## Sensitivitas Ligan Ditizon terhadap Absorbsi Logam Zink dengan Teknik Emulsi Membran Cair
Nelius Harefa*
Program Studi Pendidikan Kimia, Universitas Kristen Indonesia Jl. Mayjen Sutoyo No.2, Cawang, Jakarta Timur
*e-mail: harefa.nelius1991@gmail.com

## Abstract
Contamination by zink metal can cause death in humans, animals, and plants. one of the uniqueness of this metal is that it can accumulate. consuming it at a low concentration does not cause death but if it happens continuously it will accumulate into high concentrate which can cause death. Ligand ditizon is one of the ligands which can absorb zink metal at low concentration, to be more efficient then used the liquid membrane emulsion technique which enables separation without going through the process of precipitation. Variations of concentration used is 1:3 v/v, 1:1 v/v and 3:1 v/v. Optimum absorption occurs at concentrations 1:3 v/v are 90.77%. Variations of liquid membrane emulsion duration used is 5 minute, 10 minute and 15 minute. Optimum absorption at duration 5 minute are 50.22%. Optimum absorption  on  the  interaction  between  concentration  and  liquid  membrane  emulsion  duration  are 43.73% obtained F (392.76) >  Ftable (14.80).
Keywords: ditizon, absorption, emulsion liquid membrane

## PENDAHULUAN
Logam  zink  (Zn)  merupakan  salah satu  logam  berat  yang  sebagian  besar industri  menggunakannya  sebagai  bahan dasar  proses  industrinya.  Logam  ini sebagian  besar  digunakan  dalam  proses pengolahan  logam,  pengolahan  makanan, hingga  industri  rumah  tangga.  Namun, banyak  yang  tidak  sadar  bahwa  logam  ini sangat berbahaya bagi lingkungan terutama bagi  hewan  laut  dan  juga  manusia  pada konsentrasi  yang  tinggi.  Widiowati  (2008), menyatakan  bahwa  logam  Zn  merupakan logam  berat  dengan  tingkat  toksiksitas tertinggi  ketiga setelah  merkuri  (Hg)  dan kadmium (Cd) terhadap hewan laut.
Zink memiliki kerapatan 7,14 g/mL, karena itu seng digolongkan sebagai logam berat. Meskipun seng merupakan mikronutrien yang esensial pada konsentrasi  rendah,  tetapi  pada  konsentrasi tinggi bersifat racun. Seng dan senyawanya termasuk  relatif  non  toksik  bila  masuk kedalam  tubuh  melalui  mulut,  walaupun larutan  garamnya  dalam  dosis  yang  besar dapat  mengakibatkan  radang  usus  lambung akut,  radang  dimaksud  ditandai  dengan mual, muntah, dan diare. Kejadian keracunan seng telah dilaporkan disebabkan mengonsumsi makanan asam atau minuman seperti  lemonade  yang  ditempatkan  di kaleng  galvanis.  Tipe  lain  keracunan  akut adalah  demam  uap  seng  yang  disebabkan
menghirup  uap  seng  oksida.  Gejala  satu- satunya  adalah demam  yang  ditandai naiknya  temperatur  badan  sesuai  dengan aksi  uap  seng  terhadap  sel  darah  putih. Keracunan  ion  logam  Zn(II)  juga  dapat mengakibatkan  infeksi  pada  selaput  lendir, gangguan  pencernaan,  dan  menyebabkan kerusakan sistem imunitas (Marwadi, 2007).
Logam  berat  dapat  menimbulkan gangguan terhadap kesehatan karena mampu  menghalangi  kerja  enzim  sehingga mengganggu metabolisme tubuh, menyebabkan  alergi,  bersifat  mutagen, teratogen  atau  karsinogen  bagi  hewan maupun manusia.
Logam  berat  adalah  istilah yang digunakan  secara  umum  untuk  kelompok logam  dan  metaloid  dengan  densitas  lebih besar  dari  5  g/cm 3 ,  terutama  pada  unsur seperti  Cd,  Cr,  Cu,  Hg,  Ni,  Pb  dan  Zn. Berbeda  dengan  logam  biasa,  logam  berat biasanya  menimbulkan  efek  khusus  pada makhluk hidup. Logam berat dapat menjadi bahan  racun  yang  akan  meracuni  tubuh makhluk hidup, tetapi beberapa jenis logam masih  dibutuhkan  oleh  makhluk  hidup, walaupun dalam jumlah yang sedikit (Palar, 2008).
Oleh  karena  itu,  maka  kita  harus mencari solusi guna mengatasi pencemaran air  oleh  logam  berat  khususnya  logam  Zn.
Banyak metode yang telah dilakukan untuk mengurangi  emisi  limbah  logam  berat  ke lingkungan  hidup,  diantaranya  adalah dengan  metode  Konsentrasi  Gravitasi (Tylecote  :  1992),  Magnetic  Separation (Lazaridis  et,al  : 1992),  dan  Emulsi Membran Cair (Emmy Purba, 2004).
Dari ketiga metode ini teknik emulsi membran  cair  merupakan  cara  yang  paling mudah dan secara optimum dapat mereduksi emisi logam berat dari lingkungan.  Teknik  emulsi  membran  cair merupakan  salah  satu  alternatif  solusi  yang akan dilakukan untuk menangani pencemaran  limbah  logam Zn dalam penelitian  ini.  Karena  teknik  ini  memiliki tingkat selektifitas yang lebih baik terutama sangat  diperlukan  untuk  pemisahan  ion logam  yang  berkonsentrasi  rendah  dari suatu  larutan  yang  mengandung  campuran dengan konsentrasi tinggi.

## METODE PENELITIAN
Penelitian  dilakukan  di  laboratorium Kimia  FMIPA  Universitas  Negeri  Medan, Jalan Williem Iskandar Psr V Medan Estate, Medan. Dan  pengukuran  absorpsi  ion logam Zn 2+
dilakukan di Balai Laboratorium Kesehatan Medan pada bulan April 2013 sampai Juli 2013.
Teknik pengambilan sampel dilakukan  dengan  teknik random  sampling
100 mL sampel yang akan diuji.
Pindahkan kedalam labu ukur 100 mL, lalu homogenkan.
Filtrat.
Absorban
di  empat  titik  air  sungai  yang  dicurigai tercemar  logam  Zn.  Dengan  rancangan penelitian seperti pada Tabel 1 berikut.

## Tabel 1. Rancangan Penelitian
Lama Waktu Pendiaman
Emulsi (menit) Perbandingan volume ditizon : kloroform C 1 (1:3) C 2 (1:1) C 3 (3:1)
t 1 (5) C 1 t 1 C 2 t 1 C 3 t 1 t 2 (10) C 1 t 2 C 2 t 2 C 3 t 2 t 3 (15) C 1 t 3 C 2 t 3 C 3 t 3
Sebelum  diadakan  penelitian,  maka terlebih dahulu dilakukan pembuatan larutan pendukung penelitian, antara lain: (1) pembuatan larutan standar, yang terdiri dari: larutan  standar  zinc  (Zn) stock  solution
1000  ppm,  pembuatan  larutan  standar  HCl 0,5  M,  dan  pembuatan  larutan  standar dithizon stock solution 100  ppm;  (2) pembuatan  larutan  pembawa  dithizon  yang terdiri dari: larutan dithizon dalam kloroform  dengan  perbandingan  volume dithizon  :  kloroform  yaitu  1:3,  larutan dithizon dalam kloroform dengan perbandingan  volume  dithizon  :  kloroform yaitu 1:1, larutan dithizon dalam kloroform dengan  perbandingan  volume  dithizon  : kloroform yaitu 3:1.
Setelah  pembuatan  larutan  selesai, maka  dilakukan  preparasi  sampel  yang telah  diambil  dari  empat  titik  sungai  yang telah  ditentukan  seperti  terlihat  pada diagram alir berikut.
Ditambahkan 5 mL HNO 3 65%
Dipanaskan hingga volume 15 mL - 20 mL
Didinginkan Disaring Pengukuran dengan SSA pada λ 213,9 nm
Gambar 1. Diagram Alir Teknik Preparasi Sampel
Setelah  sampel  selesai  dipreparasi, maka tahap selanjutnya dilakukan pembuatan emulsi membran cair. Tahap ini merupakan  salah  satu  tahap  yang  paling penting  pada  penelitian  ini,  membran  yang terbentuk  sangat  mempengaruhi  absorpsi
logam Zn. Selain membran, waktu bertahannya  emulsi  juga  berpengaruh terhadap  banyaknya  absorpsi  logam  Zn. Tahapan  ini  terlihat  seperti  pada  diagram alir berikut.
Ditambahkan 10 mL HCl 0,5 M
Pengadukan selama 10 menit dengan kecepatan 1000 rpm.
kemudian didiamkan selama 5 menit
Gambar 2. Diagram Alir Pembuatan Emulsi Membran Cair
Sebelum tahap pengukuran absorpsi logam  Zn,  maka  terlebih  dahulu  dilakukan tahap  ekstraksi  ion  logam  Zn 2+ yang  ada didalam  sampel.  Tahap  ini  bertujuan  untuk membebaskan  ion  Zn 2+ dari  pengotor, sehingga tidak mempengaruhi hasil
pengukuran absorpsi logam Zn. Tahapan ini, terlihat  seperti  pada  gambar  diagram  alir berikut.
2 mL larutan span- 80 dan 8 mL larutan dithizon dalam kloroform (1:3), (1:1),
(3:1).
Didiamkan selama 5 menit sampai campuran terbentuk dua fase.
Terbentuk emulsi membran cair yang siap dikontakkan pada
sampel.
Dikontakkan dengan
Emulsi Membran Cair Yang telah dibuat sebelumnya Sebanyak 20 mL Dengan variasi waktu pendiaman emulsi 5, 10, dan 15 menit.
Disaring Pengukuran dengan SSA pada λ 213,9 nm Gambar 3. Diagram Alir Ekstraksi Ion Logam Zn 2+ Absorban Filtrat
( 100 mL sampel air sungai daerah KIM yang telah diketahui konsentrasi Zn 2+ nya melalui pengukuran
SSA)
Campuran diaduk selama 10 menit dengan kecepatan pengadukan 1000 rpm (sampai terbentuk emulsi yang stabil). Lalu didiamkan selama 10 menit.
Setelah semua tahapan selesai, maka dilakukan  pengukuran  logam  Zn  yang terabsorpsi  menggunakan  SSA  dengan parameter sebagai berikut.
Tabel 2. Parameter Pengukuran Logam Zn
dengan SSA No Parameter Indikator 1. Panjang gelombang 213,9 nm 2. Tipe nyala Air Asetilen 3. Lebar celah 0.5 nm 4. Lampu katoda 4mA Pengamatan dan pengumpulan data dilakukan berdasarkan pengukuran absorbansi  sampel  dengan  menggunakan alat  SSA.  Pengolahan  data  dilakukan dengan  beberapa  tahap,  meliputi:  (1) pembuatan  kurva  kalibrasi  larutan  standar Zn;  dan  (2)  keefektifan  ion  logam Zn 2+
dalam  menembus  membran  cair  yang dinyatakan sebagai % recovery.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengukuran  konsentrasi  logam  Zn dalam  larutan  dilakukan dilakukan  dengan menggunakan  alat  Spektroskopi  Serapan
Atom (SSA) – 240 FS. Sebelum pengukuran tersebut, terlebih dahulu dibuat kurva  kalibrasi  larutan  Zn stock  solution yang  digunakan  sebagai  formula  pada pengukuran  konsentrasi  logam  Zn.  Kurva menyatakan  hubungan  antara  konsentrasi larutan standar Zn dengan  absorbannya. Keefektifan logam Zn dalam  menembus membran cair  dinyatakan  sebagai  persen perolehan (% recovery). Data yang digunakan  untuk  kurva  kalibrasi  dapat dilihat pada Tabel 3 berikut
Tabel 3. Kalibrasi Pengukuran Larutan Standar Zn
No. Sample Konsentrasi (ppm) Absorbansi 1. CAL ZERO 0,000 -0,0008 2. STANDARD 1 0,600 0,2605 3. STANDARD 2 0,900 0,3971 4. STANDARD 3 1,200 0,5181 5. STANDARD 4 1,500 0,5964
Dari data diatas dapat dibuat kurva absorbansi Vs konsentrasi larutan standar Zn seperti terlihat pada Gambar 4 berikut.

## Gambar 4. Grafik Kurva Kalibrasi Absorbansi Vs Konsentrasi
Berdasarkan data dan gambar diatas, maka  diperoleh  persamaan  regresi,  y  = 0,407x  +  0,012  dan  r  =  0,993. Setelah didapatkan persamaan regresi, maka dilakukan pengukuran hasil persen
perolehan  pemisahan  ion  logam  Zn  dari larutannya. Berdasarkan pengukuran tersebut, maka didapatkan data seperti pada
Tabel 4 berikut.

## Tabel 4. Data Persen Perolehan Pemisahan Ion Logam Zn
Lama Waktu Pendiaman Emulsi Konsentrasi (Perbandingan Volume Ditizon : Kloroform)
C 1 (1:3) % R C 2
(1:1) % R C 3
(3:1) % R
t 1 (5 menit)
0,0487 93,50% 0,4505 39,85% 0,6250 16,54% 0,0487 93,50% 0,4450 40,58% 0,6234 16,76% 0,0482 93,56% 0,4468 40,34% 0,6193 17,31% Jumlah 0,1456 280,56 1,3423 120,77 1,8677 50,61 Rataan 0,0485 93,52% 0,4474 40,26% 0,6226 16,87% t 2 (10 menit) 0,0541 92,78% 0,4597 38,62% 0,6904 7,81% 0,0545 92,72% 0,4545 39,31% 0,6960 7,06%
0,0523 93,02% 0,4558 39,14% 0,6917 7,64% Jumlah 0,1609 278,52 1,3700 117,07 2,0781 22,51 Rataan 0,0536 92,84% 0,4567 39,02% 0,6927 7,50% t 3 (15 menit) 0,1056 85,90% 0,4603 38,54% 0,6991 6,65% 0,1059 85,86% 0,4609 38,46% 0,6983 6,76% 0,1039 86,13% 0,4601 38,56% 0,6988 6,69% Jumlah 0,3154 257,89 1,3813 115,56 2,0962 20,10 Rataan 0,1051 85,96% 0,4604 38,52% 0,6987 6,70% Berdasarkan data penelitian tersebut didapat  %  Recovery  berkisar  antara  6,65% sampai  93,56% dengan  konsentrasi  awal larutan Zn pada sampel sebesar 0,7489 ppm. Persen  perolehan  terendah  diperoleh  pada saat  konsentrasi  (perbandingan  volume ditizon : kloroform) 3:1 dengan lama waktu pendiaman  emulsi  15  menit.  Sedangkan,
persen  perolehan  tertinggi  diperoleh  pada saat  konsentrasi  (perbandingan  volume ditizon : kloroform) 1:3 dengan lama waktu pendiaman emulsi 5 menit.
Berdasarkan variasi konsentrasi ditizon,  maka  didapatkan  persen  perolehan pemisahan ion logam Zn seperti pada Tabel 5 berikut.

## Tabel 5. Persen Recovery Logam Zn terhadap Variasi Konsentrasi Ditizon
No. Konsentrasi Rataan % Recovery 1. C1 (1:3) 90,77 2. C2 (1:1) 39,27 3. C3 (3:1) 10,36
Berdasarkan  Tabel diatas,  konsentrasi optimum  ditizon  untuk  proses  transpor logam  Zn ke  fasa  penerima  adalah pada konsentrasi (perbandingan volume ditizon : kloroform)  terkecil  yaitu  1:3 dengan persentase  transpor 90,77%.  Konsentrasi ditizon  yang  cukup  tinggi menyebabkan kompleks Zn-ditizon sangat stabil di dalam fasa membran akibatnya proses
dekompleksasi  sukar  terjadi  diantar  muka fasa  membran  dan  fasa  penerima. Hasil yang  diperoleh  menyebabkan  persentase transpor  logam  Zn ke  fasa  penerima menjadi turun.
Setelah  didapatkan  konsentrasi  optimum terhadap  persen  recovery  logam  Zn,  maka langkah  berikutnya  adalah  mencari  lama waktu pendiaman emulsi optimum terhadap
persen  recovery  logam  Zn.  Pengaruh  lama waktu  pendiaman  emulsi  terhadap  persen
perolehan  pemisahan  ion  logam  Zn 2+ tersebut terlihat seperti pada Tabel 6 berikut.
Tabel 6. Persen Recovery Logam Zn terhadap Variasi Lama Waktu Pendiaman Emulsi
No. Waktu Pendiaman Emulsi Rataan % Recovery 1. 5 menit 50,22 2. 10 menit 46,45 3. 15 menit 43,73
Berdasarkan  data  penelitian  diatas,  waktu pendiaman  emulsi  optimum  untuk  proses recovery  logam  Zn  adalah  pada  waktu  5 menit  setelah  terbentuknya  emulsi  yang stabil  dengan  persentase  50,22%.  Jumlah emulsi  dapat  berkurang  terhadap  waktu akibat bergabungnya butir-butir emulsi. Hal ini  akan  memperkecil  luas  permukaan emulsi  yang  terbentuk  sehingga  persentase recovery logam Zn menjadi menurun.
Setelah  didapatkan  data  absorpsi  logam  Zn terhadap  konsentrasi  dan  lama  waktu pendiaman emulsi, selanjutnya dicari hubungan  antara  konsentrasi  dan  lama waktu pendiaman emulsi. Interaksi konsentrasi  dan  lama  waktu  pendiaman emulsi  terhadap  absorpsi  logam  Zn  dapat dilihat di Tabel 7 berikut.
Tabel 7. Interaksi Konsentrasi dan Lama Waktu Pendiaman Emulsi terhadap % Recovery
Waktu Pendiaman Emulsi Konsentrasi (Perbandingan Volume Ditizon : Kloroform) C 1 (1:3) C 2 (1:1) C 3 (3:1) t 1 93,52 40,26 16,87 t 2 92,84 39,02 7,50 t 3 85,96 38,52 6,70
Berdasarkan analisis data penelitian di atas, maka  interaksi  konsentrasi  dan  lama  waktu pendiaman  emulsi  absorpsi  logam  Zn optimum  terjadi  pada  konsentrasi  1:3
dengan  waktu  5  menit  sebesar  93,52%. Sedangkan,  absorpsi  minimum  terjadi  pada interaksi  konsentrasi  3:1  dengan  waktu  15
menit  sebesar  6,70%  dengan  Fhitung 392,76 > Ftabel 14,80.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  analisis  data  penelitian di  atas,  dapat  disimpulkan  bahwa  ditizon dapat mengabsorpsi logam Zn dari larutannya dengan metode emulsi membran cair.  Absorpsi  optimum  logam  Zn  terjadi pada  konsentrasi  (perbandingan  volume ditizon  :  kloroform)  1:3  sebesar  90,77%. Sedangkan  absorpsi  minimum  terjadi  pada konsentrasi (perbandingan volume ditizon : kloroform) 3:1 sebesar 10,36%.
Terbentuknya emulsi juga mempengaruhi  proses  absorpsi  logam  zink dari  larutannya.  Lama  pendiaman  emulsi absorpsi  optimum  logam  Zn  terjadi  pada lama  pendiaman  emulsi  selama  lima  menit sebesar 50,22%. Sedangkan absorpsi minimum  terjadi  pada  lama  pendiaman emulsi  selama  15  menit  sebesar  43,73%. Sementara itu, absorpsi optimum logam Zn pada  penginteraksian  antara  konsentrasi dengan  lama  waktu  pendiaman emulsi terjadi  pada  konsentrasi  (perbandingan volume  ditizon  :  kloroform)  1:3  dan  lama waktu  pendiaman  emulsi  5  menit  sebesar 93,52%.

## DAFTAR PUSTAKA
Alif,  Amran,  A.,  dan  Pelita  E.,  (2010), Permiasi  Ni(II)  Melalui  Membran
Cair Fasa Ruah dengan Oksin sebagai Pembawa, Skripsi, FMIPA
ANDALAS, Padang.
Anief, Mohammad, (1999), Sistem Dispersi,
Formulasi  Suspensi  dan  Emulsi,
Gajah Mada University Press, Yogyakarta.
Bassett,  R.C.,  dan  Denny.,  (1994),  Kimia Analisis  Kuantitatif  Anorganik, Buku Ajar  Vogel, Alih Bahasa:  Hadyana Pudjaatmaka, EGC, London.
Day,  Underwood.,  (1989),  Analisa  Kimia Kuantitatif, Erlangga, Jakarta.
Ensiklopedia  Nasional  Indonesia.,  (1991),
Zink, PT.Cipta Adi Pustaka, Jakarta Herhady,  R.  Didiek.,  (2010),  Presentasi Proses  Olah  Ulang  Bahan  Bakar Nuklir, STTN-BATAN, Yogyakarta. Khopkar,  S.M.,  (2003),  Konsep  Dasar Kimia Analitik, UI Press, Jakarta Lenny, (2005),  Pengaruh  Konsentrasi Benzoilaseton  terhadap  Pemisahan Ion  Logam  Cu 2+ dengan  Teknik Emulsi Membran Cair, Skripsi,
FMIPA UNIMED, Medan.
Manahan  dalam  Manihar  Situmorang,
(2012),  Kimia  Lingkungan,  FMIPA
UNIMED, Medan.
Noviandri, I., (1992),  Ekstraksi Ion
Tembaga (II) dengan
Emulsi Membran  Cair, Tesis, Program  S2, ITB, Bandung.
Palar,  Heryando.,  (2008),  Pencemaran  dan Teknologi Logam Berat, Rineka Cipta, Jakarta.
Permatasari,  (2001),  Pemisahan  Fenol dalam  Air  Limbah  Menggunakan Teknik Emulsi Membran Cair, Skripsi, ITB, Bandung.
Purba, Emmy., (2004), Pengaruh Konsentrasi  Benzoilaseton  terhadap Pemisahan  Ion  Pb 2+ dengan  Teknik Emulsi Membran Cair, Skripsi, FMIPA UNIMED, Medan.
Sitinjak, Ronald., (2012), Pengaruh
Konsentrasi Tributil Fosfat dan Lama Waktu  Ekstraksi  terhadap  Pemisahan Ion  Logam  Cu 2+ dengan  Teknik Emulsi Membran Cair, Skripsi, FMIPA UNIMED, Medan.
SNI  6989.57:2008,  Metoda  Pengambilan
Contoh Air Permukaan.
Sudarwin, (2008), Analisis Spasial
Pencemaran Logam Berat (Pb dan Cd) pada  Sedimen  Aliran  Sungai  dari Tempat  Pembuangan  Akhir  (TPA) Sampah  Jatibarang  Semarang,  Tesis, Universitas Diponegoro, Semarang.
Sudjana,  (1989),  Desain  dan  Analisis Eksperimen, Penerbit Tarsito, Bandung.
Tambun,  Sophia,  Loren.,  (2010),  Uji Selektivitas dan Sensitivitas Ion Cu 2+ , Ag + ,  Co 2+ ,  Ni 2+ ,  dan  Pb 2+ ,  sebagai
Kompleks
Dithizonat secara Spektrofotometri, Skripsi,  FMIPA
UNIMED, Medan.
Tambunan,  Ema.,  (2012), Pengembangan Metode Alir Menggunakan Silika Gel dari  Sekam  Padi  untuk  Mengatasi Logam  Berat  Cd(II)  dan  Zn(II), Skripsi, FMIPA UNIMED, Medan.
Vogel, (1985), Buku Teks Analitik
Anorganik  Kualitatif  Makro  dan Semimikro, PT.Kalman Media Pustaka, Jakarta.
Waldichuk, (1974), Some Biological Concern in Heavy Metals Pollution in:
VERBERG  &  VENBERG  (eds), Pol/u/ion  and  Physiology  of  Marine Organism, Academic Press, London. Widowati, W., Sastiono, A., dan Yusuf, R., (2008), Efek Toksik Logam
Pencegahan dan Penanggulangan Pencemaran, Penerbit Andi, Yogyakarta.