BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
IV.1 Pengaruh pH larutan terhadap pembentukan Cr-PDC pH merupakan faktor yang penting dalam pembentukan senyawa kompleks, oleh karena itu perlu dilakukan percobaan penentuan pH optimum pembentukan kompleks Cr-PDC. Percobaan yang dilakukan dimulai dari pH 2 sampai dengan pH 8 dan memberikan hasil sebagaimana terlihat pada Gambar IV.1. Dari bentuk kurva yang diperoleh menunjukkan bahwa mulai pH 2 hingga pH 4 nilai luas puncak (absorban.detik) meningkat, kemudian pada pH 5 dan seterusnya nilai absorban yang teramati terus menurun hampir mendekati nol. Dengan demikian pH 4 dapat ditetapkan sebagai pH optimum pembentukan komplek Cr-PDC dan digunakan dalam percobaan berikutnya. 0.5
Absorban.detik
0.4 0.3 0.2 0.1 0 0
2
4
6
8
10
pH larutan
Gambar IV.1 Pengaruh pH larutan terhadap pembentukan kompleks Cr-PDC
IV.2 Pengaruh jumlah larutan pengkompleks APDC Agar dapat diketahui pengaruh jumlah larutan APDC yang diperlukan untuk mengikat krom dalam 100 mL larutan Cr(VI) 50 ppb, maka percobaan yang dilakukan adalah dengan cara menvariasikan penambahan volume larutan APDC ke dalam larutan tersebut. Hasil percobaan penambahan larutan APDC ( 3 g/L ) sebanyak 2 – 6 mL pada pH 4 yang merupakan pH optimum pembentukan kompleks Cr-PDC dapat dilihat pada Gambar IV.2. Pada penambahan larutan APDC sebanyak 2 mL hingga 5 mL terlihat nilai luas puncak absorban yang meningkat, akan tetapi pada penambahan larutan APDC sebanyak 6 mL nilai luas puncak absorban cenderung tetap. Penambahan larutan APDC lebih dari 5 mL tidak efisien untuk mengkhelat Cr yang 19
terkandung dalam larutan. Dengan demikian dalam percobaan selanjutnya penambahan larutan APDC ditetapkan sebanyak 5 mL. 0.6
Absorban.detik
0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0
2
4
6
8
mL larutan APDC 3 g/L
Gambar IV.2 Pengaruh jumlah larutan APDC terhadap pembentukan kompleks Cr-PDC Kemudian untuk mengetahui retensi kompleks Cr-PDC terhadap filter selulosa asetat dapat diamati dari persentase perolehan kembali ( recovery ) Cr yang dihasilkan. Percobaan
dilakukan dengan cara mereaksikan 100 mL larutan Cr(VI) 50 µg/L
dengan 5 mL larutan APDC pada pH 4 . Absorban larutan akhir diukur dan dialurkan ke dalam persamaan kurva kalibrasi pada Lampiran C. Percobaan dengan pengulangan sebanyak empat kali, menghasilkan data sebagaimana tertera pada Tabel IV.1. Perolehan kembali yang dihasilkan berkisar 77 – 80 %, dengan rata-rata 79 ± 2 %. Untuk tujuan analisis kuantitatif hasil tersebut kurang memuaskan. Hal ini memperlihatkan bahwa interaksi
antara kompleks Cr-PDC
dengan filter selulosa kurang kuat sehingga ada sebagian kompleks Cr-PDC yang lolos melewati filter tersebut. Tabel IV.1 Hasil percobaan retensi kompleks Cr-PDC terhadap filter selulosa asetat Konsentrasi Cr(VI) awal Konsentrasi ditemukan (µg/L) (µg/L) 50 38,90 50 38,66 50 39,92 50 39,84 Rata-rata 20
Perolehan kembali (%) 78 77 80 80 79 ± 2
IV.3 Pengaruh jumlah Ni yang ditambahkan Penambahan Ni ke dalam larutan dimaksudkan untuk membantu meningkatkan retensi kompleks Cr-PDC terhadap filter selulosa asetat, sehingga absorban atau perolehan kembali dari metode prakonsentrasi yang dikembangkan ini menjadi dapat meningkat pula. Dari pengamatan secara visual, penambahan larutan Ni ke dalam larutan kompleks Cr-PDC menyebabkan terjadinya kekeruhan pada larutan. Kecenderungannya adalah semakin besar jumlah volume penambahan larutan Ni, kekeruhan pada larutan semakin meningkat pula. Hasil percobaan penambahan larutan Ni ke dalam larutan kompleks Cr-PDC dapat dilihat sebagaimana tertera pada Gambar IV.3. Penambahan larutan Ni ( 3 g/L ) sebanyak 0,1 – 0,3 mL memperlihatkan peningkatan signal luas puncak (absorban.detik) dari 0,49 hingga 0,70, akan tetapi luas puncak yang dihasilkan cenderung tetap pada penambahan larutan Ni berikutnya. Penambahan Ni sebagai carrier diduga menyebabkan terbentuknya senyawa Ni-Cr, sehingga dapat meningkatkan sensitivitas penentuan secara SSATK. Dengan demikian dapat ditetapkan bahwa penambahan larutan Ni ( 3g/L) yang efisien untuk percobaan berikutnya adalah sebanyak 0,3 mL.
0.8
Absorban.detik
0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
mL larutan Ni 1 g/L
Gambar IV.3 Pengaruh penambahan larutan Ni terhadap peningkatan luas puncak
21
IV.4 Pengaruh konsentrasi larutan Cr(VI) Untuk mengetahui hubungan antara jumlah Cr(VI) dalam larutan terhadap % perolehan kembali dengan cara prakonsentrasi sesuai prosedur, percobaan dilakukan dengan cara memvariasikan konsentrasi larutan Cr(VI) 5 – 40 µg/L pada kondisi percobaan yang telah diperoleh sebelumnya. Sebagaimana hasil percobaan yang tertera pada Tabel IV.2, perolehan kembali yang cukup baik terjadi pada konsentrasi larutan Cr(VI) di bawah 15 µg/L. Pada konsentrasi Cr(VI) diatas 15 µg/L perolehan kembali Cr(VI) menurun dikarenakan proses kopresipitasi ditentukan oleh jumlah APDC dan Ni yang ditambahkan . Pada kondisi ini zat pengompleks APDC yang ditambahkan ke dalam larutan seluruhnya telah berikatan dengan hanya sebagian Cr(VI) saja dan menyisakan sebagian lagi yang tidak terkopresipitasikan.
Tabel IV.2 Pengaruh konsentrasi larutan terhadap % perolehan kembali Konsentrasi Cr(VI) Awal (µg/L) 5 10 15 20 30 40
Konsentrasi Cr(VI) ditemukan (µg/L) 4,61 8,27 16,07 11,92 18,13 16,93
Perolehan kembali (%) 92 93 107 60 61 42
IV.5 Pengaruh Cr(III) terhadap perolehan kembali Cr(VI) Di dalam literatur telah dilaporkan bahwa spesi Cr(III) dan Cr(VI) memiliki sifat berbeda ketika direaksikan dengan APDC pada pH rendah dan temperatur kamar. Untuk membuktikan hal tersebut, suatu percobaan telah dilakukan dengan cara mencampurkan kedua spesi Cr(III) dan Cr(VI), selanjutnya larutan campuran Cr diuji menggunakan metode yang dikembangkan pada kondisi percobaan optimum yang telah diperoleh sebelumnya. Hasil percobaan dapat dilihat pada Tabel IV.3. Terbukti bahwa spesi Cr(III) tidak mengganggu terhadap perolehan Cr(VI). Pada kondisi percobaan Cr(III) sukar membentuk komplek dengan APDC dikarenakan Cr(III) berada dalam bentuk terhidrasi yang sangat kuat, sedangkan Cr(VI) akan tereduksi oleh APDC menjadi Cr(III) dan segera membentuk kompleks dengan APDC(1) . 22
Tabel IV.3 Pengaruh Cr(III) terhadap % perolehan kembali Cr(VI) No.
Sampel
Konsonsentrasi Awal (µg/L)
Konsentrasi ditemukan (µg/L)
Perolehan kembali (%)
1 2 3
Cr(III) Cr(VI) Campuran Cr (VI) dan Cr(III)
5 5 Cr(III) = 5 Cr(VI) = 5
0,46 4,75 4,80
9 95 96
IV.6 Pengaruh matriks contoh kain Ketika contoh tekstil diekstraksi menggunakan larutan keringat asam kemungkinannya tidak hanya logam-logam saja yang terektraksi melainkan juga zatzat lainnya akan ikut terekstraksi, sehingga menghasilkan suatu matriks tertentu yang perlu dipertimbangkan pengaruhnya terhadap hasil prakonsentrasi. Matriks tersebut terbentuk disamping oleh zat yang digunakan dalam pembuatan larutan keringat, juga oleh zat-zat pembantu tekstil yang terkandung dalam contoh tekstil. Untuk mengetahui pengaruh matriks larutan ekstrak tekstil terhadap prakonsentrasi Cr(VI), pada percobaan ini pengaruh matrik larutan ekstrak kain tekstil diuji dengan cara menambahkan (spike) sejumlah larutan Cr(VI) ke dalam larutan hasil ekstraksi kain tekstil dengan larutan keringat asam. Hasil percobaan disajikan pada Tabel IV.4. Dari hasil percobaan dengan tiga kali ulangan diperoleh perolehan kembali sebesar 95 ± 1%, hal ini menunjukkan bahwa matrik larutan ekstrak kain relatif tidak mempengaruhi terhadap hasil perolehan kembali Cr(VI).
Tabel IV.4 Pengaruh matriks ekstrak kain terhadap % perolehan kembali Cr(VI) Spike Cr(VI) (µg/L)
Faktor Prakonsentrasi (P)
5 5 5
10 10 10
Konsentrasi Cr(VI) (µg/L) teoritis 50 50 50
Rata-rata
23
ditemukan 47,12 48,12 47,50
Perolehan kembali (%) 94 96 95 95 ± 1
IV.7 Kinerja analitik IV.7.1 Kebolehulangan Kebolehulangan ( presisi ) dapat diartikan sebagai kedekatan antara nilai-nilai yang dihasilkan dari suatu pengukuran yang dilakukan menggunakan cara yang persis sama. Umumnya kebolehulangan ditentukan dengan melakukan pengukuran dengan beberapa kali ulangan. Kebolehulangan antara lain dapat dinyatakan dengan koefisien variansi (KV) . Koefisiensi variansi merupakan persentasi standar deviasi atau standar deviasi dikalikan dengan 100 %. Hasil penentuan koefisien variansi dari pengukuran spike larutan standar Cr(VI) 5 ug/L dalam ekstrak kain yang dijadikan sebagai matriks larutan menggunakan metode yang dikembangkan dengan pengulangan n = 3, memberikan hasil perolehan kembali dengan KV sebesar 1,1 %. Hasil perhitungan % KV dapat dilihat pada Lampiran F.
IV.7.2 Kurva kalibrasi Dalam analisis kuantitatif secara spektrometri, untuk mengetahui kadar atau konsentrasi analit dalam contoh dilakukan dengan cara mengalurkan sinyal analitik yang terukur oleh instrumen ke dalam kurva kalibrasi. Kurva kalibrasi menyatakan hubungan antara respon sinyal yang dihasilkan terhadap sederet larutan analit yang telah diketahui konsentrasinya. Bentuk kurva kalibrasi yang umum digunakan dalam analisis adalah kurva linear. Hubungan linearitas antara variabel kurva kalibrasi dinyatakan dengan koefisien korelasi r, dimana nilai r berada dalam rentang -1 ≤ r ≤ 1. Suatu kurva kalibrasi linear positif sempurna jika r = 1. Namun demikian dalam praktek, nilai r yang ditemukan biasanya mendekati 1. Untuk mengetahui apakah terjadi hubungan yang linear antara konsentrasi dengan respon sinyal (absorban.detik) yang dihasilkan, maka terhadap sejumlah variasi konsentrasi Cr(VI) 2 – 10 ug/L yang mengalami perlakukan sama sesuai dengan metode yang dikembangkan dilakukan pengukuran secara SSATK. Dari data hasil penentuan pada Lampiran G kemudian dibuat kurva kalibrasinya. Kurva kalibrasi terbukti cukup linear dengan nilai r = 0,9932 seperti tampak pada Gambar IV.4.
24
0.9 0.8
Absorban.detik
0.7 0.6 0.5
y = 0.0832x R2 = 0.9932
0.4 0.3 0.2 0.1 0 0
2
4
6
8
10
12
Konsentrasi Cr(VI) ug/L
Gambar IV.4 Kurva kalibrasi
IV.7.3 Limit deteksi Limit deteksi
didefinisikan sebagai konsentrasi
terkecil analit
yang
memberikan sinyal terkecil dan dapat dibedakan dari sinyal blanko. Untuk mengetahui limit deteksi metode percobaan yang dikembangkan, maka dilakukan pengukuran dalam larutan blanko dan larutan standar Cr (VI) hasil prakonsentrasi dengan beberapa kali ulangan. Pada percobaan ini penentuan limit deteksi dilakukan dengan cara mengukur absorban larutan blanko dan larutan standar Cr(VI) 5 µg/L dengan ulangan n = 10 . Data penentuan limit deteksi dapat dilihat pada Tabel 6. Hasil perhitungan yang didasarkan pada 3 kali deviasi standar sinyal blanko diperoleh limit deteksi sebesar 3,48 µg/L.
IV.8 Penentuan Cr(VI) dalam contoh kain Kondisi optimum yang diperoleh dari metode percobaan diaplikasikan untuk penentuan kadar Cr(VI) dalam contoh kain. Kain tekstil yang dijadikan contoh dalam percobaan ini adalah kain hasil pencelupan dan contoh kain komersial yang diperoleh dari Laboratorium Pengujian Balai Besar Tekstil. Pencelupan dilakukan dengan menggunakan dua jenis zat warna direk yang berbeda dengan proses fiksasi menggunakan K2Cr2O7 . Kedua jenis contoh kain yang disiapkan kemudian diekstraksi dengan larutan keringat buatan pH 5,5. Sebanyak 100 mL ekstrak kain 25
diprakonsentrasi pada kondisi optimum percobaan menjadi 10 mL dan dilakukan penentuan kadar Cr(VI) secara spektrometri serapan atom tungku karbon. Hasil penentuan kadar Cr(VI) dalam contoh kain dapat dilihat pada Tabel 6. Kedua contoh kain hasil pencelupan masing-masing mengandung Cr(VI) sebesar 2,65 mg/kg kain dan 2,70 mg/kg kain, sedangkan contoh kain komersial diketahui tidak mengandung Cr(VI).
26
