sudah jenuh. Bila perlu tambahkan lagi bensidin basa sampai jenuh, untuk menghindari adanya negatif palsu. 4) Bubuhi 2 ml urin yang sudah dimasak kepada campuran jenuh tersebut. 5) Tambahkan 1 ml larutan H2O2 3%, dicampur hingga homogen. 6) Baca hasil dalam waktu 5 menit (jangan lewat). Ada metode lain dengan bensidin selain uji bensidin basa, yaitu dengan bensidin dihidroklorida. Cara ini sama seperti cara bensidin basa, tetapi bensidin basa diganti dengan bensidin dihidroklorida dan urin tidak perlu dimasak. Tes dengan Guaiac 1) Masukkan 4 ml urin dalam tabung, ditambah beberapa tetes asam asetat glasial, dicampur. 2) Ke dalam tabung lain masukkan sepucuk serbuk guaiac, lalu 2 ml alkohol 95%, dicampur. 3) Tuang campuran reagen ke dalam tabung urin, campur baik-baik. 4) Tambahkan 2 ml H2O2 3% kepada campuran tersebut. 5) Baca hasil dalam waktu 5 menit, dilaporkan secara semi kuantitatif. 48


Kimia Analisa 2

Interpretasi Hasil Ketiga tes tersebut dinilai hasilnya secara semi kuantitatif sebagai berikut : -/negatif

: tidak ada perubahan warna, atau hijau samar.

+/positif 1 (+1)

: hijau.

++/positif 2 (+2)

: biru bercampur hijau.

+++/positif 3 (+3) : biru. ++++/positif 4 (+4): biru tua. Hasil tes tidak boleh dibaca lewat 5 menit, karena warnanya setelah itu berubah. Urin normal akan memberikan hasil negatif, pada hematuria atau hemoglobinuria, hasil positif. H. Indikan dan Porfobilinogen Indikan Indikan termasuk dalam derivat indol dan skatol, merupakan bagian terpenting dari “sulfat etherial” dalam urin. Zat ini berasal dari pembusukan triptophan dalam usus atau di tempat lain. Jumlahnya di dalam urin merupakan petunjuk kasar banyaknya pembusukan dalam usus. Ekskresi indikan meningkat pada beberapa keadaan, misalnya pada stagnasi usus, meningkatnya proses pembusukan dalam usus, adanya pemecahan protein jaringan atau protein cairan tubuh (abses, gangren, empiema, dan lain-lain). Percobaan untuk membuktikan adanya indikan dapat dilakukan dengan tes Obermeyer. Tes ini berdasarkan oksidasi gugus indoksil oleh FeCl3 dalam suasana asam, yang akan membentuk senyawa indigo biru yang larut dalam kloroform. Tes Obermeyer 1) Masukkan 3 ml urin dan 3 ml reagen Obermeyer ke dalam tabung, lalu dicampur baik-baik. 2) Panasi tabung dengan hati-hati sampai panas (jangan mendidih). 3) Tambahkan 2 ml kloroform, dibolak-balik tabung beberapa kali (jangan dikocok kuat-kuat). 4) Biarkan tabung dalam posisi vertikal, sehingga kloroform berpisah dan membentuk lapisan bawah. Direktorat Pembinaan SMK 2013

49

Kimia Analisa 2

5) Terbentuknya lapisan warna biru jelas pada lapisan kloroform menandakan jumlah indikan dalam urin meningkat. Komposisi Reagen Obermeyer -

Ferrichlorida ….. 2 g HCl pekat ………. 1000 ml

Urin normal mungkin menjadikan lapisan kloroform agak biru/biru muda, semakin banyak indikan, semakin tua warna kloroform itu. Beberapa zat dapat mengganggu reaksi ini; jodida dan thymol menimbulkan warna merah ungu. Heksamin, formalin dan bilirubin mengganggu reaksi (untuk billirubin, dapat dihilangkan dengan CaOH padat. Jumlah indikan dalam urin akan bertambah setelah mengkonsumsi protein dalam jumlah besar. Cara lain untuk membuktikan adanya indikan dalam urin adalah dengan tes Jaffe. Tes Jaffe 1. Dimasukkan 10 ml urin bebas protein ke dalam tabung, ditambahkan 10 ml HCl 38% (sama banyak). 2. Ditambahkan 2 ml larutan CaCl2 5% atau kaporit 2%, dicampur. 3. Ditambah lagi dengan beberapa tetes atau beberapa ml kloroform, dan dibolak-balik beberapa kali. 4. Bila terbentuk warna biru pada kloroform, tes terhadap indikan dinyatakan positif. Porfobilinogen Porfobilinogen merupakan suatu derivat hemoglobin yang menyebabkan urin berwarna merah burgundi, dan termasuk porfirin. Secara klinis porfiria dibagi menjadi dua, yaitu : - Porfiria eritropoetica - Porfiria hepatica Untuk mendukung penegakkan diagnosa porfiria, dilakukan tes kuantitatif berdasarkan kelarutannya dalam pelarut organik, dan analisa secara kromatografi atau dengan spektrofotometer. Secara kualitatif, pemeriksaan porfobilinogen dalam urin dapat dilakukan dengan reagen Watson dan Schwartz.

50


Kimia Analisa 2

Tes Watson & Schwartz 1. Dimasukkan 2,5 ml urin segar dalam tabung. 2. Ditambahkan sekaligus 2,5 ml reagen Watson dan Schwartz, dikocok kuat-kuat. 3. Tepat 15 detik setelah penambahan reagen, ditambahkan 5 ml larutan natrium asetat jenuh. 4. Dibubuhi 5 ml kloroform, dikocok kuat-kuat, biarkan kloroform berpisah dari lapisan atas. 5. Jika pada lapisan atas terbentuk warna merah, tes terhadap porfobilinogen positif. Larutan natrium asetat jenuh dipakai untuk menghentikan reaksi. Urobilinogen, indol dan skatol akan menjadi merah pada reaksi ini, tetapi tetap tinggal dalam lapisan kloroform. Urobilin, porfobilin dan porfirin tidak bereaksi. Karena perubahan porfobilinogen menjadi porfobilin mudah terjadi, urin yang digunakan harus segar.

I.

Kalsium dalam Urin Kalsium (Ca) ada dalam tubuh dalam bentuk garam kalsium, dimana 90% berada dalam tulang dan gigi (berbentuk kristalin), yang memberi struktur keras dan kuat pada kedua jaringan tersebut. Fungsi lain kalsium adalah meningkatkan fungsi syaraf dan otot, serta meningkatkan efektifitas proses pembekuan darah dengan cara mengaktifkan trombin dan protrombin. Kadar ion Ca dipengaruhi oleh berbagai mekanisme, antara lain : 1) 2) 3) 4)

Absorbsi melalui saluran pencernaan. Penyimpanan Ca dalam tulang. Mobilisasi Ca dari tulang oleh hormon paratiroid. Ekskresi Ca melalui urin, feses, keringat dan air susu.

Kadar Ca dalam darah dan kelenjar paratiroid akan mempengaruhi aktifitas kelenjar ini. Jika kadar ion Ca dalam darah menurun, maka sekresi hormon paratiroid akan meningkat. Jika terjadi keadaan hipokalsemia dalam waktu lama, akan terjadi hipertrofi dan hiperplasi dari kelenjar paratiroid. Jika terjadi hiperkalsemia, maka akan terjadi hal sebaliknya, yaitu hipotrofi dan hipoplasi kelenjar paratiroid. Direktorat Pembinaan SMK 2013

51

Kimia Analisa 2

Jadi, ion Ca dapat mengontrol pertumbuhan kelenjar paratiroid, sintesa, sekresi hormon paratiroid, disamping itu dapat pula mempercepat pengrusakan hormon paratiroid yang baru terbentuk. Keseimbangan ion Ca dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain : 1) Vitamin D dan tirocalcitonin. 2) Hormon-hormon, antara lain hormon pertumbuhan, hormon tiroksin dan lain-lain. 3) Distribusi/penyebaran fosfat organik dan citrat. Penurunan kadar Ca dalam darah dapat menimbulkan kejang-kejang, dimana hal ini disebabkan oleh :    

Peningkatan pH darah Absorbsi dari saluran pencernaan sangat sedikit Diet Peningkatan ekskresi Ca melalui urin, dijumpai pada penyakitpenyakit nefritis, defisiensi hormon paratiroid, gangguan tubulus ginjal yang menyebabkan retensi fosfat

Ada dua bentuk Ca dalam tulang, yakni bentuk stabil dan bentuk labil yang mudah diganti (berpengaruh dengan keseimbangan kadarnya dalam darah). Absorbsi Ca dalam saluran pencernaan terjadi di bagian proksimal usus halus (jejunum, illium) dan merupakan proses aktif. Absorbsi ini terhambat bila terdapat garam-garam fosfat dan Ca-oksalat yang tak larut, atau oleh adanya alkali. Sebaliknya, diet tinggi protein akan meningkatkan absorbsi kalsium. Jika konsumsi Ca berlebih, akan terjadi ekskresi Ca melalui feses dan urin. Hormon paratiroid dengan bantuan vitamin D secara langsung dapat menambah absorbsi Ca melalui usus, juga dapat menambah re-absorbsi ion ini dalam tubulus, serta meningkatkan ekskresi fosfat (juga dalam tubulus). Hal ini akan meningkatkan kadar Ca dalam cairan ekstra seluler. Gejala awal pada hipokalsemia adalah parestesi (rasa seperti kesemutan) pada ekstremitas (anggota gerak). Sedangkan hiperkalsemia akan menyebabkan kelemahan otot skeleton, anoreksia, mual dan muntah. Deposisi kalsium sendiri dapat menimbulkan batu ginjal. Pemeriksaan terhadap jumlah Ca yang dikeluarkan dalam urin dapat dilakukan dengan memakai reagen Sulkowitch.

52


Kimia Analisa 2

Komposisi Reagen Sulkowitch    

H2C2O4 ................................. 2,5 g (NH4)2C2O4 ......................... 2,5 g CH3COOH (glasial) ............ 5,0 ml Aquadest .......................... ad 150 ml

Untuk pemeriksaan ini diperlukan urin 24 jam, dan penderita diberi makan makanan yang tidak mengandung kalsium. Prinsip tes ini adalah pengendapan Ca oleh reagen Sulkowitch dalam bentuk Ca oksalat tanpa kalsium fosfat oleh pH reagen tersebut. Tes ini berguna untuk mendeteksi kelainan kelenjar paratiroid dan gangguan metabolisme kalsium. Tes Sulkowitch 1) Masukkan masing-masing 3 ml urin ke dalam 2 buah tabung reaksi (tabung reaksi kedua digunakan sebagai kontrol). 2) Tambahkan kepada tabung pertama 3 ml reagen Sulkowitch, dicampur, lalu dibiarkan 2-3 menit. 3) Baca dan laporkan hasil secara semikuantitatif. Interpretasi Hasil -/negatif +1/positif 1 +2/positif 2 +3/positif 3 +4/positif 4

: : : :

tidak terjadi kekeruhan kekeruhan halus kekeruhan sedang kekeruhan agak berat, timbul dalam waktu kurang dari 20 detik : kekeruhan berat, timbul seketika

Nilai normal adalah +1. Jika hasil tes negatif, kemungkinan penderita mengalami hipokalsemia (kadar Ca < 7,5 mg%). Pada hiperkalsemia, ekskresi kalsium meningkat dan hasil tes menjadi +3 atau +4. Pemeriksaan ini mudah dilakukan sebagai bedside test, untuk diagnosa kelainan metabolisme Ca. J. Klorida dalam Urin Merupakan ion yang memiliki elektron (ion -) terpenting dalam cairan intra seluler. Umumnya Cl selalu berikatan dengan ion natrium membentuk senyawa NaCl, sehingga jumlah ion Cl selalu sejajar dengan kandungan natrium dalam tubuh. Klorida adalah komponen utama asam lambung, klorida juga berperan penting dalam tranpor kelebihan CO2 melalui eritrosit. Direktorat Pembinaan SMK 2013

53

Kimia Analisa 2

Hipokloremia secara khusus disebabkan oleh kehilangan sekresi gastrointestinal, seperti muntah, diare dan pengisapan nasogastrik. Terapi antidiuretik juga dapat mengakibatkan hipokloremia yang bersamaan dengan hiponatremia, karena terjadi peningkatan pengeluaran ion-ion ini melalui urin. Hiperkloremi sering dihubungkan dengan hipernatremia, khususnya pada kasus dehidrasi dan masalah ginjal. Hipernatremia dapat menimbulkan kelemahan, letargi dan pernafasan Kussmaul. Penetapan kadar klorida dalam urin 24 jam dapat dilakukan dengan metode Fantus. Pada cara ini dilakukan titrasi memakai AgNO3 dengan indikator ion kromat. Tes Fantus 1. 2. 3. 4. 5.

Masukkan 10 tetes urin ke dalam tabung reaksi memakai pipet tetes. Cuci pipet tetes tadi dengan aquadest. Bubuhi 1 tetes larutan kaliumchromat 20% dengan pipet itu. Bilas lagi pipet tersebut dengan aquadest. Tambahkan larutan perak nitrat 2,9% kepada larutan dengan memakai pipet itu juga tetes demi tetes sampai terbentuk warna merah yang menetap. 6. Jumlah tetes larutan perak nitrat yang dipakai sebanding dengan jumlah gram NaCl per liter urin. Jika angka itu hendak disebut dengan miliequivalent per liter, maka angka itu dibagi 58,5 dan dikalikan 1000. Cara kasar ini sudah cukup teliti untuk dipakai dalam klinik.

54


Kimia Analisa 2

KEGIATAN BELAJAR 2 : Metabolisme Zat Gizi dalam Tubuh, Enzim dan Hormon

Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari materi ini, para siswa diharapkan mampu: a) b) c) d)

Memahami tentang metabolisme zat gizi dalam tubuh Menjelaskan tentang metabolisme zat gizi dalam tubuh Memahami tentang enzim dan hormon Menjelaskan tentang enzim dan hormon

Uraian Materi

A. Metabolisme

M

etabolisme merupakan serangkaian reaksi kimia yang terjadi dalam tubuh. Reaksi-reaksi ini membuat kita dapat mengekstrak energi dari lingkungan sekitar dan menggunakannya untuk mengolah bahan makanan menjadi protein, karbohidrat, dan lemak. Beberapa poin penting yang harus diingat tentang metabolisme adalah:  

 

Dalam jalur metabolisme, tiap reaksi selalu menghasilkan substrat untuk proses selanjutnya. Jalur metabolisme terbentuk sesuai dengan substrat yang dihasilkan oleh produk. Substrat yang terbentuk ini akan “membuka” jalur metabolisme lain, sehingga tercipta proses yang kontinu. Metabolisme diatur oleh suatu mekanisme, yang mengendalikan jumlah dan kecepatan dari metabolisme tersebut. Metabolisme terdiri dari dua proses, yaitu katabolisme dan anabolisme.


55

Kimia Analisa 2

1. Katabolisme Katabolisme adalah proses penguraian (degradasi) dari molekulmolekul kompleks yang kaya energi seperti lemak, karbohidrat, dan protein menjadi molekul yang lebih sederhana, misalnya CO2, H2O dan NH3. Energi yang terlepas akan “ditangkap” dalam bentuk adenosine triphosphate (ATP) dan disimpan lagi untuk digunakan dalam proses anabolisme. 2. Anabolisme Anabolisme merupakan proses pembentukan molekul-molekul kompleks dari molekul sederhana (kebalikan dari katabolisme). Misalnya pembentukan protein dari asam-asam amino dan pembentukan glikogen (polisakarida) dari glukosa (monosakarida). Reaksi sintesis ini membutuhkan energi yang diperoleh dari hidrolisis ATP.

Katabolisme

Anabolisme

Nama prosesnya diberi akhiran Nama prosesnya diberi akhiran ‘lisis’, yang berarti ‘genesis’, yang berarti ‘menguraikan/memecah’ ‘membentuk’ Glikogenolisis: penguraian glikogen Proteolisis: penguraian protein Lipolisis: penguraian triasilgliserol

Glikogenesis: glikogen

pembentukan

Sintesis protein Lipogenesis: pembentukan triasilgliserol

Glikolisis: penguraian glukosa

Glukoneogenesis: pembentukan glukosa Tabel 1: Contoh proses katabolisme dan anabolisme

Mekanisme kontrol Terdapat tiga mekanisme metabolisme, yaitu:   56

utama

untuk

mengendalikan

proses

Pasokan substrat. Jika konsentrasi substrat terbatas, alur metabolit yang akan diproses akan melambat Kendali alosterik. Efektor alosterik berikatan dengan enzim kunci metabolisme untuk meningkatkan atau menurunkan aktifitas enzim tersebut. Seringkali kendali alosterik ini terpengaruh oleh produk Direktorat Pembinaan SMK 2013

Kimia Analisa 2



metabolisme; hal ini bisa berdampak positif (menstimulus proses) atau negatif (menghambat proses) Kendali hormon. Terdapat dua mekanisme pengendalian oleh hormon yang dapat mempengaruhi aktifitas enzim, sehingga laju metabolisme ikut terpengaruh a. Pertama, dengan cara membalik reaksi fosforisasi enzim; hal ini bisa meningkatkan atau menurunkan aktifitas enzim yang bersangkutan. Misal, glukagon memicu terjadinya fosforisasi pada enzim glikogen sintase dan glikogen fosforilase. Fosforisasi ini akan menghambat kerja enzim glikogen sintase tetapi meningkatkan aktifitas enzim glikogen fosforilase. b. Kedua, hormon dapat mempengaruhi laju metabolisme dengan cara induksi enzim. Hormon dapat meningkatkan jumlah sintesis enzim dengan cara merangsang laju transkripsi asam ribonukleatnya. Sebaliknya, pada kondisi tertentu hormon juga dapat menghambat transkripsi yang akan menghambat sintesis enzim. Proses penghambatan ini disebut represi (penekanan)

B. Metabolisme Karbohidrat Karbohidrat merupakan salah satu senyawa karbon yang menjadi sumber energi utama bagi tubuh manusia. Selain diperoleh dari asupan makanan, karbohidrat juga dapat dibentuk dalam tubuh melalui pemecahan beberapa asam amino dan gliserol lemak. Jenis Karbohidrat Pada umumnya karbohidrat dapat dibagi menjadi tiga kelompok utama, yaitu monosakarida, oligosakarida, dan polisakarida. Monosakarida yang merupakan karbohidrat paling sederhana, terdiri dari 5 – 6 atom karbon (C), oligosakarida merupakan polimer dari 2 – 10 monomer monosakarida, dan polisakarida adalah polimer dari 10 monomer monosakarida. Glikolisis Glikolisis adalah proses pemecahan satu molekul glukosa menjadi 2-3 molekul piruvat. Glikolisis akan menyediakan energi dan menjadi perantara untuk metabolisme senyawa lain. Glikolisis terbagi menjadi dua fase, yaitu fase pembentukan energi dan fase penggunaan energi. Pada masing-masing fase, terdapat lima enzim yang terlibat, yaitu: 1.

Fase pembentukan energi a. Heksokinase b. Fosfoglukose isomerase


57

Kimia Analisa 2

c. Fosfofruktokinase-1 (PFK-1) d. Aldolase e. Triose fosfat isomerase 2.

Fase penggunaan energi a. Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase b. Phosphoglycerate kinase c. Phosphoglycerate mutase d. Enolase e. Piruvat kinase

Lokasi glikolisis terjadi dalam sel tubuh pada bagian sitosol. Proses ini dapat terjadi secara aerob maupun anaerob. Pada glikolisis aerob, terjadi proses oksidasi yang memakan oksigen, tetapi energi yang dihasilkan besar, sedangkan pada glikolisis anaerob, tidak membutuhkan oksigen, tetapi energi yang dihasilkan sedikit. Glikogenesis Glikogenesis adalah proses pembentukan glikogen dari beberapa molekul glukosa. Atau proses anabolisme glikogen dari molekul glukosa. Sebagian glukosa yang belum terpakai dikemas dalam bentuk glikogen untuk disimpan dalam hati dan otot sebagai cadangan energi. Pengemasan ini dilakukan untuk efisiensi ruang penyimpanan, sehingga tubuh dapat menyimpan glukosa dalam jumlah besar. Berbeda dengan glikogen dalam hati, glikogen yang tersimpan dalam otot tidak akan meninggalkan otot, sehingga tidak akan mempengaruhi kadar glukosa dalam darah. Glikogenolisis Pada saat tubuh membutuhkan energi, glikogen yang tersimpan dalam hati dan otot akan dipecah menjadi glukosa kembali. Proses penguraian glikogen menjadi glukosa ini dinamakan glikogenolisis. Glikogenolisis terjadi pada sitosol dari sel tubuh. Metabolisme Pentosa Fosfat Jalur pentosa fosfat merupakan metabolisme alternatif untuk glukosa. Prosesnya terjadi pada hati, kelenjar susu, jaringan adiposa, korteks adrenal, dan pada eritrosit. Tidak seperti proses metabolisme glukosa lain, pada jalur pentosa fosfat, tidak ada ATP yang digunakan atau dihasilkan. Yang terbentuk adalah NADPH Jalur metabolisme pentosa fosfat ini berfungsi untuk: 58


Kimia Analisa 2

  

Menghasilkan NADPH, yang berguna untuk mereduksi reaksi biosintesis, misalnya biosintesis asam lemak dan alkohol Menghasilkan ribose 5-fosfat, berguna untuk biosintesis purin, pyrimidin, nukleotida, dan asam nukleat Pada eritrosit, NADPH berguna untuk regenerasi glutathione, suatu zat yang berperan sebagai pelindung sel dari cedera

Glukoneogenesis Ada kalanya asupan karbohidrat tidak sebanding dengan kebutuhan akan energi. Dalam hal ini tubuh akan mencari solusi alternatif dengan cara membentuk glukosa dari senyawa-senyawa non karbohidrat, seperti gliserol, laktat, dan asam amino. Proses pembentukan glukosa dari senyawa non karbohidrat ini dinamakan glukoneogenesis.


59

Kimia Analisa 2

Gambar 4: Skema metabolisme karbohidrat

60


Kimia Analisa 2

C. Metabolisme Protein Protein adalah salah satu zat gizi penting bagi tubuh, karena selain berfungsi sebagai sumber energi, senyawa ini juga berperan sebagai zat pembangun dan pengatur berbagai fungsi tubuh. Sebagai zat pembangun, protein merupakan bahan pembentuk jaringan baru dalam tubuh dan mempertahankan jaringan lama yang telah ada. Sebagai zat pengatur, protein mengatur berbagai proses tubuh, baik secara langsung maupun tak langsung. Protein juga berperan dalam pengaturan keseimbangan cairan dalam jaringan dan pembuluh darah. Sifat protein yang amfoter, dapat mengatur keseimbangan asam basa dalam tubuh. Pada sebagian besar jaringan tubuh, protein merupakan komponen terbesar setelah air. Diperkirakan 50% dari berat kering sel dalam jaringan terdiri dari protein. Pada sel, protein merupakan salah satu bahan penyusun membran sel, dan dapat membentuk jaringan pengikat misalnya kolagen dan elastin. Disamping itu, protein juga berperan sebagai enzim dan antibodi. Kekurangan protein dalam waktu lama dapat mengganggu berbagai proses tubuh dan menurunkan daya tahan tubuh terhadap penyakit. Protein merupakan salah satu senyawa organik yang tersusun dari asam-asam amino, yang saling berikatan dengan rantai peptida. Dalam tubuh manusia, terdapat 20 jenis asam amino; dimana sembilan diantaranya merupakan asam amino esensial, dan 11 yang lain adalah asam amino non esensial. Asam amino esensial adalah asam amino yang tidak dapat dibuat oleh tubuh, hanya diperoleh dari asupan makanan sehari-hari. Yang termasuk kelompok ini adalah:  Fenilalanin (Phe)  Valin (Val)  Triptopan (Trp)  Treonin (Thr)  Isoleusin (Ile)  Metionin (Met)  Histidin (His)  Lisin (Lys)  Leusin (Leu)


61

Kimia Analisa 2

Asam amino non esensial dapat diproduksi dalam tubuh melalui jalur metabolisme. Yang termasuk kelompok ini antara lain:           

Tirosin (Tyr) Glisin (Gly) Alanin (Ala) Sistein (Cys) Serin (Ser) Aspartat (Asp) Asparagin (Asn) Glutamat (Glu) Glutamin (Gln) Arginin (Arg) Prolin (Pro)

Reaksi Kunci pada Metabolisme Asam Amino Ada dua reaksi utama pada metabolisme asam amino, yaitu:  Transaminasi. Adalah peristiwa konversi suatu asam amino menjadi asam amino lain. Reaksi ini dikatalisir oleh kelompok enzim aminotransferase (atau transaminase). Enzim-enzim ini dapat ditemukan dalam sitosol dan mitokondria sel tubuh.  Deaminasi oksidatif. Proses pemindahan kelompok amino. Proses ini terjadi dalam mitokondria sel.

62


Kimia Analisa 2

KEGIATAN BELAJAR 3 : Pembuatan larutan pereaksi, larutan baku, prosedur pembakuan, nitrimetri dan kompleksometri

Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari materi ini, para siswa diharapkan mampu: a) Memahami cara pembuatan larutan pereaksi, larutan baku, prosedur pembakuan dan reaksi-reaksi penentuan nitrimetri dan kompleksometri b) Melaksanakan pembuatan larutan pereaksi, larutan baku dan membakukannya

Uraian Materi A. Larutan Pereaksi

L

arutan pereaksi adalah suatu larutan yang digunakan untuk uji kualitatif, dan tidak diketahui kadarnya secara pasti. Larutan ini tidak membutuhkan ketelitian tinggi dalam pembuatannya, dan hanya digunakan untuk mendeteksi keberadaan suatu zat dalam sampel. Berikut adalah beberapa larutan pereaksi yang banyak digunakan dalam pemeriksaan di laboratorium klinik berikut cara pembuatannya: 1) Larutan Benedict    

Dilarutkan 173 gr natrium sitrat dan 100 gr Na2CO3 dalam 800 ml aquades Diaduk, kemudian disaring larutan tersebut Dilarutkan 17,3 gr CuSO4 dalam 100 ml aquades Dicampur kedua larutan tersebut, kemudian ditambahkan aquades hingga volume mencapai 1000 ml


63

Kimia Analisa 2

2) Larutan Turk   

Dicampur gentianviolet 1% dengan 1 ml aquades, kemudian ditambahkan asam asetat glasial sebanyak 1 ml Ditambahkan aquades sampai volume mencapai 100 ml Saring larutan sebelum dipakai

3) Larutan Schlesinger  

Dicampurkan 10 gr zinc asetat dengan 100 ml alkohol 95% Dikocok kuat-kuat (biarkan bagian yang tidak larut di dalam botol)

4) Larutan Dunger (untuk hitung sel eosinofil)  

Dicampurkan 5 ml larutan eosin 2% dengan 5 ml aseton Ditambahkan aquades hingga 100 ml

5) Larutan Rees Ecker   

Dicampurkan 3,8 gr natrium sitrat dan 30 briliantcresylblue kedalam 2 ml formaldehida 40% Ditambahkan aquades hingga 100 ml Saring larutan sebelum digunakan

mg

6) Larutan Lugol  

Ditimbang 1 gr iodium dan 2 gr kalium iodida Dilarutkan dalam 300 ml aquades

B. Larutan Baku Larutan baku adalah larutan yang mengandung zat terlarut dan telah diketahui konsentrasinya. Terdapat 2 jenis larutan baku, yaitu: 1) Larutan baku primer. Adalah larutan baku yang ditetapkan konsentrasinya dengan metode gravimetri. Zat ditimbang kemudian dilarutkan dalam volume tertentu, lalu konsentrasinya dihitung menggunakan rumus. Syarat-syarat suatu zat untuk dijadikan larutan baku primer antara lain:  Tingkat kemurnian tinggi  Rumus molekulnya pasti  Stabil  Tidak bersifat higroskopis dan mudah ditimbang  Tidak berubah bobotnya saat ditimbang diudara terbuka  Mudah larut  Mempunyai BE tinggi

64


Kimia Analisa 2

Beberapa contoh larutan baku primer yaitu:  NaOH (Natrium hidroksida)  H2C2O4 (asam oksalat)  Na2CO3 (natrium karbonat)  Na2B4O (natrium tetraborat)  Na2S2O3. 5H2O (natrium tiosulfat) 2) Larutan baku sekunder. Adalah larutan baku yang konsentrasinya ditentukan menggunakan larutan baku primer, biasanya menggunakan metode titrimetri. Larutan baku sekunder biasanya memiliki karakteristik berikut:  Tidak mudah diperoleh dalam bentuk murni  Tidak mudah dikeringkan  Higroskopis dan mudah menyerap CO2 saat ditimbang  Derajat kemurnian lebih rendah dari larutan baku primer  Memiliki BE yang tinggi  Stabil saat disimpan Beberapa contoh larutan baku sekunder:   

AgNO3 (argentum nitrat) KMnO4 (Kalium permanganat) Fe(SO4)2

C. Pembakuan Pembakuan atau penetapan kadar suatu zat baku, dapat dilakukan dengan cara titrasi. Cara ini dikenal juga dengan nama volumetri atau titrimetri. Metode ini banyak dipilih karena cepat dan akurat. Dalam melakukan titrasi, terdapat beberapa syarat yang harus dipenuhi, yaitu:    

Reaksi harus berlangsung secara stoikiometri dan tidak terjadi reaksi sampingan Reaksi harus berlangsung cepat Reaksi harus bersifat kuantitatif Saat titik ekivalen tercapai (keadaan setimbang), perubahan yang terjadi harus jelas

Sebelum titrasi dilakukan, dilakukan pembuatan larutan standar (larutan baku), yang harus memenuhi persyaratan tertentu (lihat bagian larutan baku)


65

Kimia Analisa 2

Prinsip titrasi:

aA+bB

hasil reaksi

Keterangan: A = Titran (penitrasi) B = Zat yang dititrasi a = mol titran (A) b = mol B Titrasi dilakukan dengan cara menambahkan sejumlah larutan standar kepada zat yang akan diperiksa konsentrasinya. Penambahan dilakukan menggunakan instrumen yang disebut buret. Alat ini berbentuk silinder panjang, disalah satu sisinya tertera skala, dan pada bagian ujung terdapat kran. Untuk memberi tanda kapan reaksi telah selesai (berlangsung sempurna) ke dalam zat yang akan dititrasi ditambahkan larutan indikator. Indikator akan merubah warna larutan saat kesetimbangan reaksi telah tercapai. Karena konsentrasi larutan standar yang digunakan sebagai titran telah diketahui, maka konsentrasi sampel dapat dihitung berdasarkan volume titran yang digunakan selama titrasi. Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut:

Dimana: NB = konsentrasi sampel VA = volume titran NA = konsentrasi titran VB = volume larutan yang dititrasi (sampel)

66


Kimia Analisa 2

Berdasarkan jenis reaksinya, titrasi dapat dibagi menjadi empat kelompok, yaitu:  Titrasi asam basa  Titrasi pengendapan  Titrasi kompleksometri  Titrasi reduksi oksidasi Titrasi Asam Basa Titrasi ini melibatkan reaksi antara asam dengan basa, sehingga terjadi perubahan pH larutan yang dititrasi. Reaksi yang terjadi dapat dilihat pada tabel berikut ini: Jenis Asam

Jenis Basa

Asam kuat

Basa kuat

Contoh: HCl

Contoh: NaOH

Asam kuat

Basa lemah

Contoh: HCl

Contoh NH4OH

Asam lemah

Basa kuat

Contoh: CH3COOH

Contoh: NaOH

Asam lemah Contoh: CH3COOH

Basa lemah Contoh: NH4OH

pH titik ekivalen

7,0 (netral)

<7,0 (asam)

>7,0 (basa) Tergantung Ka asam lemah dan Kb basa lemahnya. Bila Ka>Kb, maka pH TE <7,0. Bila Ka7,0. Bila Ka=Kb, maka pH TE=7,0

Tabel 2: Tabel Reaksi Kimia Titrasi Asam basa

Indikator Asam Basa Indikator pada titrasi asam basa adalah asam organik lemah dan basa organik lemah, yang dapat berubah warna pada pH yang berbeda. Pemilihan indikator untuk titrasi asam basa, digunakan indikator yang memiliki kisaran harga pH yang berada sekitar titik ekivalen. Direktorat Pembinaan SMK 2013

67

Kimia Analisa 2

Beberapa jenis indikator yang dapat digunakan untuk titrasi asam basa yaitu:           

Crystal violet (pH 0 – 2 = kuning – biru) Cresol red (pH 1 – 2 = merah – kuning) Thymol blue (pH 1 – 3 = merah – kuning) Bromophenol blue (pH 2 – 4 = kuning – biru) Methyl orange (pH 2 – 4 = merah – kuning) Methyl red (pH 4 – 6 = merah – kuning) Bromothymol blue (pH 6 – 8 = kuning – biru) Cresol yellow (pH 7 – 9 = kuning – merah) Phenolphthalein (pH 8 – 10 = tidak berwarna – merah) Thymolphthalein (pH 9 – 11 = tidak berwarna – biru) Alizarin yellow R (pH 10 – 13 = kuning – merah)

Beberapa contoh prosedur titrasi asam basa 1) Standarisasi larutan HCl dengan larutan standar Natrium tetraborat atau boraks (Na2B4O7.10H2O) 0,1000 N Prinsip: larutan HCl sebagai larutan asam direaksikan dengan larutan boraks yang merupakan garam basa berbasa dua hingga tercapai titik ekivalen (BE boraks = ½ BM) Cara kerja:

68



Disiapkan larutan standar boraks dengan cara melarutkan 10,645 gr boraks dengan aquades dalam labu ukur 1000 ml.



Disiapkan larutan HCl 0,1 N dengan cara melarutkan 8 – 9 ml HCl pekat dengan aquades dalam labu ukur 1000 ml. Dimasukkan ke dalam buret.



Dipipetkan 25,0 ml larutan boraks dengan pipet volumetrik, dituangkan ke dalam erlenmeyer 250 ml, lalu ditambahkan 2 – 3 tetes indikator methyl red (MR).



Dititrasi larutan boraks tersebut dengan HCl sampai terjadi perubahan warna



Percobaan diulang tiga kali



Hitung normalitas larutan HCl dengan rumus berikut:


Kimia Analisa 2

2) Standarisasi larutan NaOH dengan larutan HCl Prinsip: Larutan NaOH distandarisasi dengan larutan HCl yang telah diketahui kadarnya

HCl + NaOH

NaCl + H2O

Cara kerja:  Disiapkan larutan NaOH 0,1 N dengan cara melarutkan 50 gr NaOH dalam 50 ml aquades, dibiarkan beberapa lama hingga jernih. Setelah jernih, diambil 65 ml larutan, diencerkan dengan aquades dalam labu ukur 1000 ml.  Diambil 25,0 ml larutan NaOH tersebut, dituangkan kedalam erlenmeyer 250 ml, ditambahkan 2 – 3 tetes indikator methyl orange (MO).  Dititrasi dengan larutan HCl baku sampai terjadi perubahan warna.  Diulang percobaan sampai 3 kali.  Dihitung normalitas NaOH dengan rumus berikut:


69

Kimia Analisa 2

3) Penentuan kadar asam asetat dalam cuka makan Prinsip: Asam asetat sebagai larutan berasam satu distandarisasi dengan larutan NaOH (BE asam asetat = BM asam asetat)

NaOH + HOAc

NaOAc + H2O

Cara kerja:

%



Diambil 10,00 ml cuka makan dengan pipet volume



Dituangkan kedalam labu ukur 250 ml, ditambahkan aquades sampai tanda batas.



Diambil 25,00 ml larutan dengan pipet volume, dituangkan ke dalam erlenmeyer 250 ml, ditambahkan 2 – 3 tetes phenolphthalein (PP).



Dititrasi larutan tersebut dengan NaOH baku sampai terjadi perubahan warna.



Diulang percobaan sebanyak 3 kali



Dihitung kadar (persentase) asam asetat dalam cuka makan dengan rumus berikut:

,

/ ,

,

.

%

4) Penentuan kadar Na2CO3 dalam soda Prinsip: Na2CO3 sebagai garam berbasa dua (BE = ½ BM) distandarisasi dengan larutan HCl. Pada titrasi ini terdapat dua titik ekivalen, sehingga digunakan dua indikator, yaitu PP untuk TE 1, dan MO untuk TE 2. Cara kerja: 

70

Dilarutkan 10,00 gr sampel soda dengan aquades dalam labu ukur 250 ml. Direktorat Pembinaan SMK 2013

Kimia Analisa 2

%



Diambil 25,00 ml larutan sampel tersebut dengan pipet volume, dimasukkan ke dalam erlenmeyer 250 ml, ditambahkan indikator pp untuk menentukan TE 1.



Dititrasi dengan HCl sampai terjadi perubahan warna.



Setelah terjadi perubahan warna, ditambahkan 2 – 3 tetes indikator MO.



Dilanjutkan titrasi sampai terjadi perubahan warna kembali (untuk memperjelas TE 2, didihkan larutan saat TE 2 hampir tercapai, kemudian dinginkan. Setelah dingin, dilanjutkan titrasi sampai terjadi perubahan warna)



Percobaan diulang 3 kali.



Dihitung kadar Na2CO3 (%) dalam soda dengan rumus berikut:

D. Nitrimetri

, / ,

%

Nitrimetri adalah metode penetapan kadar suatu zat dengan menggunakan larutan baku NaNO2 (sodium nitrit). Metode ini digunakan dalam analisa senyawa-senyawa organik, khususnya senyawa amina primer. Pemeriksaan didasari oleh reaksi antara fenil amina primer (aromatik) dengan natrium nitrit. Dalam suasana asam reaksi ini akan membentuk garam diazonium, sehingga dikenal juga dengan nama reaksi diazotasi.

NaNO2 + HCl Ar-NH2 + HNO2 + HCl


NaCl + HNO2 Ar-N2Cl + H2O

71

Kimia Analisa 2

Reaksi ini tidak stabil pada suhu ruangan, karena garam diazonium yang terbentuk mudah terdegradasi membentuk senyawa fenol dan gas nitrogen. Untuk mengatasinya, reaksi dilakukan pada suhu <150C. Reaksi diazotasi dapat dipercepat dengan penambahan garam kalium bromida. Titik ekivalen ditunjukkan dengan adanya perubahan warna dari pasta kanji iodida atau kertas iodida sebagai indikator luar. Jika senyawa fenil sudah bereaksi sepenuhnya, akan terjadi kelebihan asam nitrit. Kelebihan asam nitrit ini akan bereaksi dengan iodida, dan merubahnya menjadi iodin, diikuti dengan perubahan warna menjadi biru. Penetapan titik akhir juga dapat ditunjukkan menggunakan campuran tropiolin dan metilen blue sebagai indikator dalam larutan. E. Kompleksometri Titrasi kompleksometri merupakan metode penetapan kadar suatu zat berdasarkan terbentuknya senyawa kompleks. Dalam titrasi ini sampel bereaksi dengan titran membentuk senyawa kompleks. Salah satu zat pembentuk senyawa kompleks yang sering digunakan sebagai titran adalah ethylene diamine tetra acetic acid (EDTA). 1) Standarisasi larutan EDTA dengan larutan CaCl2  Disiapkan larutan standar CaCl2 0,1 M dengan cara melarutkan 0,25 gr CaCO3 dengan 25 ml aquades dalam beaker glass 250 ml. ditambahkan 1 ml HCl pekat melalui dinding gelas dan tutup dengan kaca arloji. Dicuci gelas arloji dengan aquades (air bekas cucian ditampung dalam beaker glass yang berisi larutan), kemudian dituangkan ke dalam labu ukur 250 ml, diencerkan dengan aquades hingga tanda batas.  Disiapkan larutan EDTA 0,01 M dengan cara melarutkan 3,8 gr Na2EDTA.2H2O (BM = 372) dengan aquades dalam labu ukur 1000 ml.  Diambil 25,00 ml larutan CaCl2, dituangkan ke dalam erlenmeyer 250 ml, ditambahkan 1,0 ml larutan buffer (pH 10) dan 2 – 3 tetes indikator EBT, larutan akan berwarna merah.  Dititrasi CaCl2 tersebut dengan larutan EDTA yang telah disiapkan sampai warna berubah menjadi biru  Pemeriksaan diulang 3 kali 72


Kimia Analisa 2



Dihitung molaritas larutan EDTA

2) Penentuan total kesadahan dalam air laut

Prinsip: Menentukan konsentrasi total kesadahan dalam air laut secara kompleksometri dengan menitrasi air laut menggunakan larutan standar EDTA Cara kerja: 

Diambil 2,00 ml air laut, dimasukkan kedalam erlenmeyer 250 ml, ditambahkan 25 ml aquades.



Ditambahkan 1,0 ml larutan buffer pH 10 dan 2 – 3 tetes indikator EBT kedalam sampel, larutan akan menjadi merah.



Dititrasi sampel dengan larutan standar EDTA sampai terjadi perubahan warna menjadi biru.



Percobaan diulang 3 kali



Dihitung kesadahan dalam air laut menggunakan rumus berikut:


73

Kimia Analisa 2

KEGIATAN BELAJAR 4 : Analisa Kualitatif Anion dan Kation serta golongan senyawa organik

Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari materi ini, para siswa diharapkan mampu: a) Memahami prinsip analisa kualitatif anion dan kation serta golongan senyawa organik b) Melakukan analisa kualitatif anion dan kation serta golongan senyawa organik

Uraian Materi

A

nalisis kualitatif adalah suatu proses analisa yang dilakukan untuk mencari keberadaan suatu unsur kimia dalam suatu bahan contoh (sampel). Terdapat dua aspek penting dalam analisa kualitatif, yaitu pemisahan dan identifikasi. Karena unit ini akan membahas tentang analisa kualitatif terhadap kation dan anion, sebelumnya harus dipahami dulu pengertian tentang atom dan ion. Atom adalah partikel terkecil penyusun suatu benda. Di dalam atom terdapat sub-atom, yaitu partikel penyusun atom yang ukurannya lebih kecil. Setiap atom memiliki inti, yang terdiri dari proton dan neutron, dan dikelilingi oleh elektron, yang bergerak cepat di sekitar inti. Berdasarkan penjabaran ini, dapat dikatakan bahwa proton, neutron, dan elektron merupakan bagian terkecil dari atom. Ion adalah sekumpulan atom yang mengandung muatan listrik. Ion bermuatan negatif yang dapat menangkap elektron disebut anion. Sedangkan ion bermuatan positif, yang dapat kehilangan elektron disebut kation. Proses penangkapan atau pelepasan elektron ini

n+

n-

ditandai dengan simbol atau , dimana n menunjukkan jumlah elektron yang tertangkap atau terlepas.

74


Kimia Analisa 2

A. Sistematika analisis kation Untuk tujuan analisis kualitatif secara sistematik, kation-kation diklasifikasikan berdasarkan sifat-sifat kation tersebut terhadap beberapa pereaksi (reagensia). Dengan memakai reagensia golongan secara sistematis, dapat kita tetapkan ada tidaknya kationkation, dan golongan ini juga dipisahkan untuk pemeriksaan lebih lanjut. Reagensia golongan yang dipakai untuk klasifikasi kation yang paling umum adalah:    

HCl (asam klorida) H2S (hidrogen sulfida) (NH4)2S (amonium sulfida) (NH4)2CO3 (amonium karbonat)

Klasifikasi didasarkan pada reaksi kation dengan reagensiareagensia tersebut, yang ditandai dengan pembentukan endapan. Bisa dikatakan bahwa klasifikasi kation yang paling umum didasarkan pada perbedaan kelarutan dari klorida, sulfida, dan karbonat dari kation tersebut. Kelima golongan kation dan ciri-ciri khasnya adalah sebagai berikut: 



Golongan I. kation golongan ini membentuk endapan dengan asam klorida encer. Ion-ion golongan ini adalah: a) Timbal b) Merkurium (I) c) Raksa d) Perak Golongan II. Tidak bereaksi dengan asam klorida, tetapi membentuk endapan dengan hidrogen sulfida dalam suasana asam mineral encer. Ion-ion golongan ini adalah: a) Merkurium (II) b) Tembaga c) Bismut d) Kadmium e) Arsenik (III) f) Arsenik (V) g) Stibium (III) h) Stibium (V) i) Timah (II)


75

Kimia Analisa 2

j) Timah (III) k) Timah (IV) Keempat ion pertama merupakan sub golongan IIa dan enam yang terakhir termasuk golongan IIb.

76



Golongan III. Kation golongan ini tidak bereaksi dengan asam encer, atau hidrogen sulfida dalam suasana asam mineral encer. Namun kation kelompok ini membentuk endapan dengan amonium sulfida dalam suasana netral atau amoniakal. Kationkation golongan ini adalah: a) Kobalt (II) b) Nikel (II) c) Besi (II) d) Besi (III) e) Kromium (III) f) Aluminium g) Zink h) Mangan (II)



Golongan IV. Kation golongan ini tidak bereaksi dengan reagensia golongan I, II, dan III. Kation-kation ini membentuk endapan dengan amonium karbonat dengan adanya amonium klorida (dalam suasana asam atau sedikit asam). Kation-kation golongan ini yaitu: a) Kalsium b) Strontium c) Barium



Golongan V. kation-kation umum, yang tidak bereaksi dengan reagensia-reagensia golongan sebelumnya, merupakan golongan kation yang terakhir, yang meliputi: a) Magnesium b) Natrium c) Kalium d) Amonium e) Litium f) Hidrogen


Kimia Analisa 2

B. Golongan I 1) Timbal (Pb; Ar = 207,19) Timbal adalah logam berwarna abu-abu kebiruan. Mudah larut dalam asam nitrat yang kepekatannya sedang (8M), dan membentuk nitrogen oksida: 3Pb2+ + 6NO-3 + 2NO + 4H2O

3Pb + 8HNO3

Gas nitrogen (II) yang tidak berwarna, akan teroksidasi di udara menjadi nitrogen oksida berwarna merah: 2NO (tak berwarna) + O2

2NO2 (merah)

Reaksi-reaksi ion timbal (II) Larutan timbal nitrat (0,25 M) atau timbal asetat (0,25 M) dapat digunakan untuk mempelajari reaksi-reaksi ini a) Asam klorida encer: terbentuk endapan putih dalam larutan dingin dan tak terlalu encer: Pb2+ + 2Cl-

PbCl2

b) Hidrogen sulfida dalam suasana netral atau asam encer: endapan hitam timbal sulfida: Pb2+ + H2S

PbS

+ 2H+

c) Larutan amoniak: endapan putih timbal hidroksida: Pb2+ + 2NH3 + 2H2O

Pb(OH)2

+ 2NH4+

d) Natrium hidroksida: endapan putih timbal hidroksida: Pb2+ + 2OH-

Pb(OH)2

e) Asam sulfat encer: endapan putih timbal sulfat: Pb2+ + SO42-


PbSO4

77

Kimia Analisa 2

f)

Kalium kromat dalam larutan netral, asam asetat, atau amoniak: endapan kuning timbel kromat:

Pb2+ + CrO42-

PbCrO4

g) Kalium iodida: terbentuk endapan kuning timbal iodida Pb2+ + 2I-

PbI2

h) Natrium sulfit dalam larutan netral: endapan putih timbal sulfit Pb2+ + SO32+

PbSO3

2) Merkuri atau Raksa, (Hg; Ar = 200,59) Merkurium adalah logam cair putih perak (pada suhu biasa). Tidak bereaksi dengan HCl atau asam sulfat encer (2M), tetapi mudah bereaksi dengan asam nitrat. Asam nitrat dingin dengan kepekatan sedang (8M) bersama merkurium yang berlebihan akan menghasilkan ion merkurium (II). 6Hg + 8HNO3

3Hg2+ + 2NO + 6NO3- + 4H2O

Reaksi ion merkurium (I) Larutan merkurium (I) nitrat (0,05M) dapat dipakai untuk mempelajari reaksi-reaksi ini. a) HCl encer atau klorida-klorida terlarut: endapan putih merkurium (I) klorida (kalomel) Hg22+ + 2Cl-

Hg2Cl2

b) Hidrogen sulfida dalam suasana netral atau asam encer: endapan hitam merkurium (II) sulfida dan logam merkurium Hg22+ + H2S

Hg + HgS + 2H+

c) Larutan amoniak: endapan hitam campuran logam merkurium dan merkurium (II) amidonitrat basa

2Hg22+ 78

+

NO3-

+ 4NH3 + H2O

NH2 HgO.Hg NO3

+ 2Hg + 3NH4+


Kimia Analisa 2

d) Natrium hidroksida: endapan hitam merkuri oksida Hg22+ + 2OH-

Hg2O + H2O

e) Kalium kromat dalam larutan panas: endapan kristalin merah merkurium (I) kromat Hg22+ + CrO42f)

Hg2CrO4

Kalium Iodida, ditambahkan perlahan-lahan dalam larutan dingin: endapan kuning merkurium (I) karbonat Hg22+ + 2I-

Hg2I2

3) Perak (Ag; Ar = 107,868) Perak adalah logam putih, dapat ditempa, dan liat. Titik leburnya pada suhu 960,50C. tidak larut dalam HCl, asam sulfat encer (1M) atau asam nitrat encer (2M). larut dalam asam nitrat yang lebih pekat (8M). Reaksi-reaksi ion perak (I) Larutan perak nitrat 0,1 M dapat dipakai dalam percobaan ini. a) HCl encer (atau klorida-klorida terlarut): endapan putih perak klorida Ag+ + Cl-

AgCl

b) Hidrogen sulfida (gas atau larutan jenuh) dalam suasana netral atau asam: endapan hitam perak sulfida 2Ag+ + H2S

Ag2S

+ 2H+

c) Larutan amoniak: endapan coklat perak oksida 2Ag+ + 2NH3 + H2O

Ag2O

+ 2NH4

d) Natrium hidroksida: endapan coklat perak oksida 2Ag+ + 2OH-

Ag2O

+ H2O

e) Kalium iodida: endapan kuning perak iodida Ag+ + IDirektorat Pembinaan SMK 2013

AgI

79

Kimia Analisa 2

f) Kalium kromat dalam larutan netral: endapan merah perak kromat 2Ag+ + CrO42-

Ag2CrO4

C. Golongan II 1) Merkurium (II) Reaksi-reaksi ion merkurium (II) a) Hidrogen sulfida (gas atau larutan jenuh): dengan adanya HCl encer, mula-mula akan terbentuk endapan putih merkurium (II) klorosulfida (a) yang akan terurai bila ditambahkan hidrogen sulfida lebih lanjut, dan akhirnya terbentuk endapan hitam merkurium (II) sulfida (b) 3Hg2+ + 2Cl- + 2H2S

Hg3S2Cl2

Hg3S2Cl2

3HgS

+ H2S

+ 4H+

+ 2H+ + 2Cl-

(a) (b)

b) Larutan amoniak: endapan putih dengan komposisi tercampur; pada dasarnya terdiri dari merkurium (II) oksida dan merkurium (II) amidonitrat: 2Hg2+ + NO3- + 4NH3 + H2O

HgO.Hg(NH2)NO3 + 3NH4+

c) Natrium hidroksida, ditambahkan dalam jumlah sedikit: endapan merah kecoklatan dengan komposisi berbedabeda; jika ditambahkan dalam jumlah yang stoikiometris, endapan berubah menjadi kuning ketika terbentuk merkurium (II) oksida: Hg2+ + 2OH-

HgO + H2O

d) Kalium iodida, ditambahkan perlahan-lahan kepada larutan: endapan merah merkurium (II) iodida Hg2+ + 2I-

80

HgI2


Kimia Analisa 2

2) Bismut (Bi; Ar = 208,98) Bismut adalah logam berwarna putih kemerah-merahan, kristalin, dan getas. Titik leburnya 271,50C. tidak larut dalam HCl, tetapi larut dalam asam pengoksida seperti asam nitrat pekat atau asam sulfat panas. Hidroksidanya, Bi(OH)3, merupakan basa lemah, karena itu garam-garam bismut mudah terhidrolisis: Bi3+ + H2O

BiO+ + 2H+

Reaksi-reaksi ion bismut (III) Reaksi dapat dipelajari menggunakan larutan bismut (III) nitrat 0,2M, yang mengandung kira-kira 3 – 4% asam nitrat. a) Hidrogen sulfida (gas atau larutan air jenuh): endapan hitam bismut sulfida: 2Bi3+ + 3H2S

Bi2S3

+ 6H+

b) Larutan amoniak: garam basa putih dengan berbagai komposisi: Bi3+ + NO3- + 2NH3 + 2H2O

Bi(OH)2NO3 + 2NH4+

c) Natrium hidroksida: endapan putih bismut (III) hidroksida Bi3+ + 3OH-

Bi(OH)3

d) Kalium Iodida ditambahkan tetes demi tetes: endapan hitam, bismut (III) iodida: Bi3+ + 3I-

BiI3

3) Tembaga (Cu: Ar = 63,54) Tembaga adalah logam merah muda yang lunak, dapat ditempa dan liat. Melebur pada suhu 10380C. tidak larut dalam HCl dan asam sulfat encer. Larut dengan mudah dalam asam nitrat yang sedang kepekatannya (8M). Reaksi-reaksi ion tembaga (II) Reaksi-reaksi ini dapat dilakukan dengan menggunakan larutan tembaga (II) sulfat. Direktorat Pembinaan SMK 2013

81

Kimia Analisa 2

a) Hidrogen sulfida (gas atau larutan air jenuh); endapan hitam tembaga sulfida: Cu2+ + H2S CuS + 2H+

2Cu2+

b) Larutan amoniak, ditambahkan dalam jumlah yang sangat sedikit: endapan biru tembaga sulfat basa: + SO42- + 2NH3 + 2H2O Cu(OH)2.CuSO4 + 2NH4c) Natrium hidroksida dalam larutan dingin: endapan biru tembaga (II) hidroksida: Cu2+ + 2OHCu(OH)2 d) Kalium iodida: mengendapkan tembaga (I) iodida yang putih, tetapi larutannya berwarna coklat tua karena terbentuknya ion-ion tri-iodida: 2Cu2+ + 5I2CuI + I3-

4) Kadmium (Cd: Ar = 112,40) Kadmium adalah logam putih perak, dapat ditempa dan liat. Melebur pada suhu 3210C. larut dengan lambat dalam asam encer dengan melepaskan hidrogen. Reaksi ion kadmium a) Hidrogen sulfida (gas atau larutan air jenuh): endapan kuning kadmium sulfida: Cd2+ + H2S CdS + 2H+ b) Larutan amoniak bila ditambahkan tetes demi tetes: endapan putih kadmium hidroksida Cd2+ + 2NH3 + 2H2O Cd(OH)2 + 2NH4+ c) Natrium hidroksida: endapan putih kadmium (II) hidroksida Cd2+ + 2OHCd(OH)2 d) Kalium iodida: tidak membentuk endapan

82


Kimia Analisa 2

5) Arsenik (As; Ar = 74,92) – Arsenik (III) Arsenik adalah zat padat berwarna abu-abu seperti baja, getas dan memiliki kilap logam. Jika dipanaskan, arsenik akan bersublimasi dan mengeluarkan aroma seperti bawang putih yang khas. Jika dipanaskan dalam aliran udara bebas, arsenik terbakar dengan nyala biru, dan menghasilkan asap putih arsenik (III) oksida, As4O6. Reaksi-reaksi ion arsenik (III) a) Hidrogen sulfida: endapan kuning arsenik (III) sulfida: 2As3+ + 3H2S As2S3 + 6H+ b) Perak nitrat: endapan kuning perak arsenit dalam larutan netral (berbeda dengan arsenat) AsO33- + 3Ag+ Ag3AsO3 c) Kalium tri-iodida (larutan iod dalam kalium iodida): mengoksidasikan ion arsenit sambil menghilangkan warna. AsO33- + I3- + H2O AsO43- +3I- + 2H+ Arsenik (As; Ar = 74,92) – Arsenik (V) Sifat-sifat arsenik telah dijelaskan sebelumnya. Reaksi-reaksi ion arsenat a) Hidrogen sulfida: tidak terjadi endapan segera dengan adanya HCl encer. Jika aliran gas diteruskan, campuran arsenik (III) sulfida, As2S3 dan belerang mengendap dengan lambat. Pengendapan akan lebih cepat dalam larutan panas. AsO43- + H2S AsO33- + S + H2O 2AsO33- + 3H2S + 6H+ As2S3 + 6H2O b) Larutan perak nitrat: endapan merah-coklat perak arsenat Ag3AsO4 AsO43- + 3Ag+ Ag3AsO4 c) Campuran magnesia: endapan kristalin putih magnesium amonium arsenat dari larutan netral atau amoniakal (berbeda dengan arsenit) AsO43- + Mg2+ + NH4+ MgNH4AsO4


83

Kimia Analisa 2

Uji-Uji Khusus untuk Arsenik yang Berjumlah Sedikit Uji-uji ini dapat digunakan untuk semua senyawa arsenik, dan memegang peranan penting dalam analisis forensik 

  



Uji Marsh. Harus dilakukan dalam kamar asam, karena menghasilkan arsina (AsH3) suatu gas tak berwarna, yang sangat beracun, dengan bau seperti bawang putih. Uji Gutzeit. Pada dasarnya merupakan modifikasi dari uji Marsh. Uji Fleitmann. Uji ini dilakukan berdasarkan reduksi senyawasenyawa arsenik oleh hidrogen. Uji Reinsch. Menggunakan sepotong tembaga yang dididihkan bersama suatu senyawa arsenik (III), kemudian diasamkan dengan HCl pekat. Arsenik akan mengendap diatas tembaga dalam bentuk selaput abu-abu tembaga arsenida, Cu5As2. Uji kering (Uji pipa tiup). Senyawa arsenik bila dipanaskan di atas arang dengan natrium karbonat, menghasilkan kerak putih arsenik (III) oksida, dan timbul bau seperti bawang putih.

D. Analisis Anion 1) Karbonat, CO32Semua karbonat normal, kecuali karbonat dari logam-logam alkali serta amonium, tidak larut dalam air. Hidrogen karbonat atau bikarbonat dari kalsium, strontium, barium, magnesium, dan mungkin dari besi ada dalam larutan air. Reaksi-reaksi ion karbonat a) HCl encer: terjadi penguraian disertai terbentuknya buih, karena adanya pelepasan karbon dioksida: CO32- + 2H+ CO2 + H2O Gas ini dapat diidentifikasi dari sifatnya yang mengeruhkan air kapur. b) Larutan barium klorida (atau kalsium klorida): endapan putih barium (atau kalsium) karbonat: CO32- + Ba2+ BaCO3 CO32- + Ca2+ CaCO3 c) Larutan perak nitrat: endapan putih perak karbonat: CO32- + 2Ag+ Ag2CO3 84


Kimia Analisa 2

2) Hidrogen Karbonat (HCO3-) Kebanyakan reaksi hidrogen karbonat adalah serupa dengan reaksi karbonat. Uji yang diuraikan di sini cocok untuk membedakan antara hidrogen karbonat dari karbonat. Larutan 0,5M natrium hidrogen karbonat (NaHCO3) atau kalium hidrogen karbonat (KHCO3) yang baru dibuat, dapat dipakai untuk mempelajari reaksi-reaksi ini. a) Pendidihan: bila dididihkan, hidrogen karbonat terurai 2HCO3-

CO32- + H2O + CO2

b) Magnesium sulfat: penambahan magnesium sulfat ke dalam larutan hidrogen karbonat yang dingin tidak menimbulkan pengendapan, sedangkan endapan putih magnesium karbonat (MgCO3), terbentuk dengan karbonat normal. Dengan memanaskan campuran, terbentuk endapan putih magnesium karbonat. Mg2+ + 2HCO3-

MgCO3

+ H2O + CO2

3) Sulfit, SO32Hanya sulfit dari logam alkali dan dari amonium yang larut dalam air. Sulfit dari logam lain hanya larut sedikit atau tidak larut. Larutan natrium sulfit, Na2SO3. 7H2O (0,5M) yang baru dibuat, dapat dipakai untuk mempelajari reaksi-reaksi ini. a) Asam klorida encer (atau asam sulfat encer): terjadi penguraian, lebih cepat dengan dipanaskan, disertai pelepasan belerang dioksida: SO32- + 2H+ SO2 + H2O b) Larutan barium klorida: endapan putih barium sulfit SO32- + + Ba2+ BaSO3 c) Larutan perak nitrat: mula-mula tak terjadi perubahan yang dapat dilihat, karena pembentukan ion-ion sulfitoargentat SO32- + Ag+ [AgSO3]-


85

Kimia Analisa 2

Dengan menambahkan reagensia yang lebih banyak, akan terbentuk endapan kristalin putih, perak sulfit: [AgSO3]- + Ag+ Ag2SO3 E. Analisis Kualitatif Senyawa Organik Istilah senyawa organik muncul dari pendapat yang dianut pada masa lalu, yaitu bahwa senyawa-senyawa kimia terbagi menjadi dua golongan besar:  

Senyawa yang berasal dari makhluk hidup, senyawa ini dinamakan senyawa organik Senyawa yang diperoleh dari mineral, dinamakan senyawa anorganik

Berdasarkan pendapat tersebut, yang diartikan sebagai kimia organik adalah cabang ilmu kimia yang mengkaji senyawa-senyawa yang dihasilkan oleh makhluk hidup atau organisme. Pengertian ini hanya berlaku sampai pertengahan abad 19. Sejarah perkembangan ilmu kimia organik berubah total saat Wohler berhasil mensintesis urea (senyawa organik) dari amonium sianat (senyawa anorganik). Ini menunjukkan bahwa senyawa organik tidak selalu berasal dari organisme. Namun begitu, ada satu fakta penting yang menjadi pedoman untuk penggolongan senyawa kimia. Di dalam senyawa organik selalu terdapat unsur karbon (C). Berdasarkan hal inilah, sebutan untuk senyawa organik dirubah menjadi senyawa karbon. Meskipun begitu, sampai saat ini istilah senyawa organik masih tetap dipertahankan, walaupun dengan pengertian yang berbeda. Cabang dari ilmu kimia yang mempelajari berbagai aspek dalam senyawa organik disebut kimia organik. Dengan demikian, maka yang diartikan sebagai senyawa organik adalah senyawa-senyawa yang dibentuk oleh unsur karbon. Senyawa organik harus dipisahkan pembahasannya dari senyawa lain karena jumlahnya yang demikian besar. Seiring berjalannya waktu, semakin banyak senyawa organik yang dapat disintesis oleh manusia, sehingga meruntuhkan mitos bahwa senyawa ini hanya berasal dari makhlukk hidup. Penyebutan “senyawa karbon” dilakukan oleh para ilmuwan untuk menggantikan “senyawa organik”.

86


Kimia Analisa 2

Penggolongan Senyawa Karbon Keragaman senyawa karbon ditentukan oleh kemampuan atomatom karbon untuk saling berikatan membentuk rantai atom karbon. Mengingat banyaknya jumlah senyawa organik yang ada, maka untuk mempermudah pembelajarannya, dilakukan klasifikasi. Klasifikasi ini dilakukan berdasarkan kesamaan sejumlah senyawa organik dalam hal tertentu. Klasifikasi yang umum digunakan adalah berdasarkan: a) Kerangka atom karbon yang terdapat dalam struktur kimia b) Jenis-jenis unsur penyusunnya c) Gugus fungsi yang dimilikinya Berdasarkan kerangka digolongkan menjadi:   

karbonnya,

senyawa

karbon

dapat

Senyawa karbon alifatik, yaitu senyawa karbon yang memiliki rantai karbon terbuka, lurus atau menyamping. Senyawa karbon alisiklik, yaitu senyawa karbon yang memiliki rantai karbon tertutup atau melingkar Senyawa karbon aromatik, yaitu senyawa karbon dengan rantai karbon tertutup yang memiliki stabilitas lebih dibanding senyawa karbon alisiklik

Metode analisa yang digunakan untuk senyawa organik akan dibahas pada kelas berikutnya dalam mata pelajaran yang lebih spesifik.


87

Kimia Analisa 2

KEGIATAN BELAJAR 5 : Stoikiometri, Gravimetri, Titrasi, Spektrofotometri

Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari materi ini, para siswa diharapkan mampu: a) Memahami perhitungan stoikiometri, penetapan kadar secara gravimetri, titrasi, dan spektrofotometri b) Melakukan perhitungan stoikiometri, dan melakukan penetapan kadar zat secara gravimetri dan titrimetri

Uraian Materi A. Stoikiometri Salah satu aspek penting pada reaksi kimia adalah hubungan kuantitatif antara zat-zat yang terlibat dalam reaksi kimia tersebut, baik pereaksinya maupun hasil reaksinya. Metode yang digunakan untuk melakukan pengukuran terhadap hubungan kuantitatif ini dikenal dengan nama stoikiometri (stoicheon = unsur; metron = mengukur). Stoikiometri sangat penting dalam ilmu kimia. Seringkali kita harus mereaksikan sejumlah zat (zat X) untuk menghasilkan sejumlah zat baru (zat Y). Pertanyaannya adalah, jika kita memiliki sejumlah gram zat X, berapa gramkah zat Y yang akan dihasilkan? Untuk menjawab pertanyaan ini kita memerlukan stoikiometri. 1) Konsep Mol Dalam ilmu kimia, perhitungan jumlah partikel, seperti atom dan molekul, umumnya melibatkan bilangan yang sangat besar. Untuk menghitungnya secara cepat, kita perlu mengetahui massa setiap atom dan molekul. Massa atom (Ar) dapat dilihat pada tabel periodik. Sementara untuk menentukan massa molekul (Mr), dapat dilakukan dengan menjumlahkan seluruh massa atom dalam senyawa tersebut. 88


Kimia Analisa 2

Sebagai contoh, senyawa amoniak (NH3) tersusun dari tiga atom hidrogen dan satu atom nitrogen. Jika kita lihat pada pada tabel periodik, dapat dilihat bahwa massa satu atom hidrogen = 1,008 sma (satuan massa atom), dan massa satu atom nitrogen adalah 14,00 sma. Dengan demikian, massa satu molekul amoniak adalah: (3 x Ar H) + (1 x Ar N) = (3 x 1,008) + (1 x 14,00) = 17,024 sma Dalam kehidupan sehari-hari, kita menggunakan istilah tertentu untuk menyatakan jumlah. Demikian pula dalam ilmu kimia, dibutuhkan satuan yang sesuai dan dapat digunakan untuk ukuran atom dan molekul yang sangat kecil. Satuan yang digunakan adalah mol. Kata mol ini mewakili suatu bilangan, yaitu 6,022 x 1023. Bilangan ini dikenal dengan nama Bilangan Avogadro, sesuai dengan nama ilmuwan yang meletakkan dasar (prinsip) mol tersebut, yaitu Amedeo Avogadro. Untuk atom, satu mol adalah massa atom yang dinyatakan dalam gram. Sedangkan untuk senyawa, satu mol adalah massa senyawa dalam satuan gram. Misal: Mr air adalah 18, 015 sma. Maka dapat dikatakan bahwa:  

1 mol air setara dengan 18,015 gr air Dalam 18,015 gr air terdapat 6,022 x 1023 molekul air

2) Asas-Asas dalam Stoikiometri Terdapat 4 hukum dasar yang berlaku dalam perhitungan kimia, yakni:  Hukum kekekalan massa (hukum Lavoisier)  Hukum perbandingan tetap (hukum Proust)  Hukum perbandingan volume (hukum Gay Lussac)  Hukum Avogadro Hukum kekekalan Massa “Massa zat sebelum reaksi adalah sama dengan massa zat setelah reaksi” S + O2

SO2

1 mol sulfur bereaksi dengan 1 mol O2 membentuk 1 mol SO2. Dalam reaksi ini, massa total reaktan sama dengan massa Direktorat Pembinaan SMK 2013

89

Kimia Analisa 2

produk yang dihasilkan. Misal: 32 gr sulfur akan bereaksi dengan 32 gr O2 membentuk 64 gr SO2 Hukum perbandingan tetap “Perbandingan massa unsur-unsur pembentuk senyawa selalu tetap, sekalipun dibuat dengan cara yang berbeda” S + O2

SO2

Perbandingan massa S terhadap massa O2 untuk membentuk SO2 adalah 32 gram S berbanding 32 gram O2 (1:1). Hal ini berarti, setiap satu gr S tepat dapat bereaksi dengan satu gram O2 membentuk 2 gram SO2. Jika tersedia 50 gr S, dibutuhkan 50 gr O2 untuk membentuk 100 gr SO2. Hukum perbandingan volume Hukum ini hanya berlaku pada reaksi kimia yang melibatkan materi berbentuk gas. “pada suhu dan tekanan yang sama, perbandingan volume gas pereaksi dengan volume gas hasil reaksi merupakan bilangan bulat dan sederhana (sama dengan perbandingan koefisien reaksinya)” N2 + 3H2

2NH3

Perbandingan volume gas sama dengan perbandingan koefisien reaksinya. Hal ini berarti, setiap satu ml gas N2 tepat bereaksi dengan 3 ml gas H2 membentuk 2 ml gas NH3. Dengan demikian, untuk memperoleh 50 L gas NH3 diperlukan 25 L gas N2 dan 75 L gas H2. Hukum Avogadro Hanya berlaku pada reaksi kimia yang melibatkan unsur atau senyawa gas. “Pada suhu dan tekanan yang sama, gas-gas yang volumenya sama mengandung jumlah mol yang sama.” Hukum ini berhubungan erat dengan hukum Gay Lussac. N2 + 3H2

2NH3

Perbandingan mol sama dengan perbandingan koefisien reaksinya. berarti, setiap 1 mol gas N2 tepat bereaksi dengan 3 mol gas H2 membentuk 2 mol gas NH3. Perbandingan volume gas sama dengan perbandingan koefisien reaksinya. berarti, 90


Kimia Analisa 2

setiap 1L gas N2 bereaksi tepat dengan 3 L gas H2 membentuk 2 L gas NH3. Dengan kata lain, perbandingan mol gas sama dengan perbandingan volume gas. Perhitungan Kimia Hukum-hukum dasar kimia dan persamaan reaksi telah memberikan dasar pemahaman tentang bagaimana suatu reaksi berlangsung, berapa banyak zat-zat yang dibutuhkan, dan berapa banyak zat yang terbentuk. Hukum-hukum ini berlaku untuk zat padat, cair, maupun gas. Contoh Reaksi antara hidrogen dengan nitrogen dalam pembentukan senyawa amoniak: H2 + N2

NH3

Reaksi ini harus disetimbangkan terlebih dulu dengan koefisien reaksi sebagai berikut: 3H2 + 1N2

2NH3

Angka 3, 1, dan 2 adalah koefisien reaksi yang digunakan untuk menyetimbangkan reaksi (angka 1 tidak perlu ditulis). Nitrogen memiliki valensi 2, sedangkan hidrogen bervalensi satu. Untuk menghasilkan amoniak sesuai kaidah kesetimbangan, dibutuhkan hidrogen dan nitrogen dengan perbandingan 3 banding 1. Dapat dikatakan bahwa koefisien reaksi ini mewakili: a) Jumlah spesifik dari setiap zat b) Rasio dari reaktan dan produk Koefisien reaksi juga dapat digunakan untuk menghitung mol dari unsur atau senyawa yang terlibat dalam reaksi. Contoh: Dari reaksi: 3H2 + 1N2

2NH3

Berapa mol N2 dibutuhkan untuk bereaksi dengan 7,5 mol H2 agar terbentuk amoniak dalam jumlah seimbang?


91

Kimia Analisa 2

Jawab: Diketahui: 

mol H2 = 7,5 mol



koefisien reaksi N2 = 1

 koefisien reaksi H2 = 3 maka: 2

7,5

= 2,5 mol

1 2 3 2

Jadi kita dapat mencari hubungan kuantitatif antara tiap zat yang terlibat dalam reaksi, termasuk produk atau hasil akhir reaksi. Contoh lain: 3H2 + 1N2

2NH3

Berapa mol H2 diperlukan untuk menghasilkan 0,8 mol NH3? Jawab: mol H2 diperlukan = 0,8 mol NH3 x = 1,2 mol

Contoh-contoh di atas merupakan cara menghitung mol berdasarkan mol.

Perhitungan Lain 3H2 + 1N2

2NH3

Berapa gram NH3 dihasilkan jika N2 yang direaksikan sebanyak 42 gram?

92


Kimia Analisa 2

Jawab: - Langkah 1: Hitung mol nitrogen

2

2

2

42

2

1,5

- Langkah 2: Hitung mol NH3

3

1,5

3

- Langkah 3: Hitung gram NH3

3

3

3

3

1

1 2 28

2

2

2 3 1 2

51

1

3

3

B. Gravimetri Gravimetri adalah metode analisis kuantitatif unsur atau senyawa berdasarkan bobotnya. Proses ini diawali dengan pengendapan, diikuti dengan pemisahan dan pemanasan endapan, diakhiri dengan penimbangan. Untuk memperoleh keberhasilan dalam analisa secara gravimetri, ada tiga hal yang harus diperhatikan:   

Unsur atau senyawa yang ditentukan harus terendapkan secara sempurna Bentuk endapan yang ditimbang harus diketahui dengan pasti rumus molekulnya Endapan yang diperoleh harus murni dan mudah ditimbang


93

Kimia Analisa 2

Tahapan dalam analisis gravimetri adalah sebagai berikut: a) Pelarutan sampel (untuk sampel padat) b) Pembentukan endapan dengan cara menambahkan pereaksi pengendap secara berlebih agar semua unsur/senyawa terendapkan oleh pereaksi. Proses ini dilakukan pada suhu dan pH tertentu yang merupakan kondisi optimum reaksi pengendapan. c) Penyaringan endapan d) Pencucian endapan, dengan cara menyiram endapan dalam penyaring dengan larutan tertentu e) Pengeringan endapan hingga mencapai berat konstan f) Penimbangan endapan g) Perhitungan Rumus yang digunakan adalah sebagai berikut:

Kadar unsur/senyawa (%) =

94

/

/

%

.

Unsur/senyawa

bentuk endapan yang ditimbang

faktor gravimetri

K

KClO4

K2O

KClO4

S

BaSO4

SO4

BaSO4

Fe

Fe2O3

2

2

4 4

4

4 4

2 3 2 3 Direktorat Pembinaan SMK 2013

Kimia Analisa 2

Fe3O4

Fe2O3

Mg

Mg2P2O7

KAlSi3O8

SiO2

2 3

3 4 2 3

2 2 2 7

3

3 8 2

1) Penentuan Klorida Prinsip: Ion klorida diendapkan dari larutan asam dalam bentuk perak klorida Cl- + Ag+

AgCl

Endapan yang terbentuk mula-mula berbentuk koloid, tetapi kemudian akan menggumpal membentuk agregat. Endapan dicuci dan disaring. Sebagai pencuci digunakan larutan asam nitrat encer. Perak klorida yang terbentuk disaring melalui sintered glass crucible, bukan dengan kertas saring. Ini dilakukan untuk menghindari reduksi AgCl menjadi Ag bebas oleh karbon yang ada dalam kertas saring selama pembakaran kertas saring. Cara kerja:      

Keringkan sampel dalam oven selama satu jam pada suhu 1100C. Dinginkan sampel dalam desikator. Ditimbang sekitar 0,4 – 0,7 gram sampel tersebut dalam beaker glass 400 ml. Ditambahkan 150 ml aquades bebas klorida dan 0,5 ml (10 tetes) asam nitrat (HNO3) pekat. Diaduk hingga merata dengan batang pengaduk, tinggalkan batang pengaduk dalam beaker glass. Sampel dianggap sebagai NaCl murni. Dihitung milimol yang dibutuhkan untuk pengendapan


95

Kimia Analisa 2

Contoh: Jika sampel ditimbang sejumlah 410 mg, dan larutan AgNO3 yang akan digunakan adalah AgNO3 0,5 M, maka: mmol NaCl

= berat NaCl/Berat Molekul NaCl

= 410/58,5 = 7 mmol mmol AgNO3 = mmol NaCl mmol AgNO3 = 7 mmol jumlah larutan AgNO3 diperlukan = 7/0,5 = 14 ml 







Ditambahkan larutan AgNO3 tersebut perlahan-lahan sambil diaduk, dan lebihkan 10% penambahan larutan AgNO3. Dipanaskan beaker sampai hampir mendidih sambil diaduk larutan terus menerus, hindarkan beaker dari sinar matahari langsung. Ditambahkan satu-dua tetes larutan AgNO3 untuk mengetahui apakah semua klorida dalam sampel telah terendapkan atau belum. Bila dengan penambahan larutan menjadi keruh, ditambahkan lagi AgNO3 dan dipanaskan kembali larutan. Diperiksa kembali dengan satu-dua tetes AgNO3. Dinginkan larutan dan tutup dengan kaca arloji sekitar satu jam.

Penyaringan dan Penimbangan   

  96

Ditempatkan sintered-glass crucible (yang telah ditimbang) pada perlengkapan penghisap. Dituangkan larutan sampel yang telah diendapkan ion kloridanya ke crucible. Dicuci endapan dengan larutan HNO3 encer (0,6 ml HNO3 pekat dalam 200 ml aquades), juga sisa yang ada dalam beaker glass beberapa kali. Dikeringkan endapan dalam oven selama 2 jam pada suhu 1100C. Dinginkan dalam desikator Direktorat Pembinaan SMK 2013

Kimia Analisa 2

 

Ditimbang endapan yang telah dingin. Dihitung kadar klorida dalam sampel menggunakan rumus:

%

/

%

Gambar 5: Sintered-glass Sumber: indoeximindia.com

C. Titrasi Seperti yang telah dibahas sebelumnya, titrasi adalah salah satu metode kimia yang banyak digunakan untuk menentukan kadar suatu unsur atau senyawa dalam larutan. Titrasi dilakukan menggunakan instrumen khusus yang disebut buret.


97

Kimia Analisa 2

Gambar 6: Titrasi asam basa menggunakan buret Sumber: prenhall.com

Mengenai titrasi tidak akan dibahas lebih lanjut, karena sudah dijabarkan pada bagian sebelumnya.

98


Kimia Analisa 2

D. Spektrofotometri Cahaya Cahaya adalah radiasi elektromagnetik yang tersusun oleh gelombang. Cahaya tampak (visible) terdiri dari panjang gelombang tertentu yang mata manusia sensitif terhadapnya. Campuran dari semua panjang gelombang yang visibel ini akan nampak seperti cahaya putih. Sinar putih memiliki panjang gelombang antara 400 – 760 nm (nanometer). Jika panjang gelombang cahaya ini dipisahkan dengan suatu filter khusus, akan nampak warna tertentu sesuai panjang gelombang yang dipisahkan. Perkiraan panjang gelombang dari berbagai warna adalah sebagai berikut: PANJANG GELOMBANG WARNA (λ = LAMBDA) Ultraviolet

< 400 nm

Violet

400 – 450 nm

Biru

450 – 500 nm

Hijau

500 – 570 nm

Kuning

570 – 590 nm

Oranye/Jingga

590 – 620 nm

Merah

620 – 760 nm

Infra merah

> 760 nm


99

Kimia Analisa 2

Keterangan: 1 nanometer (nm) = 10-9 meter Warna

W

arna adalah suatu kesan visual yang timbul akibat terserapnya cahaya pada panjang gelombang tertentu oleh suatu benda pada saat benda tersebut terkena cahaya. Sisa panjang gelombang akan diteruskan (oleh obyek transparan) atau dipantulkan (oleh obyek yang buram) dan terlihat sebagai warna oleh mata. Suatu obyek nampak berwarna biru karena menyerap sebagian dari panjang gelombang daerah oranye-merah, dan meneruskan atau memantulkan panjang gelombang daerah biru, sehingga obyek tersebut nampak biru. Obyek nampak berwarna merah jika menyerap sebagian dari panjang gelombang daerah ultraviolet-biru, dan meneruskan atau memantulkan panjang gelombang daerah merah.

100

λ (nm)

Warna terabsorbsi

Warna tertransmisi (warna yang nampak)

400 – 435

Violet

Hijau – Kuning

435 – 480

Biru

Kuning

480 – 490

Biru – Hijau

Oranye

490 – 500

Hijau – Biru

Merah

500 – 560

Hijau

Ungu

560 – 580

Hijau – Kuning

Violet

580 – 595

Kuning

Biru

595 – 650

Oranye

Biru – Hijau


Kimia Analisa 2

650 – 760

Merah

Hijau - Biru

Metode analisa secara spektrofotometrik dilakukan menggunakan alat spektrofotometer. Alat ini bekerja dengan cara mengukur spektrum absorbsi (daerah warna yang diserap). Instrumen Komponen-komponen utama pada spektofotometer yaitu: a) Sumber cahaya (lampu tungsten, deuterium atau halogen) b) Selektor panjang gelombang (filter warna, grating atau prisma) c) Detektor cahaya/photo detector (barrier layer cell, Photo tube, atau Photo multipliers) d) Pembaca dan pengolah sinyal/signal reader and processor (Null Balance, Direct Readers, Digital Reader) e) Layar (screen/display) Dalam visual kolorimetrik, umumnya digunakan cahaya putih buatan atau alami sebagai sumber cahaya, dan pembacaan hasil dilakukan berdasarkan pengamatan mata dengan bantuan alat sederhana yang disebut visual comparator, atau menggunakan sederet larutan warna standar yang telah diketahui konsentrasinya. Untuk memperkecil kesalahan, dapat digunakan instrumen pembaca elektronik (photoelectric colorimeter). Alat ini biasanya bekerja pada cakupan panjang gelombang yang terbatas, dimana cahaya dengan panjang gelombang tertentu dipisahkan menggunakan filter berwarna. Alat ini dikenal juga dengan nama filter photometer. Range (rentang) panjang gelombang yang dipisahkan oleh filter berwarna dalam fotometer ini adalah sekitar 50 nm. Spektrofotometer cahaya, berbeda dengan fotometer biasa, memakai range panjang gelombang yang lebih kecil (10 nm atau kurang), sehingga instrumennya lebih rumit dan lebih mahal. Keunggulannya adalah pengukuran absorbans menjadi lebih teliti. Prosedur penggunaan filter photometer akan dipelajari langsung pada praktikum kimia klinik di kelas selanjutnya. Materi yang dipraktikkan adalah yang berhubungan dengan pemeriksaan substansi-substansi kimia dalam darah, urin, atau cairan tubuh lain.


101

Kimia Analisa 2

KEGIATAN BELAJAR 6 : Pemeriksaan Fisik Air, Penetapan Bahan Terendap dan Terapung dalam Air

Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari materi ini, para siswa diharapkan mampu: a) Memahami prosedur pemeriksaan air secara fisika b) Memahami tentang penetapan bahan terendap dan terapung dalam air c) Melakukan pemeriksaan fisik terhadap air d) Menjelaskan tentang bahan terendap dan terapung dalam air

Uraian Materi

M

akhluk hidup tak dapat lepas dari kebutuhannya akan air. Manusia dalam kehidupannya sehari-hari memerlukan air untuk berbagai keperluan seperti minum, mandi, mencuci pakaian dan peralatan rumah tangga, menyiram tanaman, serta untuk kegiatan lain yang berhubungan dengan keperluan kesehatan. Air yang ada di alam meliputi: 1) Air tanah yang berasal dari mata air atau sumur dangkal/artesis 2) Air permukaan yang disebut juga air badan air, misalnya air sungai, air danau, air waduk, dan sebagainya 3) Air laut 4) Air pemandian umum, air kolam renang, dan sebagainya Dalam mempelajari tentang air, sebelumnya perlu dipahami beberapa istilah yang banyak digunakan, antara lain:  Baku mutu lingkungan: Adalah batas atau kadar makhluk hidup, zat, energi, dan atau komponen yang ada atau harus ada dan unsur pencemar yang ditenggang adanya dalam suatu sumber daya tertentu sebagai unsur lingkungan hidup. 102


Kimia Analisa 2

 Sumber daya: unsur lingkungan hidup yang terdiri atas sumber daya manusia, sumber daya alam hayati, sumber daya alam non hayati, dan sumber daya buatan.  Pencemaran lingkungan: masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi, dan atau komponen lain ke dalam lingkungan dan atau berubahnya tatanan lingkungan oleh kegiatan manusia atau oleh proses alam, sehingga kualitas lingkungan turun sampai tingkat tertentu yang menyebabkan lingkungan menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi sesuai dengan peruntukannya.  Air baku: air dari badan air yang diolah menjadi air minum yang pada pokoknya dilakukan dengan cara koagulasi, pengendapan, penyaringan dan penyucihamaan.  Badan air: tempat dan wadah di atas permukaan daratan yang berisi dan atau menghasilkan air, yaitu rawa, danau, sungai, waduk, dan saluran air.  Baku mutu air: Batas kadar zat atau bahan pencemar yang terdapat dalam air untuk tetap berfungsi sesuai dengan golongan peruntukan air tersebut.  Pencemaran air: Keadaan air yang kemasukan makhluk hidup, zat, energi, atau komponen lain ke dalamnya oleh kegiatan menusia atau oleh proses alam sehingga mutu air berubah sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air tersebut tidak berfungsi lagi sesuai peruntukannya.  Air golongan A: Air pada sumber air yang dapat digunakan sebagai air minum secara langsung tanpa pengolahan terlebih dulu.  Air golongan B: Air yang dapat digunakan sebagai air baku untuk diolah menjadi air minum dan keperluan rumah tangga lain.  Air golongan C: Air yang dapat dipergunakan untuk keperluan perikanan dan peternakan.  Air golongan D: Air yang dapat dipergunakan untuk keperluan pertanian dan dapat dimanfaatkan untuk usaha di perkotaan, industri, dan listrik tenaga air.  Air golongan E: Air yang tidak dapat dipergunakan untuk keperluan tersebut pada perunutukkan air golongan A, B, C, dan D.  Limbah golongan I: Air limbah yang dibuang ke dalam air golongan B.  Limbah golongan II: Air limbah yang dibuang ke dalam air golongan C.  Limbah golongan III: Air limbah yang dibuang ke dalam air golongan D.  Limbah golongan IV: Air limbah yang dibuang ke dalam air golongan E.


103

Kimia Analisa 2

Penentuan standar kualitas air minum mupun air limbah berdasarkan pertimbangan: 1.

2.

3. 4.

Bahan-bahan beracun yang apabila kadarnya dalam air minum melebihi batas akan membahayakan kesehatan, misalnya: timbal, selenium, arsen, kromium, sianida, kadmium, dan air raksa. Bahan-bahan kimia spesifik yang dapat mempengaruhi kesehatan apabila kadarnya dalam air melebihi batas akan merugikan kesehatan, misalnya: fluorida, nitrat. Fluorida yang melebihi batas akan berpengaruh kurang baik terhadap gigi, sedangkan nitrat yang melebihi batas dapat menimbulkan keracunan darah pada bayi yang disebut “blue baby”. Bahan kimia atau sifat fisik yang mempengaruhi air minum yaitu mangan, tembaga, seng, kalsium, magnesium, sulfat, klorida, fenol. Bahan kimia yang merupakan petunjuk (indikator) adanya pencemaran yaitu zat organik, jumlah kebutuhan biologik akan oksigen, kebutuhan kimiawi akan oksigen, jumlah nitrogen, nitrit, fosfat.

Pada air badan air, batas syarat disesuaikan dengan peruntukannya. Selain bahan-bahan beracun, adanya pencemaran zat organik diketahui antara lain dengan memeriksa kadar oksigen terlarut (dissolved oxygen = DO), kebutuhan biologik terhadap oksigen (biologycal oxygen demand = BOD), dan kebutuhan kimiawi terhadap oksigen (chemical oxygen demand = COD). Air badan air mempunyai daya pemurnian alami (self purification). Bila kemasukan bahan pencemar akan diuraikan secara biologik oleh mikroorganisme yang ada dalam air dengan bantuan oksigen terlarut menjadi hasil uraian yang stabil. Dari zat organik diuraikan menjadi senyawa nitrat, sulfat, karbonat, fosfat, dan sebagainya oleh bakteri aerob. Tetapi bila bahan pencemar organiknya terlalu tinggi, oksigen terlarut yang ada akan makin berkurang sampai mencapai titik nol. Akibatnya, yang bekerja adalah bakteri anaerob, dengan hasil akhir nitrit, amoniak, asam sulfida dan sebagainya yang menimbulkan bau karena adanya pembusukan. BOD adalah banyaknya oksigen yang diperlukan untuk mengurai zat organik dalam air secara biologik sampai menjadi senyawa yang stabil. Makin tinggi kadar zat organik dalam air, makin tinggi angka BOD. Kadar DO juga dapat dipakai sebagai indikator adanya pencemaran organik. Sedangkan angka COD menunjukkan banyaknya oksidator kuat yang diperlukan untuk mengoksidir zat organik dalam air, dihitung dalam bentuk oksigennya.

104


Kimia Analisa 2

Ilmu kimia air merupakan ilmu terapan yang memerlukan dasar ilmu kimia anorganik, kimia organik, kimia analitik, dan stoikiometri. Analisa kimia air harus dilakukan dengan akurat dan teliti, agar diperoleh hasil yang bermakna. Akurat berarti hasil yang didapat mendekati keadaan sesungguhnya, teliti artinya setiap kali pemeriksaan diulang dengan cara dan kondisi yang sama, selisih hasil yang diperoleh sedikit sekali. Untuk mendapatkan hasil yang akurat dan teliti, adanya kesalahan yang dapat mempengaruhi hasil pemeriksaan harus dicegah. Kesalahankesalahan itu antara lain: 1) Kesalahan prosedur dan orang Hal ini disebabkan teknisi laboratorium tidak mengikuti teknik analisa yang benar. Misalnya kehilangan bahan yang diperiksa secara mekanik pada tiap langkah analisa, endapan yang kurang atau terlalu banyak dicuci, pemijaran endapan pada suhu yang salah, krusibel yang belum dingin sudah ditimbang, membiarkan zat higroskopik menyerap air selama penimbangan, dan lain-lain. 2) Kesalahan alat dan reagensia Timbul karena kesalahan konstruksi timbangan, alat tidak ditera, reagensia yang digunakan tidak memenuhi syarat. 3) Kesalahan metode Dapat berasal dari teknik sampling yang salah, atau reaksi kimia yang tidak sempurna. Pada gravimetri karena kelarutan endapan, copresipitasi, post-presipitasi, dekomposisi, atau penguapan zat yang akan ditimbang. Pada volumetri karena reaksi dari bahan pengganggu, perbedaan antara titik akhir pemeriksaan dengan titik akhir reaksi stoikiometri. Hal lain yang perlu diperhatikan adalah kepekaan (sensitifitas) atau limit deteksi dari suatu metode. Pengambilan Sampel Air Agar diperoleh hasil analisa yang sesuai dengan keadaan sebenarnya diperlukan sampel yang representatif, artinya mewakili air atau badan air yang diperiksa. Sampel air yang representatif dapat diperoleh dengan mencampur sampel yang diambil dari periode waktu tertentu atau dari beberapa titik/tempat pengambilan sampel yang berlainan.


105

Kimia Analisa 2

Jumlah Sampel Air Untuk analisa fisika dan kimia diperlukan sampel sebanyak 2 – 5 liter. Sampel untuk analisa kimia dan mikrobiologi harus terpisah karena persyaratan cara pengambilan dan wadah sampel sangat berbeda. Waktu Pengambilan Makin pendek selang waktu antara pengambilan sampel dan analisa, makin bermakna hasilnya. Beberapa unsur dan sifat fisika bahkan harus dianalisa langsung di lapangan, karena susunan sampel air ditakutkan akan berubah setibanya di laboratorium. Batas waktu maksimal untuk penundaan pemeriksaan fisika dan kimia adalah sebagai berikut: 

Air bersih: 72 jam



Air yang sedikit tercemar: 48 jam



Air kotor/limbah: 12 jam

Selang waktu tersebut hendaknya dicantumkan dalam laporan hasil laboratorium. Jika sampel air diawetkan dengan penambahan asam atau desinfektan maka selang waktunya bisa diperpanjang. Beberapa unsur dapat mengalami perubahan pada waktu sampel disimpan. Kation-kation tertentu akan hilang karena adsorpsi atau pertukaran ion oleh dinding wadah sampel yang terbuat dari gelas. Oleh karena itu sampel air untuk analisa kation-kation aluminium, kadmium, kromium, tembaga, besi, timbal, mangan, perak, dan seng perlu dipisahkan dalam botol bersih dan diasamkan dengan asam klorida pekat atau asam nitrat sampai pH mencapai 3,5 untuk mencegah pengendapan atau adsorpsi oleh dinding wadah. Suhu dan pH dapat berubah dengan cepat, gas-gas terlarut (oksigen, CO2, H2S atau gas klor) dapat lepas atau bertambah. Oleh sebab itu penetapan suhu, pH, dan gas-gas terlarut sebaiknya langsung dikerjakan di lapangan. Perubahan keseimbangan antara ph-kebasaan-karbondioksida akan mengendapkan kalsium karbonat sehingga menurunkan kadar kalsium dan kesadahan. Senyawa besi dan mangan akan larut dalam valensi rendah (tereduksi) dan merupakan senyawa yang tidak larut pada valensi tinggi (teroksidasi), oleh karenanya kation-kation ini dapat larut atau mengendap tergantung pada potensial reaksi sampel tersebut.

106


Kimia Analisa 2

Kegiatan jasad renik dapat merubah keseimbangan nitrat-nitrit-amonia, menurunkan kadar fenol dan BOD atau mereduksi sulfat menjadi sulfida. Sisa klor akan direduksi menjadi klorida, sulfida, sulfit, ferro, iodida dan sianida akan hilang karena pengaruh oksidasi. Warna, bau dan kekeruhan akan bertambah atau berkurang. Natrium silikat dan boron dapat larut dari gelas wadah sampel. Krom valensi 6 dapat tereduksi menjadi valensi 3. Sampel yang Representatif Untuk mendapatkan hasil analisa yang sesuai dengan keadaan yang sebenarnya, pengambilan sampel harus dilakukan sebaik-baiknya dan dicegah kemungkinan kontaminasi atau perubahan selama dibawa ke laboratorium. Sebelum diisi, botol dibilas 2 – 3 kali dengan air yang akan diperiksa. Faktor penting yang mempengaruhi hasil analisa adalah kekeruhan, sehingga kekeruhan ini harus dihilangkan. Juga akan terjadi perubahan fisika dan kimia selama penyimpanan jika sampel terkena udara. Tiap sampel yang keruh harus diperlakukan tersendiri tergantung unsur yang akan ditetapkan, banyaknya sampel, sifat kekeruhan, dan keadaan lain yang dapat mempengaruhi hasil. Umumnya bahan tersuspensi dipisahkan dengan cara dekantasi, pemusingan atau penyaringan. Kadang-kadang perlu dinyatakan bahwa analisa dilakukan dengan atau tanpa penyaringan. Tiap sampel harus diberi keterangan yang jelas dan tidak mudah hilang pada wadahnya. Keterangan pada wadah memuat:      

Tempat pengambilan Tanggal dan waktu pengambilan Lokasi pengambilan Nama pengambil sampel Suhu saat pengambilan Data-data lain (cuaca, kedalaman, aliran air, dll)

Untuk mengambil sampel dari sungai, danau, sumur, dan kolam renang dapat digunakan wadah gelas kapasitas 1 liter yang bagian bawahnya diberi pemberat dari timah putih atau timah hitam, dengan pengikat berupa kawat kuningan atau tembaga. Tidak diperbolehkan menggunakan kawat dari besi karena mudah berkarat, sehingga mudah putus dan karatnya mencemari air.


107

Kimia Analisa 2

Mulut botol harus cukup lebar, sehingga dapat dimasuki sumbat karet yang diberi dua buah lubang. Pada lubang tersebut dimasukkan dua buah pipa plastik berdiameter +/- 0,5 cm. Satu pipa dimasukkan sampai dasar botol, dan pipa yang lain dimasukkan sampai dasar karet penyumbat, sedangkan bagian ujungnya kira-kira 25 cm dari luar botol. Pipa kedua ini dapat disambung dengan pipa plastik yang panjangnya disesuaikan dengan kedalaman pengambilan sampel. Sebelum pengambilan, botol harus dibersihkan terlebih dulu. Pada pengambilan pertama air dibuang, untuk membilas botol. Pengambilan kedua digunakan untuk membilas wadah yang akan digunakan untuk mengirim sampel ke laboratorium. Pengambilan ketiga diisikan ke dalam wadah yang akan dikirim ke laboratorium dengan cara membalikkan botol pengambilan air tadi, sehingga ujung pipa di luar mengenai dasar lokasi. Hal ini dilakukan untuk mencegah aerasi. Pengawetan Sampel Tambahkan 0,5 ml H2SO4 pekat ke dalam 500 ml sampel air untuk pemeriksaan logam-logam. Untuk pemeriksaan nitrit, nitrat, dan amoniak, tambahkan 3 tetes toluol ke dalam 250 sampel air Pengiriman Sampel Sebelum sampel dikirim, wadah sampel harus diberi label yang memuat:      

108

Tempat pengambilan contoh Kode sampel Lokasi yang tepat Pemeriksaan yang diminta Diambil oleh Tanggal dan jam pengambilan

: : : : : :

........................................................ ........................................................ ........................................................ ........................................................ ......................................................... .........................................................


Kimia Analisa 2

Gambar 7: Botol modern untuk pengambilan sampel air Sumber: wildco.com

Gambar 8: Pengambilan sampel air oleh petugas KLH Sumber: antarajatim.com Direktorat Pembinaan SMK 2013

109

Kimia Analisa 2

Pemeriksaan Fisika Air a)

Suhu Untuk mengukur suhu air digunakan termometer air raksa biasa dan dilaporkan dalam derajat yang terdekat. Pada keadaan normal, suhu air sama dengan suhu udara lingkungan. Peningkatan suhu terjadi pada air buangan dari proses produksi yang menggunakan pemanasan. Peningkatan suhu air ini dapat mengganggu kehidupan biota air atau tanaman.

b)

pH Air di alam umumnya memiliki pH antara 4 – 9. Sebagian besar agak alkalis disebabkan adanya karbonat dan bikarbonat. Perubahan di bawah atau di atas normal dapat terjadi karena buangan industri yang bersifat asam kuat atau basa kuat. Penentuan pH sangat penting untuk tiap kegiatan sanitasi. Dalam penyediaan air bersih, faktor pH penting untuk proses koagulasi desinfeksi, pelunakan air, dan pengawasan korosi pada sistem distribusi. Pada proses pengolahan air limbah industri secara biologik, pH harus dijaga supaya sesuai dengan pertumbuhan optimal kuman yang digunakan. Penetapan pH dapat dilakukan dengan:  

Kertas pH. Dipilih kertas pH yang mempunyai rentang 6-9. Cara ini bersifat kasar, ketelitian kurang. Metode kolorimetrik. Dilakukan menggunakan deret larutan dapar (buffer) yang sudah diketahui pHnya, dan diberi indikator yang tepat. Sampel air diberi indikator yang sama, kemudian warnanya dibandingkan dengan deret larutan dapar baku. Indikator yang dapat digunakan antara lain:  Brom thymol blue : daerah pH 6,0 – 7,6 

Fenolftalein

: daerah pH 8,2 – 9,8

 pH meter. Pemeriksaan cara ini menggunakan alat pengukur potensial yang dilengkapi elektroda gelas. Perubahan pH akan merubah potensial sebesar 59,1 mV setiap unit pH pada suhu 250C. Sebelumnya elektroda harus dibakukan terhadap larutan dapar baku yang sudah diketahui pHnya. Cara ini lebih teliti dibandingkan metode kolorimetris karena tidak terganggu adanya warna pada sampel air, kekeruhan, kandungan garam yang tinggi, bahan-bahan koloid, klor bebas, oksidator dan reduktor.

110


Kimia Analisa 2

Gambar 9: pH meter portabel Sumber: psscientific.com

c)

Gambar 10: Kertas pH Sumber: newhorizonscientific.ca

Kekeruhan Air yang jernih diperlukan untuk keperluan rumah tangga dan industri makanan, farmasi dan industri lain. Kekeruhan dalam air ditimbulkan oleh bahan-bahan tersuspensi misalnya tanah liat, lumpur, bahanbahan organik dan anorganik halus, plankton dan mikroba. Hal ini disebabkan partikel-partikel tersebut menghamburkan cahaya yang melewati air. Kekeruhan sebaiknya diukur pada hari yang sama dengan pengambilan sampel. Bila pemeriksaan ditunda, sampel harus disimpan di tempat gelap dan diperiksa sebelum 24 jam. Lebih dari waktu tersebut akan terjadi perubahan pada kekeruhan. Sampel harus dikocok kuat-kuat sebelum diperiksa. Cara yang digunakan adalah metode turbidimetrik (nefelometrik). Prinsipnya: intensitas cahaya yang dihamburkan oleh sampel dibandingkan dengan intensitas cahaya yang dihamburkan oleh suspensi baku pembanding dalam kondisi yang sama. Makin tinggi intensitas cahaya yang terhambur, makin tinggi kekeruhannya.


111

Kimia Analisa 2

Pengganggu:  Gelembung udara  Getaran  Penggunaan alat gelas yang kotor  Zat-zat terlarut yang menyerap cahaya Pengukuran dilakukan menggunakan alat turbidimeter. Alat ini sangat peka. Sebagai suspensi pembanding digunakan 1 gr silika gel (SiO2) yang dilarutkan dalam 1000 ml aquades, sehingga setiap 1 ml suspensi mengandung 1 mg SiO2, ini mewakili 1 unit kekeruhan.

Gambar 11: Turbidimeter portabel Sumber: www.camlab.co.uk

d)

Jumlah Padatan Terlarut Air yang mengandung padatan terlarut dalam jumlah besar akan terpengaruh rasanya. Air yang kandungan mineralnya tinggi juga tidak dapat digunakan untuk keperluan industri. Untuk air minum kandungan jumlah padatan terlarut dianjurkan tak lebih dari 500 mg/L. jumlah padatan terlarut adalah residu setelah sampel diuapkan kemudian dikeringkan pada suhu 103 – 1050C. suhu pengeringan sangat berpengaruh pada hasil, karena pengurangan berat dapat terjadi karena penguapan zat organik, air kristal, penguapan gas-gas yang terjadi

112


Kimia Analisa 2

karena perubahan susunan kimia, atau terjadi kenaikan berat karena oksidasi. Selain itu, adanya zat-zat terlarut juga mempengaruhi daya hantar listrik dari air tersebut. e)

Zat tersuspensi Pada air yang keruh atau air limbah, zat tersuspensi didapat dengan cara menyaring air tersebut menggunakan saringan tertentu yang sudah diketahui beratnya. Kemudian saringan dan isinya dikeringkan pada suhu 103 – 1050C. Selisih beratnya adalah zat terendap.

f)

Bau dan rasa Air untuk keperluan air minum dan industri makanan, minuman dan farmasi harus tidak berbau dan tidak berasa. Sebagian besar zat organik dan beberapa zat anorganik menimbulkan rasa atau bau. Zatzat ini berasal dari buangan rumah tangga dan industri, atau dari alam, misalnya pembusukan daun atau kegiatan mikroba. Ada empat sensasi rasa yaitu asam, manis, pahit, dan asin. Garamgaram Cu, Fe, Mn, K, Na, dan Zn dapat diketahui dari rasanya. Pemeriksaan rasa hanya dilakukan untuk sampel air minum, tidak dilakukan untuk air yang kemungkinan tercemar bakteri, virus, parasit, atau zat kimia beracun, juga tidak dikerjakan untuk air limbah dan air kotor.

g)

Warna Warna air ditimbulkan oleh ion-ion logam terutama besi dan mangan, humus dan susunan tanah, plankton, ganggang dan limbah industri. Warna juga dapat berasal dari bahan padat atau tersuspensi, tetapi juga dalam bentuk larutan. Warna air ditetapkan dengan cara membandingkan sampel dengan larutan warna Platina-Cobalt baku, atau dengan disk berwarna yang sudah dibakukan. 1 unit Pt-Co adalah warna yang ditimbulkan oleh 1 mg Platina/liter sebagai ion kloroplatinat.


113

Kimia Analisa 2

Gambar 12: Instrumen pengukur warna air Sumber: www.orbeco.com

114


Kimia Analisa 2

KEGIATAN BELAJAR 7 : Pemeriksaan Kualitatif dan Kuantitatif Makanan dan Minuman

Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari materi ini, para siswa diharapkan mampu: a) Memahami cara pemeriksaan kualitatif dan kuantitatif makanan dan minuman terhadap karbohidrat, lemak, protein, air, abu, alkohol, logam berat, pengawet dan pemanis buatan b) Melakukan pemeriksaan kualitatif dan kuantitatif makanan dan minuman terhadap karbohidrat, lemak, protein, air, abu, alkohol, logam berat, pengawet dan pemanis buatan

Uraian Materi

D

alam proses produksi dan pengolahannya, bahan makanan (pangan) banyak mengalami perubahan-perubahan, baik yang diharapkan maupun tidak. Perubahan-perubahan tersebut sebagian besar terjadi akibat adanya reaksi kimia di dalam bahan pangan tersebut, atau akibat pengaruh lingkungan. Beras berkapur dan menguning, serta matangnya buah dan empuknya daging merupakan akibat dari reaksi-reaksi kimia yang terjadi dalam bahan pangan. Timbulnya kebusukan dan kerusakan berbagai bahan makanan juga disebabkan oleh rangkaian proses kimia yang panjang dan rumit. Cita rasa dan aroma timbul karena adanya senyawa kimia alamiah maupun sintetik, diikuti dengan reaksi senyawa tersebut dengan ujung-ujung syaraf pada lidah dan hidung. Pigmen (zat warna) juga dapat mengalami perubahan akibat suatu reaksi kimia. Bahan makanan ialah semua bahan-bahan yang dapat digunakan sebagai makanan, baik sebelum maupun sesudah diolah. Nilai makanan dinyatakan dalam Kalori, yaitu banyaknya panas yang dapat timbul pada oksidasi sempurna 1 gram makanan pokok (karbohidrat, lemak dan protein). Kalori (dituliskan dengan huruf “K” besar) Direktorat Pembinaan SMK 2013

115

Kimia Analisa 2

sebenarnya adalah satuan yang lebih besar dari kalori (dengan “K” kecil). Istilah “Kalori” ini digunakan pada ilmu gizi, sedangkan “kalori” digunakan pada ilmu kimia dan fisika. Satu Kalori setara dengan 1.000 kalori, kadang dinyatakan dengan kilokalori (kkal). Istilah lain yang digunakan adalah kilojoule (kj). 1 kkal setara dengan 4,184 kj. Teknik yang digunakan untuk menentukan jumlah kalori dilakukan berdasarkan kenaikan suhu setelah makanan dibakar pada kondisi tertentu. A. Penentuan Karbohidrat Karbohidrat merupakan sumber kalori utama bagi hampir seluruh manusia, khususnya negara-negara berkembang. Walaupun jumlah kalori yang dapat dihasilkan oleh 1 gram karbohidrat hanya 4 Kal (kkal) bila dibanding protein dan lemak, karbohidrat memiliki keunggulan karena lebih murah. Selain itu beberapa jenis karbohidrat menghasilkan serat (dietary fiber) yang berguna bagi pencernaan. Karbohidrat juga memiliki peran penting dalam menentukan karakteristik bahan makanan, seperti rasa, warna, tekstur, dan lainlain. Dalam tubuh karbohidrat berguna untuk mencegah timbulnya ketosis, pemecahan protein yang berlebihan, kehilangan mineral, serta berguna untuk membantu metabolisme lemak dan protein. Dalam tubuh manusia, karbohidrat dibentuk dari beberapa asam amino dan sebagian dari gliserol lemak (trigliserida). Tetapi sebagian besar lainnya diperoleh dari makanan, terutama yang berasal dari tumbuh-tumbuhan. Sumber karbohidrat yang merupakan bahan makanan pokok di Indonesia adalah biji-bijian dan umbi-umbian, seperti beras, jagung, dan singkong. B. Klasifikasi Karbohidrat Dari rumus umum karbohidrat, diketahui bahwa senyawa ini merupakan suatu polimer yang tersusun dari monomer-monomer. Berdasarkan monomer yang menyusunnya, karbohidrat diklasifikasikan menjadi 3 golongan, yaitu: 1. Monosakarida. Adalah karbohidrat paling sederhana yang tidak dapat dihidrolisis menjadi karbohidrat lain (terdiri dari monomer tunggal). Monosakarida terpenting adalah glukosa, fruktosa dan galaktosa. 116


Kimia Analisa 2

2. Oligosakarida. Merupakan karbohidrat yang tersusun dari dua sampai sepuluh monosakarida. Oligosakarida yang umum adalah disakarida, yang terdiri dari dua monosakarida, dan dapat dihidrolisis menjadi monosakarida. Contoh: sukrosa, maltosa, laktosa. 3. Polisakarida. Karbohidrat jenis ini tersusun atas lebih dari sepuluh satuan monosakarida, dapat berupa rantai lurus atau bercabang. Polisakarida dapat dihidrolisis oleh asam atau enzim tertentu yang bekerja secara spesifik. Hidrolisis sebagian polisakarida akan menghasilkan oligosakarida. Contoh: amilum, glikogen, dekstrin, dan selulosa. C. Sifat-sifat Karbohidrat Pada umumnya, karbohidrat berupa serbuk putih yang mempunyai sifat sukar larut dalam pelarut nonpolar, tetapi mudah larut dalam air (kecuali polisakarida yang tidak larut dalam air). Semua jenis karbohidrat, akan membentuk warna merah-ungu bila larutannya dicampur dengan beberapa tetes alfa naftol dalam alkohol dan ditambahkan asam sulfat pekat. Monosakarida dan disakarida memiliki rasa manis, sehingga sering disebut gula. Rasa manis gula ini disebabkan oleh gugus hidroksilnya. Persiapan Sampel Sampel yang diambil harus mewakili semua zat yang ada dalam bahan makanan yang akan diperiksa, dan dijaga jangan sampai tercemar oleh zat-zat lain. Kemudian sampel dibuat homogen dengan pengocokan atau pengadukan. Setelah diperoleh, sampel dibagi-bagi, sebagian diperiksa, dan sisanya disimpan untuk cadangan. Pada wadah sampel ditempel label yang menerangkan status sampel, antara lain:     

Nama sampel Tanggal pengambilan Tanggal penerimaan Pemeriksaan yang diminta Nama petugas pengumpul sampel

Bersamaan dengan pengambilan sampel ini, dapat langsung dilakukan pemeriksaan warna, bau, dan rasa. Direktorat Pembinaan SMK 2013

117

Kimia Analisa 2

Bila sampel diterima dengan kemasan tertentu (misalnya makanan kaleng), harus ditentukan berat bersihnya (netto). Cara menetapkan berat bersih (netto): ditimbang bahan makanan beserta pembungkusnya, kemudian isinya dikeluarkan. Pembungkusnya dibersihkan dan ditimbang lagi. Selisih berat dari kedua penimbangan ini adalah berat bersihnya. Bila sampel yang diterima jumlahnya lebih dari 1 kg, maka dilakukan pengambilan contoh sebagai berikut: D. Metode Analisis Karbohidrat dalam Makanan a. Uji Kualitatif Pengujian ini dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu kolorimetrik (reaksi pembentukan warna), dan kromatografi (TLC = Thin Layer Chromatography; GC = Gas Chromatography; HPLC = High Performance Liquid Chromatography). Yang banyak dilakukan dan akan dibahas dalam buku ini adalah cara pertama, karena lebih efisien dari segi biaya. Uji Molisch Prinsip: Karbohidrat didehidrasi dengan asam sulfat pekat. Hasil akhirnya adalah terbentuknya warna merah ungu. Semua jenis karbohidrat akan memberi hasil positif pada uji ini. Cara Kerja 1) Dimasukkan 5 ml sampel ke dalam tabung reaksi. 2) Ditambahkan 2 tetes pereaksi Molisch (5% alfa naftol dalam etanol 95%). 3) Dicampur hingga homogen, ditambahkan 3 ml asam sulfat pekat perlahan-lahan lewat dinding tabung, akan terbentuk dua lapis cairan. 4) Timbulnya cincin ungu di bagian tengah cairan menunjukkan hasil positif. Uji Benedict Uji ini dilakukan untuk identifikasi karbohidrat pereduksi. Prinsip: Karbohidrat akan mereduksi ion kupri (Cu3+) menjadi ion kupro (Cu2+) dalam suasana alkalis. Cara Kerja: 1) Dimasukkan 5 ml larutan Benedict ke dalam tabung reaksi. 2) Ditambahkan 8 tetes sampel, dicampur hingga homogen. 118


Kimia Analisa 2

3) Direbus campuran tersebut dalam air mendidih selama 5 menit. 4) Diamati dan dilaporkan warna yang terbentuk, jika terbentuk warna hijau, kuning, coklat, jingga atau merah berarti hasil uji positif. Uji Seliwanoff Uji ini dilakukan untuk identifikasi ketosa (fruktosa). Prinsip: Fruktosa didehidrasi oleh HCl pekat menghasilkan hidroksimetilfurfural, dan dengan penambahan resorsinol akan mengalami kondensasi membentuk senyawa kompleks berwarna merah jingga. Cara kerja: 1) Dimasukkan 5 tetes sampel ke dalam tabung reaksi. 2) Ditambahkan 15 tetes pereaksi Seliwanoff. 3) Direbus dalam air mendidih selama 1 menit. 4) Diamati dan dilaporkan warna yang terbentuk. Uji Iodium Dilakukan untuk membuktikan adanya polisakarida dalam sampel. Prinsip: Polisakarida jika ditambahkan iodium akan membentuk kompleks absorbsi berwarna yang spesifik. Amilum atau pati menghasilkan warna biru, dekstrin menghasilkan warna merah anggur, glikogen dan sebagian pati yang terhidrolisis membentuk warna merah coklat. Cara Kerja: 1) Dimasukkan 3 tetes sampel ke dalam tabung reaksi. 2) Ditambahkan 2 tetes larutan iodium. 3) Diamati warna yang terbentuk. Uji Barfoed Uji ini berguna untuk membedakan antara monosakarida dengan disakarida. Prinsip: Ion kupro dari pereaksi Barfoed dalam suasana asam akan direduksi lebih cepat oleh gula pereduksi monosakarida Direktorat Pembinaan SMK 2013

119

Kimia Analisa 2

dibandingkan dengan disakarida, reduksi ini menghasilkan endapan Cu2O berwarna merah bata.

Cara kerja: 1) Dimasukkan 10 tetes sampel ke dalam tabung reaksi. 2) Ditambahkan 10 tetes pereaksi Barfoed, dicampur baik-baik. 3) Direbus dalam air mendidih selama 5 menit. 4) Diamati dan dilaporkan warna atau endapan yang terbentuk. Hasil positif ditandai dengan adanya endapan merah bata. Uji Bial Dilakukan untuk identifikasi pentosa. Prinsip: Dehidrasi pentosa oleh HCl pekat akan menghasilkan furfural, yang dengan penambahan orsinol akan berkondensasi membentuk senyawa kompleks berwarna biru. Cara kerja: 1) Dimasukkan 5 tetes sampel ke dalam tabung reaksi. 2) Ditambahkan 10 tetes pereaksi Bial dan 2 tetes HCl pekat. 3) Diccampur baik-baik, lalu dipanaskan di atas api kecil sampai timbul gelembung-gelembung gas di permukaan larutan. 4) Diamati dan dilaporkan warna atau endapan yang terbentuk. Adanya warna biru menunjukkan adanya pentosa. b. Uji Kuantitatif Penentuan Kadar Gula Reduksi (Cara spektrofotometri: metode Somogyi – Nelson) Prinsip Sebagian besar karbohidrat, terutama golongan monosakarida dan disakarida memiliki sifat reduktor. Sifat ini dapat merubah ion-ion logam, misalnya ion Cu2+ menjadi Cu+ yang mengendap sebagai Cu2O berwarna merah bata. Cara Kerja: Pembuatan Kurva Standar 1) Dibuat larutan standar glukosa (10 mg glukosaanhidrat dilarutkan dalam 100 ml aquades).

120


Kimia Analisa 2

2) Dilakukan 6 kali pengenceran, sehingga diperoleh larutan standar glukosa dengan konsentrasi masing-masing 2,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; dan 10 mg/100 ml. 3) Disiapkan 7 buah tabung reaksi yang bersih dan kering, kemudian 6 tabung diisi larutan standar glukosa, dan 1 tabung diisi aquades (digunakan sebagai blanko). 4) Ke dalam tiap tabung ditambahkan 1 ml larutan Nelson. Lalu direbus dalam air mendidih selama 20 menit. 5) Dinginkan tabung dengan cara memasukkan tabung ke dalam gelas kimia sampai suhu tabung mencapai 250C. 6) Setelah dingin, ditambahkan 1 ml arsenomolibdat ke dalam setiap tabung. Direbus kembali sampai endapan melarut. 7) Setelah semua endapan larut sempurna, ditambahkan 7 ml aquades, kemudian direbus kembali hingga homogen. 8) Dibaca serapan atau absorbans masing-masing larutan pada spektrofotometer dengan panjang gelombang 540 nm. 9) Dibuat kurva standar untuk menunjukkan hubungan antara kadar glukosa dengan absorbansi yang didapat.

No

Kadar Larutan Standar Glukosa (mg/100 ml)


Absorbansi pada 540 nm

121

Kimia Analisa 2

Kurva Standar hubungan kadar glukosa-absorbansi

1 0,9

0,8 0,7

Absorbansi

0,6 0,5

0,4 0,3 0,2 0,1 2

4

6

8

10

Penetapan kadar gula reduksi pada sampel 1) Disiapkan sampel yang mempunyai kadar gula reduksi sekitar 2 s.d. 8 mg/100ml. larutan contoh harus jernih. 2) Dipipet 1 ml sampel ke dalam tabung reaksi yang bersih dan kering. 3) Ditambahkan 1 ml pereaksi Nelson, kemudian dilanjutkan seperti proses pembuatan kurva standar.

122


Kimia Analisa 2

c. Penentuan Kadar Lemak Lipid adalah golongan senyawa organik yang terdapat pada tumbuhan, hewan, dan manusia. Senyawa ini memegang peranan penting dalam penyusunan struktur dan menunjang fungsi sel. Berbeda dengan karbohidrat dan protein, lipid memiliki sifat tidak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik seperti eter, kloroform, aseton, dan benzena. Berdasarkan sifatnya ini, lipid dapat diekstraksi dari jaringan hewan atau tumbuhan menggunakan pelarut-pelarut organik tersebut. Lipid merupakan komponen penting dalam tubuh. Salah satu jenis lipid, yaitu kolesterol, merupakan senyawa induk bagi steroid. Steroid ini adalah salah satu hormon penting dalam metabolisme tubuh. Klasifikasi Lipid Menurut Bloor, lipid dapat dibagi menjadi 3 golongan besar, yaitu: a) Lipid sederhana (simple lipid). Merupakan senyawa ester asam lemak dengan berbagai alkohol. Contoh: lemak atau minyak lilin (wax). b) Lipid kompleks (gabungan). Senyawa ester asam lemak yang mempunyai gugus lain selain alkohol dan asam lemak, misalnya karbohidrat atau protein. Contoh: fosfolipid, glikolipid, dan lipoprotein. c) Derivat lipid. Adalah senyawa yang dihasilkan oleh proses hidrolisis lipid. Contoh: asam lemak, gliserol, aldehida lemak, keton, hidrokarbon, sterol, dan beberapa hormon. Percobaan terhadap lipid Selama percobaan dilakukan, praktikan harus bekerja dengan hati-hati karena adanya resiko kebakaran dan uap beracun. Untuk mencegah bahaya yang mungkin terjadi, ada baiknya bila sifat-sifat beberapa bahan yang digunakan dikenali terlebih dulu.    

Aseton dan alkohol: bahan ini mudah menguap, mudah terbakar, dan dapat bercampur dengan air. Etil eter: sangat mudah menguap, mudah terbakar, sedikit larut dalam air. Petroleum eter: sangat mudah menguap, mudah terbakar, dan tidak larut dalam air. Benzen: mudah menguap, mudah terbakar, tidak larut dalam air. Uapnya beracun.


123

Kimia Analisa 2



Kloroform: mudah menguap, tidak mudah terbakar, tidak larut dalam air, beracun.

Sisa bahan pelarut yang mudah menguap tidak boleh dibuang ke dalam bak pencuci. Buanglah ke dalam botol khusus. Uji Kelarutan Lipid Tujuan: Mengetahui daya larut lipid pada pelarut tertentu. Prinsip: Lemak dan minyak tidak larut dalam air, tetapi sedikit larut dalam alkohol dan larut sempurna dalam pelarut organik. Minyak dalam air akan membentuk emulsi yang tidak stabil, dimana jika dibiarkan keduanya akan terpisah menjadi dua lapisan. Sebaliknya, minyak dalam soda (Na2CO3) akan membentuk emulsi yang stabil karena asam lemak yang bebas dalam larutan lemak bereaksi dengan soda membentuk sabun. Prosedur 1) Disiapkan 5 tabung reaksi yang bersih dan kering. Kemudian berturut-turut diisikan dengan: air suling, alkohol 96%, eter, kloroform, dan larutan Na2CO3 0,5% sebanyak 1 ml. 2) Ditambahkan 2 tetes minyak kelapa pada tiap tabung. 3) Dikocok sampai homogen, lalu dibiarkan beberapa saat. 4) Diamati sifat kelarutannya. Dilaporkan dengan larut, tidak larut, atau terbentuk emulsi.

124


Kimia Analisa 2

Bahan

Tabung 1

Tabung 2

Tabung 3

Tabung 4

Tabung 5

1 ml

-

-

-

-

Alkohol 96%

-

1 ml

-

-

-

Eter

-

-

1 ml

-

-

Kloroform

-

-

-

1 ml

-

Na2CO3 0,5%

-

-

-

-

1 ml

Minyak kelapa

2 tetes

2 tetes

2 tetes

2 tetes

2 tetes

Air suling

Dikocok tabung hingga homogen, kemudian dibiarkan beberapa saat

Hasil: Larut/tidak larut /terbentuk emulsi

Uji Pembentukan Emulsi Tujuan: mengetahui terjadinya pembentukan emulsi dari minyak Prinsip: emulsifier akan membentuk lapisan di sekeliling minyak sebagai akibat menurunnya tegangan permukaan dan diadsorpsi oleh butir-butir minyak, sehingga mengurangi kemungkinan bersatunya butir-butir minyak satu dengan yang lain. Prosedur: Direktorat Pembinaan SMK 2013

125

Kimia Analisa 2

1)

2) 3)

Disiapkan 5 tabung reaksi yang bersih dan kering. Tabung 1 : diisi 2 ml air dan 2 tetes minyak kelapa Tabung 2 : diisi 2 ml air, 2 tetes minyak kelapa, dan 2 tetes Na2CO3 0,5% Tabung 3 : diisi 2 ml air, 2 tetes minyak kelapa, 2 tetes larutan Sabun Tabung 4 : diisi 2 ml larutan protein 2% dan 2 tetes minyak kelapa Tabung 5 : diisi 2 ml larutan empedu encer dan 2 tetes minyak kelapa Dikocok tiap tabung kuat-kuat, lalu dibiarkan beberapa saat. Diamati terjadinya emulsi. Dilaporkan dengan terbentuk emulsi stabil atau tidak stabil.

Uji Keasaman Minyak Tujuan: mengetahui sifat asam basa minyak kelapa. Prinsip: minyak murni umumnya bersifat netral, sedangkan minyak tengik bersifat asam. Hal ini disebabkan adanya hidrolisis dan oksidasi minyak yang menghasilkan aldehida, keton, dan asamasam lemak bebas. Proses ketengikan pada lemak atau minyak dapat dipercepat oleh pengaruh cahaya, kelembaban, pemanasan, aksi mikroba, dan katalis logam tertentu. Zat-zat yang dapat menghambat proses ketengikan disebut antioksidan, misalnya: tokoferol (vit. E), asam askorbat (vit. C), polifenol, hidroquinon, dan flavonoid. Prosedur 1) Diteteskan sedikit minyak kelapa pada porselin tetes. 2) Diuji dengan kertas lakmus atau kertas pH. 3) Diamati dan dibandingkan perubahan warna pada kertas. 4) Diulangi percobaan dengan minyak kelapa tengik. Uji Kejenuhan Minyak Tujuan: Mengetahui kejenuhan lemak/minyak Prinsip: asam lemak tak jenuh akan menghilangkan air brom karena adisi brom pada ikatan rangkap. Prosedur 1) Dimasukkan 2 tetes minyak kelapa ke dalam tabung reaksi. 2) Ditambahkan 2 ml kloroform. 3) Ditambahkan setetes demi setetes air brom sambil dikocok hingga warna merah air brom tidak berubah. 4) Dihitung jumlah tetesan yang dibutuhkan. 126


Kimia Analisa 2

5) Diulangi percobaan menggunakan margarin atau lemak padat. 6) Dibandingkan jumlah tetesan yang diperlukan. Asam lemak jenuh adalah asam lemak yang tidak memiliki ikatan rangkap, sedangkan asam lemak tak jenuh adalah asam lemak yang masih memiliki ikatan rangkap. Uji Penyabunan Tujuan: menyelidiki terjadinya hidrolisis pada minyak oleh alkali. Prinsip: lemak dan minyak dihidrolisis menggunakan basa kuat, dan dipanaskan sehingga menghasilkan gliserol dan sabun. Prosedur A. Hidrolisis Minyak Kelapa (Saponifikasi) 1. 2. 3. 4.

5. 6.

Dimasukkan 5 ml minyak kelapa ke dalam erlenmeyer. Ditambahkan 1,5 gr NaOH dan 25 ml alkohol 95%. Dipanaskan sampai mendidih selama 15 menit. Untuk mengetahui apakah reaksi penyabunan telah sempurna, diambil 3 tetes larutan, kemudian dilarutkan dalam air. Bila larut, maka reaksi telah sempurna. Setelah sempurna, diuapkan alkohol yang tersisa sampai habis. Didinginkan, lalu ditambahkan 75 ml air dan dipanaskan sampai semua sabun melarut.

B. Uji Sifat Sabun (Kesadahan) 1.

Diambil 6 ml larutan sabun dengan pipet ukur, lalu dinetralkan dengan asam asetat encer.

2.

Larutan sabun yang telah netral dibagi menjadi 3 bagian, masing-masing dimasukkan ke dalam tabung reaksi. Ke dalam tabung 1, 2, dan 3 berturut-turut ditambahkan CaCl2 5%, MgSO4 5%, dan Pb asetat 5% sebanyak 5 ml, dikocok kuatkuat. Diamati dan dicatat perubahan yang terjadi. Diulangi percobaan menggunakan deterjen, dibandingkan hasilnya.

3.

4. 5.


127

Kimia Analisa 2

Uji Kolesterol (Lieberman Buchard) Tujuan: menyelidiki adanya sterol (kolesterol) dalam suatu bahan secara kualitatif. Prinsip: Uji dilakukan berdasarkan terbentuknya warna merah, biru, dan hijau. Warna ini terbentuk akibat reaksi antara kolesterol dengan pereaksi Lieberman Burchard. Prosedur 1. 2.

3. 4. 5. 6.

Disiapkan 3 buah tabung reaksi yang bersih dan kering. Diisi tabung pertama dengan 1 ml minyak kelapa, tabung kedua dengan 5 tetes minyak ikan, dan tabung ketiga dengan 5 tetes kolesterol 0,5%. Pada setiap tabung, ditambahkan kloroform sebanyak 2 ml dan 10 tetes asam asetat anhidrid. Ditambahkan 2-3 tetes asam sulfat pekat melalui dinding tabung. Dikocok hati-hati, dan didiamkan beberapa detik. Diamati perubahan warna yang terjadi.

d. Penentuan Kadar Protein Protein merupakan salah satu senyawa organik penting bagi tubuh. Tersusun dari satuan asam-asam amino yang saling berikatan dengan ikatan peptida, yaitu ikatan antara gugus karboksil (-COOH) satu asam amino dengan gugus amino (-NH2) asam amino lain yang melepaskan satu molekul airnya. Klasifikasi Protein Klasifikasi protein berdasarkan rumus bangunnya sangat sulit, karena belum semua rumus bangun protein berhasil diketahui.  

128

Protein sederhana (simple protein). Hanya mengandung L-alfaamino atau derivatnya. Contohnya: albumin, globulin, glutelin, prolamin, albuminoid (skleroprotein), histon dan protemin. Conjugated protein. Protein ini adalah protein yang telah berikatan dengan zat lain yang bukan protein. Zat yang berikatan dengan protein ini disebut gugus prostetik. Contohnya: nukleoprotein, glikoprotein, fosfoprotein, kromoprotein, lipoprotein dan metalloprotein.


Kimia Analisa 2

Sifat-sifat umum protein:  Merupakan makromolekul  Dalam larutan membentuk koloid liofil (emulsoid).  Jika dihidrolisis akan menghasilkan asam L-alfa-amino. Hidrolisis protein dapat dilakukan dengan menggunakan asam, basa, atau enzim proteolitik  Mengandung gugus asam dan gugus basa  Mempunyai pH isoelektrik Uji susunan elementer protein Tujuan: mengidentifikasi unsur-unsur penyusun protein. Prinsip: dengan teknik pembakaran atau pengabuan, akan diperoleh unsur-unsur penyusun protein, yaitu C, H, O, dan N. Prosedur A. Uji unsur C, H, dan O 1. 2. 3. 4.

5. 6.

Dimasukkan 1 ml albumin telur ke dalam cawan porselin. Diletakkan kaca obyek di atasnya, kemudian dipanaskan. Diperhatikan adanya pengembunan pada kaca obyek, yang menunjukkan adanya hidrogen (H) dan oksigen (O). Diambil kaca obyek tersebut, kemudian dirasakan bau yang terjadi. Bila tercium bau seperti rambut terbakar, berarti terdapat unsur nitrogen (N). Bila terjadi pengarangan, berarti terdapat unsur karbon (C). Diulangi percobaan menggunakan serbuk gelatin.

B. Uji unsur N 1. 2. 3. 4. 5.

Dimasukkan 1 ml larutan albumin telur ke dalam tabung reaksi. Ditambahkan 1 ml NaOH 10%, kemudian dipanaskan. Dirasakan bau amoniak yang terbentuk, dan diuji uapnya dengan kertas lakmus merah yang telah dibasahi air suling. Terbentuknya bau amoniak menunjukkan adanya unsur nitrogen (N). Diulangi percobaan menggunakan serbuk gelatin.

C. Uji unsur S 1. 2. 3. 4.

Dimasukkan 1 ml albumin telur ke dalam tabung reaksi. Ditambahkan 1 ml NaOH 10%, kemudian dipanaskan. Ditambahkan 4 tetes larutan Pb asetat 5%. Jika larutan menghitam, berarti terdapat unsur sulfur dalam bentuk PbS. Kemudian ditambahkan 4 tetes HCl pekat dengan hati-hati.


129

Kimia Analisa 2

5. 6.

Dirasakan bau khas belerang akibat terjadinya oksidasi. Diulang percobaan menggunakan serbuk gelatin.

Uji kelarutan protein Tujuan: mengetahui daya larut protein terhadap pelarut tertentu. Prinsip: apabila dipanaskan atau ditambahkan etanol absolut, protein akan menggumpal (terkoagulasi). Hal ini disebabkan tertariknya mantel air yang melingkupi molekul protein oleh etanol. Prosedur 1. Disiapkan 5 tabung reaksi. masing-masing diisi dengan air suling, HCl 10%, NaOH 40%, alkohol 96%, dan kloroform sebanyak 1 ml. 2. Ditambahkan 2 ml larutan albumin telur pada setiap tabung. 3. Dikocok kuat-kuat, kemudian diamati kelarutannya. 4. Diulangi percobaan menggunakan serbuk gelatin. Uji Biuret Tujuan: membuktikan adanya molekul-molekul peptida dari protein. Prinsip: ion Cu2+ dalam pereaksi Biuret akan bereaksi dengan molekul peptida pada protein membentuk senyawa kompleks berwarna ungu. Prosedur 1. Disiapkan 4 tabung reaksi yang bersih. 2. Diisi masing-masing tabung dengan larutan albumin, kasein, gelatin, dan glisin sebanyak 2 ml. 3. Ditambahkan 1 ml NaOH 10% dan 3 tetes CuSO4 0,2% ke dalam tiap tabung. 4. Dicampur baik-baik, diamati perubahan warna yang terjadi. Penentuan titik isoelektrik Tujuan: mengetahui titik isoelektrik dari protein secara kualitatif. Prinsip: daya kelarutan protein menjadi minimal pada titik isoelektriknya, sehingga menyebabkan terjadinya pengendapan protein. Prosedur 1. Disiapkan 5 tabung reaksi yang bersih dan kering. Kemudian diisi dengan 5 ml larutan kasein pada masing-masing tabung. 2. Ditambahkan 1 ml larutan buffer asetat secara berurutan pada tiap tabung dengan pH: 3,8; 4,7; 5,0; 5,3; dan 5,9. 3. Dikocok baik-baik, kemudian dicatat derajat kekeruhannya setelah 0, 10, dan 30 menit. 4. Diamati pada tabung berapa terbentuk endapan yang maksimal. 130


Kimia Analisa 2

5.

Dipanaskan semua tabung, diamati hasilnya. Tabung dengan kekeruhan terbanyak atau tercepat merupakan titik isoelektrik kasein.

e. Penentuan Kadar Air Penetapan kadar air dalam bahan makanan termasuk analisa umum yang biasa dilakukan terhadap bahan makanan. Analisa ini penting artinya untuk mengetahui kadar zat kering dalam makanan, dalam rangka menentukan komposisi makanan. Penetapan kadar air dalam bahan makanan dapat dilakukan dengan 2 cara, yaitu:  Secara langsung. Pengukuran dilakukan dengan menghitung jumlah air atau dengan cara menimbang beratnya.  Secara tidak langsung. Dilakukan dengan cara memanaskan bahan makanan pada suhu 1000C, supaya airnya habis menguap. Berat yang hilang menyatakan banyaknya air yang terdapat dalam makanan tersebut. Cara langsung Prinsip: ke dalam bahan makanan dimasukkan pelarut yang menyebabkan terbentuknya campuran aziotrop dengan air. Adanya pemanasan akan menyebabkan campuran aziotrop ini mengembun dalam tabung pendingin. Destilat yang terbentuk ditampung dalam tabung berskala. Prosedur: 1. Ditimbang 10 gr sampel bahan makanan, kemudian ditambahkan 100 ml toluen jenuh. 2. Dipanaskan sampai terbentuk destilat sebanyak 2-3 tetes setiap detiknya. 3. Diteruskan pemanasan sampai destilat tidak lagi mengandung air. 4. Banyaknya air dapat diketahui langsung dengan melihat skala pada tabung penampung. Cara tidak langsung Cara ini merupakan cara yang paling sering dilakukan, dimana yang ditetapkan adalah zat kering dalam bahan makanan tersebut. Penetapan kadar air dapat dilakukan dari bahan makanan yang homogen, heterogen, cair, cairan kental, mengandung lemak, dan dari bahan makanan yang dapat terurai pada suhu 1000C.


131

Kimia Analisa 2

a) Penetapan kadar air dari bahan makanan homogen Prosedur: 1) Ditimbang teliti sampel dalam botol timbang model lebar (diameter 8 cm) sebanyak 6 gr. 2) Dipanaskan sampel pada suhu 1050C selama 2 jam, didinginkan dalam desikator, kemudian ditimbang. 3) Dipanaskan lagi sampel selama 30 menit, dinginkan dan ditimbang kembali sampai beratnya tetap (selisih maksimum 2 mg). 4) Kadar air dihitung dengan rumus berikut:

b) Penetapan kadar air dari sampel heterogen Prosedur: Contoh sampel yang digunakan adalah roti tawar. 1. Roti diambil bagian tengahnya sebanyak 100 gr, kemudian dipotong-potong menjadi bentuk kubus dengan ukuran 1x1x1 cm3. 2. Roti ditimbang dalam wadah yang telah diketahui beratnya. 3. Sampel dikeringkan pada suhu 600C selama 12 jam. didinginkan pada tempat yang akan dipakai untuk menghaluskan, lalu ditimbang. 4. Roti dihaluskan dan ditetapkan kadar airnya seperti penetapan kadar air dalam bahan makanan homogen. c) Penetapan kadar air dari makanan berbentuk cair Prosedur: Sampel yang digunakan adalah minyak kelapa 1. Sampel dikocok atau diaduk. 2. Ditimbang 10 ml sampel dalam botol timbang berisi 20 gr pasir kering yang telah diketahui beratnya. 3. Diuapkan sampel di atas penangas air sampai sebagian besar air diperkirakan telah menguap. 4. Diuapkan lagi dalam oven pada suhu 1050C. 5. Didinginkan dalam desikator dan ditimbang sampai beratnya tetap. 6. Dihitung kadar air menggunakan rumus. d) Penetapan kadar air dalam bahan makanan berbentuk cairan kental Sampel yang digunakan adalah sirop dan selai 132


%

Kimia Analisa 2

Prosedur 1. Sampel diencerkan, dengan cara: 50 gr sampel dimasukkan ke dalam labu ukur 100 ml yang telah diketahui beratnya. Ditambahkan air sampai tanda (100 ml). 2. Ditimbang 20 gr larutan sampel encer dalam botol timbang yang berisi 20 gr pasir kering (berat botol dan pasir telah diketahui). 3. Diuapkan di atas penangas air sampai sebagian besar air diperkirakan menguap. 4. Dipanaskan dalam oven pada suhu 1050C. 5. Didinginkan dalam desikator, ditimbang sampai beratnya tetap. 6. Dihitung kadar air dengan rumus. e) Penetapan kadar air dalam makanan yang mengandung lemak. Prosedur yang digunakan sama seperti sebelumnya, tetapi sampel diuapkan dengan pasir yang telah dipijarkan. f)

Penetapan kadar air dalam bahan makanan yang dapat terurai pada suhu 1000C Untuk sampel yang terurai pada suhu 1000C, penguapan tidak dilakukan dengan pemanasan, tetapi menggunakan desikator hampa udara (desikator diisi dengan H2SO4 pekat).

1) Penentuan Abu Abu merupakan hasil oksidasi sempurna dari zat-zat yang ada dalam bahan makanan pada suhu 6000C, dan yang bertindak sebagai oksidatornya adalah udara. Pada proses pengabuan ada kemungkinan sebagian mineral yang ikut menguap, misalnya fosfor, belerang, NaCl, dan unsurunsur As, Sb, dan Zn. Bila pemanasan terlalu tinggi, karbonat akan terurai menjadi oksida-oksida, hal ini tidak boleh terjadi. Prosedur: 1. Ditimbang 3 gr sampel dalam cawan porselin atau tembaga yang telah dipijarkan dan ditimbang sampai beratnya tetap. 2. Sampel dipanaskan, mula-mula dengan api kecil sampai seluruh sampel berubah menjadi arang. Nyala api dibesarkan sampai dasar cawan berwarna merah. 3. Pemanasan dilanjutkan sampai isi cawan menjadi abu seluruhnya. 4. Didinginkan sampel dalam desikator, kemudian ditimbang sampai beratnya tetap. 5. Dihitung kadar abu menggunakan rumus berikut: Direktorat Pembinaan SMK 2013

133

Kimia Analisa 2

100%

Untuk bahan makanan yang banyak mengandung air, setelah ditimbang, sampel diuapkan terlebih dulu di atas penangas air sampai kering, setelah itu baru diabukan seperti prosedur yang telah dijelaskan.

2) Penentuan Kadar Alkohol Penetapan kadar alkohol (etanol) dapat dilakukan menggunakan metode penyulingan, dimana hasil penyulingan (destilat) ini kemudian diukur berat jenisnya, lalu dibandingkan hasilnya dengan tabel konversi berat jenis – kadar alkohol. Dari tabel akan terlihat bahwa semakin rendah berat jenis destilat, semakin tinggi kadar etanol dalam sampel. Hal ini disebabkan karena etanol memiliki berat jenis yang lebih kecil dibandingkan air (air digunakan sebagai pelarut/pengencer utama dalam industri makanan dan minuman). Pengukuran berat jenis dapat dilakukan menggunakan piknometer.

134

Berat jenis larutan etanol

Kadar etanol (% v/v)

1,0000

0,00

0,9999

0,07

0,9998

0,13

0,9997

0,20

0,9996

0,26

0,9995

0,33

0,9994

0,40


Kimia Analisa 2

0,9993

0,46

0,9992

0,53

0,9991

0,60

0,9990

0,66

0,9980

1,34

0,9970

2,02

0,9960

2,70

0,9950

3,40

0,9940

4,11

0,9935

4,48

3) Pemeriksaan Logam Berat Sampel yang digunakan dapat berupa minuman, sirup, atau selai. Pemeriksaan dapat dilakukan dengan 2 cara Cara pertama 1. 2.

50 ml sampel ditambah 1 ml asam asetat 30% dan 1 ml Na2S 1N. Jika larutan tetap jernih, maka tidak terdapat logam berat.

Cara kedua 1. 2.

50 ml sampel ditambah 1 ml asam asetat 30%. Ditambahkan 0,5 gr NaHCO3 dan 5 tetes K4Fe(CN)6. Jika larutan tetap jernih, tidak terdapat logam berat.


135

Kimia Analisa 2

4) Pemeriksaan Pengawet Analisa dilakukan terhadap bahan-bahan pengawet yang diperbolehkan atau yang tidak diperbolehkan pada bahan makanan dalam jumlah tertentu. Untuk sampel yang kental (sirop, selai) harus diencerkan terlebih dahulu dengan air (1 bagian sampel diencerkan dalam 4 bagian air), kemudian disaring. Untuk sampel yang berbentuk cair tidak perlu diencerkan. Pemeriksaan asam salisilat dan asam benzoat Prosedur: 1. 50 ml larutan sampel diasamkan dengan H2SO4 encer. 2. Dikocok 2 kali dengan dietil eter, mula-mula 20 ml kemudian 10 ml. 3. Larutan dalam eter disatukan, kemudian dibagi dua, lalu masing-masing diuapkan. Residu yang tertinggal dalam wadah diperiksa. Residu 1: a. Dilarutkan baik-baik dalam sedikit air, kemudian dibagi dua b. Pada bagian pertama, ditambahkan beberapa tetes larutan FeCl3, jika terbentuk warna ungu yang tidak hilang bila ditambah alkohol atau asam asetat, menunjukkan adanya asam salisilat. c. Bagian kedua ditambahkan air brom, jika terbentuk endapan putih, menunjukkan adanya asam salisilat. Residu 2: a. Residu dicampur dengan 10 tetes H2SO4 pekat. b. Ditambahkan 50 mg KNO3 padat (atau 1 tetes HNO3 berasap). c. Dipanaskan pada suhu 1800C selama 3 menit. d. Didinginkan, ditambahkan NH4OH sampai bereaksi basa, dipanaskan kembali. e. Larutan didinginkan, kemudian ditambah (NH4)2S. Terbentuknya warna coklat merah, menunjukkan adanya asam benzoat. 5) Pemeriksaan Pemanis Buatan Untuk sampel yang kental (sirop, selai, dll) harus diencerkan dengan air dengan perbandingan 1 banding 4. Untuk sampel yang encer dapat langsung diperiksa.

136


Kimia Analisa 2

Uji terhadap sakarin 1.

2. 3. 4. 5. 6.

50 – 100 ml sampel diasamkan dengan H3PO4 25%, lalu dikocok dengan campuran dietil eter dan petroleum eter (1:1) sebanyak 2 kali. Tiap pengocokan menggunakan 20 ml campuran. Ditambahkan 5-10 gr tragacant, dikocok baik-baik, dipisahkan larutan dalam campuran eter, lalu disuling. Residu diekstraksi dengan NaHCO3 encer. Disaring, kemudian diuapkan. Jika residu mengandung sakarin, akan terasa manis. Sebagian residu dipanaskan dengan beberapa tetes H2SO4 70%, dan dilarutkan dalam sedikit air. Ditambahkan NaOH sampai bereaksi basa, lalu diuji dengan reagen Nessler. Terbentuknya warna kuning sampai coklat menunjukkan adanya sakarin.


137

Kimia Analisa 2

PENUTUP

138


Kimia Analisa 2

BAB III PENUTUP


139

Kimia Analisa 2

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

Nama Lengkap + Gelar Akademik

:

Denny Arrifriana, S.Pd

Jenis Kelamin

:

Laki – laki

Usia

:

38 Tahun

Tempat tanggal lahir

:

Jakarta, 17 Agustus 1975

Status

:

Menikah

Jumlah Anak

:

2 ( dua )

Agama

:

Islam

Alamat Rumah

:

Komplek Kodam Jaya Cililitan II, BL AR

Kelurahan

:

I/5 Rt 009/02

Kecamatan

:

Kramat Jati

Kab/Kota

:

Kramat Jati

Provinsi

:

Jakarta Timur DKI Jakarta

Telepon

:

085813700157/021 – 31778883

Faximile

:

-

Alamat E-mail

:

Denny [email protected]

140


HALAMAN SAMPUL KIMIA ANALISA

Recommend Documents