PROSIDING SEMINAR PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR Pusat Teknologi Akselerator don Proses Bahan Yogyakarta, 28 Agustus 2008
PENENTUAN UNSUR Pb, Fe, Cd, DAN Cu DALAM IKAN TUNA DENGAN METODE SPEKTROMETRI SERAP AN ATOM (SSA) UNTUK UJI PROFISIENSI. Samiardjo, Y. Wasito Pustek Ake/erator dan Proses Bahan-BATAN Yogyakarta
ABSTRAK PENENTUAN UNSUR Pb, Fe, Cd, DAN Cu DALAM IKAN TUNA DENGAN METODE SPEKTROMETRI SERAPAN A TOM (SSA) UNTUK UJI PROFISIENSI. Telah dilakukan penentuan kadar unsur Pb, Fe, Cd, dan Cu dalam cuplikan ikan tuna dengan metode nyala spektrometri serapan atom untuk uji profisiensi. Cuplikan diperoleh dari Komite Akreditasi Nasional (KAN) Jakarta, terdiri dari 3 (tiga) macam masing-masing dengan kode KAN A, KAN B, dan KAN C, dan cuplikan blanko (KAN 0). Kondisi optimum analisis unsur Pb, Fe, Cd, dan Cu dilakukan dengan mengukur serapan unsur pada panjang gelombang yang maksimum masing-masing unsur pada perubahan arus lampu, lebar celah, laju alir cuplikan, laju alir udara dan asetilen, dan tinggi pembakar. Validitas metode uji ditunjukkan dengan perolehan kadar unsur Pb, Fe, Cd, dan Cu berada dalam rentang kadar dalam sertifikat Standard reference materials (SRM) Bovine Liver buatan NBS, USA. Berdasarkan evaluasi dan perhitungan yang telah dilakukan oleh Tim Uji Profisiensi (KAN), diperoleh kadar unsur Pb, Fe, Cd, dan Cu dalam cuplikan KAN A, KAN B, dan KAN C, berada pada level memuaskan.
ABSTRACT DETERMINA TION OF Pb, Fe, Cd, AND Cu ELEMENT IN TUNA FISH SAMPLES BY A TOMIC ABSORPTION SPECTROMETRY (AAS) METHOD TO PROFICIENCY TEST. The determination of Pb, Fe Cd, and Cu elements in tuna fish samples has been caried out by flame atomic absorption spectrometry method for proficiency tests. The samples were obtained from National Accreditation Committee, Jakarta consisting of 3 (three) samples with samples code KAN A, KAN B, and KAN C, and blank sample (KAN 0). The optimum condition of analysis of Pb, Fe Cd, and Cu elements were done by measuring of absorbance of each element at maximum wavelength at difference of current lamp, slit width, sample flow, air flow, acetylene flow, and height of burner. The validity of method was proven by using standard references materials Bovine Liver from NBS, USA showed that with obtained of the content of Pb, Fe, Cd, dan Cu element in the certificated legend. Based on the evaluation from team of proficiency test (KAN) showed that the content of Pb, Fe, Cd, and Cu element in KAN A, KAN B, and KAN C samples are within the successful category.
PENDAHULUAN Laboratorium Akselerator
kimia Pusat Teknologi dan analitik Proses diBahan (PT APBBA TAN) telah memperoleh akreditasi dari Komite Akreditasi Nasional (KAN). Untuk memperoleh akreditasi (pengakuan formal), mutu laboratorium harus memenuhi beberapa persyaratan seperti tertuang dalam persyaratan umum kompetensi laboratoriull1 penguji/kalibrasi. Salah satu Samiardjo,
dkk.
persyaratan yang harus dipenuhi oleh setiap laboratorium penguji untuk mempertahankan akreditasi yang telah diperoleh adalah laboratorium uji tersebut harus melakukan uji profisiensi/uji perbandingan. Uji profisiensi adalah serangkaian kegiatan pengujian untuk mengidentifikasi unjuk kerja laboratorium melalui cara uji banding antar laboratorium. Uji profisiensi dilakukan dengan cara membandingkan hasil uji suatu contoh uji yang
ISSN 1410 - 8178
43
PENELITIAN
PROSIDING SEMINAR DAN PENGELOLAAN PERANGKA T NUKLIR
Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan Yogyakarta, 28 Agustus 2008 dilakukan dengan metode tertentu dalam laboratorium uji, kemudian data hasil uji yang diperoleh dibandingkan dengan metode lain dari berbagai laboratorium uji baik pemerintah maupun swasta di seluruh Indonesia. Program uji profisiensi, pelaksanaannya dilakukan oleh semua laboratorium uji, sedangkan yang melakukan evaluasi terhadap hasil uji dari masing-masing laboratorium uji dapat dilakukan oleh KAN, institusi pemerintah ataupun oleh laboratorium uji yang telah memperoleh akreditasi(I.2). Spektrometer serapan atom dengan metode nyala merupakan salah satu alat uji yang ada di laboratorium kimia analitik PT APB-BA TAN. Salah satu cara untuk mengetahui unjuk kerja alat uji SSA adalah dengan mengikuti uji profisiensi di bawah koordinasi KAN. Pada penelitian ini cuplikan residu logam dalam ikan tuna diperoleh dari Komite Akreditasi Nasional (KAN), terdiri dari tiga macam cuplikan masing-masing dengan kode KAN A, KAN B, KAN C, dan cuplikan blanko (KAN D). Parameter yang ditentukan adalah kadar unsurun sur timbal (Pb), besi (Fe), kadmium (Cd) dan tembaga (Cu) dalam cuplikan ikan tuna dengan metode analisis nyala spektrometri serapan atom (SSA). Untuk memperoleh data hasil pengujian yang valid, diperlukan beberapa parameter yang harus diperhatikan pada analisis menggunakan metode nyala SSA, antara lain kondisi optimum anal isis, preparasi cuplikan, kalibrasi alat uji, dan validasi metode uji .. Validasi metode uji dilakukan dengan melakukan analisis unsur Pb, Fe, Cd, dan reference materials (SRM) Cu pada standard Bovine Liver buatan NBS, USA. Metode uji dikatakan valid apabila hasil analisis yang diperoleh berada dalam rentang kadar unsur yang ada dalam sertifikat SRM. Program uji profisiensi KAN X/2007 kali Pb 22 laboratorium penguji di Indonesia 2,50 2,00 1,50 1,00 ini diikuti ppm oleh 0,50 dan Negara Cina, Filipina, India dan Korea, termasuk Laboratorium Kimia Analitik PT APBBATAN. Hasil uji profisiensi ini sangat penting dalam penilaian unjuk kerja secara keseluruhan suatu laboratorium dan merupakan bahan pertimbangan dalam pemberian, pemeliharaan, perpanjangan atau penundaan status akreditasi. Dengan demikian tujuan penelitian 0,\0 ini adalah untuk 5 Cu 0,30 0,50 0,40 0,20 Kons. mengetahui unjuk kerja metode nyala spektrometri serapan atom pada analisis unsur Pb, Fe, Cd, dan Cu dalam ikan tuna dalam rangka uji profisiensi.
yang mempunyai kadar unsur Pb, Fe, Cu, dan Cd masing-masing 1000 Jlg/ml, akuatrides buatan Laboratorium Kimia Analitik PT APB, 3 (tiga) macam cuplikan ikan tuna dan cuplikan blanko dari KAN, Jakarta.
Tata kerja Penelitian dilakukan dengan menggunakan seperangkat alat spektrometer serapan atom AA 300 P yang dilengkapi dengan GT A-96 dan PSC 56 buatan Varian, Australia, peralatan dari gelas (Iabu takar 10 ml, gelas beker ukuran 25 ml), efTendorf ukuran 10-100 JlI, dan 250-1000 Jll.
Kondisi optimum analisis unsur-unsur Cu, dan Cd.
Pb, Fe,
Kondisi optimum analisis unsur-unsur Pb, Fe, Cu, dan Cd diperoleh dengan pengamatan serapan yang optimum pada panjang gelombang maksimum masing-masing unsur pada setiap perubahan arus lampu, lebar celah, laju alir contoh uji, laju alir udara, !aju alir asetilen, dan tinggi pembakar, sedangkan konsentrasi larutan yang diamati masing-masing 5 ppm.
Pembuatari kurva kalibrasi dan Cd.
unsur Pb, Fe, Cu,
Dibuat 5 buah larutan campuran yang terdiri dari Pb, dan Fe konsentrasi masing-masing 25 ppm, Cu, dan Cd masing-masing 5 ppm, HNOJ I N dan akuatrides sedemikian rupa sehingga konsentrasi HNOJ dalam masing-masing larutan campuran tetap 0,1 N, sedangkan konsentrasi Pb dan Fe bervariasi mulai 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 ppm, konsentrasi Cu, dan Cd 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 ppm., seperti pad a Tabel 1 dan Tabel 2 sebagai berikut : Tabel 1. Pembuatan Vol.Pb Fe Kons Vol IN Vol Fe 100 100 500 4300 ulppm ul ul 200 400 500 200 300 400 500 4100 500 3900 3700 3500 ul ul ululair ppm 1,50 Kons. Vol.HNOJ 0,50 1,00 2,00 2,50 25300 25
larutan standar Pb dan Fe
200 300 500 100ui 4300 4100 3700 3900 3500 ul ul 200 300 400 500 500 500 ul ul Cd ulul Tabel Vol Vol.Cu Vol air Pembuatan larutan standar Cu dan Cd 0,20 0,30 0,50 0,10 0,40 5100ui ppm .. 2.400
BAHAN DAN TAT A KERJA Bahan Dalam penelitian ini digunakan larutan spektrosol timbal nitrat, rerum nitrat, kuprum nitrat, dan cadmium nitrat, masing-masing buatan BDH 44
ISSN 1410 - 8178
Samiardjo,
dkk
PROSIDING SEMINAR PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR Pusat Teknologi Akselerator don Proses Bahan Yogvakarta, 28 Agustus 2008 Masing-masing larutan campuran serapannya pada kondisi analisis yang masing-masing unsur.
diukur optimum
Preparasi cuplikan dan SRM Bovine Liver Cuplikan ikan tuna dengan berat 5 g dituang ke dalam gelas beker 10 ml, ditambahkan I ml asam nit~at pekat kemudian dipanaskan di atas kompor pemanas sampai hampir kering, kemudian ditambahkan akuatrides secara berulang sampai diperoleh larutan yang jernih. Hasil pelarutan setelah dingin ditepatkan ke dalam labu takar 10 ml sampai batas tanda. Preparasi SRM Bovine Liver dilakukan dengan menimbang 0,2 g dimasukkan dalam teflon born digester, dibasahi dengan akuatrides dan ditambahkan I ml asam nitrat pekat. Ditutup rapat, dimasukan ke dalam tungku pemanas dan dipanaskan pada suhu 150°C selama 4 jam. Hasil pemanasan setelah dingin dituang ke dalam gelas beker dan dipanaskan kembali di atas kompor pemanas secara berulang dengan penambahan akuatrides. Hasil pemanasan setelah dingin dituang ke dalam labu takar 10 ml dan ditepatkan dengan akuatrides sampai batas tanda.
Analisis kadar Pb, Fe, Cu, dan cuplikan dan SRM bovine liver.
Tabel 3.
RQJ ,nm
1. 2.
Cd
32,!8 2218 S 4
3.
.!R.
0,2
.Q2
O,S
4.
13,5
13,5
13,S
13,S
5.
1,70
2,47
2,SO
1,S6
6.
4,5
4,S
4,5
4,5
7.
14
14
13
14,5
Larutan standar unsur Pb, Fe, Cu, dan Cd yang dibuat seperti dilakukan pada Tabel I dan Tabel 2, diukur serapannya pada kondisi analisis yang optimum dari masing-masing unsur. Pembuatan kurva kalibrasi standar dilakukan dengan membuat kurva kalibrasi antara konsentrasi lawan serapan seperti disajikan pada Gambar I, dan Gambar 2 sebagai berikut : 0.6 0.5
J
r = 0,99997 Y = 0,1928 X +0,0292
:&-.3 Qj
'8.2 0.1 o
o
HASIL DAN PEMBAHASAN profisiensi/uji banding antar dilakukan selain untuk mengetahui performance dati instrumen spektrometer serapan atom, juga merupakan salah satu persyaratan yang harus dipenuhi oleh suatu laboratorium penguji yang telah memperoleh akreditasi dari KAN. Pada uji profisiensi saat ini parameter yang ditentukan adalah kadar unsur Pb, Fe, Cu, dan Cd dalam cuplikan ikan tuna yang berasal dari Komite Akreditasi Nasional, Jakarta. Analisis kadar unsur Pb, Fe, Cu, dan Cd dalam cuplikan ikan tuna dilakukan menggunakan metode nyala spektrometri dkk.
2~3 5
5
Cu
ra
Cregres; = konsentrasi regresi P = faktor pengenceran V = volume pelarutan G = berat cuplikan.
Samiardjo,
Fe
~.4
CregresiXPXV
G
Uji laboratorium
Pb 217
Cd dalam
Analisis kadar unsur Pb, Fe, Cu, dan Cd dalam cuplikan dan SRM bovine liver ditentukan dengan metode kurva kalibrasi standar, yaitu dengan mengukur serapan cuplikan dan SRM bovine liver, kemudian serapan yang diperoleh diintrapolasikan ke dalam kurva standar masingmasing unsur sehingga diperoleh konsentrasi regresi masing-masing unsur. Kadar unsur Pb, Fe, Cu, dan Cd dalam cuplikan ditentukan dengan menggunakan rumus : Kadar
serapan atom menggunakan campuran bahan bakar udara dan asetilen. Untuk memperoleh validitas data hasil uji, beberapa parameter yang perlu mendapatkan perhatian seperti kondisi optimum anal isis, preparasi cuplikan, dan validasi metode uji. Kondisi optimum analisis masing-masing unsur diperoleh dengan mengukur serapan yang optimum pada panjang gelombang maksimum masing-masing unsur pada setiap perubahan laju alir udara dan asetilen, arus lampu, lebar celah, laju alir contoh uji, dan tinggi pembakar. Data kondisi optimum masing-masing unsur disajikan pada Tabel 3 sebagai berikut :
Gambar I.Kurva kalibrasi standar Pb dan Fe Berdasarkan pada Gambar I, dan Gambar 2 diperoleh kurva kalibrasi standar unsur Pb, Fe, Cu, dan Cd yang linier dengan harga regresi linier masing-masing mendekati I. Kurva kalibrasi yang diperoleh kemudian digunakan untuk menentukan kadar masing-masing unsur dalam cuplikan, yaitu dengan cara mengintrapolasikan serapan cuplikan yang diperoleh ke dalam masing-masing kurva kalibrasi standar unsur, sehingga akan diperoleh konsentrasi regresi masing-masing unsur
ISSN 1410 - 8178
45
PROSIDING SEMINAR DAN PENGELOLAAN PERANGKA T NUKLIR
PENELITIAN
Puset Teknologi
Akseleretor
Vogvakarta,
KAN B, dan KAN C adalah yang terendah. Berdasarkan perhitungan yang dilakukan tim uji profisiensi (KAN X/2007) kadar Pb, Fe, Cd, dan Cu yang diperoleh menggunakan metode uji nyala sera pan atom mempunyai akurasi (ketepatan) dan presisi (ketelitian) yang tinggi dan berada pada level yang memuaskan, sedangkan pada cuplikan blanko (KAN D) tidak dilakukan evaluasi secara statistik.
0.5 0.6 0.4 0.7 0.3 0.2 0.1 0
n pa ear S
den Proses Behen
2S Agustus 2009
o 0.1 0,2 0,3 0.4 0.5 Konsentrasi Cu dan Cd (ppm)
Tabel5.
Gambar 2. Kurva kalibrasi standar Cu dan Cd
Data hasil uji unsur Pb, Fe, Cd, dan Cu dalam cuplikan ikan tuna.
I
Pb memuaskan memuaskan Rerata kadar memuaskan presisi 21,32 21,50 21,20 21,71 58,40 46,93 89,79 101,92 47,97 43,17 86,83 Kode Unsur Hasil (ppm) uii rofisiensi 89,23 unsur akurasi
Cu Fe Contoh Cd
KANA Untuk KAN memperoleh B KANC
validitas metode uji, dilakukan analisis terhadap SRM Bovine Liver buatan NBS, USA. Hasil analisis unsur yang diperoleh kemudian dibandingkan dengan kadar unsur yang ada dalam sertifikat SRM. Hasil validasi met ode uji, dan akurasi disajikan pada Tabel 4.
Akurasi
1.
Pb
2.
Fe
179,2
± 9,7
2,60
3.
Cu
161,1 ± 3,2
0,7
4.
Cd
0,49 ± 0,04
2,0
Berdasarkan Tabel 4 diperoleh hasil unsur Fe, Cd, dan Cu dalam SRM Bovine Liver berada pada rentang konsentrasi yang ada dalam sertifikat. Sedangkan kadar unsur Pb dalam SRM Bovine Liver sangat rendah (0,129 ± 0,004 ltg/g). sehingga metode nyala spektrometri serapan atom tidak mampu untuk mendeteksi. Setelah diperoleh validitas metode uji, kemudian diterapkan untuk analisis logam Pb, Fe, Cd, dan Cu pada cuplikan ikan tuna yang berasal dari KAN. Teknik pengukuran kadar unsur Pb, Fe, Cd, dan Cu menggunakan teknik kurva kalibrasi standar yaitu dengan cara mengukur serapan masing-masing unsur dalam cuplikan, kemudian serapan yang diperoleh diintrapolasikan ke dalam kurva kalibrasi standar unsur, sehingga akan diperoleh konsentrasi regresi masing-masing unsur. Kadar un sur Pb, Fe, Cd, dan Cu dalam cuplikan ikan tuna yang diperoleh, kemudian dikirimkan ke Tim Uji Profisiensi (KAN) untuk dilakukan evaluasi hasil perhitungan statistik. Pada Tabel 5 disajikan data hasil uji unsurunsur Pb, Fe, Cd, dan Cu dalam cuplikan ikan tuna. Berdasarkan Tabel 5, dalam cuplikan KAN A, KAN B, dan KAN C, terdeteksi unsur Pb, Fe, Cd, dan Cu, sedangkan pada cuplikan blanko (KAN D) kadar unsur Pb, Fe, Cd, dan Cu adalah O. Kadar Fe dalam cuplikan KAN A, KAN B, dan KAN C adalah yang tertinggi dan kadar Cd dalam cuplikan KAN A, analisis
46
KESIMPULAN Dalam cuplikan ikan tuna masing-masing kode KAN A, KAN B, dan KAN C terdeteksi unsur-unsur Pb, Fe, Cd, dan Cu, dengan kadar Fe dalam 3 macam cuplikan adalah teringgi, sedangkan kadar Cd dalam 3 macam cuplikan adalah yang paling rendah. Kadar unsur-unsur Pb, Fe, Cd, dan Cu dalam cuplikan blanko dengan kode KAN D tidak terdeteksi. Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan Tim Uji Profisiensi (KAN), hasil uji kadar Pb, Fe, Cd, dan Cu dalam 3 macam cuplikan mempunyai akurasi dan presisi pada level memuaskan, sedangkan pada cuplikan D (blanko) tidak dilakukan pengolahan data statistisk. DAFTAR PUSTAKA I. Anonim, Persyaratan Umum Kompetensi Laboratorium Penguji dan Laboratorium Kalibrasi, Badan Standardisasi Nasional (BSN), 2001. 2. Anonim, Program Uji Profisiensi KAN X/2007, Residu Logam Dalam Ikan, KAN, 2007. 3. National Institute of Standards and Technology, Certificate Reference Materials 1577b Bovine
ISSN 1410-8178
Liver, NBS, Gaithersburg,
1991.
Samiardjo, dkk
PROSIDING SEMINAR PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKA T NUKLIR Pusat Teknologi Akselerator don Proses Bahan Yogyakarta,
TANYA JAWAB Dwi Purnomo: ';.. Hasil uji melebihi memuaskan?
Samiardjo:
Samiardjo, dkk.
ambang
batas,
dikatakan
28 Agustus 2008
~ Hasi/ uji memang me/ebihi ni/ai ambang batas yang diijinkan, /api cup/ikan dari KAN un/uk menguji kinerja /abora/orium penguji sehingga mungkin cup/ikan memang ditambah unsur-unsur yang diana/isis sehingga ana/isis yang dipero/eh ordernya ppm
ISSN 1410 - 8178
47
