42. Prosiding don Prsesentasi Ill11ioh PPNY BATAN Yogyokarta 25-27 April 1995
-
Buku 11
13
PENETAP AN TOTAL ULTRA KELUMIT MERKURI (Hg) MEN GGUNAKAN DETEKTO R ELEMENTAL MERKURI TIPE 3200 Isyuniarto, Fonali Lahagu, Iswani GS, Supriyanto C PPNY-BATAN, Jl. Babarsari, P.OBox 1008, Yogyakarta 55010
ABSTRAK PENETAPAN TOTAL ULTRA KELUM1T MERKURI (Hg) MENGGUNAKAN DETEKTOR ELEMENTAL MERKURl T1PE3200. Telah dilakukan pengukuran kadar total kelumit merkuri (Hg) di dalam bahan lingkungan. air lout, algae. kerang don ikan lout daerah pantai Krakal, menggunakan detektor elemental merkuri. Percobaan dilakukanpada kondisi operasi waktu penguapan (TI) = 70 detik, waktu tunda (T1J= 15 detik, waktu pemanasan (TJ) = 13 detik don waktu pendinginan (T,J = 25 detik. Ketelitian teknik ini diu}i dengan SRM Oyster don memberi penyimpangan rata-rata 1,12%. Dari penelitian ini diperoleh hasil. bahwa kadar total Hgdi dalam 4 (empat) macam cuplikan,yaitu air lout, ikan laut, kerang don algae berturut-turut 2,OO:t0,26 ng/l; 3,OO:t0,07 ng/g; 87,10:t 3,12 ng/g don 1,40 :t 0,12 ng/g.
ABSTRACT THE MEASUREMENT OF MERCURY ULTRA TRACES USING ELE¥ENTAL MERCURY DETECTOR TYPE 3200. The measurement of mercury ultra traces in environmentalsamplesfrom Krakal beach was done by using elemental mercury detector. The experiment was carried out at optimum conditions i.e -;';]porationtime (n). rest time (TV, hea:ingtime (T3),and cooling time (T4)were 70seconds, 15 seconds, 13 seconds. 25 seconds respectively. Accuracy of this technique was checked withSRM Oyster and give deviation means was 1.12%. 1t wasfound that mercury contents in four samples of sea water, fish, mllSsel,algae were2,O:t 0,26 ng/l; 3.0:t 0,07 ng/g; 87,l:t 3,12 ng/gand l,4:t 0.12 ng/g respectively.
PENDAHULUAN
Senyawa merkuri sangat cepat diserap oleh saluran pencernaan, sedangkan serapan oleh kulit sangat fellah. Adanya absorbsisenyawa merkuri ini dapat menyebabkan keracunan yang sifatnya akut daDkronis. Pada keracunan akut senyawa merkuri mengakibatkan peradangan, pembengkaan, kerusakan mukosa mulut daD pharing, sedangkan keracunan kronis menyebabkan albuminuria, gingivitis salivasi, lidah terasa fellah daD sering terjadi konstipasi atau diare (3).Pengobatan keracunan merkuri ini untuk tahap pertama yaitu dengan pemberian susu, telur, gelatin, daging, roti daD makanan lain yang mengandung protein yang dapat mengakumulasi merkuri. Keracunan yang sudah sampai ke aliran darah hams diberi injeksi dimerkaprol secara intra-muskulair (3). Logam merkuridi dalam air laut berada dalam bentuk HgCh daD pada kondisi normal konsentrasi total merkuri di dalam air laut sekitar
M
erkuri (Hg) adalah salah satu unsur logam berat yang banyak digunakan di bengkelbengkellistrik, elektronik, pabrik cat daDlain-lain. Logam ini mudah didapatkan di ling-kungan dalam berbagai bentuk senyawa kimia daD perilakunya dalam tubulI organisme berbeda-beda. Merkuri dapat diabsorbsi dalam tubulI melalui pencemaan makanan, paru-pam daD kulit. Menurut Mason (1981) yang dikutip oleh Jeffry dkk (I),menyatakan bahwa akibat yang timbul dari konsumsi merkuri yang berlebihan menyebabkan menurunnya koordinasi sistim syaraf, berkurangnya daya pendengaran daD penglihatan, serta menurunnya kepandaian. Di dalam dunia kesehatan senyawa'merkuri sering dipakai sebagai antiseptik, diuretik, katartik daDuntuk pengobatan sipilis, sedangkan di bidang industri, dipakai dalam industri tori daDsekarang banyak digunakan dalam industri kosmetik, baik sebagai zat aktif maupun sebagai bahan pengawet (2)
ISSN 0216-3128
0,030g/l(4). MenurutVanLoon(1984)yangdikutip oleh Ardeniswan (4) menyatakan, bahwa ,
terdapatnya logam merkuri pada air laut disebabkan oleh adanya kejadian-kejadian alam, seperti
Isyuniarto dkk
Prosiding dun Prsesentasi lInial, PPNY BA TAN Yogyakarta 25-27 April 1995
15
BuklllI
-
dalamnya clan dikocok sampai homogen. Larutan ini dipakai hila sudah dingin.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Membuat larutan SnCI210%.
Kondisi optimal untuk pengukuran konsentrasi total mer-kiln dengan metode iniadalah sebagai berikut : T 1 : waktu pengadukan = 70 detik T2: waktu tuDela= 15 detik
Akuatrides sebanyak 800 ml dimasukkanke dalam hotel gelas yang sudah bersih (volume I It), kemudian kedalamnya dimasukkan H2SO4 suprapure 200 ml sampai tanda garis. Larutan ini disimpari dalam almari es 20 menit agar larutan cepat dingin. Setelah itu baru S,nCh 100 gr dimasukkan ke dalamnya clan dialiri gas N2 (murni/teknis) selama f jam. Membuat larutan induk Hg untuk standar. Hg (serbuk) sebanyak 10 mg ditambahkan 200 ml HNOJ supra-pure dimasukkan kedalam hotel volume 1 liter. Larutan ini ditepatkan sampai tanda garis, maka konsentrasi Hg = 10 ~glm\. Dari larutan ini, kemudian diambil 100 ~I clan dimasukkan kedalam labu 100 ml, kemudian ditambahkan 20 ml HNO3suprapure,dijadikan 100 ml dengan H2O, maka konsentrasi Hg = I ~gll 00 ml = 10 nglm\. Cara Kerja : Digesti cuplikan.
Dari
setiap
cuplikan,
. ditimbang
masing-masing 0,5 gr, dimasukkan ke dalamtabling digesti kuarsa, kemudian ditambahkan 10ml HNOJ suprapur clan ditutup rapat. Larutan dipanaskan pactasuhu ISOaCselama 4jam pactatekananrendah. Sesudah itu larutan hasH digesti didinginkan clan ditepatkan hingga 20 ml dengan akuatrides.Larutan siap dianalisis. Pen eta pan kadar total Hg. Dari larutan cuplikan hasil digesti diambil sebanyak 500 - 1.000~l clandimasukkanke dalam tabling analisis yang telah berisi 50 mllarutan SuCh 10% del-lamH2SO4suprapure. Larutan kemucIian diaduk dengan mengalirkan udara yang berasaldari kompresor yang sekaligus sebagai pembawa uap Hg hasil reduksi ion Hg. Kemudian penetapan kadar total Hg dilakukan pada kondisi optimum, yaitu : TI = 70 det., T2= 15 det., TJ = 13 det. clan T4 = 25 det. Setiap pengukuran satu cuplikan selesai, dilakukan ka-librasi dengan standar Hg2+1 ng (dipipetkan dari larutan induk 10 ng/m\). Penetapan cuplikan dilakukan secara duple. Penetapan kadar total Hg dalam larutan blangko (asam clan sistirn), juga dilakukan pacta kondisi pengukuran seperti pactacuplikan.
ISSN 0216-3128
TJ : waktu pemanasan = 13detik T4 : waktu pendinginan = 25 detik TI dimaksudkan untuk mereduksi senyawa-senyawa Hg yang acta dalam cuplikan memakai SuCh dalam H2SO4suprapur. Uap Hg yang terjadi akan terdorong oleh aliran udara melewati larutan NaOH jenuh, sehingga Hg yang terjadi akan dimurnikan dari senyawa-senyawa orgaik yang mungkin masih terbawa oleh aliran udara. Uap Hg yang keluar dari larutanNaOH akan dicuci dengan akuatrides, sehingga sisa-sisaNaOH yang terbawa uap Hg akan diikat oleh air. Uap Hg yang mengandung air dilewatkan silika gel, sehingga uap Hg yang terbawa aliran udara bebas dari uap air. Uap Hg yang sudah kering ini ke-mudian masuk ke bagian pemanas (heating). Di dalam unit pemanas, terdapat kumparan logam cmas murni yang berfungsi sebagai elektrode. Apabila kumparan emas ini panas clan dilewati Hg, maka akan terjadi reaksi amalgam sebagai berikut : Hg + Au ~ HgAu Waktu pemanasan (TJ) ini optimumpacta13 detik, karena diba-wah 13 detik pemanasannya belum sempurna, sehingga puncak yang tirnbul belum optimal, sedangkan hila lebih dari 13 detik kumparan emas akan membara. Hal ini harus dihindari karena bisa merusak atau melelehkan elektrode emasnya. Yang harus diperhatikan pacta saat pemanasan adalah besarnya arus yang ditunjukkan oleh alai amperometer. Pacta saat pemanasan besarnya arus harus 9A. BiI~ kurang dari 9A hasilnya belum optimal sedangkan diatas 9A elektrode emas akan membara. T4 adalah waktu pendinginan, yaitu waktu yang dipergunakan untuk mendinginkan elektrode emas dengan cara menghembuskan udara dari sebuah kompresor. Untuk analisis total Hg dengan Detektor Elemental Merkuri ini tidak memerlukan kurva kalibrasi linier maupun kurva standar addisi (5). Kurva kalibrasi linier dibuat seminggu sekali clan hanya berfungsi untuk kalibrasi alat, untuk mengetahui apakah kondisi alai ini bisa dipakai atau tidak. Sedangkan untuk mengetahui keandalan
Isyuniarto dkk
Prosidillg dall Prsesellfa,..i J/miah PPNY - BATAN Yogyakarta 15-17 April 1995
17
Bllku 11
DAFT ARPUST AKA
Isyuniarto
. 1. JEFFRY, B.S dkk.," Penanganan Logam Berat Hg clanCd PactaBaterai"BekasDengan Menggunakan Khitin Dari Limbah Udang", Lomba Inovasi Teknologi Mahasiswa, Fak. Biologi, Universitas Kriaten Duta Wacana, hat 3-5, Yogyakarta, 1992. 2. GOODMAN, LS and GILMAN, A.," The Pharmacologycal Basic of Theurapeutics ", 6th Ed., P 1622-1624, The Mac Millan Publishing Co.,New York, 1980. 3. TIENES, C.H and HALEY," Clinical Toxicology", 5thEd., p: 161-165, Lea and Febiger, New York, 1972. 4. ARDENISW AN," Analisis Kandungan Merkuri Dari Contoh Garam Rakyat Secara Spektrofotometri SerapanAtom Uap Dingin ", Prosiding Seminar Nasional Kimia clan Pembangunan, ISBN 979-8012-36-4, hal 533-535, Bandung, November 1992. 5. PADBERG, S., MAY, K," Occurrence and Behaviour of Mercury and Methylmercury in the Aquatic and Terrestrial Environment ", Specimen Banking, Environmental Monitoring and Modern' Analytical, Approaches, Springer-Verlag, Germany, 1992. 6. MAY, K.B., Expertdari KFA Julich Jerman, komunikasi pribadi.
TANYAJAWAB A. Taftazani 1. Anda menyatakan bahwa alaryang dipakai peka, yang komi tanyakan berapa kepekaan alar tersebut terhadap analisis total merkuri dalam cuplikan ? 2. Anda menggunakan alar pemanas kawat emas don juga alat-alat/bahan penyerap gas/unsur-unsur yang tidak diinginkan. Kapan alar-alar (bagian alar tsb) perlu dibersihkan ? Apa hanya sekali pakai (biros/mahal). Kalau dibersihkan dengan bahan kimia apa ?
1. Kepekaan alat tersebut dapat menganalisis konsentrasi total Hg sampai 0,1 ng/g. 2. Alat-alat dibersihkan setiap 50 kali pemakaian (menurut Karl May), karena pemakaian lebih dari 50 kali respon alatakan semakin menurun. Elektroda emas harus diganti setelah pemakaian 2 tahun. Pembersihan alat-alat tanpa bahan kimia, hanya dipanaskan sambi I dihembus gas N2 (teknis)
Sri Wardani 1. Apakah yang dimakslldkan dengan kondisi operasi waktu penguapan (TJ), waktu tunrfa (T2). waktu pemanasan (TJ) don waktu pendinginan (T# ? 2. Dasar pertimbangan yang bagaimanakah zmtuk menentukan kondisi operasi tersebut pada eksperimen ini ? 3. Pada metoda analisis ini. apakah cuplikan berupa cuplikan non aktif(tak teriradiasi) ? I~yuniarto
1. TI : Waktu penguapan yaitu waktu yang dipergunakan untuk mereduksi Hg dalam cuplikan menjadi Hg bebas. T2 : Waktu tunda yaitu waktu yang dipergunakan until terjadinya reaksi antara I-Igdalam cuplikan dengan SnCh T3 : Waktu pemanasan yaitu waktu yang diperlukan untuk atomisasi Hg. T4 : Waktu pendinginan yaitu waktu yang dipergunakan untuk mendinginkan elektroda emas. 2. Dasar pemilihan kondisi operasi adalah hasil penelitian Karl May, Jerman, 1992. 3. Untuk tahap awal masih h~pa cuplik"an non aktif. Untu~ penelitian hi ikutnya akan
dicobacuplikanaktif. Damunir
;:
.
Dari hasH penelitian yang saudara lakukan dengan bahan standar dad cuplikan contoh. Ternyata hasH analisis Hg balk. Apakah metoda ini bisa dipakai sebagai metoda baku untuk analisis Hg ?'. Harap diberikan penjelasan. Isyuniarto
Metoda ini bisa dijadikan metoda baku untuk analisis Hg, karena cuplikap yang dianalisis dapat berupa padat, cair clangas.
ISSN 0216-3128
Isyuniarto dkk
16
Bllkllll
metode ini digunakan Standard Reference Material (SRM) yang sudah diketahui konsentrasi Hg-nya
PPNY
Tabcl3.
'Prosiding dan Prseselltasi llmiall Yogyakarta 15-27 April 1995
-BATAN
HasH analisis cuplikan.
(5.6).
No Tabel2.
No
Analisis konsentrasi total Hg daJam SRM Oyster Tissue 15660 (dari Winopal Forschung, Jerman).
Berat cup. (gr)
Total Hg (nglg) Didapat
Sertifikat
Jenis I
Total Hg
Rearat
Berat ( gr)
( nglg)
( nglg)
0,986
1,3
1,4:!: 0,12
1,034
1,5
1,148
1,5
Cuplikan
Algae
Kesalahan (%)
I
0,384
57,42
57,0
0.74
0,458
3,0
2
0,335
56,07
57,0
1,63
0,516
2,9
3
0,435
55,98
57,0
1,79
0,617
3,0
4
0,513
57,51
57,0
0,89
0,323
85,3
5
0,355
56,70
57,0
0,53
0,412
85,3
Rerata
56,74
57,0
1,12
0,330
90,7
I liter
2,1
I liter
2,2
I liter
1,7
2
3
4
Tabel 2 menunjukkan uji keandalan metode ini meng-gunakan SRM Oyster Tissue 15660 dari Winopal Forschung, Jer-man. Dari hasil analisis diperoleh harga Hg yang mendekati harga yang sebenarnya dan mempuntai kesalahan rata-rata 1,12%. Karena kesalahannya masih dibawah 2%, maka analisis ini masih diperbolehkan (5,6) Adapun cuplikan yang akan dianalisis adalah air lalit, algae, kerang dan ikan laut.Cupli~an air, algae dan ikan diambil dari pantai Krakal, Kab. Gunung Kidul, Yogyakarta sedangkan kerang laut diambil dari pantai Gresik, Jawa Timur. Hasil analisis tersebut dapat dilihat pactatabel3. Dari hasil analisis tersebut ternyata kandungan Hg beberapa cuplikan dari pantaiKrakal masih jauh dibawah batas ambang pencemaran.Hal ini disebabkan karena letak pantai Krakal masih jauh dari somber pencemaran, khususnya pencemaran Hg, yang pactaumumnya lebih banyak terdapat di sekitar lokasi industri. Oleh karena itu daerah ini bisa dijadikan "daerah kontrol" seandainya dilakukan penelitian pencemaran logam Hg didaerah pantai yang sudah tercemar oleh industri. Menurut Karl May (1994), batas ambang Hg dalam ikan laut adalah sebesar 50 ngll (6),sedangkan batas normal merkuri dalam air laut adalah 30 ngll
(4).
KESIMPULAN DAN SARAN Dari penelitian yang telah dilakukan dapat ditarik suatu simpulan bahwa : metode ini sangat
Ikan !aut
Kerang
Air laut *
3,0:!: 0,07
87,l:!: 3,12
2,O:!: 0,26
*) Khusus untuk cuplikan air satuannya nglliter.
sensitif dan mempunyai kepekaan yang tinggi untuk analisis total merkuri. Disamping itu preparasi cuplikan sangat menentukan keteIi-tian hasH analisis, sehingga perlakuan preparasi harus benar-benar diperhatikan.
SARAN Penelitian ini sebaiknya dilanjutkan dengan : 1. Analisis Merkuri dan logam berat lainnya dilingkungan kawasan industrilindustri nuklir. 2. Perlu dilakukan spesiasi merkuri.
UCAPAN TERIMA KASIH Dengan selesainya penelitian ini, penulis ingin menyam-paikan ucapan terima kasih yang sebesar-besamya kepada Mr. Karl B. May, Dip\. Chern expert dari KFA Julich, Jerman yang membimbing instalasi dan cara pemakaian alai ini, rekan-rekan teknisi Herry Wahyudi, Samiardjo dan Mintolo yang telah membantu dari awal hingga selesainya penulisan makalah ini. .
14
BllklllI
terjadinya erosi, gempa bumi clansebagainya atau dapat juga terjadi akibat tercemamya perairan taut akibat pembuangan limbah industri yang mengandung merkuri. Mengingat dampak merkuri terhadap kesehatan manusia sangat besar, maka perlu dilakukan pemantauan kadar merkuri secara terns meDeros, terutama didaerah yang dimungkinkan terjadi pencemaran lingkungan. Untuk melaksanakan hat ini, sudah barang tentu memerIukan suatu metode analisis merkuri yang relatif peka clanmempunyai ketelitian yang tinggi. Salah satu metode analisis total merkuri dengan kepekaan yang tinggi tersebut adalah menggunakan detektor elemental merkun. Sebagai langkah awal akan ditentukan kandungan total merkuri pada contoh air lalit, algae clanikan taut yang diambildari pantai Krakal, Kab. Gunung Kidul, Yogyakarta, clan kerang taut yang diambil dari pantai Gresik, Jawa Timur, dengan detektor elemental mercuri . Pada tabel I dibawah ini dapat dilihat kandungan merkuri (Hg) di alamo
Prosiding dan Prsesentasi llmiuh Yogyakarta 25-27 April 1995
- BATAN
PPNY
METODOLOGI Bahan daD Alat Bahan kimia yang digunakan :
.
NaOH SnCh.2H20 H2SO496%
HNO3 Peralatan yang digunakan : Detektor Elemental Merkuri Tipe 3200 Kompresor, Pipet Ependorf Unit Destilasi Asam Pompa Vakum Gas Elpiji Neraca Analitik Alat-alat Gelas. Rangkaian alat adalah sebagai berikut :
Tabell.
Kandungan alam.(5) Nama Bahan
Batuan bumi
total merkuri
(Hg) di
Kadar Total merkuri (JIg) 0,08 mglkg
Tanah liat
0,01-Q,2 mglkg
Tanah
0,04 mglkg
Tanah di pertambangan
i
Batubara
r
!
.,~
!
L
--
< 0,02 mglm3
Udara (atmosfer)
< 0,002-0,02 glm3
Air hujan
< 0,001-0,05 g!L
Sumber:
, .
1,0 mglkg
Abu vulkanik
Air laut
I
< 10,0 mglkg
< 0,001 g!L
Pad berg, S and May, K.," Occurrence and Behaviour of Mercury and Methylmercury in the Aquatic and Terrestrial Environnment ", Specimen Banking, Springer-Verlag, Germany, 1992.
Gambar 1. Rangkaian alat analisis merkuri menggunakan dengan detektor elemental merkuri tipe 3200
Keterangan : I. Tempat Cuplikan 2. NaOH 20% 3. NaOH 20% 4. Akuatrides 5. Silica gel
6. Elektrode Emas (Au) 7. Photometer 8. Rotameter 9.Kran 10. Regulator
Tata Kerja Penelitian Pembuatan Pereaksi : Membuat larutan NaOH20%. Akuatrides dimasukkan ke dalam botol gelas yang bersih (volume lit) sampai tanda garis, kemudian NaOH 20 gram dimasukkan ke
