TESIS
KANDUNGAN NATRIUM DAN KALIUM LARUTAN ISOTONIK ALAMI AIR KELAPA (Cocos nucifera) VARIETAS Eburnia, Viridis dan Hibrida
MADE ARSA
PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2011
1
TESIS
KANDUNGAN NATRIUM DAN KALIUM LARUTAN ISOTONIK ALAMI AIR KELAPA (Cocos nucifera) VARIETAS Eburnia, Viridis dan Hibrida
MADE ARSA NIM 0992061005
PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI KIMIA TERAPAN PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2011
2
SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT
NAMA
: MADE ARSA
NIM
: 0992061005
PROGRAM STUDI
: KIMIA TERAPAN
JUDUL TESIS/DISERTASI* : KANDUNGAN NATRIUM DAN KALIUM LARUTAN ISOTONIK ALAMI AIR KELAPA (Cocos nucifera) VARIETAS Eburnia, Viridis dan Hibrida Dengan ini menyatakan bahwa karya ilmiah Tesis/Disertasi ini bebas plagiat. Apabila di kemudian hari terbukti terdapat plagiat dalam karya ilmiah ini, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai peraturan Mendiknas RI No. 17 tahun 2010 dan Peraturan Perundang-undangan yang berlaku. Denpasar, 4 Nopember 2011
( Made Arsa )
Ket : *) Coret yang tidak perlu
i
KANDUNGAN NATRIUM DAN KALIUM LARUTAN ISOTONIK ALAMI AIR KELAPA (Cocos nucifera) VARIETAS Eburnia, Viridis dan Hibrida
Tesis untuk Memperoleh Gelar Magister pada Program Magister, Program Studi Kimia Terapan Program Pascasarjana Universitas Udayana
MADE ARSA NIM 0992061005
PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI KIMIA TERAPAN PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2011 ii
Lembar Pengesahan
TESIS INI TELAH DISETUJUI TANGGAL 4 NOPEMBER 2011
Pembimbing I,
Pembimbing II,
Prof. Dr. Ir. I.B. Putra Manuaba, M.Phil. NIP 195912311986031021
Drs. I Md. Siaka, M.Sc (Hons). NIP 196412311991031027
Mengetahui
Ketua Program Studi Kimia Terapan Program Pascasarjana Universitas Udayana,
Direktur Program Pascasarjana Universitas Udayana,
Prof. Dr. Drs. I Made Dira Swantara, M.Si NIP 19540101 196803 1 001
iii
Prof. Dr. dr. A.A. Raka Sudewi, Sp. (K) NIP 19590215 198510 2 001
Tesis ini Telah Diuji pada Tanggal 4 Nopember 2011
Panitia Penguji Tesis Berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana, No: 1954/UN14.4/HK/2011, Tanggal 3 Nopember 2011
Ketua
: Prof. Dr. Ir. Ida Bagus Putra Manuaba, M.Phil.
Sekretaris : Drs. I Made Siaka, M.Sc. (Hons). Anggota
:
1.
Dra. Iryanti E. Suprihatin, M.Sc. PhD.
2.
Dra. Ni Made Puspawati, M.Phil. PhD.
3.
Prof. Dr. I Made Dira Swantara, M.Si.
iv
UCAPAN TERIMA KASIH
Pertama-tama perkenankanlah penulis memanjatkan puji syukur ke hadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa, karena hanya atas asung wara nugraha-Nya tesis ini dapat terselesaikan sesuai dengan waktunya. Pada kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Prof. Dr. Ir. Ida Bagus Putra Manuaba, M.Phil selaku pembimbing utama yang telah memberikan bimbingan, dorongan dan saran selama penulis mengikuti program magister, khususnya pada penulisan tesis ini. Terima kasih yang sebesar-besarnya juga penulis sampaikan kepada Drs. I Made Siaka, M.Sc. (Hons) sebagai pembimbing II atas bimbingan dan sarannya kepada penulis. Ucapan terima kasih juga ditujukan kepada Direktur Program Pascasarjana Universitas Udayana, seluruh dosen dan staf di Program Studi Kimia Terapan yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada tim penguji usulan penelitian ini yaitu ibu Dra. Iryanti E. Suprihatin, M.Sc. PhD., ibu Dra. Ni Made Puspawati, M.Phil. PhD., dan bapak Prof. Dr. I Made Dira Swantara, M.Si., yang telah memberikan masukan, sanggahan dan saran sehingga usulan penelitian ini menjadi lebih baik. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada keluarga atas bantuan dan dukungannya baik moral maupun spiritual selama ini. Tak lupa penulis juga mengucapkan terima kasih kepada rekan-rekan mahasiswa Program Studi Kimia Terapan atas masukannya sehingga tesis ini menjadi lebih baik. Semoga Ida Sang Hyang Widhi Wasa selalu melimpahkan rahmatnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan tesis ini.
Denpasar, 26 Oktober 2011
Penulis
v
ABSTRAK KANDUNGAN NATRIUM DAN KALIUM LARUTAN ISOTONIK ALAMI AIR KELAPA (Cocos nucifera) VARIETAS Eburnia, Viridis dan Hibrida Air kelapa yang dikenal sebagai larutan isotonik alami perlu dianalisis kandungan natrium dan kalium sebagai kation elektrolit utamanya. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kandungan natrium dan kalium dalam air kelapa yang sangat muda, muda dan kelapa tua dari varietas kelapa gading, hijau dan hibrida. Metode penelitian yang digunakan adalah metode eksperimental dengan mengukur kandungan Na dan K menggunakan alat spektrofotometri serapan atom. Teknik sampling yang dilakukan adalah rancangan acak kelompok dengan tiga perlakuan dan lima ulangan. Dalam penelitian ini didapatkan bahwa rata-rata kandungan natrium pada kelapa gading yang sangat muda, muda dan tua berturutturut adalah 8.44, 9.64 dan 23.08 ppm. Pada kelapa hijau adalah 3.96, 4.4 dan 6.66 ppm. Dan pada kelapa hibrida besarnya 7.8, 11.38 dan 70.9 ppm. Selanjutnya rata-rata kandungan kalium pada kelapa gading yang sangat muda, muda dan tua berturut-turut adalah 4223.2, 3729.2 dan 3531.6 ppm. Pada kelapa hijau adalah 3681.2, 3562.4 dan 3469.6 ppm. Dan pada kelapa hibrida besarnya 5457.6, 5162.4 dan 1904.4 ppm. Analisa statistik menggunakan Anova One Way menunjukkan bahwa kandungan natrium dan kalium untuk kelapa gading dan kelapa hibrida berbeda secara nyata diantara kelompoknya. Sedangkan untuk natrium dan kalium pada kelapa hijau tidak berbeda nyata diantara kelompoknya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kandungan natrium bertambah dengan makin tuanya umur buah kelapa. Sebaliknya didapatkan bahwa kandungan kalium menurun dengan makin bertambahnya umur buah kelapa. Indikasinya ditunjukkan oleh perubahan warna air kelapa yang semakin tua penampakannya semakin keruh. Ini diakibatkan karena terjadinya reaksi penyabunan antara minyak yang terdapat pada buah kelapa dengan ion kalium akibat kalium lebih reaktif dibandingkan natrium. Kata kunci : Natrium, Kalium, Kelapa, AAS
vi
ABSTRACT THE SODIUM AND POTASSIUM CONTENTS OF ISOTONIC COCONUT WATER (Cocos nucifera) Eburnia, Viridis and Hybrid VARIETIES Coconut water known as isotonic solution in nature. Therefore, it is necessary to analyse the sodium and potassium contents as main electrolytes. The aim of this research was to determine the sodium and potassium contents of very young coconut water, water of tender coconut and old coconut in different variety known as Eburnia, Viridis and Hybrid. This was an experimental study to determine the sodium and potassium contents by Atomic Absorption Sphectrophotometer. The sampling method was systematic random sampling with 3 treatments and 5 replicate analyses. The average sodium contents of very young, tender and old Eburnia were 8.44, 9.64 and 23.08 ppm respectively; Viridis or green coconut were 3.96, 4.4 and 6.66 ppm; Hybrid coconut were 7.8, 11.38 and 70.9 ppm. Potassium contents of very young, tender and old Eburnia were 4223.2, 3729.2 and 3531.6 ppm; Viridis were 3681.2, 3562.4 and 3469.6 ppm; Hybrid coconut were 5457.6, 5162.4 and 1904.4 ppm. Analyses with Anova One Way showed that sodium and potassium contents of Eburnia and Hybrid coconuts were significantly different between groups. For Viridis coconut, the sodium and potassium contents were not significantly different. The results showed that the sodium contents increased with increasing the age coconuts. On the other hands, potassium contents decreased with increasing the age of coconuts. That could be explained by the performance of coconut water being turbids possed by the old one. This was reasonable because the older of coconut water saponification reaction occured between potassium and oil in the coconut. This was due to potassium ion has greater reactivity than sodium. Keywords : Sodium, Potassium, Coconut, AAS
vii
RINGKASAN KANDUNGAN NATRIUM DAN KALIUM LARUTAN ISOTONIK ALAMI AIR KELAPA (Cocos nucifera) VARIETAS Eburnia, Viridis dan Hibrida Air merupakan konstituen terbesar dalam tubuh. Bila tubuh melakukan aktivitas yang berlebihan seperti olahraga maka akan terjadi penurunan cairan tubuh. Cairan yang keluar dari tubuh mengandung elektrolit utama seperti natrium dan kalium. Untuk mengganti cairan yang hilang dari tubuh beserta elektrolit yang ada di dalamnya sebaiknya kita meminum cairan yang mengandung ion sesuai dengan ion yang dikeluarkan. Minuman yang diproduksi untuk maksud tersebut diantaranya pocari sweat dan fatigon hydro. Air kelapa yang dikenal sebagai larutan isotonik alami perlu dianalisis kandungan natrium dan kalium sebagai kation elektrolit utamanya. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kandungan natrium dan kalium dalam air kelapa yang sangat muda, muda dan kelapa tua dari varietas kelapa gading, hijau dan hibrida. Metode penelitian yang digunakan adalah metode eksperimental dengan mengukur kandungan Na dan K menggunakan alat spektrofotometri serapan atom. Teknik sampling yang dilakukan adalah rancangan acak kelompok dengan tiga perlakuan dan lima ulangan. Dalam penelitian ini didapatkan bahwa rata-rata kandungan natrium pada kelapa gading yang sangat muda, muda dan tua berturutturut adalah 8.44, 9.64 dan 23.08 ppm. Pada kelapa hijau adalah 3.96, 4.4 dan 6.66 ppm. Sedangkan pada kelapa hibrida yaitu sebesar 7.8, 11.38 dan 70.9 ppm. Selanjutnya rata-rata kandungan kalium pada kelapa gading yang sangat muda, muda dan tua berturut-turut adalah 4223.2, 3729.2 dan 3531.6 ppm. Pada kelapa hijau sebesar 3681.2, 3562.4 dan 3469.6 ppm. Sedangkan pada kelapa hibrida yaitu sebesar 5457.6, 5162.4 dan 1904.4 ppm. Analisa statistik menggunakan Anova One Way menunjukkan bahwa kandungan natrium dan kalium untuk kelapa gading dan kelapa hibrida berbeda secara nyata diantara kelompoknya. Sedangkan untuk natrium dan kalium pada kelapa hijau tidak berbeda nyata diantara kelompoknya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kandungan natrium bertambah dengan makin tuanya umur buah kelapa. Sebaliknya didapatkan bahwa kandungan kalium menurun dengan makin bertambahnya umur buah kelapa. Hal ini ditunjukkan oleh perubahan warna air kelapa yang semakin tua semakin keruh. Hal ini disebabkan karena makin tua buah kelapa akan terjadi reaksi penyabunan antara minyak yang terdapat pada buah kelapa dengan ion kalium akibat kalium lebih reaktif dibandingkan natrium.
viii
DAFTAR ISI Halaman
SAMPUL DALAM.........................................................................................
i
PRASYARAT GELAR...................................................................................
ii
LEMBAR PERSETUJUAN ............................................................................
iii
PENETAPAN PANITIA PENGUJI ................................................................
iv
UCAPAN TERIMA KASIH ...........................................................................
v
ABSTRAK .....................................................................................................
vi
ABSTRACT ................................................................................................... vii RINGKASAN ................................................................................................. viii DAFTAR ISI ..................................................................................................
ix
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
xi
DAFTAR TABEL .......................................................................................... xii DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xiii BAB I PENDAHULUAN ...............................................................................
1
1.1 Latar Belakang ...................................................................................
1
1.2 Rumusan Masalah ..............................................................................
4
1.3 Tujuan Penelitian ...............................................................................
4
1.4 Manfaat Penelitian .............................................................................
4
BAB II KAJIAN PUSTAKA ..........................................................................
5
2.1 Natrium ..............................................................................................
5
2.2 Kalium ...............................................................................................
7
2.3 Cairan Tubuh .....................................................................................
8
2.4 Kelapa ................................................................................................ 10 2.5 Spektrometri Serapan Atom ............................................................... 13 BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP, DAN HIPOTESIS PENELITIAN 19
3.1 Kerangka Berpikir .............................................................................. 19 3.2 Konsep Penelitian............................................................................... 20 3.3 Hipotesa Penelitian............................................................................. 21
ix
BAB IV METODE PENELITIAN .................................................................. 22 4.1 Tempat penelitian ............................................................................... 22 4.2 Bahan dan Peralatan ........................................................................... 22 4.2.1 Bahan yang Diteliti ..................................................................... 22 4.2.2 Bahan Kimia ............................................................................... 22 4.2.3 Peralatan ..................................................................................... 23 4.3 Rancangan Penelitian ......................................................................... 23 4.4 Metode Penelitian............................................................................... 23 4.4.1 Penyiapan Sampel ....................................................................... 23 4.4.2 Pembuatan Larutan Standar ........................................................ 24 4.4.3 Pengukuran Kadar ...................................................................... 24 4.4.3.a Pembuatan kurva standar Na dan K ................................... 24 4.4.3.b Pengukuran Kadar Sampel ................................................ 25 4.5 Analisis Data ...................................................................................... 25
BAB V HASIL PENELITIAN ........................................................................ 26 5.1 Penampakan dari kelapa yang sangat muda, muda dan tua.................. 26 5.2 Data Kandungan Natrium dan Kalium pada Air Kelapa ...................... 27 5.3 Kecenderungan Perubahan Kandungan Na dan K ............................... 29
BAB VI PEMBAHASAN ............................................................................... 31
BAB VII SIMPULAN DAN SARAN ............................................................. 34 7.1 Simpulan ............................................................................................ 34 7.2 Saran .................................................................................................. 34
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 35 LAMPIRAN ................................................................................................... 37
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Diagram tingkat energi elektron .................................................
14
Gambar 2.2 Tahapan proses atomisasi...........................................................
17
Gambar 2.3 Kurva kalibrasi ..........................................................................
17
Gambar 5.1 Kecenderungan perubahan kandungan Na ..................................
29
Gambar 5.1 Kecenderungan perubahan kandungan K ...................................
30
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Kandungan kimia Pocari sweat ......................................................
2
Tabel 1.2 Kandungan kimia Fatigon hydro....................................................
3
Tabel 1.3 Kandungan kimia Oralit ................................................................
3
Tabel 2.1 Sebaran Na dan K dalam tubuh......................................................
10
Tabel 5.1 Sifat fisik air kelapa .......................................................................
26
Tabel 5.2 Kandungan Na dan K kelapa gading ..............................................
27
Tabel 5.3 Kandungan Na dan K kelapa hijau .................................................
28
Tabel 5.4 Kandungan Na dan K kelapa hibrida .............................................
28
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1.
Pembuatan Larutan Standar ....................................................
37
Lampiran 2.
Kurva regresi standar Na ........................................................
38
Lampiran 3.
Kurva regresi standar K..........................................................
39
Lampiran 4.
Perhitungan Koefisien Korelasi Linier dari Kurva Regresi Larutan Standar Natrium ........................................................
Lampiran 5.
40
Perhitungan Koefisien Korelasi Linier dari Kurva Regresi Larutan Standar Kalium .........................................................
42
Lampiran 6.
Data kandungan Natrium dan Kalium pada air kelapa ............
44
Lampiran 7.
Analisis statistik .....................................................................
46
Lampiran 8.
Kecenderungan perubahan kandungan Na dan K ....................
52
Lampiran 9.
Perhitungan konversi dari ppm menjadi mEq .........................
55
Lampiran 10. Gambar kelapa .......................................................................
56
xiii
