Analisis Biomedik dan Forensik
2017
Penentuan Konsentrasi Kalium dalam Urin Menggunakan Flame Atomic-Emission Spectroscopy Henivia Novanti, Nadya Indah, Abdi Jepri B, Ina Widia, Erma Febriani, Tyara Hardini, Sarah Muthi’ah, Nuzaha BSA, Iflakhatul Ulfa Fakultas Farmasi, Universitas Padjadjaran, Jatinangor, Sumedang
Abstrak : Kalium merupakan ion bermuatan positif yang terdapat didalam sel sebanyak 95 % dalam cairan intraseluler. Kalium berperan bersama dengan klorida dalam membantu menjaga tekanan osmotis dan keseimbangan asam basa. Tujuan praktikum ini yaitu menentukan konsentrasi Kalium dalam urin menggunakan Flame Emission Spectroscopy. Metode yang dilakukan meliputi pembuatan larutan stok kalium, pembuatan larutan standar kalium, pengujian konsentrasi kalium dalam urin dengan menggunakan atomic-emission spectroscopy, dan selanjutnya menghitung kadar kalium. Hasil kadar kalium yang didapatkan kurang dari nilai normal dalam urin yaitu sampel 1 : 3,14 mEq/L ; sampel 2 : 5,46 mEq/L ; sampel 3 : 10,12 mEq/L. dimana nilai kadar kalium dalam urin yang normal sebesar 25-125 mEq/L. Kata kunci : Kalium, Urin, Flame Atomic-Emission Spectroscopy.
Determination of Potassium Concentration in Urine Using Flame Atomic-Emission Spectroscopy Abstract : Potassium is a positively charged ion that is present in 95% cells in intracellular fluid. Potassium plays together with chloride in helping to maintain osmotic pressure and acid-base balance. The purpose of this lab is to determine the concentration of potassium in urine using Flame Emission Spectroscopy. Methods include preparation of potassium stock solution, preparation of potassium standard solution, testing of potassium concentration in urine by using atomic-emission spectroscopy, and then calculating potassium levels. The results of potassium levels obtained were less than normal in the urine sample 1: 3.14 mEq / L; Sample 2: 5.46 mEq / L; Sample 3: 10,12 mEq / L. Where the normal potassium content level is 25-125 mEq / L. Keywords: Potassium, Urine, Flame Atomic-Emission Spectroscopy.
2017
Analisis Biomedik dan Forensik
Kalium
Pendahuluan Elektrolit
merupakan
senyawa dalam larutan yang berdisoiasi
menjadi
partikel
yang
bermutan positif atau negatif (ion posistif atau negative). Keseimbangan antara ion positif (kation) dan ion
bermuatan
terutama
metabolism berbagai
besar
proses
dipengaruhi elektrolit.
oleh
Konsentrasi
elektrolit yang tidak normal dapat menyebabkan gangguan. Elektrolit berperan dalam menjaga homeostatis
akan
tetapi
positif,
terdapat
didalam
sel,
sebanyak 95% kalium berada di dalam cairan intraseluler (Almatsier, 2001). Peranan dengan
Sebagian
ion
berbeda dengan natrium, kalium
negative (anion) disebut elektronetralitas.
adalah
natrium,
bersama-sama
kalium
mirip
yaitu
kalium
dengan
klorida
membantu menjaga tekanan osmotis dan
keseimbangan
asam
basa.
Bedanya, kalium menjaga tekanan osmotik dalam cairan intraselular (Winarno, 1995).
tubuh. Pemeliharaan tekanan osmotic
Proses didalam
cairan tubuh manusia diatur oleh
menjaga kadarnya tetap didalam
empat elektrolit mayor yaitu kalium
darah
(K+),
eksresinya. Kadar kalium yang tinggi
(Na+),
bikarbonat
dengan
yang
kalium
dan distribusi beberapa kompartemen
natrium
tubuh
absorpsi
cara
berfungsi
mengontrol
(HCO3-) dan klorida (Cl-). Pengujian
dapat
keempat elektrolit mayor tersebut
natrium,sehingga dapat menurunkan
dalam klinis dikenal dengan “profil
volume darah dan tekanan darah.
elektrolit”
Dan kalium juga merupakan bagian
(Scott,
LeGrys,
dan
Klutts, 2006).
eksresi
essensial semua sel hidup,sehingga
Praktikum kali ini bertujuan menentukan
meningkatkan
konsentrasi
Kalium
dalam urin menggunakan Flame Emission Spectroscopy.
akan
banyak
banyak
terdapat
didalam bahan makanan. Kebutuhan minimum
akan
kalium
ditaksir
sebanyak 2000 mg sehari. Kalium terdapat
dalam
semua
makanan
2017
Analisis Biomedik dan Forensik
mentah/
segar,
terutama
buah,
transparan,sedang warna urin yang
sayuran dan kacang – kacangan
tidak normal akan berwarna kuning
(Almatsier, 2001).
muda urine berasal dari zat umpedu
Fungsi
Kalium
dalam
Tubuh Fungsi kalium dalam tubuh menurut Kartasapoetra (2005) adalah
(bilirubin
dan
biliverdin).
Urin
normal manusia terdiri dari air, urea, asam urat, amoniak, kreatinin, asam laktat, asam fosfat, asam sulfat,
sebagai berikut :
klorida, a. Merupakan unsur anorganik
garam-garam
terutama
garam dapur (Kus Irianto, 2004).
yang penting di dalam cairan Ada 3 tahap pembentukan
intraseluler. b. Penting
dalam
transmisi
urin : Proses filtrasi proses ini terjadi di
implus-implus saraf. c. Penting untuk kontraksi otot.
glomerulus, proses filtrasi terjadi
d. Penting untuk pertumbuhan.
karena permukaan aferen lebih
Urin atau air seni merupakan sisa cairan sisa cairan yang dieksresikan
oleh
ginjal
yang
kemudian akan dikeluarkan dari dalam
tubuh
memalui
proses
urinalisasi. Eksresi urin diperlukan untuk membuang molekul-molekul sisa dalam darah yang akan disaring oleh
ginjal
untuk
menjaga
homeostatis cairan tubuh (Iqbal Ali,
besar
dari
permukaan
aferen
sehingga terjadi penyerapan darah Proses reabsorpsi adalah proses dikembalikanya
air
bersama
dengan glukosan, asam amino, asam
urat
berhasil
dan
protein
menembus
yang filter
glomerulus ke aliran darah. Proses Sekresi merupakan proses penyerapan urin sisa dari filtrasi dan reabsopsi. Proses penyerapan
2008).
urine Komposisi
zat-zat
dalam
ini
diteruskan
pada ke
tubulus piala
dan ginjal
urin bervariasi tergantung dari jenis
sebelumnya dan diteruskan ke
makanan serta air yang diminum.
ureter masuk ke vesika urinaria
Urin
normal
berwarna
jernih
Analisis Biomedik dan Forensik
Prinsip pemeriksaan kalium
Bahan
yang
digunakan
dalam
menggunakan spektrofotmetri emisi
praktikum
nyala (flame emission spectroscopy)
aquabidest, KCl, dan sampel urin.
adalah sampel diencerkan dengan
ini
2017
diantaranya
Prosedur
cairan pengencer litium atau cesium, lalu dihisap dan dibakar diatas nyala
Pembuatan larutan stok kalium.
gas propan. Ion natrium, kalium,
Dilakukan dengan cara menimbang
litium, dan sesium bila mengalami
sebanyak 19,12 mg KCl kemudian
pemanasan
memancarkan
dilarutkan dalam aquabidest 100 ml
cahaya dan menghasilkan panjang
dalam labu ukur sehingga didapatkan
gelombang tertentu (natrium akan
larutan kalium dengan konsentrasi
berwarna
100 ppm.
akan
kuning
dan
panjang
589
nm,
kalium
gelombang
memancarakan
warna
ungu
dan
Pembuatan
larutan
standar
kalium.
panjang gelombang 768 nm, litium panjang gelombang 671 nm dan sesium825 nm). Pancaran cahaya akibat
dari
pemanasan
ion
dipisahkan dengan filter dan dibawa ke detector sinar (Scott, LeGrys, dan
Dilakukan
dengan
cara
mengencerkan larutan stok kalium 100 ppm dengan aquabidest menjadi variasi konsentrasi kalium bertingkat yaitu 64 ppm, 32 ppm, 16 ppm, 8 ppm, dan 4 ppm.
Klutts, 2006).
Pengujian
konsentrasi
kalium
dalam urin. Metode Dilakukan dengan menggunakan alat Alat
atomic
emission
spectroscopy
dalam
dengan cara mengalirkan larutan
praktikum ini diantaranya beaker
blanko aquabides terlebih dahulu
glass, labu ukur, mikropipet, pipet
hingga pembacaan meter stabil (alat
tetes, dan vial.
menunjukkan angka 0). Setelah stabil
Alat
yang
digunakan
dilakukan pengukuran kadar kalium Bahan
pada larutan standar kalium dimulai
Analisis Biomedik dan Forensik
dari
konsentrasi
hingga
paling
mengalirkan
paling
rendah
tinggi
larutan
pada
10 mg
dengan
tersebut
ke
dalam alat kemudian catat intensitas emisinya
2017
masing-masing
= 39 = 745 x = 19, 1025 mg
konsentrasi larutan standar. Setelah itu
alat
pembacaan
kembali
di
stabilnya
meternya
dengan
Perhitungan standar
mengalirkan blanko aquabides ke
Konsentrasi
dalam alat sehingga menunjukkan
standar
angka 0. Setelah itu, dilakukan
64 ppm
= 17,5
pengukuran
32 ppm
= 8,25
16 ppm
=3
emisinya. Setelah itu hitung kadar
8 ppm
= 2,25
kalium dalam sampel urin dengan
4 ppm
= 1,25
kadar
kalium
pada
Intensitas
sampel urin dengan cara mengalirkan sampel pada alat lalu catat intensitas
cara memasukkan nilai intensitas emisi sampel ke dalam persamaan 1. 64 ppm
kurva baku larutan standar.
N1. V1 = N2. V2 100. x = 64. 10 x = 6,4 mL
Hasil 2. 32 ppm Perhitungan KCl
N1. V1 = N2. V2
Standar K 100 ppm 100 mL 100
100. x = 32. 10
mg/100 mL
x = 3,2 mL 3. 16 ppm N1. V1 = N2. V2
KCl 74,5
+
K
39 ↓
+
Cl
-
35,5
100. x = 16. 10 x = 1,6 mL 4. 8 ppm
2017
Analisis Biomedik dan Forensik
N1. V1 = N2. V2 - Sampel 1
100. x = 8. 25 x = 2 mL
y = 0,2752x - 0,375
5. 4 ppm
3 = 0,2752x - 0,375
N1. V1 = N2. V2
x = 12,26 ppm x
= 122,6 ppm
100. x = 4. 25 x = 1 mL
- Sampel 2 y = 0,2752x - 0,375
Pembuatan Kurva Baku K
5,5 = 0,2752x - 0,375 x = 21,34 ppm x
= 213,4 ppm
- Sampel 3 y = 0,2752x - 0,375 10,5 = 0,2752x - 0,375 x = 39,52 ppm x
= 395,2 ppm
1 ppm =
𝑚𝐸𝑞/𝐿
Faktor pengenceran = Intensitas sampel urin
Kadar Normal Kalium Urin =
(Pengenceran 10x) 25-125 mEq/L Sampel
Intensitas
Rata-
1
2
rata
1
3
3
3
2
5
6
5,5
3
9
12
10,5
Konsentrasi K dalam urin
Sampel 1 = 122,6 ppm x 3,14 mEq/L (Tidak Normal) Sampel 2 = 213,4 ppm x
Perhitungan konsentrasi K
5,46 mEq/L (Tidak Normal)
dalam urin
Sampel 3 = 395,2 ppm x
y = 0,2752x - 0,375
=
10,12 mEq/L (Tidak Normal)
=
=
2017
Analisis Biomedik dan Forensik
Kalium Klorida sebesar 100 ppm.
Pembahasan Pada
praktikum
ini
Larutan stock ini berfungsi untuk
dilakukan penentuan kadar kalium
pembuatan larutan standar dengan
dalam
dengan
variasi konsentrasi yaitu 4 ppm, 8
FES
ppm, 16 ppm, 32 ppm dan 64 ppm.
Spectroscopy).
Didapatkan hasil yang berbeda-beda
sampel
menggunakan
urin instrumen
(Flame-Emission
Tujuan dilakukannya pengujian ini
dalam pembacaan.
adalah mengetahui dan menentukan
Variasi konsentrasi larutan
kadar natrium yang dikandung oleh
standar ini bertujuan untuk melihat
sampel urin yang digunakan dengan
hubungan konsentrasi larutan standar
menggunakan FES.
dengan
Kalium dalam darah sulit
intensitas
kalium
yang
terkandung dalam larutan standar.
untuk ditentukan karena kadarnya
Masing-masing
yang dalam darah atau serum yang
ditentukan
sangat kecil berkisar 3,5 sampai 5,0
dengan
menggunakan
Flame
mEq/L.
Emission
Spectroscopy.
Sebelum
Sebagian
besar
kalium
larutan
intensitas
standar kaliumnya
diekskresikan melalui ginjal di dalam
pengukuran intensitas kalium dalam
urin (sekitar 90%), jumlah rata-rata
variasi konsentrasi larutan standar,
yang dikeluarkan adalah 40 mEq/L
selang yang berada pada Flame
perhari (antara 25 – 125 mEq/L
Emission Spectroscopy dicelupkan
perhari) (Kee, 2007).
ke dalam larutan blanko yang hanya
Metode
yang
digunakan
berisi aquabidest, tujuannya untuk
dalam menentukan kadar kalium
mengkalibrasi
dalam urin yaitu metode Flame
menunjukkan angka nol. Pada saat
Atomic-Emission Spectroscopy yang
selang dicelupkan ke dalam larutan
menggunakan
dengan bantuan gas propana, gas ini
nyala
api
sebagai
agar
atomizer dan lampu katoda sebagai
digunakan
sumber sinar.
untuk membebaskan air sehingga
Prosedur yang digunakana
pembakaran
yang tersisa hanya kadar kaliumnya.
pada praktikum ini pertama kali dilakukan pembuatan larutan stock
sebagai
pembacaan
Setelah itu, masing-masing larutan
standar
diuji
intensitas
2017
Analisis Biomedik dan Forensik
kaliumnya dimulai dari konsentrasi
mendeteksi kalium pada panjang
terendah
hingga
konsentrasi
gelombang 768 nm secara kuantitatif
tertinggi.
Setelah
pengukuran
dengan
intensitas
kalium
standar,
pada
larutan
dilanjutkan
memancarkan
pijaran
berwarna ungu.
dengan
Hasil yang diperoleh dari
pengukuran intensitas kalium dalam
praktikum
sampel urin. Sampel urin yang
mengetahui nilai dari kadar kalium di
dipakai berasal dari 3 responden.
dalam urine. Pengujian dilakukan
Sampel urin diambil sebanyak 1 ml
terhadap 3 sample. Hasil
kemudian
dalam
diperoleh sebesar 3,14 mEq/L pada
aquabidest hingga volume 10 ml,
sample pertama (tidak normal), 5,46
kemudian
intensitasnya
mEq/L pada sample kedua (tidak
dengan menggunakan alat yang sama
normal), dan 10,12 mEq/L pada
yaitu Flame Emission Spectroscopy.
sample yang ketiga (tidak normal).
diencerkan
diukur
Pengenceran yang dilakukan pada larutan standar dan sampel urin bertujuan agar intensitas
kalium
dapat terbaca dalam alat, sebab apabila
intensitas
kalium
dalam
larutan terlalu tinggi, pembacaan intensitas akan melebihi kemampuan pengukuran
Flame
Emission
kali
ini
adalah
kita
yang
Dari ketiga hasil tersebut diperoleh nilai rata-rata kadar kalium dalam urine sample sebesar
6,24
mEq/L dan kadar tertinggi diperoleh dari sample ketiga dengan kadar 10,12 mEq/L. Dengan nilai kadar normal kalium dalam urine sebesar 25-125 mEq/L.
Spectroscopy. Fungsi penggunaan Bila kadar kalium dalam
aquabides bertujuan agar larutan atau
urine kurang dari 3,5 mEq/L maka
aquabidest
dapat disebut sebagai hypokalemia,
adalah air yang sudah dalam bentuk
namun jika melebihi batas normal,
paling
dapat
terhindar
dari
kontaminan,
murni
pengotor
karena
sehingga
meningkatkan
kemurnian
Penggunaan
Flame
akan larutan.
Emission
Spectroscopy karena alat ini mampu
juga
hyperkalemia. diperoleh
disebut Dari,
diatas,
hasil
ketiga
sebagai yang sample
memiliki nilai kadar kalium yang
2017
Analisis Biomedik dan Forensik
berada
di
sehingga
bawah bisa
sample
nilai
normal,
emisi cahaya yang sepsifik untuk
bahwa
setiap zat, dapat digunakan untuk
mengalami
mendeteksi kalium dalam urin baik
dikatakan
tersebut
hypokalemia.
secara kualitatif maupun kuantitatif. Hasil
Beberapa hal yang dapat menyebabkan
hypokalemia
ini
adalah, asupan kalium yang kurang, pengeluaran kalium berlebihan, dan kalium yang masuk ke dalam sel. Kondisi ini dapat diperparah apabila penderit
hypokalemia
menderita,
diare, muntah, aldosterone primer, dan juga asidosis tubular ginjal. Pada
kasus
pada
pengukuran
sampel
Fakultas
urin
kalium
mahasiswa
Farmasi
Shift
menunujukkan
sampel
dianalisi
kadar
memiliki
A yang
kalium
kurang dari nilai normal dalam urin yaitu sampel 1 : 3,14 mEq/L ; sampel 2 : 5,46 mEq/L ; sampel 3 : 10,12 mEq/L
hipokalemia
berat, kalium dapat diberikan secara intravena. Hal ini harus dilakukan
Daftar Pustaka Kee, Joyce
L.
2007.
Pedoman
dengan sangat hati-hati dan hanya
Pemeriksaan
dapat dilakukan di rumah sakit,
dan
untuk menghindari kenaikan kadar
Penerbit Buku Kedokteran
kalium
EGC.
yang
terlalu
tinggi.
Laboratorium
Diagnostik.
Jakarta:
Konsentrasi kalium dalam darah
Almatsier, S. 2001. Prinsip Dasar
orang dengan hipokalemia berat ini
Ilmu Gizi. Jakarta: Gramedia
wajib
Pustaka Utama
diperiksa
ulang
secara
periodik. Bila kondisi membaik, jenis pengobatan dapat diubah.
Iqbal, Ali.2008. Sistematika Tumbuhan Cryptogamae. Jakarta: Erlangga
Simpulan Spektrofotometri
Nyala
Emisi Atom (FAES) merupakan metode yang didasarkan pada tingkat
Irianto, Kus. 2004. Struktur dan Fungsi
Tubuh
Manusia
Analisis Biomedik dan Forensik
2017
untuk Paramedis. Jakarta:
Elsevier Saunders (1) : 93-
Yrama Widya.
1014
Scott M.G., LeGrys, V.A. dan Klutts J. 2006. “Electochemistry and blood gases” In: Tietz text
book
chemistry
of and
diagnostics,4
th
clinical molecular edition.
Sunardi, 2006. Unsur Kimia, Yrama Widya, Jakarta
