Laporan 6 Mineral.pdf PDF

Preview

Summary

UJI KANDUNGAN MINERAL PADA ABU TULANG Nurul Marfira1, Eva Aolia Zuhra2, Puspa Julistia P3 1 Mahasiswa, 2Asisten Praktikum, 3Penanggung Jawab Praktikum Departemen Biokimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Program Sarjana Institut Pertanian Bogor 2018 ABSTRAK Mineral merupakan unsur-unsur...

Description

UJI KANDUNGAN MINERAL PADA ABU TULANG Nurul Marfira1, Eva Aolia Zuhra2, Puspa Julistia P3 1 Mahasiswa, 2Asisten Praktikum, 3Penanggung Jawab Praktikum Departemen Biokimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Program Sarjana Institut Pertanian Bogor 2018

ABSTRAK Mineral merupakan unsur-unsur kimia yang dapat terkandung dalam jaringan tubuh (bahan anorganik). Mineral merupakan bagian dari tubuh dan memegang peranan penting dalam pemeliharaan fungsi tubuh, baik pada tingkat sel, jaringan, organ, maupun fungsi tubuh secara keseluruhan. Mineral banyak terdapat dalam tulang dan hanya sedikit dalam jaringan tubuh, tetapi mineral yang sedikit jumlahnya ini amat penting bagi daya hidup hewan sebab akan mempermudah proses pencernaan, penyerapan, metabolisme, dan pembuangan. Praktikum ini bertujuan menguji kandungan mineral Cl, S, P, Mg, Ca, dan Fe pada abu tulang. Uji dilakukan pada abu tulang dengan metode gravimetri. Abu tulang yang merupakan bahan anorganik dianalisis untuk menguji mineral yang terkandung. Uji yang dilakukan adalah uji klorida dan sulfat untuk filtrat abu, serta uji kalsium, uji fosfat, uji magnesium dan uji besi untuk endapan abu tulang. Reagen yang digunakan antara lain HNO3 1%, AgNO3 2%, HCl 10%, BaCl2, larutan asam asetat 10%, ammonium oksalat 1%, larutan urea 10%, pereaksi molibdat khusus, larutan ferosulfat, kristal amonium karbonat, kristal ammonium klorida, larutan ammonium hidroksida, kristal dinatrium, hidrogen fosfat, larutan ammonium tiosianat dan larutan kalium ferosianida. Berdasarkan percobaan, abu tulang positif pada uji klorida, fosfat, magnesium dan besi, sedangkan pada uji sulfat dan kalsium negatif. Kata Kunci : abu tulang, mineral tulang, uji mineral.

PENDAHULUAN Mineral merupakan unsur-unsur kimia yang dapat terkandung dalam jaringan tubuh (bahan anorganik). Unsur-unsur yang bukan merupakan bahan anorganik, yaitu karbon, hidrogen, oksigen, dan nitrogen. Karbon, hidrogen, oksigen, dan nitrogen merupakan unsur utama penyusun bahan organik (McGilvery dan Goldstein 1996). Mineral merupakan bagian dari tubuh dan memegang peranan penting dalam pemeliharaan fungsi tubuh, baik pada tingkat sel, jaringan, organ, maupun fungsi tubuh secara keseluruhan. Kalsium, fosfor, dan magnesium adalah bagian dari tulang, besi dan hemoglobin dalam sel darah merah, dan iodium dari hormon tiroksin. Mineral juga berperan dalam berbagai tahap metabolisme, terutama sebagai kofaktor dalam aktivitas enzim-enzim (Kurnia 2011)

Mineral bersama-sama protein dan lemak membentuk otot, organ tubuh, sel darah, dan jaringan lunak lainnya. Disamping itu mineral juga berperan dalam mempertahankan keseimbangan asam-basa, mempertahankan kontraksi urat daging dan memainkan peranan penting untuk berfungsinya urat syaraf secara normal. Sebagian mineral essensial juga berfungsi mempertahankan tekanan osmotik, bagian dari hormon atau sebagai aktifator dari enzim, mengatur metabolisme, transport zat makanan ke dalam tubuh, permeabilitas membran sel dan memelihara kondisi ionik dalam tubuh. (Fachrudin 2013). Umumnya, mineral banyak ditemukan di alam. Contohnya Pb yang didapat dari sea food atau bahan makanan yang tumbuh di tanah yang mengandung Pb, Hg, As dan Cd yang ditemukan bercampur dengan logam lain di pertambangan, Cu yang banyak di temukan bebas di alam, dan Fe yang dapat ditemukan di bahan makanan (Purwani 2002). Untuk manusia, sumber mineral yang paling baik adalah makanan hewani, kecuali magnesium yang lebih banyak terdapat di dalam makanan nabati. Hewan memperoleh mineral dari tumbuhtumbuhan dan menumpuknya dalam jaringan di dalam tubuhnya. Makanan hewani mengandung lebih sedikit bahan pengikat mineral daripada makanan nabati (Almatsier 2005). Berdasarkan kegunaannya, mineral dapat dibagi menjadi dua golongan yaitu golongan yang essensial dan golongan non essensial. Berdasarkan jumlahnya, mineral dapat dibagi atas mineral makro dan mineral mikro. Berdasarkan distribusi mineral pada jaringan dan organ tubuh, mineral dibagi menjadi tiga golongan. Golongan pertama adalah mineral yang didistribusikan pada jaringan tulang (osteotropic). Contoh mineral yang termasuk golongan ini ialah Ca, P, Mg, Sr, Be, F, Vn, Ba, Ti, dan Ra. Golongan kedua adalah mineral yang didistribusikan ke dalam sistem reticuloendothelial. Contoh mineral pada golongan ini adalah Fe, Cu, Mn, Cr, Ni, Co, dan beberapa lantanida. Mineral golongan ketiga adalah mineral yang didistribusikan pada jaringan yang tidak spesifik. Umumnya mineral tersebut terdistribusi lebih pada suatu jaringan tertentu. Contoh mineralnya adalah Na, K, S, Cl, Li, Rb dan Cs (Fachrudin 2013). Mineral esensial adalah mineral yang dibutuhkan oleh makhluk hidup untuk proses fisiologis, dan dibagi ke dalam dua kelompok yaitu mineral makro dan mineral mikro. Mineral makro dibutuhkan tubuh dalam jumlah besar, yang terdiri atas kalsium, klorin, magnesium, kalium, fosforus, natrium, dan sulfur. Mineral mikro diperlukan tubuh dalam jumlah kecil, seperti kobalt, tembaga, iodin, besi, mangan, selenium, dan seng. Mineral nonesensial adalah logam yang perannya dalam tubuh makhluk hidup belum diketahui dan kandungannya dalam jaringan sangat kecil. (Arifin 2008) Uji mineralogi banyak digunakan sebagai langkah awal proses metalurgi bijih, sebagai langkah pendahuluan proses hidrometalurgi telah dilakukan terhadap bijih, mengidentifikasi kandungan unsur dan mineral yang mempengaruhi proses metalurgi bijih, untuk pengukuran radioaktivitas dan uji radioluksugraf untuk mengidentifikasikan mineral radioaktif, serta analisis kimia untuk penentuan secara kualitatif dan kuantitatif kandungan unsur. Di pertambangan, uji mineral juga berperan dalam menentukan cadangan bijih yang layak diolah secara ekonomis dan menentukan metode yang akan digunakan untuk mengolah bijih secara asam atau basa. (Affandi 1998). Praktikum ini bertujuan mengidentifikasi mineral yang terdapat dalam tulang.

METODE Waktu dan Tempat Praktikum dilaksanakan pada hari Selasa, 8 April 2018 pukul 13.00-16.00 WIB di Laboratorium Pendidikan Biokimia, Gedung Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor. Alat dan Bahan Alat yang digunakan ialah tabung reaksi, gelas piala, pipet tetes, pipet volumetrik 10 mL, penangas air, kertas saring, tabung erlenmeyer, gegep dan alatalat gelas lainnya. Bahan yang digunakan ialah larutan abu tulang, HNO3 1%, AgNO3 2%, HCl 10%, BaCl2, larutan asam asetat 10%, ammonium oksalat 1%, larutan urea 10%, pereaksi molibdat khusus, larutan ferosulfat, kristal amonium karbonat, kristal ammonium klorida, larutan ammonium hidroksida, kristal dinatrium, hidrogen fosfat, larutan ammonium tiosianat dan larutan kalium ferosianida Prosedur Percobaan Uji Fosfat Sebanyak 10 mL larutan abu tulang disaring. Filtrat yang dihasilkan dicampurkan dengan NH4OH pekat hingga basa. Digunakan kertas lakmus untuk menguji tingkat basanya. Jika terbentuk endapan putih menandakan terdapat kandungan fosfat. Selanjutnya dilakukan penyaringan kembali terhadap larutan abu tulang. Hasil filtrat dan endapan akan digunakan pada uji filtrat dan uji endapan. Uji Klorida Filtrat diasamkan dengan larutan HNO3 10% dan diuji keasamannya dengan kertas lakmus. Ke dalam filtrat asam tesebut ditambahkan larutan AgNO3 2%. Endapan putih yang terbentuk menunjukkan adanya klorida. Uji Sulfat Pengasaman filtrat dilakukan dengan penambahan larutan HCl 10%. Filtrat asam tersebut dicampur dengan larutan BaCl2. Endapan putih yang terbentuk menunjukkan adanya sulfat. Uji Kalsium Sebanyak 5 mL larutan asam ditambahkan pada endapan hasil penyaringan larutan abu tulang. Filtrat hasil pencucian endapan ditambahkan 2 mL filtrat yang dicampurkan dengan 1 mL ammonium oksalat 1%. Endapan putih yang terbentuk menunjukkan adanya kalsium. Uji Fosfat Sebanyak 1 mL filtrat yang dicampurkan dengan 1 mL larutan urea 10% dan pereaksi molibdat khusus. Setelah ketiganya bercampur, larutan tersebut

ditambahkan dengan 1 mL larutan ferosulfat khusus. Pembentukan warna biru pada larutan yang makin lama makin pekat menunjukkan adanya fosfat. Uji Magnesium Sebanyak 2 mL filtrat yang dipanaskan hingga mendidih. Ke dalam filtrat panas tersebut ditambahkan sedikit demi sedikit kristal ammonium karbonat dan ammonium klorida selama endapan pada filtrat masih terbentuk. Endapan tersebut pun disaring, filtratnya dicampurkan dengan kristal kristal dinatrium hidrogen fosfat dan larutan amonium hidroksida hingga basa. Endapan putih yang terbentuk menunjukkan adanya magnesium. Uji Besi. Filtrat hasil pencucian endapan yang tidak larut dalam asam asetat di ketas saring ditambahkan larutan HCl 10%. Uji besi dilakukan dengan mencampurkan 1 mL filtrat hasil penyaringan dengan 1 mL larutan amonium tiosianat. Warna merah yang tebentuk menunjukkan adanya kandungan besi dalam filtrat. Uji besi juga dilakukan dengan mencampurkan 1 mL filtrat dengan 1 mL larutan kalium ferosianida. Warna biru atau hijau yang terbentuk menunjukkan adanya kandungan besi dalam filtrat.

HASIL DAN PEMBAHASAN Pembuatan abu tulang didasarkan pada metode gravimetri. Analisis gravimetri adalah proses isolasi dan pengukuran berat suatu unsur atau senyawa tertentu. Tulang sapi dibakar pada suhu 400 °C sehingga air dan senyawasenyawa organik akan rusak dan sebagian karbon akan berubah menjadi gas karbon dioksida (CO2), hidrogen menjadi uap air, dan nitrogen menjadi gas nitrogen (N2). Sementara itu, senyawa anorganik (mineral) akan tertinggal dalam bentuk abu yang akan dianalisis. Abu yang dihasilkan yang digunakan untuk uji mineral karena hanya bahan anorganik yang tersisa setelah pembakaran. Abu dilarutkan dalam larutan asam HNO3 10% bertujuan untuk melarutkan bahan anorganik. Penambahan NH4OH pekat bertujuan membentuk endapan (Khopkar 2010). Filtrat abu digunakan untuk uji klorida dan sulfat. Kedua uji ini menggunakan prinsip kelarutan senyawa dalam ion senama. Ion senama dalam suatu larutan akan menyebabkan terjadinya pertukaran ion dan menurunkan kelarutan senyawa tersebut. Kelarutan senyawa yang berkurang akan menyebabkan senyawa tersebut akan mengendap (McMurry 2008). Reagen yang digunakan untuk uji klorida adalah HNO3 dan AgNO3. Penambahan HNO3 bertujuan untuk mengasamkan larutan, sehingga mineral dapat larut. Penambahan AgNO3 bertujuan agar mineral yang larut (klorida) dapat diikat oleh ion Ag sehingga menghasilkan endapan berwarna putih (AgCl) (Kurnia et al. 2012). Reaksi yang terjadi : Cl- + AgNO3 → AgCl (endapan putih) + NO3- (Svehla 1990)

Tabel 1 Uji mineral pada tulang sapi Jenis uji

Hasil

Pengamatan

Uji klorida

+

Uji Sulfat

-

tak berwarna

Uji kalsium

-

tak berwarna

Uji fosfat

+

hijau-kebiruan

Uji magnesium

+

Uji besi

+

Gambar

putih keruh dan endapan

putih keruh dan endapan

hijau

Keterangan: + : hasil uji mengandung mineral yang diuji - : hasil uji tidak mengandung mineral yang diuji

Berdasarkan Tabel 1, terlihat bahwa uji klorida positif. Hal ini sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa tulang mengandung Cl. Hal ini dibuktikan dengan uji yang menunjukkan adanya endapan AgCl setelah penambahan reagen. Uji sulfat menunjukkan hasil negatif karena tidak ada endapan yang terbentuk. Hal ini tidak sesuai dengan literatur yang menyatakan uji sulfat positif pada abu tulang. Hal ini mungkin disebabkan adanya pengotor, konsentrasi BaCl2 yang terlalu kecil atau SO42- yang terlalu pekat sehingga kelarutannya masih sangat besar dan belum dapat membentuk endapan (Keviana et al. 2010). Uji sulfat menggunakan reagen HCl dan BaCl2. Mirip seperti uji klorida, HCl ditambahkan untuk melarutkan mineral. Penambahan BaCl2 dilakukan agar sulfat dapat diikat oleh ion Ba2+ sehingga membentuk endapan putih BaSO4. (Kurnia et al. 2012). Reaksi yang terjadi : SO42- + BaCl2 → BaSO4 (endapan putih) + 2Cl- (Svehla 1990). Endapan abu tulang diuji dengan uji kalsium, uji fosfat, uji magnesium dan uji besi. Uji kalsium menggunakan reagen amonium oksalat yang berfungsi sebagai pengendapan atau pemisahan kalsium dengan filtrat (Kurnia et al. 2012). Reaksi yang terjadi : Ca2+ + (NH4)2C2O4 → CaC2O4 (endapan putih) + 2NH4+ (Svehla 1990). Hasil menunjukkan abu tulang negatif kalsium, hal ini tidak sesuai dengan literatur. Percobaan tidak menunjukkan endapan putih, hal ini mungkin disebabkan adanya pengotor, konsentrasi (NH4)2C2O4 yang terlalu kecil atau larutan yang terlalu pekat sehingga

kelarutannya masih sangat besar dan belum dapat membentuk endapan (Keviana et al. 2010). Uji magnesium dilakukan dengan pemanasan filtrat untuk melarutkan mineral dan mempercepat reaksi yang terjadi. Penambahan kristal amonium karbonat dan amonium klorida berfungsi untuk membasakan filtrat dan mengendapkan magnesium. Adanya magnesium ditunjukkan dengan endapan berwarna putih Reaksi yang terjadi : Mg2+ + NaHPO4 → MgHPO4 (endapan putih) + 2Na+ (Svehla 1990). Berdasarkan Tabel 1, hasil uji magnesium menunjukkan hasil negatif karena tidak terbentuk endapan. Hanya warna larutan yang berubah menjadi putih keruh. Hal ini mungkin disebabkan adanya pengotor, penambahan reagen yang kurang atau suhu larutan yang mulai mendingin saat direaksikan sehingga reaksi berjalan lambat dan belum terlihat endapan (Keviana et al. 2010). Pada uji posfat, fungsi penambahan larutan urea, pereaksi molibdat khusus, dan larutan feroslufat khusus bertujuan agar filtrat tersebut membentuk kompleks. Kompleks ini adalah kompleks biru fosfomolibdat dan memiliki warna yang semakin lama semakin pekat. Reaksi yang terjadi : PO43- + FeSO4 → Fe3(PO4)2 (biru) + SO42- (Svehla 1990). Berdasarkan Tabel 1, hasil menunjukkan abu tulang positif mengandung posfat, sesuai dengan literatur. Hal ini ditunjukkan dari perubahan warna menjadi hijau-kebiruan yang berasal dari kompleks Fe3(PO4)2 (Keviana et al. 2010). Uji besi menggunakan reagen ammonium tiosianat dan kalium ferosianida. Penambahan amonium tiosianat menghasilkan larutan berwarna merah. Warna merah ini menunjukkan adanya kandungan besi (Fe3+) pada filtrat. Reaksi yang terjadi : Fe2+ + 6NH4SCN → [Fe(SCN)6]3- (merah) + 6NH4+ 4Fe+3 + 3K4[Fe(CN)6] → Fe4[Fe2(CN)6)]3 (hijau) + 12K+ (Svehla 1990) Berdasarkan Tabel 1, hasil uji besi menunjukkan hasil negatif pada penambahan reagen NH4SCN. Hal ini ditandai dengan warna yang tidak berubah merah, namun tetap jernih. Hal ini tidak sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa penambahan NH4SCN akan membentuk kompleks [Fe(SCN)6]3-. Akan tetapi, penambahan K4[Fe(CN)6] menunjukkan hasil positif yang ditandai dengan warna hijau dari kompleks Fe4[Fe2(CN)6)]3, sesuai dengan literatur. Perbedaan hasil percobaan ini dengan literatur mungkin disebabkan adanya pengotor pada reagen, konsentrasi reagen yang kecil sehingga reaksi yang berjalan lambat dan perubahan warna belum terlihat, atau perubahan warna yang terlalu tipis sehingga sulit terlihat (Keviana et al. 2010). Tulang sapi mengandung kurang lebih 50% air, 50% sumsum dan 96% lemak. Rincian komposisi tulang sapi antara lain gelatin 11.10%, kalsium fosfat 57.55%, kalsium karbonat 3.85%, magnesium fosfat 2.05%, dan sodium karbonat 3.45% (Munda 2013). Tulang hewan mengandung banyak sekali mineral, baik mineral makro maupun mikro. Mineral yang terkandung pada tulang hewan antara lain klor, sulfat, magnesium, kalsium, fosfat, dan besi (Keviana et al. 2010). Mineral banyak terdapat dalam tulang dan hanya sedikit dalam jaringan tubuh, tetapi mineral yang sedikit jumlahnya ini amat penting bagi daya hidup hewan sebab akan mempermudah proses pencernaan, penyerapan, metabolisme, dan pembuangan (Sudarmono dan Sugeng 2008)

Kalsium juga diperlukan untuk fungsi normal saraf dan otot, dan fosfor juga merupakan unsur pembentuk ATP dan asam nukleat. Besi merupakan komponen sitokrom yang berfungsi dalam respirasi seluler dan komponen hemoglobin, yaitu protein pengikat oksigen dalam sel darah merah. Magnesium, besi, seng, molibdenum, dan selenium adalah kofaktor yang merupakan bagian dari struktur enzim-enzim tertentu. Natrium, kalium, dan klor penting bagi fungsi saraf dan memiliki pengaruh besar pada keseimbangan osmotik antara sel dengan cairan interestrial (Campbell et al. 2002).

SIMPULAN Uji dilakukan pada abu tulang dengan metode gravimetri. Uji yang dilakukan adalah uji klorida dan sulfat untuk filtrat abu, serta uji kalsium, uji fosfat, uji magnesium dan uji besi untuk endapan abu tulang. Uji klorida menunjukkan hasil positif ditandai dengan warna putih keruh dan endapan, uji sulfat menunjukkan hasil negatif ditandai dengan tidak terbentuknya endapan. Uji kalsium menunjukkan hasil negatif ditandai dengan tidak terbentuknya endapan. Uji posfat menunjukkan hasil positif ditandai dengan perubahan warna menjadi hijau kebiruan. Uji magnesium menunjukkan hasil positif ditandai dengan warna putih keruh dan endapan. Uji besi awalnya menunjukkan hasil negatif karena tidak munculnya warna merah, namun setelah penambahan K4[Fe(CN)6], hasil positif ditandai dengan perubahan warna menjadi hijau.

DAFTAR PUSTAKA Affandi K. 1998. Uji mineralogi sebagai langkah awal proses metalurgi bijih asal kalan. Prosiding Presentasi llmiah Daur Bahan Bakar Nuklir III. 4-5 Nopember 1997. Jakarta (ID) : PEBN BATAN. Almatsier S. 2005. Prinsip Dasar Ilmu Gizi. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama. Arifin Z. 2008. Beberapa unsur mineral esensial mikro dalam sistem biologi dan metode analisisnya. Jurnal Litbang Pertanian. 27(3) : 99-105. Campbell NA, Reece JB, Mitchell LG. 2002. Biologi Edisi Kelima Jilid 1. Jakarta (ID): Erlangga. Fachrudin NS. 2013. Pengaruh tingkat pemberian mineral Ca dan Mg organik berbasis limbah agroindustri terhadap kadar kolesterol serta trigliserida pada serum darah kambing [skripsi]. Lampung (ID) : Fakultas Pertanian Universitas Lampung. Keviana et al. 2010. Tulang. Jakarta (ID) : Universitas Indonesia Press.

Khopkar SM. 2010. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta (ID) : UI Press. Kurnia F, Suhardiman M, Stephani, dan Purwadaria T. 2012. Peranan nanomineral sebagai bahan imbuhan pakan untuk meningkatkan produktivitas dan kualitas produk ternak. Jurnal Wartazoa. 22(4): 187193. Kurnia R. 2011. Pengaruh metode pengolahan terhadap kandungan mineral remis (Corbicula javanica) [skripsi]. Bogor (ID) : Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Institut Pertanian Bogor. McGilvery RW, Goldstein GW. 1996. Biokimia: Suatu Pendekatan Fungsional. Surabaya (ID) : Airlangga University Press. McMurry J. 2008. Organic Chemistry 8th Edition. New York (US) : W.H. Freeman and Company. Munda M. 2013. Pengaruh konsentrasi asam asetat dan lama demineralisasi terhadap kuantitas dan kualitas gelatin tulang ayam [skripsi]. Makassar (ID) : Fakultas Peternakan Universitas Hasanuddin. Purwani E. 2002. Status mineral mikro non-esensial dan hubungannya dengan mineral mikro esensial pada penduduk lokal Timika berdasarkan agroekologi [skripsi]. Bogor (ID) : Fakultas Ekologi Manusia Institut Pertanian Bogor. Sudarmono AS, Sugeng YB. 2008. Sapi Potong Edisi Revisi. Depok (ID): Penebar Swadaya. Svehla G. 1990. Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro. Jakarta (ID) : PT Kalman Media Pusaka....