UJI CEPAT RESIDU INSEKTISIDA ORGANOFOSFAT DAN ORGANOKLORIN DENGAN ALAT MULTIMETER DIGITAL LALU MOHAMAD NIRWAN

UJI CEPAT RESIDU INSEKTISIDA ORGANOFOSFAT DAN ORGANOKLORIN DENGAN ALAT MULTIMETER DIGITAL

LALU MOHAMAD NIRWAN

DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS METEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Uji Cepat Residu Insektisida Organofosfat dan Organoklorin dengan Alat Multimeter Digital adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Juli 2014 Lalu Mohamad Nirwan NIM G44096016

2

ABSTRAK LALU MOHAMAD NIRWAN. Uji Cepat Residu Insektisida Organofosfat dan Organoklorin dengan Alat Multimeter Digital. Dibimbing oleh IRMA H SUPARTO dan ASEP NUGRAHA ARDIWINATA. Pengembangan metode untuk pemantauan residu pestisida di lapangan yang cepat, akurat, serta murah sangat dibutuhkan, salah satunya dengan alat multimeter digital. Metode pengujian ini berdasarkan adanya perbedaan tahanan arus yang dimiliki oleh berbagai bahan aktif. Nilai hasil pengujian standar dan contoh divalidasi dengan beberapa parameter, yaitu linearitas, ketepatan, ketelitian, dan batas deteksi. Validasi metode yang dilakukan pada insektisida klorpirifos, diazinon, dan diklorvos dari golongan organofosfat serta DDT, aldrin, dan heptaklor dari golongan organoklorin dalam contoh sayuran bawang merah, cabai merah, dan kubis, memberikan ketelitian dan batas deteksi yang cukup baik. Akan tetapi, linearitas dan ketepatannya masih kurang baik. Berdasarkan hasil ini, metode analisis residu pestisida dalam sayuran dengan bantuan multimeter digital berpotensi untuk dikembangkan sebagai metode pengujian, dengan melakukan beberapa perbaikan pada tahap ekstraksi contoh. Kata kunci: multimeter digital, organofosfat, organoklorin, pestisida, validasi

ABSTRAK LALU MOHAMAD NIRWAN. Rapid Test for Organophosphate and Organochlorine Insecticide Residues with Digital Multimeter. Supervised by IRMA H SUPARTO and ASEP NUGRAHA ARDIWINATA. Development of rapid, acurate, and affordable method for monitoring of insecticide residues in the field is a need, for example is by using digital multimeter. This testing method is based on the various current resistance of the active components. Testing results of pesticide standards and samples were validated by several parameters, namely linearity, accuracy, precision, and limit of detection. The method validation performed on chlorpyrifos, diazinone, and dichlorvos from the organophospate group as well as DDT, aldrine, and heptachlor from the organochlorine group in onion, chilli, and cabbage, gave good results for precision and limit of detection. However, the linearity and accuracy were still below the acceptable requirements. These results show that the analytical method of pesticide residues in vegetables by means of a digital multimeter has the potential to be used as a test method, by improving the extraction phase of samples. Key words: digital multimeter, organochlorine, organophosphate, pesticide, validation

UJI CEPAT RESIDU INSEKTISIDA ORGANOFOSFAT DAN ORGANOKLORIN DENGAN ALAT MULTIMETER DIGITAL

LALU MOHAMAD NIRWAN

Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Kimia

DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS METEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014

1

Judul Skripsi : Uji Cepat Residu Insektisida Organofosfat dan Organoklorin dengan Alat Multimeter Digital Nama : Lalu Mohamad Nirwan NIM : G44096016

Disetujui oleh

Dr dr Irma Herawati Suparto, MS Pembimbing I

Dr Asep Nugraha Ardiwinata, MSi Pembimbing II

Diketahui oleh

Prof Dr Dra Purwantiningsih Sugita, MS Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

1

PRAKATA Bismillaahirrahmaanirrahiim. Alhamdulillaahirabbil’alamiin. Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan begitu banyak nikmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Keberhasilan penulis menyelesaikan karya ilmiah dengan judul Uji Cepat Residu Insektisida Organofosfat dan Organoklorin dengan Alat Multimeter Digital ini tidak terlepas dari bantuan dan kontribusi berbagai pihak. Pertamatama ucapan terima kasih penulis haturkan kepada Ibu Dr dr Irma Herawati Suparto, MS selaku dosen pembimbing pertama dan Bapak Dr Asep Nugraha Ardiwinata, MSi selaku pembimbing kedua atas kesabaran dan perhatiannya. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada segenap dosen Departemen Kimia, Institut Pertanian Bogor, semua staf Laboratorium Residu Bahan Agrokimia (Bapak Eman Sulaeman, Bapak Aji, dan Bapak Cahyadi) atas bantuan serta diskusinya, kepada Bapak Ama dan almarhumah Ibu Hanifah atas bantuannya, serta kepada sahabat-sahabat mahasiswa S1 Penyelenggaraan Khusus Kimia IPB angkatan 2009 dan 2010 atas persahabatan dan kebersamaannya. Taklupa tentunya, penghargaan, cinta, dan sayang yang tiada terhingga penulis persembahkan kepada kedua orang tua tercinta, adikku tercinta, dan seluruh keluarga besar atas semua dukungannya. Penulis menyadari bahwa laporan yang disusun ini masih memiliki banyak kekurangan. Oleh karena itu, kritik dan saran sangat penulis harapkan. Akhir kata, semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat bagi kita semua. Amin.

Bogor, Juli 2014

Lalu Mohamad Nirwan

2

DAFTAR ISI DAFTAR TABEL vii DAFTAR LAMPIRAN vii PENDAHULUAN 1 METODE 2 Bahan dan Alat 2 Langkah Kerja 2 HASIL DAN PEMBAHASAN 3 Tahanan Arus pada Larutan Standar 3 Nilai Perolehan Kembali Standar Insektisida pada Contoh Sayuran 5 Keterulangan dan Batas Deteksi pada Larutan Standar dan Contoh Sayuran 6 Pengukuran Linieritas Larutan Standar Insektisida dan Contoh Sayuram 7 SIMPULAN DAN SARAN 9 DAFTAR PUSTAKA 9 RIWAYAT HIDUP 17

1

DAFTAR TABEL 1 2 3 4 5

Nilai perolehan kembali standar insektisida pada contoh sayuran dengan alat multimeter digital Nilai keterulangan dan batas deteksi pengukuran larutan standar insektisida dengan alat multimeter digital Nilai keterulangan pengukuran insektisida dalam contoh sayuran dengan alat multimeter digital Linearitas pengukuran deret standar insektisida organofosfat dan organoklorin dengan alat multimeter digital Hasil pengukuran linearitas contoh sayuran yang ditambahkan deret standar organofosfat dan organoklorin dengan alat multimeter digital

5 6 6 8 8

DAFTAR LAMPIRAN 1 2 3 4 5 6

Struktur bahan aktif dalam standar insektisida organofosfat dan organoklorin Data pengukuran deret standar organofosfat dan organoklorin Data nilai perolehan kembali (akurasi) pada contoh sayuran Data batas deteksi dan keterulangan (presisi) pada standar Data keterulangan (presisi) pada contoh sayuran Data pengukuran linearitas contoh yang ditambahkan deret standar organofosfat dan organoklorin

11 12 13 14 15 16

1

PENDAHULUAN Penggunaan pestisida sangat membantu meningkatkan produksi pertanian. Diperkirakan bahwa tanpa pestisida, produksi hasil pertanian akan berkurang 30%, bahkan 60% (Atmawidjaja et al. 2004). Faktor penyebab tingginya penggunaan pestisida di negara berkembang adalah keengganan petani menghadapi risiko gagal panen dan masih kurangnya pengetahuan petani akan dampak negatif dari penggunaan pestisida terhadap lingkungan. Penggunaan pestisida telah berkontribusi pada peningkatan produksi pertanian sejak tahun 1970. Sejak itu, dari tahun ke tahun, jumlah pestisida yang beredar di Indonesia terus meningkat. Pada tahun 2006, jumlah pestisida yang beredar sebanyak 1336 formulasi, dan tahun 2011 meningkat menjadi 2247 formulasi. Jenis pestisida yang paling banyak digunakan adalah insektisida (887 merek), disusul oleh herbisida (656 merek), fungisida (387 merek), dan jenis lainnya (317 merek) (Kementan 2011). Golongan insektisida yang paling banyak digunakan adalah organofosfat dan organoklorin. Organoklorin digunakan secara luas di sektor pertanian karena efektif dan harganya murah, tetapi insektisida jenis ini memiliki sifat persisten dan toksik. Sifat persisten organoklorin telah dibuktikan oleh berbagai penelitian, dengan masih ditemukannya residu dari berbagai jenis insektisida organoklorin di daerah pertanian meskipun sudah tidak digunakan lagi oleh petani (Ramadhani 2010). Organofosfat merupakan insektisida yang paling toksik pada manusia. Kelainan yang dapat ditimbulkan berupa gangguan pada sistem syaraf terutama pada pekerja di bidang pertanian di negara-negara berkembang. Dampak negatif insektisida yang tinggi terhadap lingkungan menyebabkan perlunya pemantauan (monitoring) residu insektisida pada bahan makanan seperti sayur-mayur dan buah-buahan. Deteksi residu insektisida lazim dilakukan dengan metode kromatografi gas (GC) atau kromatografi cair kinerja tinggi (KCKT). Kedua metode ini akurat, cepat, dan selektif. Selain itu, jenis insektisida yang dapat dideteksi cukup banyak, yaitu 122–129 jenis, bahkan bisa mencapai 140 jenis dengan teknik derivatisasi (Walorczyk 2006). Akan tetapi, di negara berkembang seperti Indonesia, analisis residu insektisida dengan GC dan KCKT tergolong cukup mahal. Selain itu, proses preparasinya cukup rumit serta menggunakan banyak pelarut sehingga diperlukan suatu metode analisis pendukung yang cepat, murah, dan selektif untuk analisis di lapangan. Salah satu teknik analisis yang hendak dikembangkan adalah dengan menggunakan multimeter digital (MMD). Selain murah dan cepat, teknik ini juga diharapkan lebih praktis untuk digunakan di lapangan. Analisis dengan alat MMD menggunakan prinsip bahwa tahanan (resistans) terhadap arus listrik yang dihasilkan oleh setiap senyawa kimia dalam residu insektisida berbeda-beda. Perbedaan tahanan arus ini dapat disebabkan oleh kekhasan komponen penyusun bahan aktif, seperti adanya unsur Cl, P, dan N, atau unsur lainnya (SKKNI 2010). Metode analisis ini belum lazim digunakan dan juga belum ada publikasinya. Oleh karena itu, validasi perlu dilakukan agar metode ini dapat digunakan untuk memantau residu insektisida. Penelitian ini bertujuan mengevaluasi kemampuan alat MMD mendeteksi larutan standar insektisida organofosfat dan organoklorin pada berbagai

2

konsentrasi, serta pada sampel sayuran yang ditambahkan standar insektisida. Insektisida organofosfat yang diuji adalah klorpirifos, diazinon, dan diklorvos, sedangkan insektisida organoklorin meliputi 1,1,1-trikloro-2,2-di(4-klorofenil) etana (DDT), aldrin, dan heptaklor. Penggunaan alat MMD diharapkan dapat dikembangkan sebagai metode pendukung yang lebih cepat, murah, dan sederhana dalam analisis residu insektisida di lingkungan pertanian, dibandingkan dengan metode analisis dengan GC atau KCKT.

METODE Kegiatan yang dilakukan meliputi 4 tahapan, yaitu (1) pengukuran larutan standar insektisida organofosfat dan organoklorin pada rentang konsentrasi 0–2.5 ppm dengan alat MMD; (2) pengambilan contoh sayuran; (3) pengukuran residu organofosfat dan organoklorin pada contoh sayuran dengan alat MMD; dan (4) uji validasi dan pengolahan data. Tahap uji validasi dan pengolahan data meliputi 3 tahapan, yaitu (1) pengolahan data tahanan (R) dari larutan standar insektisida organofosfat dan organoklorin yang diperoleh dengan alat MMD; (2) pengolahan data konsentrasi residu insektisida organofosfat dan organoklorin; dan (3) uji validasi alat yang meliputi ketepatan, ketelitian, linearitas, dan batas deteksi.

Bahan dan Alat Bahan penelitian meliputi bahan tanaman dan bahan kimia. Tanaman sayuran yang digunakan adalah kubis, bawang merah, dan cabai merah dari pasar sekitar Bogor. Bahan kimia yang digunakan ialah larutan aseton mutu GC (Merck), standar tunggal organofosfat (klorpirifos, diazinon, dan diklorvos) dan organoklorin (DDT, aldrin, dan heptaklor). Alat-alat yang digunakan dalam penelitian adalah MMD merek APPA 109N, peralatan kaca seperti gelas ukur, gelas piala, labu ukur, corong, corong pisah, labu bundar, dan pipet.

Langkah Kerja Pengukuran Standar Insektisida Larutan standar organofosfat dan organoklorin masing-masing dibuat dalam 10 konsentrasi (0, 0.05, 0.15, 0.20, 0.25, 0.50, 1.00, 1.50, 2.00, dan 2.50 ppm) sebanyak 50 mL. Setiap larutan standar diukur dengan alat MMD sebanyak 7 kali ulangan. Hasil pengukuran diuji regresi antara konsentrasi (ppm) dan nilai tahanan (R, ohm) yang terukur. Pengukuran Residu Insektisida Sebanyak 10 g contoh sayuran dicacah, kemudian diekstraksi dengan 50 mL aseton. Ekstrak disaring dengan kertas saring berukuran 11.00 cm × 100 circle dan didiamkan selama 2 menit (Wheeler et al. 1983). Setelah itu, filtrat diukur nilai tahanannya dengan alat MMD.

3

Uji Validasi dan Pengolahan Data Metode MMD divalidasi berdasarkan kriteria standar ISO/IEC 17025:2005 (Anwar 2008). Uji validasi mencakup 2 golongan insektisida (organofosfat dan organoklorin) dan 3 contoh sayuran (kubis, bawang merah, dan cabai merah). Ketepatan (Accuracy). Metode penambahan standar digunakan, yaitu dengan menambahkan sejumlah pestisida dengan konsentrasi tertentu pada contoh uji, lalu diukur dengan MMD. Persen perolehan kembali dinyatakan sebagai nisbah antara hasil yang diperoleh dan hasil sebenarnya: % Perolehan kembali (recovery) = {(RF – RA) / R*A}

100

RF = tahanan arus total contoh yang diperoleh dari pengukuran RA = tahanan arus contoh sebenarnya R*A = tahanan arus residu insektisida yang ditambahkan Ketelitian (Precision). Ketelitian dapat dinyatakan sebagai keterulangan (repeatability) atau ketertiruan (reproducibility). Sejumlah pestisida dengan konsentrasi tertentu ditambahkan pada contoh uji, lalu diukur dengan MMD. Proses tersebut dilakukan 7 kali ulangan, kemudian dihitung simpangan baku relatifnya, yaitu koefisien varians (KV): RSD =

× 100

Linearitas. Linearitas ditentukan sebagai koefisien korelasi r dari kurva hubungan antara konsentrasi dan nilai tahanan yang diperoleh. Batas Deteksi. Blangko diukur 7 kali, lalu dihitung simpangan baku responsnya (SD). Batas deteksi (LOD) dihitung sebagai 3 SD.

HASIL DAN PEMBAHASAN Tahanan Arus pada Larutan Standar Semua komponen dalam rangkaian listrik mempunyai tahanan yang akan melawan aliran arus dan karena itu, melemahkan arus tersebut. Demikian pula larutan senyawa kimia tertentu akan memberikan nilai tahanan tertentu pula. Dalam larutan, besarnya tahanan suatu larutan akan sangat dipengaruhi oleh konsentrasinya (SKKNI 2010). Seperti diperlihatkan pada Gambar, larutan standar insektisida organoklorin maupun organofosfat yang diujikan menunjukkan penurunan nilai tahanan pada konsentrasi yang semakin tinggi.

4

.

Tahanan (kilo ohm)

120 100 80 60

40 20 0 0,000 0,500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 Konsentrasi standar insektisida organoklorin (ppm) (a)

Tahanan (kilo ohm)

120 100 80 60

40 20 0 0,000 0,500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 Konsentrasi standar insektisida organofosfat (ppm) (b)

Gambar

Tahanan larutan standar tunggal insektisida organoklorin (a): DDT ( ), aldrin ( ), heptaklor ( ), dan organofosfat (b): klorpirifos ( ), diazinon ( ), diklorvos ( ), pada berbagai nilai konsentrasi dari 0 sampai 2.5 ppm. Data selengkapnya di Lampiran 2.

Insektisida organoklorin seperti DDT, aldrin, dan heptaklor selalu memiliki lebih dari 1 atom klorin. Sementara insektisida organofosfat dicirikan oleh keberadaan atom fosforus pentavalen dan oksigen, selain terdapat pula atom nitrogen, klorin, atau sulfur, sebagaimana dijumpai dalam struktur klorpirifos, diazinon, dan diklorvos (Lampiran 1). Pasangan elektron bebas yang dimiliki oleh atom-atom tersebut dapat memengaruhi jumlah elektron yang mengalir melewati konduktor dengan bergerak ke arah berlawanan. Gesekan yang ditimbulkan oleh elektron-elektron ini karena bergerak berlawanan dengan arus akan menghasilkan tahanan atau hambatan arus.

5

Nilai Perolehan Kembali Standar Insektisida pada Contoh Sayuran Ketepatan atau akurasi metode MMD ditentukan dengan menghitung persen perolehan kembali (recovery) semua contoh sayuran setelah ditambahkan dengan sejumlah tertentu standar insektisida (spike). Teknik ini, yang lazim disebut metode penambahan standar, pada prinsipnya mengevaluasi persentase jumlah analit yang terukur dibandingkan dengan jumlah analit yang ditambahkan secara kuantitatif ke dalam contoh uji. Adanya interaksi matriks contoh dengan analit yang ditambahkan dapat memberikan hasil pengukuran analit yang lebih besar atau lebih kecil daripada seharusnya. Semakin kecil selisih yang didapat, metode uji dinyatakan semakin tepat. Dalam penentuan ketepatan metode MMD, contoh sayuran ditambahkan standar tunggal insektisida dengan konsentrasi 0.1 ppm kemudian diukur tahanannya. Penentuan dilakukan sebanyak 7 kali ulangan, dan diperoleh persen perolehan kembali seperti ditunjukkan pada Tabel 1. Menurut FAO/IAEA (1999), nilai perolehan kembali yang dibolehkan untuk pestisida adalah 70–110%. Menurut Gonzales dan Herrador (2007) serta Rohman et al. (2012), nilai perolehan kembali untuk pestisida dengan konsentrasi 1.0–0.01 ppm adalah 60– 120%. Berdasarkan ketentuan ini, beberapa pengukuran insektisida dalam contoh sayuran masih memiliki nilai persen perolehan kembali melebihi atau kurang dari kisaran yang diperbolehkan. Tabel 1 Nilai perolehan kembali standar insektisida pada contoh sayuran dengan alat multimeter digital* Golongan

Organoklorin

Organofosfat

Bahan aktif DDT Aldrin Heptaklor Klorpirifos Diazinon Diklorvos

Persen perolehan kembali Bawang merah Cabai merah 170.76 53.13 94.77 80.11 96.53 47.10 149.33 92.71 107.42 81.02 101.24 36.50

Kubis 87.69 225.88 101.99 110.06 75.22 54.72

*Data selengkapnya di Lampiran 3. Nilai perolehan kembali di atas 120% menunjukkan bahwa pengukuran residu insektisida DDT dan klorpirifos pada bawang merah serta aldrin pada kubis memberikan hasil yang lebih besar daripada seharusnya (galat positif). Sebaliknya, nilai perolehan kembali di bawah 60% menunjukkan bahwa pengukuran residu insektisida DDT, heptaklor, dan diklorvos pada cabai merah, serta diklorvos pada kubis memberikan hasil di bawah nilai semestinya (galat negatif). Hal ini menunjukkan bahwa matriks contoh sayuran belum memungkinkan untuk mengukur secara tepat semua jenis residu insektisida organoklorin dan organofosfat dengan alat MMD, tanpa adanya perlakuan tambahan pada proses ekstraksi contoh. Perlakuan tambahan yang mungkin dilakukan untuk mengurangi efek matriks contoh adalah proses clean up. Proses ini dapat dilakukan dengan cara melewatkan ekstrak contoh ke dalam kolom kromatografi berisi florisil yang telah diaktifkan dengan dipanaskan pada suhu

6

105°C dan natrium sulfat anhidrat, lalu dielusi dengan 50 mL pelarut n-heksana (Paramita 2010). Florisil menjerap kotoran dan matriks lain pada sayuran, yang dapat mengganggu respons alat selama pengukuran, sedangkan natrium sulfat anhidrat menjerap sisa air pada ekstrak. Dengan ekstrak contoh yang lebih bersih, diharapkan hasil pengukuran yang lebih tepat akan didapatkan.

Keterulangan dan Batas Deteksi pada Larutan Standar dan Contoh Sayuran Ketelitian atau presisi metode MMD ditentukan dengan mengukur nilai keterulangan pada larutan standar dan contoh sayuran. Keterulangan merupakan tingkatan presisi yang hanya mengevaluasi galat yang berasal dari metode. Keterulangan dievaluasi melalui pengulangan analisis pada suatu contoh yang stabil dan homogen oleh seorang analis dalam suatu kondisi lingkungan yang relatif sama (diupayakan dalam 1 rangkaian pengerjaan), menggunakan pereaksi dan peralatan yang sama. Hasil uji kemudian dihitung %RSD-nya, dan dibandingkan dengan nilai CVHorwitz. Metode memiliki keterulangan yang baik jika nilai %RSD 2/3 CVHorwitz. Nilai keterulangan pengukuran larutan standar insektisida (Tabel 2) dan contoh sayuran (Tabel 3) diperoleh dengan mengukur tahanan dengan alat MMD sebanyak 7 kali ulangan pada level konsentrasi standar 0.1 ppm dan contoh dengan penambahan standar 0.1 ppm. Tabel 2 Nilai keterulangan dan batas deteksi pengukuran larutan standar insektisida dengan alat multimeter digital* Bahan aktif DDT Aldrin Heptaklor Klorpirifos Diazinon Diklorvos

Rerata (kiloohm) 73.047 54.646 106.000 95.264 103.057 101.470

SD 0.0934 0.0412 0.0671 0.0663 0.0725 0.0681

%RSD 0.1279 0.0753 0.0633 0.0696 0.0704 0.0671

LOD 0.2802 0.1235 0.2012 0.1989 0.2175 0.2041

Keterangan: SD = simpangan baku, RSD = simpangan baku relatif, LOD = batas deteksi *Data selengkapnya di Lampiran 4.

Tabel 3 Nilai keterulangan pengukuran insektisida dalam contoh sayuran dengan alat multimeter digital* %RSD Golongan Bahan aktif Bawang Cabai merah Kubis merah DDT 0.0474 0.2741 0.1681 Organoklorin Aldrin 0.0904 0.3378 0.0660 Heptaklor 0.0403 0.2692 0.1163 Klorpirifos 0.0467 0.0889 0.0923 Organofosfat Diazinon 0.0384 0.2305 0.1082 Diklorvos 0.0367 0.4271 0.1602 Keterangan: RSD = simpangan baku relatif *Data selengkapnya di Lampiran 5.

7

Berdasarkan data pada Tabel 2, nilai keterulangan yang diperoleh berkisar 0.06–0.13 dengan nilai %RSD paling tinggi pada pengukuran DDT dan terkecil pada pengukuran heptaklor. Hasil ini menunjukkan bahwa pengukuran insektisida dengan menggunakan alat MMD cukup teliti. Nilai %RSD hasil pengukuran sesuai dengan yang dipersyaratkan, yaitu kurang dari 2/3 CVHorwitz. Pengukuran insektisida dengan konsentrasi 0.1 ppm memiliki syarat maksimum CVHorwitz sebesar 16.00 (Gonzales dan Herrador 2007), sedangkan menurut Rohman et al (2012), %RSD untuk pengukuran insektisida sebesar 4.55 sampai 10.90. Contoh sayuran yang ditambahkan dengan standar 0.1 ppm memiliki %RSD yang lebih tinggi dari %RSD standar tunggal (Tabel 3). Nilai %RSD tertinggi untuk contoh kubis diperoleh pada pengukuran DDT dengan %RSD 0.17 dan nilai terendah pada pengukuran aldrin dengan %RSD 0.07. Untuk contoh bawang merah, pengukuran aldrin memiliki %RSD tertinggi, yaitu 0.09, sedangkan pengukuran diazinon paling rendah (%RSD = 0.04). Contoh cabai merah memberikan %RSD tertinggi pada pengukuran diklorvos (0.43) dan terendah pada pengukuran diazinon (0.23). Perbedaan nilai RSD antara standar tunggal dan contoh yang ditambahkan standar dapat disebabkan oleh keberadaan berbagai komponen penyusun dalam matriks sayuran yang dapat memengaruhi nilai tahanan yang diperoleh. Matriks contoh yang rumit dapat dikurangi dengan melakukan proses clean up sebelum dianalisis. Tabel 2 juga memperlihatkan batas deteksi dari alat MMD. Batas deteksi adalah jumlah terkecil analit dalam contoh yang dapat dideteksi dan masih memberikan respons signifikan dibandingkan dengan blangko. Pada analisis dengan menggunakan instrumen, batas deteksi dapat dihitung dengan mengukur respons blangko beberapa kali, lalu dihitung simpangan bakunya. Batas deteksi tertinggi diperoleh untuk standar DDT, yaitu 0.28 ppm, dan terendah untuk standar aldrin, yaitu 0.12 ppm. Batas deteksi pengukuran diklorvos ialah 0.22 ppm, sedangkan heptaklor, klorpirifos, dan diazinon 0.20 ppm. Semua nilai ini sesuai dengan persyaratan untuk batas deteksi insektisida, yaitu berkisar 1.61– 2.97 ppm (Rohman et al. 2012).

Pengukuran Linearitas Larutan Standar dan Contoh Sayuran Hubungan yang linear antara tahanan dan konsentrasi analit diuji dengan mengukur nilai koefisien korelasi (r) dalam pengukuran tahanan larutan standar dengan rentang konsentrasi 0.05–2.5 ppm. Linearitas menunjukkan keragaman di sekitar arah garis regresi, yaitu persamaan garis lurus yang diperoleh dengan metode kuadrat terkecil. Linearitas yang baik adalah yang memenuhi syarat dapat diterima secara statistik, yaitu 0.9900 (Anwar 2008). Berdasarkan Tabel 4, linearitas pengukuran deret standar organoklorin dan organofosfat masih di bawah 0.9900, tetapi melebihi 0.9000. Pada insektisida golongan organoklorin, linearitas tertinggi diperoleh pada pengukuran standar DDT, yaitu 0.96, dan terendah pada pengukuran standar heptaklor, yaitu 0.91. Sementara itu, linearitas tertinggi pada pengukuran insektisida golongan organofosfat diperoleh pada standar diazinon (0.96) dan terendah pada standar diklorvos (0.92). Nilai linearitas yang belum mencapai 0.99 dapat diakibatkan oleh kemampuan deteksi alat yang belum maksimal. Upaya

8

memaksimalkan deteksi residu oleh alat MMD perlu dilakukan, baik pada contoh uji maupun pada alat. Salah satu perlakuan yang dapat dicoba adalah mengubah komposisi contoh uji dengan menambahkan larutan elektrolit seperti NaCl. Penambahan NaCl dapat meningkatkan efisiensi ekstraksi (Kin dan Huat 2009). Perlakuan lainnya adalah dengan mengubah elektrode yang digunakan pada alat MMD dari semula besi, menjadi jenis logam lain seperti tembaga atau zink. Jenis elektrode yang berbeda dapat memberikan respons yang berbeda (Harvey 2000). Tabel 4 Linearitas pengukuran deret standar organofosfat dan organoklorin dengan alat multimeter digital* Golongan


Organoklorin

Organofosfat

Linearitas (R) 0.9550 0.9481 0.9092 0.9491 0.9624 0.9244

*Data selengkapnya di Lampiran 2. Setelah linearitas pengukuran larutan standar diuji, selanjutnya dilakukan uji linearitas pada larutan contoh sayuran yang ditambahkan standar dengan konsentrasi 0.05 sampai dengan 2.5 ppm. Hasilnya diberikan pada Tabel 5. Tabel 5 Hasil pengukuran linearitas contoh sayuran yang ditambahkan deret standar organofosfat dan organoklorin dengan alat multimeter digital* Golongan Organoklorin

Organofosfat


Linearitas pada contoh sayuran (R) Bawang merah Cabai merah Kubis 0.5239 0.6481 0.6481 0.3942 0.3664 0.3664 0.9547 0.7921 0.9129 0.5722 0.4548 0.7956 0.6739 0.4005 0.3417 0.8922 0.7667 0.9055

*Data selengkapnya di Lampiran 6.

Data pada Tabel 5 juga menunjukkan nilai linearitas yang rendah, sebagian besar masih di bawah 0.9000. Hanya 3 nilai melebihi 0.9000, tetapi belum mencapai 0.9900. Hal ini cukup berbeda dengan linearitas pengukuran standar tunggal yang umumnya bernilai di atas 0.9000. Matriks yang sangat kompleks dan berbeda-beda di setiap jenis sayuran mungkin mengakibatkan perbedaan hasil ini. Oleh karena itu, diperlukan perlakuan tambahan dalam proses ekstraksi contoh, antara lain dengan melakukan proses clean up untuk mengurangi matriks contoh sayuran sehingga pada saat ekstrak diukur, hasil yang diperoleh lebih baik. Selain itu, penambahan larutan elektrolit seperti NaCl juga perlu diujikan.

9

SIMPULAN DAN SARAN Validasi metode analisis residu pestisida pada sayuran dengan alat MMD menunjukkan ketelitian (%RSD) dan batas deteksi yang cukup baik, tetapi linearitas dan ketepatan (% perolehan kembali) belum baik. Berdasarkan hasil ini, metode tersebut berpotensi untuk dikembangkan sebagai metode pengujian, dengan melakukan beberapa perbaikan, misalnya dengan melakukan clean up atau menambahkan larutan elektrolit NaCl pada tahap ekstraksi contoh atau dengan memodifikasi elektrode yang digunakan.

DAFTAR PUSTAKA Anwar C. 2008. Validasi Metode Analisis Kimia Kuantitatif. Bogor (ID): Balai Besar Industri Agro. Atmawidjaja S. Tjahyono HD. Rudianto. 2004. Pengaruh Perlakuan terhadap Kadar Residu Pestisida Metidation pada Tomat. Laporan Penelitian 6064282. Ditjen Dikti. Jakarta (ID): Departemen Pendidikan dan Kebudayaan. hlm 25-31. [FAO/IAEA] Food and Agriculture Organization/International Atomic Energy Agency. 1999. Report of the Joint FAO/IAEA Expert Consultation on Practical Procedures to Validate Method Performance of Analysis of Pesticide and Veterinary Drug Residues and Trace Organic Contaminants in Food. Miskole (CH): FAO/IAEA. Gonzales AG, Herrador MA. 2007. A practical guide to analytical method validation, including measurement uncertainty and accuracy profiles. Trends Anal Chem. 26(3):227-238. Harvey D. 2000. Modern Analytical Chemistry. Boston (US): McGraw-Hill. [Kementan] Kementerian Pertanian RI. 2011. Pedoman Pembinaan Penggunaan Pestisida. Jakarta (ID): Direktorat Pupuk dan Pestisida, Direktorat Jenderal Prasarana dan Sarana. Kin CM, Huat TG. 2009. Comparison of HS-SDME with SPME and SPE for the determination of eight organochlorine and organophosphorus pesticide residues in food matrices. JF Chromatogr Sci. 47:694-699 Paramita YA. 2010. Pengaruh perubahan musim terhadap residu insektisida organoklorin pada ikan, air, dan sedimen di DAS Citarum Hulu segmen Cisanti sampai Nanjung, Jawa Barat [tesis]. Bandung (ID): Institut Teknologi Bandung. Ramadhani WN. 2010. Organochlorin insecticide residue in paddy field upper course Citarum River Watershed [tesis]. Bandung (ID): Institut Teknologi Bandung. Rohman A, Lukitaningsih E, Sutriyanto E, Wardani MK. 2012. Analytical method validation of selected organochlorine pesticides in fortified rice using gas chromatography with electron capture detector. J Food Pharm. 12(2):21-27.

10

[SKKNI] Standar Kompetensi Kerja Nasional Indonesia. 2010. Arus, Tegangan, dan Tahanan Listrik. Jakarta (ID): SKKNI. Walorczyk S. 2006. Application of gas chromatography/tandem quadrupole mass spectrometry to the multi-residue analysis of pesticides in green leafy vegetables. Institute of Plant Protection - National Research Institute. Władysława Wegorka 20:60-318. Wheeler WB, Edelstein RL, Thompson NP. 1983. Extraction of Pesticide Residues from Plants in Human Welfare and The Environment. California (US): Pergamon Pr.

11

Lampiran 1

Struktur bahan aktif dalam standar insektisida organofosfat dan organoklorin.

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl Cl

Cl

Cl

Cl

DDT

Aldrin

Cl

Cl

Cl

Cl

O

Cl

N

P

H3C

Cl

Cl

S

O

Cl

O

H3C

Cl

Cl

Heptaklor

H3C

Cl

Klorpirifos

CH3

O N

N

S

Cl

P

CH3

O P H3C

CH3

O

O O

Diazinon

O O

Cl H3C

CH3

Diklorvos

12

Lampiran 2 Data pengukuran deret standar organofosfat dan organoklorin Konsentrasi (ppm) 0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 R

DDT 75.59286 72.86143 69.58143 68.08429 66.45857 64.68714 54.76571 43.22286 40.70714 37.65286 0.9550

Aldrin 55.4671 54.6886 53.4371 52.3957 51.0700 47.9343 41.2071 34.5786 33.5729 31.5500 0.9481

Rerata Tahanan (kiloohm) Heptaklor Klorpirifos Diazinon 110.6071 85.9850 92.5063 105.3714 83.4563 90.3213 98.2714 80.8900 87.9188 86.4443 78.1238 86.2538 82.1829 74.5988 81.7250 63.4471 65.4275 71.4150 55.3886 49.5638 61.0588 37.5814 43.3900 38.7225 29.4800 36.6638 33.7588 17.7271 29.5800 28.5838 0.9092 0.9491 0.9624

Diklorvos 109.0214 101.5843 96.31429 87.69286 84.62714 75.73143 65.42714 49.97571 35.50286 35.81429 0.9244

13

Lampiran 3 Data nilai perolehan kembali (akurasi) pada contoh sayuran 1. Pengukuran contoh bawang merah Golongan Organoklorin

Organofosfat

Bahan Aktif DDT Aldrin Heptaklor Klorpirifos Diazinon Diklorvos

Rerata Tahanan (kiloohm) Awal Diperkaya Sebenarnya 53.2 177.62 72.86 53.2 105.03 54.69 53.2 154.92 105.37 53.2 195.61 95.36 53.2 164.07 103.21 53.2 156.04 101.58

% Recovery 170.76 94.77 96.53 149.33 107.42 101.24

2. Pengukuran contoh cabai merah Golongan Organoklorin

Organofosfat



% Recovery 53.13 80.11 47.10 92.71 81.02 36.50

3. Pengukuran contoh kubis Golongan Organoklorin

Organofosfat



Contoh perhitungan: % Perolehan kembali (recovery) = {(RF – RA) / R*A} = = 87.69%

100 100

% Recovery 87.69 225.88 101.99 110.06 75.22 36.50

14

Lampiran 4 Data batas deteksi dan keterulangan (presisi) pada standar Rerata Tahanan (kiloohm) DDT Aldrin Heptaklor Klorpirifos Diazinon Diklorvos 1 73.080 54.670 106.06 95.350 103.030 101.48 2 73.080 54.630 105.96 95.280 103.030 101.51 3 73.190 54.570 106.08 95.210 103.070 101.36 4 73.030 54.700 106.07 95.330 103.130 101.53 5 72.920 54.630 105.96 95.220 103.040 101.53 6 73.090 54.660 105.95 95.290 102.940 101.49 7 72.940 54.660 105.92 95.170 103.160 101.39 Rerata 73.047 54.646 106.000 95.264 103.057 101.470 SD 0.0934 0.0412 0.0671 0.0663 0.0725 0.0681 RSD 0.1279 0.0753 0.0633 0.0696 0.0704 0.0671 LOD 0.2802 0.1235 0.2012 0.1989 0.2175 0.2042 Keterangan: SD = simpangan baku, RSD = simpangan baku relatif, LOD = batas deteksi Ulangan

Contoh perhitungan: Simpangan baku relatif (RSD) RSD =

100

=

100

= 0.1279 Batas deteksi (LOD) LOD = 3 × SD = 3 × 0.0934 = 0.2802

15

Lampiran 5 Data keterulangan (presisi) pada contoh sayuran 1. Pengukuran contoh bawang merah Golongan Organoklorin

Organofosfat


Tahanan (kiloohm) SD RSD 0.0590 0.0474 0.0469 0.0904 0.0410 0.0403 0.0665 0.0467 0.0426 0.0384 0.0377 0.0367

LOD 0.1770 0.1406 0.1230 0.1995 0.1278 0.1132

Rerata 38.714 43.814 49.631 88.411 83.619 37.081


LOD 0.3184 0.4439 0.4008 0.2359 0.5782 0.4751

Rerata 63.890 123.533 107.534 104.963 77.633 55.590


LOD 0.3222 0.2448 0.3750 0.2907 0.2520 0.2672

Rerata 124.419 51.834 101.721 142.393 110.871 102.843

2. Pengukuran contoh cabai merah Golongan Organoklorin

Organofosfat


3. Pengukuran contoh kubis Golongan Organoklorin

Organofosfat


16

Lampiran 6 Data pengukuran linearitas contoh yang ditambahkan deret standar organofosfat dan organoklorin 1. Pengukuran contoh bawang merah Konsentrasi (ppm) 0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500

DDT 151.70 124.42 118.22 80.71 61.99 58.43 54.18 44.34 49.85 41.43

Aldrin 55.52 51.83 43.75 35.96 27.67 26.06 30.12 22.38 30.33 25.61

Rerata Tahanan (kiloohm) Heptaklor Klorpirifos Diazinon Diklorvos 103.36 169.81 131.23 104.21 101.72 142.41 110.87 102.84 100.36 119.33 113.10 101.87 100.70 118.29 98.73 100.84 100.73 119.96 98.35 98.91 88.16 105.68 99.22 90.68 53.86 100.41 82.58 83.37 33.86 92.64 79.15 80.69 31.16 91.88 87.76 76.79 18.54 90.89 72.54 69.77

2. Pengukuran contoh cabai merah Konsentrasi (ppm) 0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500

DDT 42.80 38.71 36.44 34.28 32.17 31.62 31.33 30.71 27.95 27.59

Aldrin 46.30 43.81 42.56 35.59 30.03 40.05 31.50 35.29 34.02 30.72

Rerata Tahanan (kiloohm) Heptaklor Klorpirifos Diazinon 53.14 106.30 92.32 49.63 88.41 83.62 42.28 82.56 47.48 36.52 65.59 37.24 29.65 50.03 40.36 30.95 40.05 36.98 26.98 31.50 31.91 26.81 35.29 29.18 15.63 34.02 28.31 10.53 43.72 27.81

Diklorvos 36.36 37.08 31.95 32.08 32.70 31.76 29.88 27.55 25.51 27.23

RerataTahanan (kiloohm) Heptaklor Klorpirifos Diazinon 120.36 107.70 88.01 107.47 104.96 77.63 104.88 103.91 66.09 103.86 90.46 44.72 98.30 90.17 33.73 102.50 67.89 25.77 92.05 63.53 32.24 77.58 51.58 29.21 68.31 57.86 42.32 67.45 47.62 26.46

Diklorvos 59.94 55.59 53.33 53.14 52.23 45.77 40.67 39.49 36.70 32.20

3. Pengukuran contoh kubis Konsentrasi (ppm) 0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500

DDT 67.31 63.89 60.19 58.74 60.19 45.50 45.31 44.47 40.38 37.07

Aldrin 127.400 123.53 115.26 104.40 93.58 92.40 102.57 103.56 99.25 88.86

17

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Lombok pada tanggal 13 Juni 1988. Penulis adalah anak pertama dari 2 bersaudara dari pasangan Bapak Lalu Adil dan Ibu Baiq Wirnus. Penulis menamatkan pendidikan di SMA Negeri 5 Mataram pada tahun 2006. dan pada tahun yang sama melanjutkan pendidikan di Program Keahlian Analisis Kimia, Direktorat Program Diploma, Institut Pertanian Bogor, Setelah lulus pada tahun 2009, penulis melanjutkan studi di Program S1 Penyelenggaraan Khusus Kimia di Departemen Kimia, Institut Pertanian Bogor. Selama menjalani perkuliahan di D3, penulis pernah menjalani praktik lapangan di Balai Besar Industri Agro, dengan judul laporan Evaluasi Akurasi dan Presisi Metode Penentuan Lemak dan Minyak Dalam Limbah Cair Secara Gravimetri. Penulis juga pernah melakukan magang di Balai Penelitian Tanah Bogor pada tahun 2007. Tahun 2010 penulis diterima sebagai PNS dan hingga saat ini bekerja di Laboratorium Pengujian Balai Pengkajian Teknologi Pertanian, Nusa Tenggara Barat.

UJI CEPAT RESIDU INSEKTISIDA ORGANOFOSFAT DAN ORGANOKLORIN DENGAN ALAT MULTIMETER DIGITAL LALU MOHAMAD NIRWAN

Recommend Documents