JAMINAN MUTU METODE F-AAS DAN UV-VIS · PDF fileUVVIS (Ultra Violet – Visible...

Seminar Keselamatan Nuklir 2 – 3 Agustus 2006 ISSN: 14123258

JAMINAN MUTU METODE FAAS DAN UVVIS

UNTUK PENENTUAN UNSURUNSUR DALAM AIR TANGKI REAKTOR

SaminPusat Teknologi Akselerator dan Proses BahanBATAN

Yogyakarta

ABSTRAKTelah dilakukan jaminan mutu metode FAAS (Flame Atomic Absobtion

Spectrophometric) dan UVVIS (Ultra Violet – Visible Spectrophotometric) untuk penentuan unsurunsur (Ca, Cr, Fe, Mn, Na, Si) dalam air tangki reaktor (ATR). Parameter jaminan mutu metode FAAS dan UVVIS meliputi kalibrasi alat dan validasi metode. Kalibrasi FAAS terdiri dari penentuan kepekaan, presisi dan rentang konsentrasi terukur. Kalibrasi UVVIS terdiri dari kalibrasi panjang gelombang dan absorbansi. Validasi FAAS dan UVVIS meliputi penentuan presisi, kewtelitian dan batas deteksi. Hasil penelitian diperoleh hasil kalibrasi FAAS : kepekaan 0,02 ppm, presisi 0,6 % dan rentang konsentrasi terpakai 0,1 2 ppm. Kalibrasi UVVIS dengan larutan standar holmium diperoleh 7 panjang gelombang dengan 7 puncak absorbansi yang mendekati dengan acuan. Validasi metode FAAS untuk penentuan Ca, Cr, Fe, Mn, Na, Si diperoleh ketelitian 93,07 – 99,13 %, presisi 0,30 1,05 % dan batas deteksi Ca : 0,5 ppm, Cr : 0,03 ppm, Fe : 0,04 ppm, Mn : 0,02 ppm, Na : 4,59 ppm dan Si : 6,51 ppm. Validasi metode UVVIS untuk penentuan Si diperoleh ketelitian 98,457 % , presisi 2,853 % dan batas deteksi : 2,2 ppb. Metode FAAS memenuhi jaminan mutu untuk pentuan Ca, Cr, Fe, Mn dan metode UVVIS memenuhi jaminan mutu untuk penentuan Si. Kandungan unsurunsur dalam air tangki reaktor Ca : 0,5 ± 0,10 ppm, Cr : < 0,03 ppm, Fe : 0,83 ± 0,03 ppm, Mn : < 0,02 ppm, Na : < 4,59 ppm dan Si 0,2801 ± 0,0078 ppm.

ABSTRACTQuality assurance of FAAS (Flame Atomic Absobtion Spectrophometric) and

UVVIS (Ultra Violet – Visible Spectrophotometric) methods for the determination of elements (Ca, Cr, Fe, Mn, Na, Si) in the water tank reactor have been carried out. The parameters of quality assurance of those methods includes the instrument calibration and methods validation. The FAAS calibration consists of sensitivity, precision and useful concentration range (UCR) determination. The UVVIS calibration consists of wavelength and absorbance calibrations. The FAAS and UVVIS validation includes precision, accuracy and detection limit determination. The calibration result of FAAS found were sensitivity 0,02 ppm, precision 0,6 % and UCR 0,1 to 2 ppm. The calibration result of UVVIS with holmium standard solution it was found 7 of the wavelength with 7 absorbance nearly the same as the reference . The validation of FAAS method for the determination of Ca, Cr, Fe, Mn, Na, Si it were found accuracy 93,07 – 99,13 %, precision 0,30 1,05 % and detection limit : Ca : 0,5 ppm, Cr : 0,03 ppm, Fe : 0,04 ppm, Mn : 0,02 ppm, Na : 4,59 ppm and Si : 6,51 ppm. The validation of UVVIS method for the determination of Si it was found sensitivity : 2,2 ppb, accuracy: 98,457 % , precision : 2,853 % and detection limit : 2,2 ppb. FAAS method was fulfil the quality assurance for the determination of Ca, Cr, Fe, Mn and UVVIS method fulfil the quality assurance for the determination of Si. The contain of elements in reactor tank water were Ca: 0,5 ± 0,10 ppm, Cr : < 0,03 ppm, Fe : 0,83 ± 0,03 ppm, Mn : < 0,02 ppm, Na : < 4,59 ppm dan Si 0,2801 ± 0,0078 ppm.

782


PENDAHULUAN

Untuk mendukung keselamatan Reaktor Kartini, salah satu parameternya adalah

komposisi air tangki reaktor harus diketahui setiap bulan. Untuk mengetahui komposisi

unsurunsur dalam air tangki reaktor, digunakan metode FAAS dan UVVIS yang

memenuhi jaminan mutu, agar hasil pengujian yang diperoleh absah / valid [1] .

Untuk memenuhi jaminan mutu metode pengujian dalam laboratorium di

Indonesia dipersyaratkan untuk mengikuti suatu standar, yaitu ISO/IEC 170252005 yang

berlaku secara nasional dan internasional.[2]. ISO/IEC 170252005 memberikan

persyaratan umum kompetensi laboratorium pengujian dan laboratorium kalibrasi.

Standar ini merupakan revisi dari ISO/IEC 170252000. Standar tersebut secara rinci

menjelaskan bagaimana dan persyaratan apa yang harus dipenuhi oleh laboratorium

dalam meningkatkan mutu metode pengujian untuk mendapatkan hasil uji yang dapat

dipercaya. Dalam rangka memenuhi persyaratan yang termuat dalam ISO/IEC 17025

2005, metode pengujian harus mempunyai sistem mutu yang sesuai dengan jenis

kegiatan pengujian yang dilakukan.[2]

Faktorfaktor untuk meningkatkan mutu metode pengujian, sehingga dapat

menghasilkan data yang absah menurut ISO/IEC 170252005 adalah faktor manusia

(personel), pengambilan cuplikan, penanganan cuplikan yang diuji, kondisi akomodasi

dan lingkungan, metode pengujian (metode kalibrasi dan validasi metode), peralatan dan

ketelusuran pengukuran. Kontribusi masingmasing faktor terhadap ketidakpastian

pengukuran total pada berbagai pengujian juga tidak dapat dilupakan, karena juga

berpengaruh terhadap hasil pengujian.

Dalam melakukan pengujian cuplikan, laboratorium harus menggunakan metode

dan prosedur yang sesuai untuk semua jenis pengujian. Hal tersebut mencakup

pengambilan cuplikan, penanganan, transportasi, penyimpanan, penyiapan cuplikan

untuk diuji, metode pengujian , perkiraan ketidakpastian pengukuran, dan teknik statistik

untuk evaluasi data pengujian.

Validasi adalah konfirmasi melalui pengujian dan penyajian bukti yang obyektif

bahwa persyaratan tertentu untuk maksud tertentu sudah dipenuhi. Laboratorium

melakukan validasi metode yang tidak baku, metode yang dikembangkan laboratorium.

Validasi harus seluas yang diperlukan untuk memenuhi kebutuhan, hasil validasi dan

prosedur yang digunakan untuk validasi direkam oleh laboratorium [2] .

Rentang ukur dan akurasi nilai yang diperoleh dari metode yang divalidasi

(misalnya ketidakpastian hasil, batas deteksi, selektifitas metode, linearitas, batas

783


reproduksibilitas dan sensitivitas silang terhadap gangguan matriks) harus relevan

dengan kebutuhan.

Peralatan dan piranti lunaknya yang digunakan untuk pengambilan cuplikan,

preparasi cuplikan, pengukuran, pengujian dan kalibrasi harus mampu menghasilkan

akurasi yang diperlukan dan harus sesuai dengan spesifikasi yang relevan pada

pengujian. Sebelum digunakan peralatan pengukuran dan pengujian (termasuk alat

pengambil cuplikan) harus dikalibrasi atau dikontrol untuk menetapkan peralatan tersebut

memenuhi persyaratan spesifikasi laboratorium dan sesuai dengan spesifikasi standar

yang relevan. Peralatan pengujian harus dioperasikan oleh personel yang berwenang.

Instruksi mutakhir untuk menggunakan dan merawat peralatan sudah siap tersedia untuk

digunakan oleh personel laboratorium yang sesuai.

Data setiap peralatan dan piranti lunaknya yang digunakan untuk pengujian dan

kalibrasi harus didokumentasikan. Laboratorium harus mempunyai prosedur untuk

penanganan yang aman, transportasi, penyimpanan, penggunaan dan perawatan untuk

peralatan pengukuran dan pengujian. Peralatan pengujian dan kalibrasi termasuk piranti

keras dan lunak dijaga keamanan penyetelannya, agar tidak mengakibatkan

ketidakabsahan hasil pengujian.

Semua peralatan yang digunakan untuk pengukuran, pengujian dan kalibrasi

termasuk alat sampling sebelum mulai digunakan harus dikalibrasi. Laboratorium Kimia

Analitik sudah mempunyai program dan prosedur yang tetap untuk kalibrasi

peralatannya. Laboratorium mempunyai program kalibrasi peralatan baik alat ukur

maupun alat uji yang dirancang dan dioperasikan untuk memastikan kalibrasi dan

pengukuran yang dilakukan laboratorium tertelusur ke sistem Satuan Internasional (SI).

Laboratorium menetapkan ketertelusuran dari standar pengukuran dan peralatan ukurnya

ke SI melalui rantai yang tidak terputus. Hubungan ke SI diperoleh melalui acuan ke

Standard Reference Materials (SRM) atau CRM (Certified Reference Materials [2] .

Hasil pengukuran kuantitatif akan tidak tepat, jika dilaporkan sebagai angka

tunggal tanpa disertai nilai ketidakpastiannya. Faktorfaktor yang memberikan kontribusi

penyimpangan dari nilai yang benar adalah ketidaksempurnaan peralatan, metode

pengujian, personel dan kondisi lingkungan. Untuk meningkatkan mutu hasil pengujian

maka pada hasil pengujian disertai ketidakpastian. Laboratorium pengujian yang

melakukan kalibrasi sendiri, harus mempunyai dan menerapkan prosedur untuk

mengestimasi ketidakpastian pengukuran. Laboratorium pengujian juga mempunyai dan

menerapkan prosedur untuk mengestimasikan ketidakpastian pengukuran. Saat

mengestimasi ketidakpastian pengukuran, semua komponen ketidakpastian yang

penting dalam situasi yang ada harus diperhitungkan dengan metode yang sesuai.

784


Sumbersumber ketidakpastian antara lain standar acuan dan bahan acuan, metode dan

peralatan, kondisi lingkungan, sifat dan kondisi cuplikan yang diuji, sertifikat kalibrasi

dan personil operator.

Alat FAAS (Spektrofotometer Serapan AtomFlame) masih memenuhi standar

mutu untuk digunakan pengujian, jika kepekaannya (S) lebih rendah dari acuan

maksimum (0,04 mg/l), presisi absorbansi (P) dibawah 1% dan Relative Concentration

Eqivalent (RCE) lebih kecil 1 %. Kepekaan dianggap cukup, jika nilainya sesuai dengan

yang ditetapkan dalam manual atau minimal 75 % dari nilaitersebut. Kepekaan (S) adalah

konsentrasi analit yang memberikan nilai absorbansi = 0,0044 ekivalent dengan 1 % T

(transmitansi). Kepekaan dapat dihitung dengan persamaan [3,4,5] :

S = 0,0044 (C1/A1)

C1 : Konsentrasi analit dalam larutan kalibrasi

A1 : Absorbansi ratarata larutan kalibrasi C1

Relative Concentration Eqivalent (RCE) dari setiap larutan kalibrasi dengan rumus [3,4,5] :

RCE = 100 x [(C2 C1) / (A2 – A1)] ( σA/C2)

C1 : Konsentrasi larutan kalibrasi terdekat yang lebih rendah dengan absorbansi A1

C2 : Konsentrasi larutan kalibrasi terdekat yang lebih rendah dengan absorbansi A2

σA : Simpangan baku untuk A2

Faktor yang terpenting untuk peningkatan mutu Spektrofotometer serapan atom adalah

penentuan rentang konsentrasi terpakai atau Useful Concentration Range (UCR). UCR

adalah konsentrasi unsure yang mempunyai harga RCE lebih kecil 1 %.

Validasi Metode Spektrofotometri UVVis

Atribut metode spektrofotometri UVVis antara lain memiliki akuasi, presisi dan batas

deteksi.

Nilai akurasi dapat diterima, jika diperoleh 80 – 120 % dan presisi dapat diterima jika

diperoleh ≤ 20 %

Nilai akurasi dihitung dengan persamaan :

Akurasi = (nilai hasil / nilai sebenarnya) x 100 %

785


METODE

Bahan :

Larutan Spektrosol Cu katalog BDH 19787 untuk kalibrasi alat FAAS. Larutan standar

holmium untuk kalibrasi panjang gelombang dan absorbansi alat UVVIS. SRM Soil7

IAEA untuk validasi metode FAAS. Larutan Spektrosol Si, buatan BDH untk validasi

metode UVVIS. Ammonium hepta molibdat, (NH4)6 Mo7O24. 4 H2O buatan Merck untuk

pembentukan kompleks silikomolibdenum. Asam oksalat, C2H2O2.2H2O buatan Merck

untuk merusak kompleks fosfomolibdat tetapi tidak merusak kompleks siliko molibdenum.

Asam askorbat, C2H8O6 buatan Merck digunakan sebagai reduktor. HCl 1 : 1 untuk

pengaturan pH. Larutan standar titrisol Ca, Cr, Fe, Na dan Mn, buatan Merck digunakan

sebagai larutan standar kalibrasi. Air tangki reaktor Kartini yang digunakan sebagai

sampel dan aquatrides sebagai pengencer .

Alat :

Satu unit alat Spektrofotometer Serapan Atom, AA300, Varian, Australia untuk

penentuan Ca, Cr, Fe, Na dan Mn . Satu unit Spektrofotometer UV1601 PC 160,

Shimadzu, untuk penentuan Si. Mikropipet, pipet volume dan labu ukur

Cara Kerja

1. Kalibrasi Spektrofotometer FAAS

1.1. Persiapan larutan kalibrasi

Disiapkan 6 buah larutan Cu dengan 6 macam konsentrasi (0,1; 0,5; 1,0; 1,5 dan 2,0

ppm), dimana absorbansinya di antara 0,020 – 1, 00.

Komposisi larutan kalibrasi harus menyamai larutan sampel yang akan diukur (kecuali

analitnya). Jika komposisi larutan sampel tidak diketahui, perlu menggunakan metode

adisi standar. Jika larutan blanko mengandung sejumlah analit, jumlah tersebut harus

ditambahkan kedalam jumlah analit dalam larutan kalibrasi atau dikurangkan dari jumlah

analit dalam larutan sampel.

1.2. Penentuan nilai Blanko, Kepekaan, Presisi dan UCR

a. Disiapkan alat FAAS sesuai petunjuk operasionalnya [6] .

b. Diaspirasikan larutan pembanding dan nol kan skala absorbansi ( atau 100 % T)>

teruskan aspirasi sampai diperoleh sinyal yang stabil

786


c. Dipilih salah satu larutan kalibrasi yg mempunyai nilai absorbansi A : 0,2 – 0,4.dan

diharapkan berada dalam dalam daerah yang linier.

d. Dengan larutan ini tentukan kondisi AAS yang optimal (tinggi dan posisi horizontal

burner, nebulazer, laju alir, gasgas, dll).

Dengan 3 kali ulangan, ukurlah absorbansi larutan kalibrasi yg terpolih itu, memakai

larutan pembanding untuk menge nol kan skala absorbansi setiap kali satu

pengukuran. Hitung nilai absorbansinya ratarata.

e. Dengan cara yg sama seperti (d) ukur larutan blanko (juga 3 kali). Hitung nilai

absorbansi ratarata.

f. Hitung konsentrasi analit dalam larutan blanko.

g. Hitung kepekaan atau sensitivitas alat AAS.

Penentuan nilai blankoKonsentrasi analit dalam larutan blanko (CB) dihitung dari :

CB = AB (C1/A1)

AB = rerata absorbansii larutan blanko CB

C1 = konsentrasi analit dalam larutan kalibrasi

A1 = rerata Absorbansi larutan kalibrasi C1

Penentuan nilai kepekaan (sensitivitas)

Kepekaan (S) adalah nilai konsentrasi analit yg memberikan nilai absorbansi = 0,0044

(ekivalen 1 % T).

S = 0,0044 (C1 / A1)

Kepekaan dianggap cukup jika sesuai dengan yg ditetapkan dalam manual atau minimal

75 % dari nilai tersebut.

Penentuan Presisi

a. Aspirasikan larutan pembanding dan nol kan skala absorbansinya.

b. Ukur absorbansi larutan kalibrasi yg terpilih di atas

c. Ulang a) dan b) secara berurutan sebanyak 5 kali sehingga didapatkan 6 nilai

absorbansi larutan kalibrasi tersebut.

d. Hitung simpangan baku dari 6 nilai tersebut

Jika simpangan baku relatif (RSD= Relative Standard Deviation) melebihi 1 % dari

absorbansi larutan kalibrasi, mungkin ada penyebab dari alat yg perlu diperbaiki (kapiler

787


tersumbat, burner terhambat oleh deposit, konsentrasi zat terlarut yg tinggi dlm larutan,

dsb).

Cara pendekatan yang cepat untuk memghitung simpangan baku (S) tersebut, yaitu :

S = (A – B) x 0,40

A : nilai tertinggi, B : nilai terendah (dari 6 nilai absorbansi di atas)

Penentuam UCR (useful concentration range = rentang konsentrasi terpakai)

Diatomisasikan larutan pembanding dan skala absorbansi di buat nol

Diatomisasikan 6 larutan kalibrasi yang telah dibuat dan diukur absorbansinya

masingmasing

Dilakukan 6 kali pengukuran absorbansi untuk 6 larutan kalibrasi, dihitung nilai

reratanya untuk setiap larutan dan simpangan baku masingmasing (σA)

dihitung RCE (Relative Concentration Eqivalent) dari setiap larutan kalibrasi

dengan rumus :

RCE = 100 x [(C2 C1) / (A2 – A1)] ( σA/C2)

UCR adalah konsentrasi unsur yang mempunyai harga RCE lebih kecil 1 %.

2. Validasi Metode FAAS

Untuk melakukan validasi metode digunakan SRM Soil 7, kemudian dihitung nilai

akurasi, presisi dan batas deteksi .

3. Penentuan kandungan unsur – unsur dalam air tangki reator dengan FAAS

Sampel air tangki raktor langsung diatomisasikan pada alat Spektrofotometer serapan

atom pada kondisi yang optimal. Berdasarkan kurva standar absorbansi lawan

konsentrasi unsur yang bersangkutan, maka konsentrasi setiap unsure dapat ditentukan.

4. Kalibrasi Spektrofotometer UVVIS

Untuk melakukan kalibrasi Spektrofotometer UVVIS digunakan larutan standard holmium

yang telah memiliki 7 puncak spektra pada 7 panjang gelombang tertentu, diamati

absorbansinya pada setiap panjang gelombang, kemudian ditentukan nilai koreksinya.

Untuk kalibrasi Spektrofotometer UVVIS dibutuhkan data berbagai panjang gelombang

puncak spektra dan serapannya, kemudian dihitung koreksinya[7,8] .

5. Optimasi pengujian Si dengan Spektrofotometer UVVIS

Untuk optimasi penentuan Si dilakukan 3 jenis optimasi, yaitu :

788


a. Optimasi kestabilan kompleks dengan variasi waktu 2, 5, 10, 15, 20, 25, 30 dan 35

menit.

b. Optimasi konsentrasi kompleksan dengan variasi konsentrasi : 0,06; 0,07; 0,8;

0,09; 0,10 M.

c. Optimasi konsentrasi reduktor dengan variasi konsentrasi : 1,425.102 ; 2,850.102 ;

4,275.102 ; 5,700.102 ; 7,125 .102 M.

Pada setiap optimasi, larutan standard Si dibuat kompleks berwarna dengan ammonium

heptamolibdat pada pH 1,2 dengan 0,5 ml HCl 1:1. Ditambahkan asam oksalat untuk

merusak kompleks fosfomolibdat, tetapi tidak merusak kompleks silikomolibdenum.

Senyawa kompleks yang berwarna kuning kemudian direduksi dengan asam askorbat

sehingga menjadi larutan kompleks silikomolibdenum yang berwarna biru dan diukur

absorbansinya pada panjang gelombang 813 nm[9].

6.Validasi metode Pengujan Si dengan Spektrofotometri UVVIS.

Untuk validasi metode penguji Si digunakan larutan Standar Spektrosol Si 0,3 ppm,

kemudian ditentukan nilai akurasi, presisi dan batas deteksinya.

7. Penentuan kandungan Si dalam air tangki reaktor dengan Spektrofotometri UVVIS

Pembuatan kurva standard Si. Disiapkan satu deret larutan standard Si dengan variasi

konsentrasi 0,0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 dan 0,5 ppm. Masingmasing larutan standard Si dibuat

kompleks berwarna dengan ammonium molibdat (0,09 M) pada pH 1,2 dengan 0,5 ml

HCl 1:1. Ditambahkan asam oksalat untuk merusak kompleks fosfomolibdat tetapi tidak

merusak kompleks siliko molibdat, senyawa kompleks yang berwarna kuning kemudian

direduksi dengan asam askorbat (2,85 .102 M) sehingga menjadi larutan kompleks

silikomolibdenum berwarna biru. Serapan biru masingmasing senyawa tersebut diukur

pada panjang gelombang 813 nm. Dibuat kurva standar absorbansi lawan konsentrasi Si.

Penentuan Si dalam Sampel ATRSampel air tangki raktor dibuat kompleks berwarna seperi pembuatan standarnya.

Berdasarkan kurva standar absorbansi lawan konsentrasi Si yang bersangkutan, maka

konsentrasi Si dapat ditentukan.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Tabel 1. Data absorbansi Cu pada 324,8 nm, untuk penentuan kepekaan FAAS

789


Larutan Standar CuKonsentrasi (ppm) Rerata Absorbansi

Kepekaan(ppm)

Syarat Acuan(ppm)

2,0 0,582 0,02 maksimum : 0,04

Catatan : Ketidakpastian pengukuran ± 0,0001 ppm dengan factor cakupan 2,0 dan tingkat kepercayaan 95 %

Kepekaan alat FAAS diperoleh 0,02, jadi memenuhi syarat acuan

Tabel 2. Data simpangan baku relatip (presisi)

Larutan Standar CuKonsentrasi (ppm) Rerata Absorbansi

Simpangan Baku Relatip(%)

Syarat Acuan(%)

2,0 0,581 0,6 maksimum : 1

Presisi alat FAAS diperoleh 0,6 % , masih memenuhi syarat acuan

Tabel 3. Data Simpangan baku relatip dan RCE untuk Penentuan UCR

Larutan Standar CuKonsentrasi (ppm) Absorbansi

Simpangan Baku Relatip (%)

RCE(%)

0,1 0,025 5,66 0,6540,5 0,151 0,68 0,3291,0 0,300 0,33 0,4591,5 0,443 0,44 0,6212,0 0,581 0,59

Berdasarkan data kalibrasi di atas FAAS masih memenuhi persyaratan acuan, sehingga layak digunakan dan memenuhi jaminan mutu untuk pengujian dengan harga UCR : 0,1 – 2 ppm

Tabel 4. Data presisi, akurasi dan batas deteksi

No Parameter Sertifikat SRMSoil 7(ppm)

Rerata Hasil Uji(ppm)

Presisi(%)

Akurasi(%)

Batas Deteksi(ppm)

1 Ca 157 – 174(163)

174,3 ± 1,05 1,05 93,07 0,16

2 Cr 49,00 – 74,00(60,00)

64,33 ± 0,39 0,60 92,78 0,03

3 Fe 25,20 – 26,30 25,42 ± 0,15 0,59 99,13 0,04

4 Mn 604 – 650(631)

606,00 ± 1,82 0,30 96,04 0,02

5 Na 2,30 – 2,50(2,40)

2,46 ± 0,007 0,30 97,50 6,51

790


Tabel 5. Kandungan unsurunsur dalam air tangki reaktor Kartini dengan metode FAAS

No Parameter Rerata Hasil Uji(ppm)

1 Ca 0,50 ± 0,102 Cr < 0,033 Fe 0,83 ± 0,034 Mn < 0,025 Na < 4,596 Si < 6,51

Tabel 6. Data kalibrasi panjang gelombang dengan standard Holmium pada Spektrofotometer UVVIS

No Standard Panjang Gelombang (nm) Hasil (nm) Koreksi (nm)1 360,0 360,5 0,52 418,2 419,0 0,83 445,2 446,3 1,14 453,0 452,8 0,25 459,4 460,7 1,36 536,2 536,1 0,17 637,2 637,6 0,4

Ketidakpastian ± 0,6 nm, dinyatakan pada tingkat kepercayaan 95 % dengan faktor cakupan k = 2

Tabel 7. Data Absorbansi dengan standard Holmium pada Spektrofotometer UVVIS

No Standard Absorbansi (A) Hasil (A) Koreksi (A)1 0,250 0,1984 0,05162 0,561 0,5126 0,04843 1,076 1,0191 0,05694 1,509 1,4563 0,05275 2,119 2,0643 0,05476 2,745 2,7264 0,0186

Ketidakpastian ± 0,0051 A, dinyatakan pada tingkat kepercayaan 95 % dengan faktor cakupan k = 2

Berdasarkan spektra holmium pada alat Spektrofotometer, ternyata puncak spectra

terletak pada panjang gelombang yang masih sesuai dengan syarat acuan.

Jadi spektrofotometer masih layak digunakan dan memenuhi jaminan mutu untuk

penentuan Si dalam ATR.

Reaksi pembentukan kompleks silikomolibdenum [10].

(NH4)6 Mo7O24 6 (NH4)+ + [Mo7O24] 6

791


[Mo7O24] 6 MoO3 + 3 [MoO4] 2

[SiO4]4 + 12 [MoO4] 2 + 28 H+ H4[Si(Mo3O10)4]asam silikomolibdenum

H4[Si(Mo3O10)]4 4 H+ + [Si(Mo3O10)4] 4

4 (NH4)+ + [Si(Mo3O10)4] 4 (NH4)4[Si(Mo3O10)4]garam ammonium silikomolibdenum

Tabel 8. Data optimasi waktu kestabilan kompleks (t) silikomolibddenum

No t(menit)

Absorbansi, 813 nmλA1 A2 A3

Rerata Absorbasi

1 2 0,2872 0,2664 0,2667 0,2734 2 5 0,2916 0,2717 0,2686 0,2773 3 10 0,2925 0,2724 0,2695 0,2781 4 15 0,2928 0,2727 0,2703 0,2786 5 20 0,2931 0,2732 0,2708 0,27906 25 0,2934 0,2733 0,2709 0,27927 30 0,2939 0,2735 0,2710 0,2795 8 35 0,2941 0,2738 0,2711 0,2797

Berdasarkan data pada tabel 8, kestabilan kompleks silikomolibdenum biru serapan

kompleksnya stabil setelah 20 – 35 menit, kecepatan pembentukan kompleks

silikomolibdenum dipengaruhi oleh kekuatan reduktornya (asam askorbat) yang

mereduksi dari kuning menjadi biru.untuk penelitian selanjutnya diambil 25 menit setelah

penamabahan kompleksan. pada waktu tersebut pembentukan kompleks antara silikat

dengan molibdat sudah sempurna.

Tabel 9. Absorbansi Kompleks silikomolibdenum pada berbagai konsentrasi reduktor, C2H8O6.

No [reduktor](102 M)


Rerata Absorbasi

1 1,425 0,2647 0,2866 0,2765 0,27592 2,850 0,2880 0,3070 0,3042 0,29973 4,275 0,2799 0,3032 0,2958 0,29274 5,700 0,2852 0,3057 0,2942 0,29505 7,125 0,2823 0,2986 0,2993 0,2934

Dari data serapan kompleks pada tabel 9 , terlihat bahwa dengan penambahan reduktor

sebesar 2,850. 102 M serapan kompleksnya relatip paling tinggi. Jadi agar diperoleh

kepekaan yang cukup tinggi konsentrasi reduktor yang ditambahkan sebesar 2,850. 102

M, karena reaksi reduksi senyawa kompleks silikomolibdenum kuning menjadi

silikomolibdenum biru mendekati sempurna.

792


Tabel 10. Absorbansi Kompleks Silikomolibdenum pada berbagai konsentrasi kompleksan, [Mo7O24] 6

No [kompleksan](M)


Rerata Absorbasi

1 0,06 0,2910 0,2903 0,2877 0,28982 0,07 0,2845 0,2849 0,2842 0,28453 0,08 0,2879 0,2864 0,2889 0,28774 0,09 0,3076 0,3090 0,2954 0,30405 0,10 0,2802 0,2822 0,2842 0,2822

Berdasarkan data serapan kompleks pada tabel 10, terlihat bahwa dengan penambahan

kompleksan [Mo7O24]6 sebesar 0,09 M pada Si 0,3 ppm, serapan kompleksnya relatip

paling tinggi. Jadi agar diperoleh kepekaan yang cukup tinggi kompleksan yang

ditambahkan sebesar 0,09 M, pada reaksi tersebut ion hepta molibdat sebagai donor

elektron dan atom Si sebagai aseptor elektron dan ikatan kompleksnya adalah ikatan

kovalen koordinasi.

Tabel 11. Data presisi,akurasi dan batas deteksi penentuan silikon

No Parameter Konsentrasi sebenarnya (ppm)

Rerata Hasil Uji(ppm)

Presisi(%)

Akurasi(%)

Batas Deteksi(ppb)

1 Si 0,300 0,295 ± 0,008

2,85 98,457 2,2

Tabel 12. Kandungan unsur Si dalam air tangki reaktor Kartini dengan metode Spektrofotometri UVVIS

No Parameter Rerata Hasil Uji(ppm)

1 Si 0,2801 ± 0,0078

793


KESIMPULAN

1. Hasil kalibrasi FAAS diperoleh kepekaan 0,02 ppm, presisi 0,6 % dan rentang

konsentrasi terpakai 0,1 2 ppm.

2. Hasil kalibrasi UVVIS dengan larutan standard holmium diperoleh 7 panjang

gelombang dengan 7 puncak absorbansi yang mendekati acuan .

3. Hasil validasi metode FAAS untuk penentuan Ca, Cr, Fe, Mn, Na, Si diperoleh

ketelitian 93,07 – 99,13 %, presisi 0,30 1,05 % dan batas deteksi Ca : 0,5

ppm, Cr : 0,03 ppm, Fe : 0,04 ppm, Mn : 0,02 ppm, Na : 4,59 ppm dan Si : 6,51

ppm.

4. Hasil validasi metode UVVIS untuk penentuan Si diperoleh ketelitian 98,457 % ,

presisi 2,853 % dan batas deteksi : 2,2 ppb.

5. Metode FAAS memenuhi jaminan mutu untuk penentuan Ca, Cr, Fe, Mn dalam

air tangki reaktor, sedangkan untuk penentuan Na dan Si tidak memenuhi

jaminan mutu.

6. Metode UVVIS memenuhi jaminan mutu untuk penentuan Si dalam air tangki

reaktor.

7. Kandungan unsurunsur dalam air tangki reaktor Ca : 0,5 ± 0,10 ppm, Cr : < 0,03

ppm, Fe : 0,83 ± 0,03 ppm, Mn : < 0,02 ppm, Na : < 4,59 ppm dan Si 0,2801 ±

0,0078 ppm.

UCAPAN TERIMA KASIH

Dengan tersusunnya makalah ini, penulis mengucapkan banyak terima kasih

kepada Staf Kalibrator B4T Bandung yang telah melakukan kalibrasi alat, sdr Drs.

Supriyanto dan Ida Rahmawati yang telah membantu penelitian ini sampai selesai.

794


DAFTAR PUSTAKA

1. BASUKI K.T., SARDJONO, SUCIPTO, SUPRIYANTO DAN SUKARMAN, A, Kimia

Air Reaktor Kartini di Yogyakarta, Seminar Kimia Air –PPTKN Serpong, Jakarta 21

April 2003.

2. ISO/IEC 170252005, Persyaratan Umum Kompetensi Laboratorium Pengujian dan

Laboratoriuum Kalibrasi.

3. ASTM E 66386 (Reapproved 1991), Standard Practice For Flame Atomic

Absorption Analysis, 1991.

4. ASTM E 181296, Optimation of Flame Atomic Absorption Spectrometric Equipment,

1996.

5. ASTM E1024 and E1330, 1992

6. ASTM E 66386 (Reapproved 1991) Standard Practice For Flame Atomic

Absorption Analysis, 1991.

7. SHIMADZU, Instruction Manual UV1601 PC, Users System Guide, Shimadzu

Corporation , Analytical Instrumen Division, Kyoto, 1998.

8. ASTM E9251983.

9. FANNING, K.A. AND PILSON, M.E.Q., On The Spektrophotometric Determination

of Dissolved Silica in Natural Waters, Analytical Chemistry, Vol 45, No. 1, pp 136 –

140, 1973.

10. SVEHLA,G., Vogel’s Textbook of Macro and Semimicro Qualitative Inorganic

Analyisis, 5th Edition, Longman Group Ltd, London. 1982.

795


796

JAMINAN MUTU METODE F-AAS DAN UV-VIS · PDF fileUVVIS (Ultra Violet – Visible...

Documents

Transcript of JAMINAN MUTU METODE F-AAS DAN UV-VIS · PDF fileUVVIS (Ultra Violet – Visible...

JAMINAN MUTU METODE F-AAS DAN UV-VIS · PDF fileUV­VIS (Ultra Violet – Visible...

Documents

Transcript of JAMINAN MUTU METODE F-AAS DAN UV-VIS · PDF fileUV­VIS (Ultra Violet – Visible...

JAMINAN MUTU METODE F-AAS DAN UV-VIS · PDF fileUVVIS (Ultra Violet – Visible...

Transcript of JAMINAN MUTU METODE F-AAS DAN UV-VIS · PDF fileUVVIS (Ultra Violet – Visible...