STUDI PENENTUAN LOGAM TEMBAGA (Cu) DAN SENG (Zn) PADA TANAMAN KEDELAI (Glycine max [L] Merril) SECARA SPEKTROFOTOMETER SERAPAN ATOM DI KECAMATAN TRIMURJO KABUPATEN LAMPUNG TENGAH (Skripsi) Oleh Priyo Raharjo UNIVERSITAS LAMPUNG BANDAR LAMPUNG 2002
Jul 27, 2015
STUDI PENENTUAN LOGAM TEMBAGA (Cu) DAN SENG (Zn)PADA TANAMAN KEDELAI (Glycine max [L] Merril)SECARA SPEKTROFOTOMETER SERAPAN ATOM
DI KECAMATAN TRIMURJO KABUPATENLAMPUNG TENGAH
(Skripsi)
Oleh
Priyo Raharjo
UNIVERSITAS LAMPUNGBANDAR LAMPUNG
2002
STUDI PENENTUAN LOGAM TEMBAGA (Cu) DAN SENG (Zn)PADA TANAMAN KEDELAI (Glycine max [L] Merril)SECARA SPEKTROFOTOMETER SERAPAN ATOM
DI KECAMATAN TRIMURJO KABUPATENLAMPUNG TENGAH
Oleh
Priyo Raharjo
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai GelarSARJANA SAINS
PadaJurusan Kimia
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
UNIVERSITAS LAMPUNGBANDAR LAMPUNG
2002
Judul Skripsi : STUDI PENENTUAN LOGAM TEMBAGA (Cu)DAN SENG (Zn) PADA TANAMAN KEDELAI(Glycine max [L] Merril) SECARASPEKTROFOTOMETER SERAPAN ATOM DIKECAMATAN TRIMURJO KABUPATENLAMPUNG TENGAH
Nama Mahasiswa : Priyo Raharjo
Nomor Pokok Mahasiswa : 96171146
Jurusan : Kimia
Fakultas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
MENYETUJUI
1. Komisi Pembimbing
Drs. R. Supriyanto, M.S. Dra. Chansyanah Diawati, M.Si. NIP 131899289 NIP 131971494
2. Ketua Jurusan
Andi Setiawan, Ph.D.NIP 131804062
MENSAHKAN
1. Tim Penguji
Ketua : Drs. R. Supriyanto, M.S.
Sekretaris : Dra. Chansyanah Diawati, M.Si.
Penguji BukanPembimbing : Dra. Aspita Laila, M.S.
2. Dekan Fakultas MIPA
Dr. Sugeng P. Hariyanto, M.S.NIP 131129059
Tanggal Lulus : 28 Juni 2002
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan pada tanggal 22 Maret 1978 di Metro, sebagai anak ke delapan dari
delapan bersaudara dari pasangan Bapak Sarnoto As (Alm) dan Ibu M. Pratiwi.
Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar pada tahun 1990 di SDN XV
Muara Enim Sumatera Selatan, Sekolah Menengah Pertama diselesaikan pada tahun
1993 di SMPN I Trimurjo Lampung Tengah, dan Sekolah Menengah Atas tahun
1996 di SMAN I Metro Lampung, tahun 1996 penulis terdaftar sebagai mahasiswa di
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Lampung melalui jalur
UMPTN.
MOTTO
CTiada kesuksesan tanpa adanya kegagalan dan
hambatan.
CBelajar, kerja keras, dan disiplin adalah kunciutama dalam mencapai kesuksesan.
Kupersembahkan skripsi ini kepada :
> Almarhum Bapak Sarnoto AS,> Ibu M. Pratiwi yang kucintai,
Kakak-kakak dan mbakku yang kusayangi :> Drs. Heri Las Mei Mas Putro,> Drs. Bambang Pranoto Putro,> Drs. Trituradilaksono,> Drs. Sariwan Prayogo,> Erjunarko,> Rahmad Wahyudi, S.Si,> Sri Herni Ari Ningrum, A.Md.,
Keponakan-keponakanku yang kukasihi.
Seseorang yang akan menemani hidupku sampai akhir hayatku
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji dan syukur kehadirat Allah SWT, hanya dengan rahmat dan hidayah-Nya
akhirnya skripsi ini dapat terselesaikan. Skripsi ini berjudul “Studi Penentuan
Logam Tembaga (Cu) dan Seng (Zn) Pada Tanaman Kedelai (Glycine max [L]
Merril) Secara Spektrofotometer Serapan Atom di Kecamatan Trimurjo
Kabupaten Lampung Tengah”.
Penulis mengucapkan terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada :
1. Bapak Drs. R. Supriyanto, M.S., selaku Pembimbing I, yang telah memberikan
kepercayaan, perhatian, saran-saran dan begitu sabar membimbing penulis dalam
menyelesaikan skripsi ini.
2. Ibu Dra. Chansyanah Diawati, M.Si., selaku Pembimbing II, yang dengan sabar
dan sungguh-sungguh memberikan petunjuk dan berbagai masukan dalam
menyelesaikan skripsi ini.
3. Ibu Dra. Aspita Laila, M.S., atas kesediaannya menjadi penguji dalam
memberikan pengarahan dalam penulisan skripsi ini.
4. Bapak Andi Setiawan, Ph.D., selaku Ketua Jurusan Kimia FMIPA Unila yang
telah memberikan kemudahan selama penulis menjalani masa studi.
ii
5. Bapak Dr. Sugeng P. Hariyanto, M.Sc., selaku Dekan FMIPA Universitas
Lampung yang telah memberikan kesempatan untuk menyelesaikan studi di
FMIPA Universitas Lampung.
6. Ibu Rinawati, M.Si., selaku Pembimbing Akademik yang telah memberikan
nasehat dan bimbingan kepada penulis menjalani masa studi.
7. Seluruh staf Dosen FMIPA Universitas Lampung yang telah memberikan bekal
cakrawala ilmu.
8. Seluruh staf karyawan FMIPA Unila atas bantuan dan kerjasamanya.
9. Ibu yang tercinta, mamas dan mbak yang kucintai, dan keponakan-keponakanku
yang kusayangi, yang telah memberikan do’a dan bantuan baik moral maupun
matril selama menuntut ilmu dan sekaligus menanti keberhasilanku.
10. Titi atas kerjasamanya sebagai satu tim dalam penelitian ini.
11. Azis, Olin, Tata, Icon, Heryadi, Masyhar, Baband, Dwi Bambang, Risman, Eden,
Yani, Widia, Mei, Yati, Alfi, Fauziah, Lisa, Anita, Sulis, serta rekan-rekan Kimia
’96 yang telah banyak membantu dan memberikan dorongan.
12. Mas Harno, Mas Lemi, Mbak Iin, Mas Madi, Danu, Nomo’, Mas Ramli, Eka,
Mas Ngadiman yang telah memberikan fasilitas.
13. Mas Sujud, Mbah Ipin, Derry, Eyang Fitri ‘Racer”, Bang Pardi, Kak Bustomi,
Mas Abror, Mas Sigit, Ibnu, Edi, Kak Atul, Wayan “T’, Norman, Mas Jumroni di
Balau dan kru Rental “Langgeng” yang telah banyak membantu selama penulis
melakukan penelitian.
14. Mashudi atas bantuannya dalam mengambil sampel, Harmanto atas kopinya, dan
Siswadi atas stressnya.
iii
15. Angkatan ’95 : Herman, Yuwono, Khoiru Zein, Sriyanto, Subhan, Wahyu,
angkatan ’97 : Anita Fiteriyeni, Lia Alfiani, Endang Handayani, Yuni Eka Wati,
Yuni Bangka, Wempy Arma, angkatan ’98 : Hendri, Heriyandi, dan adik-adikku
serta kakak-kakak seniorku yang telah banyak membantu dan memberi warna
selama penulis menimba ilmu di Universitas Lampung.
16. Semua pihak yang tidak disebutkan satu persatu.
17. Untuk seseorang atas segala pengertian, penantian, kejujuran dan kesabarannya.
Skripsi ini mungkin jauh dari sempurna tetapi semoga penelitian ini mampu
memberikan satu arti dan berguna bagi kita semua. Amin.
Bandar Lampung, Juli 2002
Penulis
iv
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL................................................................................................. viiDAFTAR GAMBAR ............................................................................................ viii
PENDAHULUAN................................................................................................. 1
Latar belakang masalah .......................................................................... 1
Tujuan penelitian .................................................................................... 3
Manfaat penelitian .................................................................................. 3
TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................................... 4
Kedelai (Glycine max [L] Merril) ............................................................ 4Logam-logam Berat .................................................................................. 6Logam Cu .................................................................................................. 8Logam Zn .................................................................................................. 10Akumulasi logam berat pada tanaman..................................................... 11Spektrofotometer Serapan Atom ........................................................... 14
Sumber radiasi .............................................................................. 15Pembakar....................................................................................... 16Monokromator dan detektor ........................................................ 17Pencatat ......................................................................................... 17
METODELOGI PENELITIAN ........................................................................... 18
Waktu dan tempat penelitian.................................................................... 18Alat dan bahan .......................................................................................... 18Prosedur penelitian ................................................................................... 18
Pengambilan sampel tanaman kedelai ........................................ 18Perlakuan pendahuluan ................................................................ 19Pembuatan larutan sampel ........................................................... 19
Pembuatan larutan standar........................................................................ 20
Pembuatan larutan standar tembaga............................................ 20Pembuatan larutan standar seng .................................................. 20
Pembuatan kurva kalibrasi ....................................................................... 20
v
Pembuatan kurva kalibrasi tembaga............................................ 20Pembuatan kurva kalibrasi seng .................................................. 20
HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................ 21
Hasil penelitian ....................................................................................... 21
Hasil analisis kandungan logam Cu dalam bagian tanamankedelai ........................................................................................... 21Hasil analisis kandungan logam Zn dalam bagian tanamankedelai ........................................................................................... 21Kurva kalibrasi larutan standar tembaga (Cu)............................ 22Kurva kalibrasi larutan standar seng (Zn)................................... 22
Pembahasan............................................................................................... 23
Kandungan rerata tembaga (Cu).................................................. 24Kandungan rerata seng (Zn) ........................................................ 26
KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................ 29
Kesimpulan................................................................................................ 29
Saran ........................................................................................................ 30
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 31
LAMPIRAN ........................................................................................................ 33
vi
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1. Situasi ekologis dimana ion-ion berbagai unsur dapat menyebabkantoksisitas.......................................................................................................... 12
2. Kandungan minimum – maksimum logam berat yang diperbolehkandalam hasil tumbuhan dan produk olahan .................................................... 12
3. Kandungan rerata Cu pada bagian tanaman kedelai .................................... 24
4. Kandungan rerata Zn pada bagian tanaman kedelai .................................... 27
5. Hasil pengukuran absorbansi larutan standar Cu (µg/L) ............................. 34
6. Hasil pengukuran absorbansi larutan standar Zn (µg/L) ............................. 36
7. Hasil perhitungan logam Cu dan Zn pada bagian tanaman kedelai............ 39
8. Kadar air pada tanaman kedelai .................................................................... 41
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1. Skema spektrofotometer serapan atom.......................................................... 14
2. Grafik hasil analisis kandungan logam Cu dalam tanah dan bagiantanaman kedelai............................................................................................... 21
3. Grafik hasil analisis kandungan logam Zn dalam tanah dan bagiantanaman kedelai............................................................................................... 21
4. Kurva kalibrasi larutan standar Cu................................................................. 35
5. Kurva kalibrasi larutan standar Zn................................................................. 37
viii
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Kedelai (Glycine max [L] Merril) merupakan salah satu tanaman sumber protein yang
penting di Indonesia. Sebagai bahan pangan pokok sebagian besar penduduk
Indonesia, tanaman kedelai menjadi prioritas utama dalam pembangunan pertanian.
Berdasarkan luas panen, di Indonesia kedelai menempati urutan ke-3 sebagai tanaman
palawija setelah jagung dan ubi kayu. Rata-rata luas pertanaman per tahun sekitar
703.878 ha, dengan total produksi 518.204 ton.
Pertanian modern dengan tuntutan produksi yang tinggi, khususnya di lahan dengan
tanah tidak subur dan menggunakan varietas unggul, memerlukan masukan unsur
hara dalam jumlah besar. Kebutuhan unsur hara di atas dapat dipenuhi melalui
pemanfaatan berbagai jenis unsur hara, baik organik maupun anorganik, alami
ataupun non alami (rekayasa kimia).
Banyak faktor yang mempengaruhi tinggi rendahnya hasil kedelai antara lain: tanah,
varietas, pengelolaan, lingkungan, keadaan hama, pemupukan dan zat-zat pencemar
(Sumarno, 1984). Kedelai mempunyai potensi yang cukup besar untuk dikembang-
kan sebagai sumber bahan makanan seperti tempe, minyak, kecap dan sebagainya.
Disamping itu kedelai merupakan tanaman dengan daerah penyebaran yang cukup
luas termasuk di daerah tropis seperti di Indoensia (AAK, 1989).
Penggunaan pupuk kimia dalam jumlah besar dapat berdampak buruk terhadap
lingkungan. Pupuk kimia dapat mengandung logam berat dalam jumlah tinggi dan
kegunaannya dapat meningkatkan konsentrasinya di dalam tanah serta bahayanya
terhadap mahluk hidup (Salam AK, 1997).
Pupuk kimia yang biasa digunakan petani untuk tanaman kedelai yaitu Urea dan TSP
yang semuanya mengandung 0,02 % Cu dan 0,02 % Zn. Petani menggunakan pupuk
tersebut pada kedelai untuk urea kira-kira 600—800 kg per hektar, TSP kira-kira
600—800 kg per hektar dan KCl kira-kira 400 kg per hektar. Untuk zat pengatur
tumbuhan (ZPT) dan pupuk pelengkap cair (PPC), petani menggunakan Dharmasri
5 EC untuk mengendalikan rayap tanah pada akar dan gandasil D untuk pertumbuhan
dau dan buah yang mengandung komposisi 12 % asam fosfat dilengkapi dengan
unsur-unsur tembaga (Cu), seng (Zn), mangan (Mn), Kobal (Co), dan Boron (B) serta
vitamin-vitamin untuk pertumbuhan tanaman seperti aneurine, laktof lavine dan
nicotinil acid amida (Williams and UZO, W.T.H, 1993).
Zat-zat pencemar merupakan senyawa yang tidak diinginkan dalam lingkungan
hidup. Bahan-bahan pencemar itu tergolong zat organik dan anorganik. Diantara zat-
zat pencemar anorganik maka logam berat seperti tembaga (Cu) dan seng (Zn)
mendapat perhatian yang lebih banyak. Hal ini bukan saja karena sifat toksiknya
melainkan logam berat itu pada umumnya terdapat dalam lingkungan. Diantara
2
logam-logam berat yang dapat mengganggu kesehatan tubuh adalah tembaga dan
seng.
Besarnya bahaya logam berat terhadap mahluk hidup di atas menunjukkan bahwa
akumulasi logam berat di dalam jaringan tubuh tumbuhan, hewan dan manusia harus
ditekan. Selain itu aliran logam berat melalui jaringan makanan harus diatur
sedemikian rupa, sehingga logam berat yang dapat memasuki jaring makanan hanya
dalam jumlah terbatas dan pemupukannya di dalam jaringan tubuh mahluk hidup
berada pada tingkat yang tidak membahayakan.
Dengan mengetahui akibat-akibat tersebut di atas maka perlu dilakukan studi logam
berat pada tanaman kedelai yang banyak dikonsumsi oleh manusia. Dalam studi
logam ini akan ditentukan kandungan logam tembaga dan seng pada tanaman kedelai
secara kuantitatif menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom.
1.2 Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kandungan logam tembaga (Cu) dan seng
(Zn) dalam tanaman kedelai di kecamatan Trimurjo secara Spektrofotometer Serapan
Atom.
1.3 Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah untuk memberikan informasi kepada umum, industri
pembuatan pupuk dan kalangan di akademisi tentang kandungan logam tembaga (Cu)
dan seng (Zn) secara kuantitatif dalam tanaman kedelai di Kecamatan Trimurjo
secara Spektrofotometer Serapan Atom (SSA).
3
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kedelai (Glycine max [L] Merril)
Klasifikasikan kedelai menurut Lawrence (1951) adalah sebagai berikut :
Divisi : Spermatophyta
Subdivisi : Angiospermae
Kelas : Dicotyledoneae
Subkelas : Dialypetaleae
Ordo : Rosales
Famili : Leguminosae
Subfamili : Papilonoideae
Genus : Glycine
Species : (Glycine max [L] Merril)
Kedelai adalah tanaman semusim yang penting setelah padi dan jagung. Ketiganya
merupakan tanaman bahan makanan yang penting di Indonesia. Kedelai merupakan
sumber utama minyak atau lemak dan kualitas proteinnya sangat tinggi bagi gizi
manusia, kedelai mengandung asam amino essensial yang diperlukan tubuh manusia.
Biji-bijinya mengandung 16%--24% lemak, 30,55%--40% protein dan kandungan
karbohidratnya mencapai 35 %.
Kedelai dalam bentuk bahan olahan tradisional seperti tempe atau tahu, kandungan
protein per 100 gram bahan menjadi lebih rendah, namun lebih mudah tercerna.
Tempe merupakan olahan dari kedelai yang paling tinggi kandungan proteinnya
dibandingkan tahu atau olahan lain (Suprapto, 1992).
Kedelai dipanen saat unsur panennya sudah optimal (masak fisiologis) agar diperoleh
mutu hasil dan produksi yang tinggi. Umur panen kedelai antara 71 – 90 hari,
tergantung varietasnya. Selain itu perlu diperhatikan sosok tanamannya. Berikut ini
indikator panen kedelai :
1. Polong mengalami perubahan warna dan hijau menjadi kecoklatan atau jika 95%
polong berubah warna.
2. Batang dan daun telah kering.
3. Kadar air sekitar 15 – 18 %.
Dewasa ini varietas baru kedelai banyak bermunculan, varietas kedelai yang
dianjurkan antara lain variets Otak, varietas Ringgit, varietas Sumbing, varietas
Merapi, varietas Galunggung, varietas Wilis dan varietas Americana. Varietas yang
paling banyak ditanam di Propinsi Lampung adalah varietas Wilis. Salah satu
varietas kedelai yang ditanam di Indonesia adalah varietas Wilis yang mempunyai
sifat-sifat sebagai berikut :
1. Umur panen 88 hari.
2. Varietas ini agak tahan terhadap penyakit karat dan virus.
3. Hasil panen 1,6 ton/ha.
5
2.2 Logam-logam Berat
Logam berat merupakan unsur yang mempunyai sifat dan kriteria yang sama seperti
logam-logam lain diantaranya : memiliki kemampuan yang baik sebagai penghantar
listrik (konduktor), memiliki kemampuan sebagai penghantar panas yang baik,
memiliki rapat jenis yang tinggi, dapat membentuk alloy dengan logam lainnya.
Sedangkan karakteristik logam berat adalah memiliki massa jenis yang lebih besar
dari 4 kg/L dan mempunyai respon biokimia yang khas pada organisme hidup.
Berbeda dengan logam biasa, logam berat dapat menimbulkan efek-efek khusus pada
mahluk hidup. Secara umum bisa dikatakan bahwa semua logam berat dapat menjadi
bahan pencemar yang akan meracuni tubuh mahluk hidup (Palar, 1994).
Logam berat umumnya terdapat dalam jumlah yang kecil sehingga sering
menyulitkan pemantauan kadarnya dalam media lingkungan. Logam berat dapat
terakumulasi dalam tubuh organisme dan sebagian besar organisme tersebut
mempunyai kemampuan untuk menghimpun logam berat (Adzam, 1994).
Logam berat kelimpahan alamnya maksimal 0,1 % atau 1000 ppm dari berat kerak
bumi dikelompokkan sebagai logam renik. Logam-logam renik ini walaupun
kelimpahannya di alam sangat kecil, tetapi sangat membahayakan organisme hidup.
Dalam konsentrasi yang kecil, logam-logam itu justru dibutuhkan oleh organisme
dalam melaksanakan aktivitas hidupnya. Bila kelimpahannya di alam bertambah
maka dapat membahayakan organisme itu sendiri (Anon, 1993 dalam Adzam, 1994).
6
Konsentrasi logam berat di dalam jaringan tanaman pada umumnya rendah, dalam
jangka panjang akumulasi logam berat asal tumbuhan di dalam jaringan tubuh
manusia dapat mengakibatkan pengaruh negatif bagi kesehatan manusia.
Istilah logam berat pada umumnya digunakan untuk logam yang memiliki nomor
atom lebih besar daripada besi atau yang memiliki di atas 5 gr ml-1. Karakteristik
kelompok logam berat adalah sebagai berikut :
1. memiliki spesifikasi graviti yang sangat besar (lebih dari 5)
2. mempunyai nomor atom 22 – 34 dan 40 – 50 serta unsur lantanida dan aktinida.
3. mempunyai respon biokimia khas (spesifik) pada organisme hidup.
Logam berat juga bisa dikelompokkan sebagai logam yang berhubungan dengan
toksisitas atau polusi. Toksisitas dari logam berat ini ditumbuhkan oleh sifat
pengompleks yang kuat dari ion-ion logam berat tersebut (Vymazal, 1995).
Menurut Vymazal (1995), logam juga dapat diklasifikasikan berdasarkan konsentrasi
yang dibutuhkan untuk menimbulkan efek toksik pada tanaman, yaitu :
1. Sangat Toksik
Efek toksik terlihat pada konsentrasi dibawah 1 mg.L-1 (Ag+, Hg2+, Sn2+, Pb2+)
2. Agak Toksik
Efek toksik terjadi pada konsentrasi antara 1—100 mg.L-1 (Al3+, Ba2+, Be2+, Bi3+,
Cu2+, Cd2+ Co2+, Cr2+, Fe2+, Mn2+, Ni2+, Zn2+, Zr4+)
7
2.2.1 Logam Cu
Tembaga dengan nama kimia Cupprum dilambangkan dengan Cu. Unsur logam ini
berbentuk kristal dengan warna kemerahan dan mempunyai titik didih 26000C serta
titik leleh 10800C. Dalam tabel periodik, tembaga menempati posisi dengan nomor
atom (NA) 29 dan mempunyai massa atom relatif (Ar) 63,546. Cu terdapat dalam
keadaan oksidasi +1 (kupro) dan +2 (kupri).
Tembaga merupakan mikronutrien essensial bagi tumbuhan dan hewan dimana Cu
terlibat dalam berbagai sistem enzim, (Bowen, 1979). Spesies-spesie tertentu yang
terdapat pada area yang terkontaminasi memiliki mekanisme yang sama juga
ditunjukkan oleh Zn dan logam-logam berat beracun lainnya.
Tidak seperti Hg, Pb, dan Cd, Cu adalah logam renik penting (essensial) bagi
tumbuhan dan hewan termasuk manusia. Maka dari itu, Cu biasanya ada dalam
makanan tetapi harus tersedia dalam jumlah yang tepat. Ambang batas Cu untuk
pertanian adalah 0,2 mg/L (Peraturan Pemerintah RI, PP 20 tahun 1990). Dalam
konsentrasi yang lebih tinggi, Cu bersifat toksik.
Logam berat Cu digolongkan kedalam logam berat dipentingkan atau logam berat
essensial artinya, meskipun Cu merupakan logam berat beracun, unsur logam ini
sangat dibutuhkan tubuh meski dalam jumlah yang sedikit. Cu dibutuhkan manusia
sebagai kompleks Cu-protein yang mempunyai fungsi tertentu dalam pembentukan
hemoglobin, kolagen, pembuluh darah dan myelin otak. Disamping itu Cu juga
8
terlibat dalam proses pembentukan energi untuk metabolisme serta dalam aktifitas
tirosin.
Defisiensi Cu dapat terjadi karena kurangnya konsumsi. Beberapa tanda kekurangan
Cu yang terjadi pada organisme hidup meliputi: anemia, depigmentasi kulit, rambut
beruban, rambut kusut, kerusakan otak dan mandul (Briggs dan Calloway, 1979
dalam Rivai, 1999). Karena itu Cu termasuk ke dalam logam-logam essensial bagi
manusia seperti Cu, Fe, Zn, dan lain-lain. Toksisitas yang dimiliki oleh Cu baru akan
bekerja dan memperlihatkan pengaruhnya bila logam ini telah masuk kedalam tubuh
organisme dalam jumlah besar.
Kebutuhan harian Cu untuk manusia yang dianjurkan oleh WHO (1973) dalam Palar
(1994) adalah 30 µg Cu per kilogram berat tubuh untuk orang dewasa, 40 µg Cu per
kilogram berat tubuh untuk anak-anak dan 80 µg Cu per kilogram berat tubuh untuk
bayi. Kadar Cu tubuh orang dewasa sekitar 50—80 mg, jauh lebih sedikit daripada
Fe dan Zn. Pada manusia Cu paling banyak terdapat dalam hati, sedangkan pada
darah dan jaringan lain, rata-rata konsentrasinya sama dan lebih rendah dari hati
(Linder, 1992).
Manusia sebagai konsumen tumbuhan dan produknya, misal daun, buah atau akar,
dapat mengalami kontaminasi logam berat melalui rantai makanan. Dalam tubuh,
konsentrasi logam berat akan menjadi lebih tinggi jika dibandingkan dengan
konsentrasi logam berat pada sumber asalnya. Hal ini berbahaya bagi kesehatan
manusia.
9
Absorpsi logam Cu oleh tanaman dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain :
Konsentrasi logam berat di lingkungan, tipe tumbuhan, pH tanah, curah hujan, dan
lain-lain. Kemampuan untuk mengakumulasi logam berat juga berbeda-beda pada
tiap tanaman. Sammers dalam penelitian menemukan bahwa kemampuan untuk
menerima dan mentranslokasi logam berat terhadap beberapa jenis tanaman berbeda-
beda pada masing-masing tanaman (Allen, 1989).
Pada manusia efek keracunan utama yang ditimbulkan oleh Cu adalah terjadinya
gangguan pada jalur pernafasan. Selain itu, keracunan Cu secara kronis dapat dilihat
dengan timbulnya penyakit Wilson dan Kinsky. Gejala dari penyakit wilson adalah
terjadi kerusakan otak serta terjadinya penurunan kerja ginjal dan pengendapan Cu
dalam kornea mata. Sedangkan untuk penyakit kinsky dapat diketahui dengan ter-
bentuknya rambut yang kaku dan berwarna kemerahan pada penderita (Palar, 1994).
2.2.2 Logam Zn
Seng adalah logam yang berwarna putih kebiruan, dan disimbolkan dengan Zn.
Logam ini termasuk ke dalam kelompok logam-logam golongan II-B dalam tabel
periodik unsur kimia, mempunyai nomor atom 30 dan berat atom 65,38.
Mineral yang umum adalah ZnS. Mineral lainnya adalah kompleks produk –oksi dan
garam-garam serta silikat (walaupun jumlahnya lebih sedikit). Mineral-mineral
dalam tanah liat juga dapat menyerap Zn (Allen, 1989).
10
Sebagi kofaktor, Zn dapat mengakibatkan keaktifan enzim lainnya. Kekurangan zat
mineral seng dapat mengakibatkan hati dan ginjal membengkak, dan terjadi gejala
gizi besi. Diperkirakan kebutuhan seng adalah 15 mg bagi setiap anak diatas 11
tahun (Winarno, 1988).
Dalam tubuh manusia terkandung 1,4 – 2,5 gram seng, terutama terdapat pada
rambut, tulang dan mata. Seng merupakan komponen penting dari berbagai enzim
dan mineral mikro yang menyebar ke dalam jaringan manusia atau hewan dan terlibat
dalam fungsi berbagai enzim pada proses metabolisme. Paling sedikit 15—20
metallo-enzim yang mengandung seng telah diisolasi dan dimurnikan. Salah satunya
adalah karbonat anhidrase yang terdapat dalam sel darah merah.
Disamping itu seng juga terdapat dalam karboksi peptidase dan dehidrogenase dalam
hati. Sebagai kofaktor, seng dapat meningkatkan keaktifan enzim lainnya.
Kekurangan zat mineral seng dapat mengakibatkan hati dan ginjal membengkak, dan
terjadi gejala anemia gizi besi. Diperkirakan kebutuhan seng adalah 15 mg bagi
setiap anak diatas usia 11 tahun (Winarno, 1988).
2.3 Akumulasi logam berat pada tanaman
Logam berat yang masuk kedalam tanah akan menyebar, terutama ke fase larutan dan
fase padatan tanah. Bila sejumlah logam berat masuk kedalam tanah, sebagian akan
larut dalam air tanah dan sebagian lagi akan mengendap atau teradsorpsi. Sebagian
logam berat didalam tanah merupakan unsur hara mikro, yaitu unsur hara yang
dibutuhkan tanaman dalam jumlah sedikit. Unsur hara mikro dalam kelompok logam
11
berat berperan penting dalam mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan
tanaman (Salam, 1997).
Tanaman mapu menyerap dan mengakumulasikan logam-logam yang ada baik dari
tanah melalui sistem perakarannya maupun dari udara melalui daun-daunnya.
Akumulasi yang berlebihan dari logam berat menyebabkan penurunan produktifitas
tanaman. Tanaman menyerap mineral nutrisi dari dalam tanah melalui akar untuk
kelangsungan prose metabolisme, bersamaan dengan itu apabila terdapat logam berat
dalam tanah akan terserap juga oleh akar dan masuk ke dalam jaringan.
Penyerapan logam berat sangat dipengaruhi oleh konsentrasi logam berat dalam
larutan tanah dan penyebaran logam berat dalam jaringan tumbuhan. Akar tanaman
secara langsung dapat menyerap logam berat larut, khususnya kation logam berat
bebas. Fraksi logam berat lainnya, seperti ion kompleks dan padatan mineral dapat
terserap akar tanaman secara tidak langsung setelah terlebih dahulu dibebaskan
sebagai kation bebas. Dengan demikian, seluruh logam berat di dalam tanah pada
dasarnya akan dapat diserap oleh akar tanaman (Salam AK, 1997).
Konsentrasi logam berat di dalam jaringan tanaman pada umumnya rendah. Dalam
jangka panjang akumulasi logam berat yang berasal dari tumbuhan, di dalam jaringan
tubuh manusia dapat mengakibatkan pengaruh negatif bagi kesehatan.
Pada keadaan ekologis dimana ion-ion Cu dan Zn dapat menyebabkan toksisitas
dapat dilihat pada Tabel 1.
12
Tabel 1. Situasi ekologis dimana ion-ion berbagai unsur dapat menyebabkantoksisitas.
Unsur Penting (P)Tidak Penting (TP) Situasi
Cu PZn P
Pada endapan tanah dan timbunan tanah; kadang-kadang dengan pengendapan dari udara
Sumber : A.H. Filter R.K.M. Hay, 1991
Seringkali beberapa unsur dapat mencapai konsentrasi toksik (yang dapat menimbul-
kan racun) di dalam tanah seperti Cu dan Zn. Bijih dari logam ini terdapat di alam,
kadang-kadang di celah batuan, dan konsentrasinya bisa tinggi sekali (A.H. Filter
R.K.M. Hay, 1991).
Untuk kandungan logam berat pada tanaman pertanian dan produk olahan yang
memenuhi kebutuhan harian pada manusia dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Kandungan minimum – maksimum logam berat yang diperbolehkan dalamhasil tumbuhan dan produk olahan.
No Parameter Satuan Dianjurkan Berat maksimum
1. Cobalt (Co) mg/kg 0,05—1 2
2. Tembaga (Cu) mg/kg 0,02—1 5
3. Seng (Zn) mg/kg 0,01—0,1 2
4. Nikel (Ni) mg/kg 0,03—3 4,3
5. Besi (Fe) mg/kg 0,51—1,05 1,5
6. Timbal (Pb) mg/kg 0,01—0,1 2
Sumber : Codex Alimentarius Comite (Komite Pengawasan Makanan Internasional)http : //www.who.int/fsf/codex/generalstandarcontaminantsandtuxinpoods.
13
2.4 Spektrofotometer Serapan Atom
Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) adalah alat yang digunakan untuk
menganalisis secara kualitatif dan kuantitatif unsur-unsur logam dalam jumlah runut.
Dasar analisis pengukuran sepktrofotometer serapan atom adalah intensitas radiasi
yang diserap oleh atom-atom netral yang tidak tereksitasi dari logam yang dianalisis.
Menurut Khopkar (1990) metode Spektrofotometri Serapan Atom memiliki beberapa
keunggulan jika dibandingkan dengan metode-metode lain, yaitu :
1. Meningkatkan untuk menentukan konsentrasi hampir semua unsur pada tingkat
runut.
2. Kecepatan analisis dan ketelitian yang akurat sehingga tidak diperlukan
pemisahan.
3. Sebelum pengukuran tidak perlu dilakukan pemisahan unsur yang akan
ditentukan walaupun dalam sampel terdapat banyak unsur.
Prinsip spektrofotometri serapan atom didasarkan oleh adanya panjang gelombang
tertentu oleh atom-atom dalam keadaan dasar. Bila satu atom pada keadaan dasar
diberi suatu radiasi, akan terjadi peristiwa eksitasi yaitu peristiwa dimana elektron-
elektron dari keadaan dasar akan pindah ke tingkat energi yang lebih tinggi. Atom-
atom yang tak tereksitasi sangat tidak stabil dan akan kembali ke keadaan semula
dengan memancarkan energi yang sama jumlahnya dengan energi yang diserap pada
saat terjadi eksitasi elektron-elektronnya. Atom akan membutuhkan energi pada saat
eksitasi, energi ini didapat melalui penyerapan radiasi pada panjang gelombang
14
Sumber Radiasi
Pembakar
Oksidan
Pembakar
Monokromator Penguat Detektor
Pencatat
Sampel
tertentu sehingga menyebabkan berkurangnya intensitas radiasi yang diberikan.
Intensitas radiasi yang diserap akan sebanding dengan jumlah atom pada keadaan
dasar yang menyerap radiasi tersebut. Dengan mengukur besarnya intensitas yang
diserap (A) pada tabel media yang tetap (b), besarnya konsentrasi (c) dari suatu
materi dapat ditentukan. Hukum Lambert Beer menyatakan : “Besarnya absorbansi
sebanding dengan tebal medium dan konsentrasinya pada panjang gelombang
tertentu” atau secara matematis :
A = ε . b . c
Dengan ε adalah koefisien ekstinksi molar (Price, 1983). Suatu Spektrofotometer
Serapan Atom terdiri dari : sumber radiasi, pembakar, monokromator, detektor dan
pencatat.
Gambar 1. Skema Spektrofotometer Serapan Atom
2.4.1 Sumber Radiasi
Sumber radiasi memberikan spektrum pancaran yang terdiri dari puncak-puncak atau
garis-garis pancaran yang sempit, hal itu penting karena serapan atom di dalam nyala
15
dari puncak-puncak serapan dengan lebar pita yang sempit. Salah satu sumber radiasi
yang memenuhi persyaratan untuk digunakan sebagai radiasi spektrofotometer
serapan atom adalah lampu katoda berongga.
Keuntungan yang dapat diperoleh dari pemakaian lampu katoda berongga adalah
sebagai berikut :
1. Memancarkan garis pancaran yang panjang gelombangnya tepat sama dengan
panjang gelombang garis serapan atom sehingga dapat terjadi serapan yang
optimum.
2. Memancarkan garis pancaran yang sempit.
3. Dapat dibuat untuk semua unsur kimia yang dapat ditetapkan dengan SSA.
4. Pengoperasiannya tidak rumit, cukup menghubungkan kedua elektroda lampu
tersebut dengan sumber tegangan dan mengukur besarnya arus lampu sehingga
sesuai dengan nyala yang tercantum dalam pemakaian lampu tersebut.
5. Memberikan pancaran yang stabil dan intensitas yang cukup tinggi.
2.4.2 Pembakar
Sampel yang akan dianalisis diatomisasi terlebih dahulu dengan cara contoh yang
berupa larutan disemprotkan sehingga menjadi kabut kemudian dibakar dengan
asetilen (C2H2) sebagai bahan bakar, sebagi kontrol besarnya aliran udara (O2) dan
asetilen (C2H2), maka pada bagian ini dilengkapi dengan flowmeter sehingga terjadi
kesesuaian antara tinggi nyala, komposisi pembakar, serta bahan bakar (Ellwell &
Gidley, 1991).
16
2.4.3 Monokromator dan Detektor
Radiasi yang melewati populasi atom pada pembakar sebagian akan diserap dan
sebagian lagi diteruskan. Monokromator terdiri dari cermin dan gritting akan
menangkap radiasi yang diteruskan. Selanjutnya sebuah amplifier akan memperkuat
intensitas cahaya yang diteruskan itu. Radiasi yang telah diperkuat intensitasnya itu
kemudian diubah menjadi sinyal – sinyal listrik oleh detektor (Ellwell & Gidley,
1991).
2.4.4 Pencatat
Pencatat merupakan bagian terakhir dari alat Spektrofotometer Serapan Atom. Pada
bagian ini sinyal listrik yang berasal dari detektor diterjemahkan menjadi serangkaian
angka-angka digital maupun menjadi grafik sehingga dapat dibaca (Ellwell &
Gidley, 1991).
17
III. METODELOGI PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Januari sampai Maret 2002 di Laboratorium
Kimia Analitik dan Laboratorium Kimia Instrumentasi Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Lampung.
3.2 Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah alat-alat gelas yang biasa
digunakan dalam praktikum, neraca analitik merk Mentler model AE-200, oven merk
Heraeus tipe T-5050, hot plate, termometer, Spektrofotometer Serapan Atom (SSA)
merk Hitachi model Z-8000.
Bahan-bahan yang digunakan adalah tanaman kedelai (Glycine max [L] Merril) dan
tanah, asam nitrat (65% dan 11%), akuades, aluminium foil, Cu(NO3)2, dan
Zn(NO3)2.
3.3 Prosedur Penelitian
3.3.1 Pengambilan sampel tanaman kedelai
Sampel yang berupa tanaman kedelai (umur tanaman ± 3 bulan) diambil dari
sebagian areal persawahan di sekitar kecamatan Trimurjo. Pengambilan sampel
dilakukan secara acak dengan titik pengambilan sampel sebanyak 5 titik. Sampel
yang diperoleh segera dimasukkan dalam kantong plastik.
3.3.2 Perlakuan Pendahuluan
Di Laboratorium sampel dipisahkan menjadi 5 bagian yaitu tanah, akar, batang, daun,
dan buah. Sampel yang telah diperoleh dibersihkan dari kotoran lalu dibilas dengan
akuades, dipisah menurut bagiannya. Kemudian dikeringkan dengan cara diangin-
anginkan tanpa terkena sinar matahari langsung selama 4 x 24 jam, selanjutnya
dipotong-potong sekecil mungkin atau ditumbuk halus dan dimasukkan dalam
kemasan plastik tertutup.
3.3.3 Pembuatan larutan sampel
Dalam Allen (1989) disebutkan bahwa pembuatan larutan sampel adalah sebagai
berikut : “sebanyak 0,5 – 0,6 gram sampel kedelai dimasukkan ke dalam tabung
reaksi dan dikeringkan dalam oven pada suhu 1050 C selama 48 jam, kemudian
didinginkan dalam desikator hingga mencapai berat konstan. Selanjutnya sampel
dilarutkan dalam 5 ml asam nitrat 65%, dipanaskan kembali dengan menggunakan
Hot Plate pada suhu 1050 C selama 48 jam dan dibiarkan dingin. Sampel yang telah
larut dipindahkan ke dalam labu takar 50 ml kemudian ditambah lagi dengan HNO3
11%, dipanaskan kembali dengan menggunakan Hot Plate pada suhu 1050 C selama
48 jam dan dibiarkan dingin. Kemudian sampel siap diukur dengan menggunakan
Spektrofotometer Serapan Atom” (Allen, 1989).
19
3.3.4 Pembuatan larutan
3.3.4.1 Pembuatan larutan tembaga
Untuk mengetahui larutan stok tembaga 1000 mg/L dilarutkan 2,451 gram tembaga
nitrat ke dalam 1000 ml akuades. Dari larutan standar tembaga 1000 mg/L dibuat
larutan standar tembaga dengan konsentrasi 0,1; 0,3; 0,5; 0,7; 0,9 mg/L.
3.3.4.2 Pembuatan larutan seng
Untuk mengetahui larutan stok seng 1000 mg/L dilarutkan 1,659 gram seng nitrat ke
dalam 1000 ml akuades. Dari larutan standar seng 1000 mg/L dibuat larutan standar
tembaga dengan konsentrasi 0,1; 0,3; 0,5; 0,7; 0,9 mg/L.
3.3.5 Pembuatan kurva kalibrasi
3.3.5.1 Pembuatan kurva kalibrasi tembaga
Untuk membuat kurva kalibrasi tembaga maka digunakan larutan standar tembaga
dengan konsentrasi 0,1; 0,3; 0,5; 0,7; 0,9 mg/L diukur pada kondisi optimum dengan
SSA sebanyak tiga kali ulangan. Data yang diperoleh dari manual alat dibuat kurva
dengan konsentrasi sebagai sumbu X dan absorbansi sebagi sumbu Y.
3.3.5.2 Pembuatan kurva kalibrasi seng
Untuk membuat kurva kalibrasi seng maka digunakan larutan standar seng dengan
konsentrasi 0,1; 0,3; 0,5; 0,7; 0,9 mg/L diukur pada kondisi optimum dengan SSA
sebanyak tiga kali ulangan. Data yang diperoleh dari manual alat dibuat kurva
dengan konsentrasi sebagai sumbu X dan absorbansi sebagi sumbu Y.
20
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Penelitian
4.1.1 Hasil Analisis Kandungan Logam Cu dalam Tanah dan Bagian TanamanKedelai
Gambar 2. Grafik hasil analisis kandungan logam Cu dalam Tanah dan BagianTanaman Kedelai
4.1.2 Hasil Analisis Kandungan Logam Zn dalam Tanah dan Bagian TanamanKedelai
Gambar 2. Grafik hasil analisis kandungan logam Cu dalam Tanah dan BagianTanaman Kedelai
0
10
20
30
40
Kan
dung
an lo
gam
Cu
(ug/
g)
T A B D Ba
Bagian-bagian tanaman kedelai
0
20
40
60
80
Kand
unga
n lo
gam
Zn
(ug/
g)
T A B D Ba
Bagian-bagian tanaman kedelai
Keterangan : T : TanahA : AkarB : BatangD : DaunBa : Ba
4.1.3 Kurva kalibrasi larutan standar tembaga (Cu)
Untuk mengetahui konsentrasi tembaga dalam sampel, pada penelitian ini meng-
gunakan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA). Terlebih dahulu dibuat kurva
kalibrasi dengan cara mengukur absorbansi larutan baku tembaga yang konsentrasi
0,1; 0,3; 0,5; 0,7; 0,9 mg/L.
Dari perhitungan didapat koefisien korelasi (r) sebesar 0,9836 dan persamaan garis
lurus y = 0,000701 + 0,0096 x. Selanjutnya kurva kalibrasi ini untuk menentukan
konsentrasi Cu dalam sampel. Gambar (4) menunjukkan kurva kalibrasi yang
terbentuk dapat dibuat pada lampiran.
4.1.4 Kurva kalibrasi larutan standar seng (Zn)
Untuk mengetahui konsentrasi seng dalam sampel, pada penelitian ini menggunakan
Spektrofotometer Serapan Atom (SSA). Terlebih dahulu dibuat kurva kalibrasi
dengan cara mengukur absorbansi larutan baku seng yang mempunyai konsentrasi
0,1; 0,3; 0,5; 0,7; 0,9 mg/L.
Dari perhitungan didapat koefisien korelasi (r) sebesar 0,9667 dan persamaan garis
lurus adalah y = 0,010225 + 0,03775 x. Selanjutnya kurva kalibrasi ini digunakan
untuk menentukan konsentrasi seng dalam sampel. Gambar (5) menunjukkan kurva
kalibrasi yang terbentuk dapat dibuat pada lampiran.
22
4.2 Pembahasan
Dalam penelitian ini digunakan sampel tanaman kedelai yang diambil di sebagian
wilayah kecamatan Trimurjo yaitu di daerah Pujo Asri, Pujo Kerto dan Pujo Basuki.
Sampel kedelai dari jenis varietas Americana dibagi menjadi lima bagian yaitu tanah,
akar, batang, daun dan buah.
Dalam penelitian ini, untuk mengidentifikasi dan menentukan kadar unsur-unsur
logam Cu dan Zn dalam bagian tanaman kedelai digunakan metode Spektrofotometer
Serapan Atom, karena metode ini dapat digunakan untuk analisis kualitatif dan
kuantitatif unsur-unsur logam dalam jumlah renik (trace). Cara SSA ini sangat
penting untuk analisis renik logam sebab mempunyai kepekaan yang tinggi yaitu
dapat menentukan kadar logam dibawah 1 µg/g dan analisis logam tertentu dapat
dilakukan dalam campuran dengan unsur-unsur logam lain tanpa diperlukan
pemisahan terlebih dahulu.
Sampel kedelai yang akan dianalisis pada mulanya berbentuk padatan yang harus di
destruksi kering terlebih dahulu. Setelah sampel kering, sampel ditimbang kemudian
dipanaskan dengan menggunakan oven dengan suhu 1050 C sampai berat konstan.
Menurut Tasfiri (dalam Suryanto, 1997), logam-logam yang terdapat dalam
persenyawaan organik dan anorganik dapat dipisahkan melalui penguraian senyawa
tersebut dengan cara destruksi. Proses destruksi ini bertujuan untuk menguapkan
senyawa-senyawa organik yang terkandung dalam sampel dan untuk mengetahui
kadar air dari masing-masing bagian tanaman kedelai.
23
Dalam proses destruksi kering, ada penambahan HNO3 pekat yang tujuannya untuk
merubah sampel dari bentuk padat menjadi larutan, juga untuk melarutkan logam-
logam yang akan dianalisis. Kesempurnaan dari proses destruksi dapat dilihat dari
larutan jernih pada sampel yang didestruksi, hal tersebut menunjukkan konstituen
yang ada larut sempurna, kemudian larutan siap diukur dengan SSA.
4.2.1 Kandungan rerata tembaga (Cu)
Dapat dilihat pada Tabel 3 yang menunjukkan kadar rerata Cu pada seluruh bagian
tanaman kedelai, akumulasi terbesar terdapat pada akar yaitu 30,69 µg/g. Sednagkan
akumulasi terkecil tanaman kedelai terdapat pada daun yaitu 10,774 µg/g. Secara
berurutan akumulasi rerata Cu dari yang terbesar hingga yang terkecil adalah akar
(30,669 µg/g), buah (24,14 µg/g), batang (17,05 µg/g), tanah (11,36 µg/g) dan daun
(10,77 µg/g).
Tabel 3. Kandungan rerata Cu pada bagian tanaman kedelai.
No Sampel N Kandungan rerata Cu (µg/g)
1 Tanah 5 11,3692 Akar 5 30,6903 Batang 5 17,0524 Daun 5 10,7745 Buah 5 24,144
Dalam buah/biji tanaman kedelai, kadar Cu yang didapat yaitu 24,144 µg/g sehingga
buah tersebut masih dapat dikonsumsi dikarenakan kandungan Cu yang diperoleh
untuk dikonsumsi dalam material tumbuhan adalah 2,5—30 µg/g (Allen, 1999).
24
Akumulasi logam Cu terbesar pada tanaman kedelai adalah akar, dikarenakan logam
Cu berasal dari serapan melalui akar. Akumulasi logam Cu terkecil terdapat pada
daun, hal ini diasumsikan sumber Cu pada tanaman kedelai yang terserap pada daun
melalui proses asimilasi kemudian menyebar ke bagian tanaman kedelai yang
lainnya.
Dalam Heradilla (1997), logam berat Cu terdapat dalam tanaman, selain karena
penyerapan melalui mekanisme absorbsi akar. Secara alami Cu di tanah bervariasi
dari 2—100 µg/g berat kering dan sekitar 55 µg/g pada lapisan kerak bumi. Selain
berasal dari litosfer dan bahan organik, Cu dalam tanah juga bersumber dari batuan
beku dan batuan endapan. Konsentrasi Cu meningkat di dalam tanah diakibatkan
dengan adanya penggunaan pupuk kimia secara terus menerus. Peningkatan
konsentrasi dan ketersediaan logam berat di dalam tanah dapat secara tepat atau
lambat meningkatkan akumulasi logam berat di dalam jaringan tubuh tanaman
(Salam AK, 1991).
Nyakpa, Yusuf (1998) menyatakan bahwa pada umumnya logam Cu paling banyak
terdapat pada lapisan tanah dan akan berkurang dengan makin dalamnya kedalaman
tanah. Tetapi dalam hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pada tanah konsentrasi
Cu berada dalam jumlah terkecil, hal ini disebabkan oleh karena sebagian besar
logam Cu yang berada pada tanah telah terserap oleh tanaman melalui akar kemudian
ke seluruh bagian tubuh tanaman yang lainnya.
25
Sebagai logam berat essensial, logam Cu dibutuhkan oleh tubuh meskipun dalam
jumlah yang sedikit. Sumber konsumsi Cu dapat diperoleh dari daging, kerang,
coklat dan kacang-kacangan. Untuk buah/biji tanaman kedelai dapat menjadi
indikator untuk mengetahui kekurangan dan kelebihan Cu didalam tubuh.
Kekurangan Cu dapat menyebabkan anemia, depigmentasi kulit, rambut beruban,
rambut kusut, kerusakan otak dan mandul (Rivai, 1999). Konsumsi Cu yang
berlebihan dalam tubuh dapat menyebabkan penimbunan Cu di dalam jaringan tubuh.
Cu dapat bersifat toksik yang mengakibatkan gangguan ringan seperti pusing,
muntah-muntah dan diare (Nriagu, dalam Rivai 1999).
Menurut Keputusan Ditjen POM No. 03725/B/SK/1989 dan menurut Zooke serta
Federal Water Pollution Control Administration tentang batas maksimum cemaran
logam berat dalam bahan makanan menyebutkan bahwa batas kadar Cu dalam olahan
makanan sebesar 30 µg/g.
4.2.2 Kandungan rerata seng (Zn)
Hasil analisis seperti terlihat pada Tabel 4 menunjukkan kadar rerata Zn pada bagian
tanaman kedelai, akumulasi Zn terbesar terdapat pada buah yaitu 69,54 µg/g.
Sedangkan akumulasi Zn terkecil terdapat pada tanah yaitu 32,99 µg/g. Secara
berurutan akumulasi Zn dari yang terbesar hingga yang terkecil sebagai berikut :
Dimulai dari buah (69,54 µg/g), daun (66,09 µg/g), akar (60,56 µg/g), batang (46,51
µg/g dan tanah (32,99 µg/g).
26
Tabel 4. Kandungan rerata Zn pada bagian tanaman kedelai
No Sampel N Kandungan rerata Zn (µg/g)
1 Tanah 5 32,992 Akar 5 60,563 Batang 5 46,514 Daun 5 66,095 Buah 5 69,54
Akumulasi logam Zn terbesar pada tanaman kedelai yaitu buah, diasumsikan bahwa
logam Zn terserap oleh buah. Hal ini disebabkan logam seng pada tanaman kedelai
berperan dalam pembentukan klorofil pada daun dan pencegahan kerusakan molekul
klorofil. Pada pembentukan klorofil yang ada pada daun diperoleh dari serapan hara
oleh akar dari dalam tanah yang berperan sebagai media tumbuh tanaman, kemudian
diangkut ke bagian atas tanaman, terutama ke daun dan buah melalui pembuluh
xylem. Pembuluh xylem pada akar, daun dan buah merupakan suatu sistem untuk
kontinyu, berhubungan satu sama lain.
Winarno (1988) menyatakan bahwa kebutuhan seng bagi anak usia 15 tahun adalah
sekitar 15 µg/g dan pada akumulasi Zn yang terlalu besar (± 2000 µg/g berat tubuh)
akan menyebabkan keracunan. Dalam tubuh manusia, seng (Zn) berperan dalam
metabolisme asam nukleat dan protein, oleh karena itu seng terlibat dalam proses
fundamental perbanyakan sel. Seng dalam tubuh terutama terdapat pada rambut,
tulang, mata dan kelenjar alat kelamin pria. Sumber seng dapat berasal dari berbagai
macam bahan makanan terutama bekatul dan butir kedelai.
27
Dari hasil analisis, kandungan Zn pada bagian tanaman kedelai diperoleh hasil yang
berbeda-beda. Secara normal kandungan Zn dalam tanaman kedelai berkisar antara
15—100 µg/g (Allen, 1989).
Menurut Kep. Ditjen POM No. 03725/B/SK/1982 dan menurut Zooke serta Federal
Water Pollution Control Administration tentang batas maksimum cemaran logam
berat dalam bahan makanan dalam Inswiasti menyebutkan bahwa batas kadar Zn
sebesar 100 µg/g.
Ini menunjukkan bahwa kadar Zn rerata dalam buah/biji tanaman kedelai adalah
69,54 µg/g. Hal ini menunjukkan bahwa kebutuhan manusia akan Zn telah terpenuhi
dan kadar Zn dalam biji tanaman kedelai belum melewati batas maksimum yang
diijinkan (100 µg/g) dan layak untuk dikonsumsi manusia.
28
V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari penelitian ini dapat diambil kesimpulan bahwa :
1. Kandungan Cu pada bagian tanaman kedelai di sebagian wilayah kecamatan
Trimurjo, akumulasi terbesar terdapat pada akar yaitu 30,69 µg/g. Sedangkan
akumulasi terkecil tanaman kedelai terdapat pada daun yaitu 10,77 µg/g. Dalam
buah/biji tanaman kedelai, kadar Cu yang didapat yaitu 24,14 µg/g.
2. Kandungan Zn pada bagian tanaman kedelai di sebagian wilayah kecamatan
Trimurjo, akumulasi terbesar terdapat pada biji yaitu 69,54 µg/g. Sedangkan
akumulasi terkecil tanaman kedelai terdapat pada tanah yaitu 32,99 µg/g. Dalam
buah/biji tanaman kedelai, kadar Cu yang didapat yaitu 69,54 µg/g.
3. Data dari kandungan Cu dan Zn pada buah/biji tanaman kedelai di sebagian
wilayah tanaman kedelai menunjukkan bahwa buah/biji tanaman kedelai di
sebagian wilayah kecamatan Trimurjo di indikasikan cukup dan aman untuk
dikonsumsi oleh manusia.
5.2 Saran
Untuk penelitian lebih lanjut perlu dilakukan pengujian parameter lain pada tanaman
kedelai di daerah yang sama atau sebagian wilayah yang di indikasikan daerah yang
tercemar oleh industri yang cukup besar dan penelitian ini bisa dijadikan acuan untuk
penelitian berikutnya.
30
Lampiran
Lampiran I.
Tabel 5. Hasil Pengukuran Absorbansi Larutan Standar Cu (µg/L)
No [ ] Cu (mg/L)(X)
Absorbansi(Y) X2 Y2 XY
1.2.3.4.5.
0,1000,3000,5000,7000,900
0,000450,001600,003500,005100,00830
0,01000,09000,25000,49000,8100
0,00000020,00002560,00012250,00026010,0006889
0,0000450,0004800,0017500,0035700,007470
Σ 2,500 0,01895 1,6500 0,0001099 0,013315
Persamaan garis regresi linear :
1. Persamaan garis umum : Y = a + bX
b adalah slope (kemiringan) persamaan garis regresi linear
( )22 XXnYXXYnb
Σ−Σ
ΣΣ−Σ=
( ) ( )( )( ) ( )22,5001,65005
0,018952,5000,0133155−
−=
0096,0=
a adalah intersep yang memotong sumbu pada persamaan garis linear
nXbYa Σ−Σ
=
( ) ( )( )5
500,20,00890820,01895 −=
000701,0=
0,0096X0,000701Y +=
31
Y = 0,00701 + 0,0096 x
2. Koefisien korelasi antara konsentrasi (X) dan absorbansi (Y), (rxy)
( ) ( )( ) ( )[ ] ( ) ( )[ ]{ }YYnXXn
YXYnr2
12222xy
Σ−ΣΣ−Σ
ΣΣ−Σ=
( ) ( ) ( )( ) ( )[ ] ( ) ( )[ ]{ }01895,00010991,0x5500,26500,1x5
01895,02,5000,01331552
122 −−
−=
9836,0=
Gambar 4. Kurva Kalibrasi Larutan Standar Cu
0
0.002
0.004
0.006
0.008
0 .01
0 .1 0 .3 0 .5 0.7 0.9
K onsentras i (p p m )
abso
rban
si
32
Lampiran II.
Tabel 6. Hasil Pengukuran Absorbansi Larutan Standar Zn (µg/L)
No [ ] Zn (mg/L)(X)
Absorbansi(Y) X2 Y2 XY
1.2.3.4.5.
0,1000,3000,5000,7000,900
0,007800,012400,016500,032200,03570
0,01000,09000,25000,49000,8100
0,00006080,00015380,00027230,00103680,0012745
0,00080,00370,00830,02250,0321
Σ 2,500 0,10460 1,6500 0,0027982 0,0674
Persamaan garis regresi linear :
1. Persamaan garis umum : Y = a + bX
b adalah slope (kemiringan) persamaan garis regresi linear
( )22 XXnYXXYnb
Σ−Σ
ΣΣ−Σ=
( ) ( )( )( ) ( )22,5001,65005
0,10462,5000,06745−
−=
03775,0=
a adalah intersep yang memotong sumbu pada persamaan garis linear
nXbYa Σ−Σ
=
( ) ( )( )5
500,20,037750,1046 −=
010225,0=
0,03775X0,010225Y +=
33
0.00000
0.01000
0.02000
0.03000
0.04000
0.100 0.300 0.500 0.700 0.900
Konsentrasi (ppm)
Abs
orba
nsi
2. Koefisien korelasi antara konsentrasi (X) dan absorbansi (Y), (rxy)
( ) ( )( ) ( )[ ] ( ) ( )[ ]{ }YYnXXn
YXYnr2
12222xy
Σ−ΣΣ−Σ
ΣΣ−Σ=
( ) ( ) ( )( ) ( )[ ] ( ) ( )[ ]{ }1046,0002982,0x5500,26500,1x5
1046,02,5000,067452
122 −−
−=
9667,0=
Gambar 5. Kurva Kalibrasi Larutan Standar Zn
Y = 0,010225 + 0,03775 x
34
Lampiran III. Kondisi Optimum SSA
Kondisi pada pengukuran logam Cu* Arus lampu : 7,5 mA
* λ : 324,8 nm
* Tinggi pembakar : 7,5 mm
* Atomizer : Standar Burner
* Oksidan : Udara
* Tekanan O2 : 1,60 kg/cm2
* Bahan bakar : C2H2
* Tekanan bahan bakar : 0,30 kg/cm2
Kondisi pada pengukuran logam Zn* Arus lampu : 10 mA
* λ : 213,8 nm
* Tinggi pembakar : 7,5 mm
* Atomizer : Standar Burner
* Oksidan : Udara
* Tekanan O2 : 1,60 kg/cm2
* Bahan bakar : C2H2
* Tekanan bahan bakar : 0,2 kg/cm2
35
Lampiran IV.
Tabel 7. Hasil perhitungan logam Cu dan Zn pada tanah dan bagian tanaman kedelai
No. KodeSampel
Cu(µg/L alat)
Zn(µg/L alat)
VolumeLarutan (ml)
Berat Kering(gr)
Cu(µg/g hasil)
Zn(µg/g hasil)
I. Tanah1. PA1 0,174 0,287 50 0,4530 19,21 31,68
2. PA2 0,153 0,342 50 0,4816 15,88 35,51
3. PC1 0,097 0,232 50 0,4259 11,39 27,24
4. PC2 0,032 0,441 50 0,4371 3,68 50,45
5. PD 0,059 0,177 50 0,4413 6,68 20,05
II. Akar1. PA1 0,181 0,236 50 0,1082 83,64 109,06
2. PA2 0,130 0,187 50 0,3656 17,78 25,57
3. PC1 0,068 0,236 50 0,1880 18,09 62,77
4. PC2 0,061 0,424 50 0,3242 9,41 65,39
5. PD 0,165 0,269 50 0,3363 24,53 39,99
III. Batang1. PA1 0,101 0,221 50 0,2598 19,44 42,53
2. PA2 0,095 0,326 50 0,2142 21,48 76,10
3. PC1 0,073 0,095 50 0,2850 12,81 16,67
4. PC2 0,042 0,167 50 0,2635 7,97 31,69
5. PD 0,115 0,320 50 0,2441 23,56 65,55
IV. Daun1. PA1 0,140 0,503 50 0,3948 17,73 63,70
2. PA2 0,075 0,917 50 0,3552 10,56 129,08
3. PC1 0,048 0,577 50 0,3467 6,92 83,21
4. PC2 0,022 0,186 50 0,3748 2,93 24,81
5. PD 0,122 0,230 50 0,3878 15,73 29,65
36
No.Kode
SampelCu
(µg/L alat)Zn
(µg/L alat)Volume
Larutan (ml)Berat Kering
(gr)
Cu(µg/g hasil)
Zn(µg/g hasil)
V. Buah1. PA1 0,034 0,416 50 0,2498 6,81 83,27
2. PA2 0,092 0,176 50 0,0988 46,56 89,07
3. PC1 0,035 0,300 50 0,5170 3,38 29,01
4. PC2 0,031 0,323 50 0,1843 8,41 87,63
5. PD 0,088 0,093 50 0,0792 55,56 58,71
Keterangan : PA adalah Pujo Asri
PC adalah Pujo Kerto
PD adalah Pujo Dadi
Contoh Perhitungan :
Sampel tanah
µg/g hasil ( )keringberat
1000n xpengencera x volumalatg/Lµ=
( ) gg/19,210,4530
1000 xml50 xg/L0,174µ=
µ=
(sampel tanah tanaman kedelai wilayah PA 1)
37
Lampiran V.Tabel 8. Kadar air pada tanaman kedelai
Data 1. (kadar air pada tanaman kedelai)
NoKedelaiI Berat sampel (gr) Berat kering (gr) Kadar air Kadar air (%)
1 Tanah 0,5142 0,4530 0,11902 11,90202 Akar 0,3487 0,1082 0,68970 68,97053 Batang 0,5377 0,2598 0,51683 51,68314 Daun 0,5458 0,3984 0,27006 27,00625 Buah 0,5899 0,2498 0,57654 57,6538
Data 2. (kadar air pada tanaman kedelai)
NoKedelai
2 Berat sampel (gr) Berat kering (gr) Kadar air Kadar air (%)
1 Tanah 0,5624 0,4816 0,14367 14,36702 Akar 0,5172 0,3656 0,29312 29,31173 Batang 0,4699 0,2142 0,54416 54,41584 Daun 0,5078 0,3552 0,30051 30,05125 Buah 0,5931 0,0988 0,83342 83,3418
Data 3. (kadar air pada tanaman kedelai)
NoKedelai
3 Berat sampel (gr) Berat kering (gr) Kadar air Kadar air (%)
1 Tanah 0,5294 0,4259 0,19550 19,55042 Akar 0,5179 0,1880 0,63700 63,69963 Batang 0,5980 0,2850 0,52341 52,34114 Daun 0,5200 0,3467 0,33327 33,32695 Buah 0,5938 0,5170 0,12934 12,9336
Data 4. (kadar air pada tanaman kedelai)
NoKedelai
4 Berat sampel (gr) Berat kering (gr) Kadar air Kadar air (%)
1 Tanah 0,5044 0,4371 0,13343 13,34262 Akar 0,5175 0,2635 0,37353 37,35273 Batang 0,5189 0,2635 0,49220 49,21954 Daun 0,5027 0,3748 0,25443 25,44265 Buah 0,5172 0,1843 0,64366 64,3658
38
Data 5. (kadar air pada tanaman kedelai)
NoKedelai
5 Berat sampel (gr) Berat kering (gr) Kadar air Kadar air (%)
1 Tanah 0,5122 0,4413 0,13842 13,84222 Akar 0,5300 0,3363 0,36547 36,54723 Batang 0,5289 0,2441 0,53848 53,84764 Daun 0,5181 0,3878 0,25150 25,14965 Buah 0,5441 0,0792 0,85444 85,4439
39
Lampiran VI.
LAMPIRAN : SURAT KEPUTUSAN DIREKTUR JENDERAL PENGAWASAN OBAT DAN MAKANANNOMOR : 03725/B/SK/VII/89TENTANG : BATAS MAKSIMUM CEMARAN LOGAM DALAM MAKANAN
No. KOMODITIArsen(As)
mg/kg
Timbal(Pb)
mg/kg
Tembaga(Cu)
mg/kg
Timah (Sn)mg/kg
Raksa(Hg)
mg/kg
Keterangan No. KOMODITIArsen(As)
mg/kg
Timbal(Pb)
mg/kg
Tembaga(Cu)
mg/kg
Timah (Sn)mg/kg
Raksa(Hg)
mg/kg
Keterangan
I. BUAH DAN HASILOLAHAN1. Acar buah2. Sari buah3. Sari buah konsentrat
4. Selai dan sejenisnya5. Tomat dan hasil
olahannya6. Buah dan hasil
olahnya yang tidaktertera di atas
1.00.20.2
1.01.0
1.0
10.00.30.3
1.51.0
2.0
30.05.05.0
10.050.0
5.0
40.0 (250.0*)40.0 (250.0*)40.0 (250.0*)
40.0 (250.0*)40.0 (250.0*)
40.0 (250.0*)
-0.030.03
-0.03
0.03
Dihitung thdpmakanan yg siapdikonsumsi
IX. MINUMAN RINGAN 0.1 0.2 2.0 40.0 (250.0*) 0.03
II. COKLAT, KOPI, TEH1. Coklat bubuk
2. Kopi bubuk3. Teh
1.0
1.01.0
2.0
2.02.0
50.0
30.0150.0
40.0 (250.0*)
40.0 (250.0*)40.0 (250.0*)
0.03
0.030.03
Dihitung thdpmakanan yg siapdikonsumsI
X. MINUMAN BUBUK 0.1 0.2 2.0 40.0 (250.0*) - Dihitung terhadapmakanan yang siapdikonsumsi/diminum
III. DAGING DAN HASILOLAHANNYA
1.0 2.0 20.0 40.0 (250.0*) 0.03 XI. REMPAH-REMPAH DANBUMBU1. Rempah-rempah dan
bumbu
2. Kecap3. Ragi
0.1
0.52.0
10.0
1.05.0
30.0
30.060.0
-
40.0 (250.0*)-
-
0.05-
Dihitung terhadapmakanan yang siapdikeringkan
Dihitung terhadapmakanan yang siapdikeringkan
40
Lampiran VI. (lanjutan)
No. KOMODITIArsen(As)
mg/kg
Timbal(Pb)
mg/kg
Tembaga(Cu)
mg/kg
Timah (Sn)mg/kg
Raksa(Hg)
mg/kgKeterangan No. KOMODITI
Arsen(As)
mg/kg
Timbal(Pb)
mg/kg
Tembaga(Cu)
mg/kg
Timah (Sn)mg/kg
Raksa(Hg)
mg/kgKeterangan
IV. GULA, MADU1. Fruktosa2. Gula pasir3. Sirup4. Madu
1.01.00.51.0
0.52.01.0
10.0
2.02.0
10.030.0
-40.0 (250.0*)
--
-0.03
--
XII. SAYURAN DAN HASILOLAHANNYA1. Acar sayuran2. Sayuran dan hasil
olahannya yang tidaktertera diatas
1.01.0
10.02.0
30.05.0
40.0 (250.0*)40.0 (250.0*)
0.030.03
V. IKAN DAN HASILOLAHANNYA
1.0 2.0 20.0 40.0 (250.0*) 0.5 XIII.. SUSU DAN HASILOLAHANNYA1. Es Krim2. Mentega3. Susu dan hasil
olahannya yang tidaktertera diatas
0.50.10.1
1.00.10.3
20.00.120.0
-40.0 (250.0*)40.0 (250.0*)
-0.030.03 Dihitung terhadap
makanan yang siapdikonsumsi/diminum
VI. MAKANAN BAYI DANANAK1. Pengganti air susu
ibu (Susu bayi)2. Makanan bayi dan
anak
0.1
0.1
0.3
0.3
5.0
5.0
40.0 (250.0*)
40.0 (250.0*)
0.03
0.03
Dihitung thdpmakanan yg siapdikonsumsi
XIV. TEPUNG DAN HASILOLAHANNYA
0.5 1.0 10.0 - 0.05
VII. MINYAK DAN LEMAK1. Margarin2. Minyak nabati yang dimurnikan
0.10.1
0.10.1
0.10.1
40.0 (250.0*)40.0 (250.0*)
0.030.05
XV. MAKANAN LAIN YANGTIDAK TERTERA DI ATAS
1.0 2.0 30.0 40.0 (250.0*) 0.03
VIII. MINUMAN RINGAN1. Es Lilin2. Minuman ringan
0.50.1
1.00.2
20.02.0
-40.0 (250.0*)
--
41
* Ditimbang 0,5 – 0,6 gram
* Dimasukkan dalam tabung reaksi
* Dikeringkan dalam oven pada suhu1050 C, sampai berat konstan
* Ditambah HNO3 65 % 1 ml
* Dipanaskan di atas Hotplate di dalamruang asam pada suhu 1050 C sampaiberat konstan
* Ditambah HNO3 11 % sampai 5 ml
* Diencerkan dalam labu takar 100 ml
Lampiran VII.
DIAGRAM ALIR
Sampel basah (daging, ampela, usus, jantung hati)
Sampel yang sudah ditimbang
Sampel kering
Sampel terlarut dalam HNO3
Sampel siap ukur
42