Contoh masalah PBL Kimia Analitik: Kasus tembaga dan dampaknya pada kesehatan

Bacaan I

Tembaga atau copper adalah senyawa yang banyak ditemukan secara alamiah di lingkungan dan disebarkan melalui fenomena alam.  Manusia pun banyak menggunakan senyawa ini, misalnya dalam industri atau pertanian.  Produksi tembaga meningkat pada dekade terakhir ini sehingga jumlah tembaga di lingkungan pun meningkat.
Hampir semua bentuk senyawa tembaga akan mengendap atau terikat pada sedimen air atau partikel tanah.  Tembaga tidak terurai di lingkungan dan karena hal ini maka  dapat terakumulasi pada tanaman dan hewan bila tembaga terdapat di tanah.  Akan tetapi senyawa tembaga yang larut dalam air menjadi ancaman terbesar pada kesehatan manusia.
Walaupun kekhawatiran akan bahaya ancaman kesehatan pada manusia, penyerapan tembaga oleh tubuh diperlukan karena tembaga, dalam jumlah kecil, termasuk dalam unsur logam yang penting untuk kesehatan manusia. Tubuh manusia dapat mengatasi tembaga dalam jumlah relatif besar akan tetapi terlalu banyak tembaga tetap dapat menyebabkan masalah kesehatan yang penting.
Tubuh manusia dewasa mengandung tembaga sebanyak 1.4 sampai 2.1 mg/kg berat tubuh.  Sehingga untuk manusia sehat dengan berat sekitar 60 kg kira-kira akan mengandung 0.1 gram tembaga. Tembaga dan beberapa unsur logam bersama dengan asam amino, asam lemak serta vitamin diperlukan untuk proses metabolisme normal.
Tembaga termasuk unsur logam yang penting untuk kaum wanita yang sedang hamil, demi perkembangan janin dan jabang bayi. Banyak sekali fungsi metabolik kritis untuk kehidupan tergantung pada konsumsi tembaga yang tepat. Selain kelebihan jumlah tembaga, masalah yang juga serius adalah defisiensi tembaga karena kurangnya jumlah konsumsi tembaga melalui air minum atau makanan. Defisiensi tembaga juga bisa mengantar pada penyakit yang parah dan kematian.

Tugas:

  1. Bagaimana anda menjelaskan tentang adanya pendapat pro dan kontra tentang  tembaga di lingkungan dan pengaruhnya pada kehidupan manusia maupun hewan dan tumbuhan? Informasi apakah yang mendukung masing-masing pihak?
  2. Dapatkah anda menjelaskan apakah itu tembaga dari aspek kimianya? Dan bagaimana senyawa tembaga tersebut dapat berada di lingkungan maupun dalam tubuh manusia.

Bacaan II

Anda adalah tim peneliti LSM yang melakukan penelitian di desa Kampung Cisarua. Menurut catatan Pusat Kesehatan Masyarakat, daerah tersebut menunjukkan angka kesehatan yang rendah. Kebetulan LSM anda mendapat dukungan dana dari WHO untuk program perbaikan kesehatan masyarakat.  Anda melihat bahwa banyak masyarakat Kampung Daun banyak berganting pada aliran sungai Ciherang yang melewati kampung tersebut.  Anda banyak memperoleh informasi ke arah hulu sungai ada beberapa lokasi pabrik yang biasa membuang limbahnya ke sungai itu. Anda tertarik melakukan investigasi apakah sungai Ciherang sudah tercemar atau belum oleh salah satu logam berat misalnya tembaga.  Anda kemudian bermasuk menyusun proposal penelitian.

Tugas:

  1. Bagaimana anda menetapkan kemungkinan sungai itu tercemar oleh unsur logam tembaga? (Limbah dari industri apa yang banyak mengandung logam Cu?)
  2. Laboratorium di tempat anda memiliki sebuah pH meter/volt meter, titrator dan  sebuah elektroda standar kalomel jenuh serta elektroda indikator untuk analisis tembaga. Karena tim ahli akan menilai proposal proyek ini, dapatkah anda menjelaskan usulan tentang metoda analisis untuk menentukan kandungan ion logam tembaga pada sampel yang diambil dari aliran sungai Ciherang  menggunakan peralatan yang ada? Lengkapi dengan informasi yang cukup jelas baik dari segi instrumentasi maupun prinsip dasar teoritis tentang metoda analisis ini.
  3. Bagaimana anda menjelaskan mengapa anda baca di beberapa literatur bahwa bila menggunakan teknik potensiometri langsung perlu dilakukan kalibrasi elektroda indikator terlebih dahulu.  Ion-selective electrode (ISE) apakah yang anda gunakan?
  4. Dengan menggunakan teknik potensiometri langsung, anda memperoleh data seperti pada Gambar berikut. Bagaimana anda menentukan konsentrasi tembaga dalam sampel?
  5. Bagaimana anda menjelaskan penentuan konsentrasi tembaga pada sampel larutan dengan teknik adisi standar ? Bagaimana menjelaskan perbedaan teknik  penentuan potensiometri langsung dan adisi standar.

Key words: copper exposure, Ion-selective electrode, direct potentiometry, standard addition method.

2 responses to “Contoh masalah PBL Kimia Analitik: Kasus tembaga dan dampaknya pada kesehatan

  1. Bp Kamarza dan Ibu Elsa, setelah mengikuti pelatihan 2 hari ttg PBL (27 dan 28 Jan 14) merasa tertantang untuk menggunakannya dalam memberikan perkuliahan dg metoda ini. Maaf banyak yang saya ambil contoh-contoh pemicu yang memang telah bapak dan ibu siapkan ini, terima kasih

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s