Risa/ah Peltemllan //miah Penelilian dan Pengembangan Apfl:kasi /solop dan Radiasi. 2(x)f

METODE ANALISIS UNSUR DENGAN SPEKTROMETRI TOTALREFLECTION X-RA Y FLUORESCENCE

Yulizon Menry*, Ali Arman Lubis*, daD Peter Wobrauschek**.Puslitbang Teknologi Isotop dan Radiasi, BATAN, Jakarta

..Atominstitute der Osterreichischen Universitaten, Vienna, Austria

ABSTRAK

METODE ANALISIS UNSUR DENGAN SPEKTROMETRI TOTAL REFLECTION X-RAYFLUORESCENCE. Telah dilakukan penentuan beberapa unsur dalam contoh Standar Reference MaterialSoil-7 dan Orchard Leaves dari IAEA dengan metode analisis total reflection x-ray fluorescence. Analisiskualitatif menggunakan paket program AXIL (Analysis of X-Ray Spectra by Iterative Least-squares fitting)dan analisis kuantitatif menggunakan metode perbandingan langsung dengan internal standar Ga.Spektrometer dilengkapi dengan sebuah monokromator (cut o.ff) yang berfungsi untuk menyerap jenis energitinggi dari swnber pengeksitasi. Hasil pengukuran menunjukan bahwa metoda ini mampu menganalisis unsur-unsur dalam contoh berbentuk tipis dengan deviasi berkisar antara 0,63 -13,87 % dan batas deteksi terendah(MDL) sistem mencapai orde ppb.

ABSTRACT

ELEMENTAL ANALYSIS MEmOD USING TOTAL REFLECTION X-RAYFLUORESCENCE SPECTROMETRY. Detennination of several elements in StandaJd Reference MaterialSoil-7 and Orchard Leaves from IAEA has been done by means of Total Reflection X-Ray FluorescenceSpectrometry. Qualitative analysis using AXIL (Analysis of X-Ray Spectra by Iterative Least-squares fitting)program and quantitative analysis using comparative method with ultemal standard Ga. The spectrometer iscomplemented with a monocromator (cut-ofl) which its fmlction is to absorb high energy from the excitationsources. The result shows this method can analyze the elements of thin sample with the deviation between0.63 -13.87 % and the minimum detection limit (MDL) of the instrument in ppb.

PENDAHULUAN dideteksi secara langsung dengan menggunakandetektor energy-dispersive X-ray (1,2,3,9).

Metode analisis spektrometri Total-Reflection X-Ray Fluorescence adalah relatif barn untuk analisisunsur mikro dan runut. Metode ini mempunyaiperbedaan yang mendasar yang juga merupakankelebihannya dibandingkan dengan metode XRFkonvensional yaitu:.besarnn sudut datang irndiasi dari sumber

pengeksitasi ke permukaan contoh yang sangat kecil« O.l~ sehingga pita energi sumber pengeksitasimenjadi sempit, terfokus dan tetap.

.Pengurangan jumlah intensitas hamburan daricontoh yang cukup besar.

.Jarak contoh daD detektor yang semakin dekatsehingga mengurnngi intensitas pendar yang hilangditengahjalan.

.Double eksitasi contoh oleh sinar datang dan sinarpantuI.

.Jumlah contoh yang cukup kecil untuk keperluananalisis.

.Nilai barns deteksi terendah (l\ImL) yang sangatbaik.

.Tidak diperlukannya koreksi absorbsi danenhancement pacta perhitungan kuantitatif.

Sedangkan bentuk contoh yang terbaik untuk metodeanalisis ini adalah bentuk cair (1,2,3,9).

Pengukuran intensitas pendar sinar-x pactapermukaan contoh sangat sensitif terhadap variasi sudut

Metode spekrometri pendar sinar-x (XRFS)berkembang pesat sejak tahun 1958, metode initennasuk metode nuklir karena didasarkan pactapengukuran sifat-sifat nuklir dari suatu unsur yangdianalisis. Metode ini mempunyai beberapa kelebihandiantaranya: preparasi contoh yang sederhana, tidakmerusak contoh dan mampu menganalisis unsur dalamcontoh secara serentak. Pacta awalnya metode inidigunakan untuk analisis contoh-contoh berbentukpadat seperti contoh geologi, logam, tanall, basilindustri yang konsentrasi unsurnya berorde %. Metodeini juga dikenal mempunyai kesalahan sistematik yangdisebabkan oleh pengaruh absorbsi dan enhancementoleh contoh yang didefenisikan sebagai pengaruhmatrik. Upaya untuk mengurangi kekurangan tersebuttelah dilakukan dengan memperlakukan contoh kedalarn bentuk tipis yang bertujuan untuk mengurangipengaruh matrik (3,8,9).

Perkembangan yang sangat berarti dalam unjukkerja dan ketelitian metoda analisis XRF dicapaipertama kali oleh YONEDA dan HORIUCm (1971).Percobaan dilakukan dengan dengan menempatkansuatu contoh bentuk tipis diatas plat reflector quartz,kemudian contoh tersebut diiradiasi dengan suatusumber pengeksitasi (tabung x-ray) dengan besaransudut sinar datang lebih kecil «) dari besaran sudutkritis pantulan total. Dengan model operasi seperti ini,untuk pertama kalinya jumlah contoh < 10.9 gr dapat

205

Risa/ah Peltemuan //miah Penelitian dan Pengembangan };J/ikasi /sotop dan Radiasi. 2(XJI

Semua pengukuran dilakukan relatif terhadapinternal staodar yang dimasukkan ke dalam contoh dandilakukan dengan melibatkan sensitifitas relatif rnasing-masing unsur yang dianalisis dalam suatu seri tarutaostaodar. Contoh dan juga seri larutao staodar disiapkandengan menambahkan suatu internal staodar yang telahdiketahui konsentrasinya.

Metode kuantifikasi dibagi menjadi dua langkahyaitu penentuan sensitifitas sistim dengan seri tarutaostaodar daD pengukuran contoh dengan metodeperbandingan langsung. Untuk langkah pertarna yangbertujuan untuk mendapatkan sensitifitas relatifspektrometer untuk masing-masing unsur, maka daripersamaan (I) dapat ditulis persarnaan-persarnaan yangdigunakan terhadap seri tarutao staodar yangkedalarnnya ditambahkan internal standar.

Iii = SI.Cli.p.dISIS = SSIS. CSIS. P .d

(3)(4)

dirnana 1.1 adalah intensitas seri larutan standar untukunsur i, isIS intensitas internal standar dalam serilarutan standar, SSIS sensitifitas internal standar, Csikonsentrasi seri larutan standar unsur i dan CSISkonsentrasi internal standar dalam seri larutan standar.

Dengan memperbandingkan persamaan (3) dan(4) maka didapatkan nilai relatif sensitifitas relatif unsuri (Sit SSIS) :

sinar datang karena basil pengukuran ini diperoleh dariperistiwa transisi-transisi yang terjadi di sekitar daerahsudut kritis pada pennukaan contoh. Pada daerah iniperubahan kecil pada energi-energi dari sumberpengeksitasi dapat menghasilkan perubahan besar padaintensitas pendar sinar-x yang dibasilkan, oleh sebab itudiatasi dengan menggunakan jenis sinar pengeksitasiyang monokromatis. Sebuah monokromator (cut off)dapat memilih pita energi yang sempit pada energitertentu dari sumber pengeksitasi, seperti energi Kadari Mo atau LJ3 dari W dengan cara mengatur sudutsinar datang. Umumnya kristal monokromatormempunyai resolusi yang tinggi terhadap energi tapirendah dalam kemampuan pernantulan sehingga metodeini menggunakan tabung pengeksitasi x-ray yang dapatdiatur tenaganya sebagai sumber pengeksitasi (1,2,3,9).

Analisis dengan spektrometri pendar sinar-xmempunyai hubungan yang tidak linear antaraintensitas karakteristik sinar-x yang terukur dengankonsentrasi. Ketidaklinearan ini disebabkan olehperistiwa self-absorption, yaitu ikut terabsorbsinyapendar sinar-x yang dibasilkan oleh unsur-unsur yangterdapat dalam suatu contoh oleh matrik contoh itusendiri dan peristiwa enhancement, yaitu bertambahnyajumlah pendar sinar-x suatu unsur akibat proses eksitasibasil pendaran smar-x unsur lain dalam contoh tersebut(1,2,3,9).

Hubungan antara intensitas pendar smar-xdengan konsentrasi unsur dalam contoh dinyatakandengan persamaan berikut (1,3,4,7,8,9): (Sj / SSlS) = (Isi / ISIS) .(Csi / Csrs) (5)

Untuk langkah kedua yang bertujuan untuk menentukankonsentrasi unsur daIam contoh maka digunakanmetode pengukuran perbandingan langsung :

(1)Ii = Si. Cj. Tj( C\, Cz, Cn)Co) .Hi (C\, C2,

dengan, II adalah intensitas unsur i dalam contoh(cacah/det), 81 sensitifitas spektrometer untuk unsur i(cacah/det)/(g/cm2), CI konsentrasi unsur i, TI daD HIadalah faktor se/f-absorption dan enhancement. Padakondisi contoh dalam bentuk tipis (ketebalan < 1 mill),besarnn kedua faktor T I dan HI adalah konstan dandianggap sarna dengan 1, sehingga persamaan (1)

menjadi:

(Ii I Is). (Si I Ss) .Cs (6)c; =

substitusi nilai (SII SSIS) persamaan (5) ke persamaan(6) didapat :

Cxi = (Ixi / lxis) .(Sj / SSIS) .CXIS

(2)L = Si. Cj .(pd); dimana hi adalah intensitas unsur i dalam contoh, lxisintensitas internal standar dalam contoh dan CXISkonsentrasi internal standar daiam contoh.

Batas deteksi terendah (Minimum DetectionLimit, MDL) adalah barns pengukuran konsentrasiterendah yang masih dapat diukur denganmenggunakan sistirn tersebut, bila basil pengukuranlebih besar dari batas deteksi terendah (> MDL) rnakabasil pengukuran tersebut layak dipercaya, MDLdirumuskan (4,8,9,11) :

dimana pd adalah densitas pennukaan pada pennukaanreflector (glcm2), p densitas dalam gr/cm3 dan dketebalan dalam cm.

Berdasarkan rumus diatas, hubungan intensitasdan konsentrasi suatu unsur menjadi linear, nilai slopepada kurva kalibrasi daD nilai sensitifitas menjadi tidaktergantung kepada matrik contoh sehingga proseskuantifikasi dapat dilakukan dengan metodeperbandingan lansung. Sebagai standar digunakaninternal standar yang ditambahkan kedalam contoh.Nilai sensitifitas masing-masing unsur pada setiapcontoh adalah konstan. Sensitifitas didefinisikansebagai nilai dari basil percobaan intensitas pendarsinar-x dari unsur dalam bentuk contoh tipis per satuanberat area. Sensitifitas juga bergantung pada tetapanfisika, geometri, parameter spektrometer serta jenistabung pengeksitasi yang digunakan.

-lag

J t

3MDL = -

81

dengan tBe adalah mtenSltas background unsur i, twaktu cacah dan 81 sensitifitas unsur i. Dari rumusdiatas nilai MOL untuk metode analisis dengan TXRFdapat dimaksimalkan antara lain dengan :

206

Risalah Peltemuan Ilmiah Penelitian dan Pengembangan Aplikasi Isotop dan Radias~ 200 t

reflector dilakukan dengan mengatur sudut-sudut keduakomponen tersebut hingga didapatkan dua berkas sinar(berkas sinar datang clan pantulaIUlya) yang sarnaintensitasnya. Kemudian dengan mengatur stopperterusan berkas sinar datang dari monocromatordihalangi clan yang diteruskan ke reflector adalahberkas sinar pantulnya (1,2,3).

Penentuan Sensitifitas Sistem. Penentuansensitifitas sistem menggunakan beberapa larutan indukstandar 1000 ppm seperti Ca, V, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni,CD, Zn, Ga, Se dan Sr buatan MERCK. Masing-masinglarutan induk standar satu persatu dipipet (masing-masing 51.11) dengan rnikropipet dan diteteskanditengah-tengah reflector, selanjutnya dikeringkandengan menggunakan lampu infra mernh. Setelahkering, tatnbabkan 10 1.11 PV A (poly vinyl alcohol)untuk melekatkan lapisan tipis yang terbentuk direflector dan keringkan kembali. Reflector yang berisilapisan tipis dari standar-standar dengan konsentrasimasing-masing 5 ppm tersebut ditempatkan di dalampetridish, untuk menghindari kontaminasi udarn.Selanjutnya dilakukan pencacahan reflector selama 500detik dan spektrum disimpan di hardisk dan kemudiandiolall dengan menggunakan program AXIL. Tetapanfisika dan parameter spektrometer juga diperlukanuntuk mendapatkan nilai sensitifitas sistem selain nilai-nilai basil cacahan.

.Menaikkan nilai sensitifitas sistem (8) dengan caramemperkecil jarak swnber-contoh-detector sehinggaarea deteksi oleh detektor menjadi lebih luas,menaikkan tenaga swnber pengeksitasi,memperkecil pita energi sumber denganmenggunakan sebuah monokromator (cut oJ!).

.Memperkecil intensitas background (IBJ dengancara membentuk contoh tipis sehingga dapatmengurangi pengaruh hamburan, absorbtion danenhancement.

.Memperpanjang waktu pengukuran ( t )

Tujuan penelitian ini ialah untuk mengetahuisejauh mana metode analisis spektrometri TotalReflection X -Ray Fluorescence ini mampu menganalisiskandungan unsur dalam suatu contoh.

BAHAN DAN METODE

Bahan. Bahan-bahan yang digunakan dalampenelitian ini adalah: aquabidest, HNO3 pekat, beberapalarutan induk standar 1000 ppm seperti Ca, V, Ti, Cr,Mn, Fe, Co, Ga, Ni, Cu,Zn, Se dan Sr buatan MERCKsebagai seri larutan standar, larutan standar Ga sebagaiinternal standar, Standard Reference Materials Soil 7dan Orchard Leaves dari lAEA, PV A (poly vinylalcoho/) dan HzOz.

Aplikasi metode analisis denganmenggunakan SRM Soil- 7 daD Orchard Leaves.Pacta peneliuan ini metode analisis spektrometri TXRFdiaplikasikan untuk menentukan unsur dalam StandardReference Materials Soil-7 daD Orchard Leaves dariInternational Atomic Energy Agency (IAEA) yangdianggap sebagai contoh. Masing-masing contohditimbang sebanyak 100 mg, dimasukkan kedalamvessel, tambahkan 4 ml FlNO3 pekat, dimasukankedalam microwave, dan diatur waktu dan tenagamicrowave (1 meDii dan 20%), setelah lamt,didinginkan dan tambahkan H2O2 untuk menghilangkansisa rnatrik dan membuat lamtao menjadi belling.Tepatkan lamtan menjadi 10 ml dengan menambahkanaquabidest. Pipet 10 ~llamtan dengan mikropipet danteteskaIl tepat ditengah-tengah reflector, tambahkaninternal standar (unsur yang tidak terdapat dalamcontoh) Ga 50 ppm untuk Soil-7 dan 10 ppm untukOrchard Leaves dengan cara mengambil 50 ~l dan 10~l dengan mikropipet daTi 1000 ppm lamtao induknya.kemudian keringkan dengan menggunakan lampu inframerah. Setelah kering diteteskan sebanyak 10 ~l PV A(poly vinyl Alkohol) dikeringkan kembali. Reflectorkemudian di tempatkan di dalam petri dish dandilakukan pencacahan reflector selarna 500 detik. Basilpencacahan disimpan di hardisk, kemudian diolahdengan menggunakan program AXIL. Pencacahanblanko dilakukan dengan cara yang satna taopa contohselama 500 detik (13).

Peralatan. Peralatan yang digunakan dalampenelitian ini adaIah seperangkat spektrometri TotalReflection X -ray Fluorescence yang terdiri dari modulTXRF (sistem reflector, collimator dan monocromator),plat fluorescence (ZnS), kamera mini TVCCD 200, TVmonitor Sanyo Model VM209, detektor Si(Li) PGT,tabung x-ray (Mo dan W) Siemens AG CR 61,generator Philips type PW 1320/00, HV (power supply),penguat awal (pre-amplifier), penguat akhir(Amplifier), ADC (Analog to Digital Converter),pencacah salur ganda (MCA), komputer dan printerserta paket programQXAS-AXIL (Quantitative X-RayAnalysis System-Analysis of X-Ray Spectra by IterativeLeast-squares fitting). Peralatan lain yang digunakanadalah timbangan analitik, desikator, pinset, lampu inframerah, vessel dan microwave.Diagram alat dapat dilihat pacta Gambar 1.

PROSEDUR

Pengaturan modul TXRF. Modul TXRFmempunyai 3 (tiga) bagian penting yaitu reflector(tempat sample), collimator dan monocromator (cut off)yang hams diatur posisinya untuk mendapatkan basilyang maksimal. Posisi reflector hams sejajar denganpermukaan detektor, pemilihan collimator disesuaikandengan jenis jendela tabung x-ray daD ditempatkansegaris dengan jendela pada collimator clan denganmenggunakan fluorescencer ZnS atau kamera mini,kondisi optimum yang akan dicapai ditandai dengandidapatkannya intensitas sinar yang tertinggi.Sedangkan pengaturan posisi monocromator dan

Penentuan Batas Deteksi Terendah (MDL).Penentuan barns deteksi terendah (MDL) diperlakukansarna dengan penentuan sensitifitas sistern yaitu dengan

207

Risalah Peltemuan Ilmiah Penelilian dan Pengembangan Aplikasi Isolop dan Radia~ 2()()1

melakukan pengukurnn beberapa larutan standar sepertiCa, V, Ti, Cr, Mo, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Se daD Srdengan konsentrasi sarna dan tertentu (5 ppm).Pencacahan dilakukan lebih lmna (:i: 2 jmn) denganmenggunakan 2 jenis tabung pengeksitasi (Mo daD W).Tabung pengeksitasi Mo digunakan untuk analisisunsur medium dan berat (Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Se Sr,Rb, Zr, Ba Pb, Hg, Cd dan lain-lain) sedangkan tabungpengeksitasi W digunakan untuk analisis unsur ringan(Ca, V, Ti, Cr, Mo, Fe, Co, Ni). Ulangan pencacahandilakukan sebanyak 3 kali.

Teknik Pencacahan. Sebelum dilakukanpencacahan, alat spektrometer total reflection x-rayfluorescence daD generator tabung dibiarkan hidupkurang lebih 30 menit untuk warm up, hidupkan sistimpendingin tabung pengeksitasi, kemudian naikan HVspektrometer periahan-lallan dengan kecepatao :!: 50volt/detik sampai mencapai nilai 1000 volt, naikkantegangan dan arus generator untuk tabung perlahan-lahan sampai mencapai 50 KV- 20 mA, kalibrasi sistemspektrometer terlebih dabulu dengan menggunakanlarutao unsur yang berbeda (Ca, Fe dan Sf) yangmewakili 3 daerab spektrum. U nsur Ca untuk daerahenergi rendah, Fe untuk daerah energi menengab daD Sruntuk daerah energi tinggi.. Pengukuran resolusi(FWHM) detektor diperoleh 178 eV pada energi 5,898keY (spektrurn Fe Ka.) dengan tabung Mo dan 163 eVpada energi 5,898 keY (spektrum Fe Ka.) dengantabung W. PencacallaD blanko, seri larutao staodar dancontoh yang telab diteteskan ke reflector dilakukanselama 500 detik.

BASIL DAN PEMBAHASAN

menunjukkan bahwa unsur dengan nomor atom yangmendekati nomor atom tabung sumber pengeksitasimempwlyai sensitifitas yang lebih tinggi dibandingkanunsur dengan nomor atom yang menjauhi nomor atomtabung sumber pengeksitasi.

Hasil penentuan kandungan unsur dalamStandard Reference Materials Soil-7 dan OrchardLeaves dengan metode analisis spektrometri totalreflection x-ray fluorescence dapat dilibat pada gambar4a, gambar4b dan tabel 1. Dari gambar dapat dilihatbahwa sebagian besar puncak unSur-unsur di dalamcontoh SRM Soil-7 daD Orchard Leaves dapat dideteksidaD pemisahan puncak antar unsur cukup baik. Puncakunsur Si yang cukup tinggi berasal bukan dari contohakan tetapi berasal dari bahan reflector tempat sampelyaitu kwarsa.

Hasil pengukuran beberapa unsur dalam contohStandar Reference Material Soil-7 daD Orchard Leavesdibandingkan dengan yang tertera pada sertifikat dapatdilibat pacta pada Tabel 1. Pada tabel dapat dilihatanalisis beberapa unsur dalam SRM Soil-7 dan OrchardLeaves memberikan lmsil yang tidak jauh berbedadengan nilai yang terdapat pada rnasing-masingsertiftkatnya (Tabel 3 dan 4). Beberapa unsur tidakterdeteksi seperti Co, Ni, Cu dan Se pada kedua SRMkarena konsentrasi yang kecil sehingga diperlukanwaktu cacah yang cukup laIna untuk mendeteksinya.Sedangkan unsur Mn yang konsentrasinya relatif besarpacta kedua SRM tidak terdeteksi disebabkan karenapuncak energi unsur Mn berbeda beberapa ke V denganpuncak energi unsur Fe yang sangat besar sehinggapuncak energi unsur Fe menutupi puncah energi unsurMn. Deviasi basil pengukuran berkisar antara 0,63 -

13,87 %.Hasil pengukuran barns deteksi terendah dapat

dilibat pada tabel 2, gambar 5a dan 5b menggunakantabung pengeksitasi Mo daD W. Konsentrasi seri larutanstandar yang digunakan (Ca, V, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni,Cu, Zn, Ga, Se daD Sf) masing-rnasingnya adalah 10ppm. Dari gambar dapat dilihat bahwa pemisahanpuncak (resolusi) antar unsur yang cukup baik denganwaktu pengukuran yang pendek (50 detik). Gambar 5adaD 5b juga membuktikan bahwa sensitifitaspengukuran semakin tinggi ketika nomor atom unsurtersebut mendekati nomor atom sumber pengeksitasidengan konsentrasi unsur yang sarna.

Dari tabel 2 dapat dilihat bahwa kemampuanmetode analisis dengan spektrometri Total-ReflectionX -Ray Fluorescence ini mampu menganalisis unsursampai unit ppb daD semakin lama waktu pengukuransemakin baik nilai batas deteksi terendahnya.

KESIMPULAN

Hasil pengukuran spektmm denganmenggunakan monocromator (cut ojJ) dan tidakmenggunakan cut off dapat dilihat pacta gambar 2. Pactagambar 2 terlihat bahwa penggunaan cut off dapatmengurangi pendar sinar-x dari jenis energi tinggisumber (Ka pacta tabung Mo dan L] pacta tablU1g W)yang puncak-plU1caknya terletak disebelah kananpuncak hamburan sumber pengeksitasi. Jenis energitinggi sumber ini antara lain memberikan kontribusiberupa intensitas hamburan Compton dari dalamdetektor yang muncul pacta didaerah energi rendah

(unsur ringan) pacta spektrum yang mengakibatkanintensitas background didaerah tersebut menjadi lebihbesar. Dengan adanya cut off ini, jenis energi K6 atauL] akan terserap/terpenetrasi kedalam reflector cut offsehingga intensitasnya menjadi jauh berkurang.Akibatnya intensitas background pacta spektmm dapatdikurangi secara signifikan dan menghasilkanpengukuran yang lebih sensitif serta nilai barns detektsiterendah menjadi lebih baik.

Hasil pengukuran sensitifitas sistemmenggunakan tablU1g sumber pengeksitasi Mo dan W,yaitu plot antara sensitifitas dengan nomor atommasing-masing unsur dapat dilihat terlihat pacta gambar3a dan 3b. Pacta gambar terlihat bahwa makin besarnomor atom makin tinggi sensitifitasnya. Hal ini juga

.Penggunaan monocromator pada peralatanspektrometri total reflection x-ray fluorescenceberfungsi untuk menyerap jenis energi tinggisumber pengeksitasi sehingga dapat menunmkanintensitas background yang dihasilkan.

.Semakin besar nomor atom suatu unsur yangmendekati nomor atom sumber pengeksitasi

208

Risalah Pettemuan Ilmiah Penelitian dan Pengembangan Aplikasi lsotop dan Radias~ 200 1

6. KREGSAMER, P., Manual for QXAS QuantitativeX-my Analysis System, under the auspices ofIAEA, Vienna, 1995.

7. ANONYMOUS, Quantitative X-RaySystem, Physic Section, PCISeibersdorf, lAEA, Vienna, 1993.

AnalysisLaboratory

8. RON JENKINS, R .W. GOULD, D. GEDCKE,Quantitative X -Ray Spectrometry, MarcelDekker, New York, 1981.

semakin besar nilai sensitifitasnya dibandingkandengan nomor atom yang menjauhi nomor atomsumber pengeksitasi.

.Dengan membentuk contoh menjadi tipis makapengaruh matrik contoh dapat dihilangkan danmetode kuantifikasi perbandingan lansung dapatdigunakan.

.Pengukuran konsentrasi unsur dalam standardreference material Soil- 7 dan Orchard Leavesmenggunakan metode ini mempunyai deviasipen~ berkisar antarn 0,63 -13,87 %.

.Batas deteksi terendah (MOL) metode ini dapatmencapai orde ppb, semakin lama waktu cacahmaka nilai MDL semakin baik.

9. RENE E. VAN GRIEKEN, ANDRZEJ A.MARKOWICZ, Handbook of X-RaySpectrometry, Method and Techniques, MarcelDekker, New York, 1992.

DAFTAR PUSTAKA10. YOSHIHIRO MORl, KENGO SHIMANOE,

T ADASHI SAKON, Standard SamplePreparation for Quantitative TXRF Analysis,Advances in X-ray Chemical Analysis, JAPAN,vol.26s,69-72,1995.

I. KLOCKENKAMPER R., KNOTH J., PRANGE A.,SCHWENKE R., Total-Reflection X-RayFluorescence Spectroscopy, AnalyticalChemistry, vol.64, no.23, 1115A-1123A, 1992.

2. HANNES AIGINGER, Historical Development andPrinciples of Total Reflection X-rayFluorescence Analysis (TXRF), SpectrochimicaActa, vol.46B, no. 10, 1313-1321, 1991.

11. ANDREAS PRANGE, HELGA BODDEKER,KARSTEN KRAMER, Determination of TraceElements in River-Water Using Total-ReflectionX-Ray Fluorescence, Spectrochimica Acta,vol.48B, no. 2, 207-215, 1993.3. KREGSAMER, P., Fundamental of Total

Reflection X-ray Fluorescence, SpectrochimicaActa, vol. 46B, no. 10, 1333-1340, 1991.

12. !UP AC, Nomenclature System for X-RaySpectroscopy, X-Ray Spectrometry, vol.20, 149-155, 1991.4. BERTIN, E. P., Principles and Practice of X-Ray

Spectrometric Analysis, 2 nd edition, Plenum

Press, New York, 1975. 13. IAEA, Analiytical Quality Control Services1994/1995, Intercomparison Runs ReferenceMaterials, IAEA, Vienna, 1994.5. IAEA, Operation Guide on Sampling, Storage and

Sample Preparation Procedures for XRFAnalysis on Environmental Materials, IAEA-TECDOC, IAEA, Vienna, 1996.

Tabel Hasil pengukuran SRM Soi/- 7 dan Orchard Leaves dengan tab\illg Mo

Soil 7 Orchard Leaves

Sertiflkat(ppm)

T erukur

(ppm)Deviasi

(%)Sertiflkat(ppm)

Terukur(ppm)

Deviasi(%)

Unsur

Ca 163000 161972,77 0,63Ti 3000 2966.80 1.11V 3000 2676,97 10,77Cr 60 66,12 10,19MIl 631 ttd -Fe 25700 25050,85 2,53Co ---Ni 26 ttd -Cu 11 ttd -

Zn 104 110,65 6,40Se 0.4 ttd -Sr 108 116,41 7,78

ttd = tidak terdeteksi

20900 18362,47 12,14------

2,6 2,80 7,8591 ttd -300 341,60 13,870.2 ttd -1.3 ttd12 ttd25 28,40 13,61---37 34,18 7,62

209

Risa/ah Pertemuan //miah Penelitian dan Pengembangan .'\O/ikasi /sotop dan Radiasi. 2001

Tabe12. Batas deteksi terendah (MDL) menggunakan tabung Mo dan W.

Tabung WTabung Mo

Unsur 3600 detik 7200 detik

(ppm) (ppm)V 0,0661 0,0246Cr 0,0444 0,0166

Mn 0,0346 0,0129Fe 0,0274 0,0102Co 0,0235 0,0088Ni 0,0300 0,0112Cu 0,0445 0,0166Zn 0,0436 0,0163

Unsur 7200 detik

(ppm)Ca 0,1514 0,0564Ti 0,1211 0,0451Cr 0,0670 0,0250Fe 0,0397 0,0148Zn 0,0233 0,0087Ga 0,0291 0,0109Se 0,0187 0,0070Sr 0,0139 0,0052 I !,Ba 0,6836 0,2548Pb 0,1134 0,0423-~ , ,

Tabel 3. Sertiflkat Standard Reference Materials Orchard Leaves.

Certified of constituent elements Trace elementsContent

Elements (wt .%)

Nitrogen N 2. 76:i: 0.05Calcium Ca 2.09 :i: 0.03Potassium K 1.47:i: 0.03Magnesium Mg 0.62 :i: 0.02Phosphorus P 0.21:i: 0.01Non certified valtles for trace constituent elements

-- , ContentElements (~g/g)

Iron Fe 300 :i: 20Manganese Mn 9 I :i: 4Sodium Na 82 :i: 6Lead Pb 45 :i: 3Strontium Sr 37 :i: IBoron B 33 :i: 3Zinc Zn 25 :i: 3Copper Cu 12 :i: IRubidium Rb 12:i: 1Arsenic As 10 :i: 2Antimony Sb 2.9:i: 0.3Chromium Cr 2.6 :i: 0.3Nickel Ni 1.3 :i: 0.2Molybdenum Mo 0.3:i: 0.1Mercury Hg 0.155 :i: 0.015Cadmium Cd 0.1:i: 0.01Selenium Se 0.08:i: 0.01Thorium Th 0.064 :i: 0.006Uranium U 0.029 :i: 0.005Bervllium Be 0.027:i: 0.010

~- Elements- Content (~g/g) -

Sulfur S 1900Chlorine CI 690Barium Ba 44Bromine Br 10Fluorine F 4Lithium Li 0.6Cobalt Co 0.2Iodine I 0.17Bismuth Bi 0.1Gallium Ga 0.08Cesium Cs 0.04Tellurium Te 0.01

210

Risalah Pettemuan Ilmiah Penelitian dan Pengembangan ,'fJlikasi Isotop don Radiasi, ZOO 1

Tabel 4. Sertifikat Standard Reference Materials Soil 7.

Certified concentration Non certified concentrationElement Concentration

Jig/gAntimony Sb 1.7Arsenic As 13.4Cerimn Ce 61Cesium Cs 5.4Chromimn Cr 60Cobalt Co 8.9Copper Cu 11Dysprosium Dy 3.9Europium Eu 1.0Hafnium Hf 5.1Holmimn Ho 1.1Lanthanum La 28Lead Pb 60Manganese Mn 631Neodymimn Nd 30Rubidimn Rb 51Samarimn Sm 5.1Scandium Sc 8.3Strontium Sr 108Tantalmn Ta 0.8Terbimn Tb 0.6Thorium Th 8.2Uranimn U 2.6Vanadimn V 66Ytterbimn Yb 2.4Yttrimn Y 21Zinc Zn 104Zirconimn Zr 185

Element Concentration

mgigAluminium Al 47Calcimll Ca 163Iron Fe 25.7Magnesium Mg 11.3Potassium K 12.1Silicon Si 180Sodium Na 2.4Titanium Ti 3.0Non certified of certain trace elements

EI t Concentration-.emen. Jlg/g

Bariwn Ba 157Bromine Br 7Cadmiwn Cd 1.3Fluorine F 480Gallium Ga 10Lithiwn Li 31Lutetium Lu 0.3Mercury Hg 0.04Molybdenwn Mo 2.5Nickel Ni 26Niobium Nb 12Phosphorus P 460Seleniwn Se 0.4

Gambar 1: Diagram spektrometri Total Reflection X-ray Fluorescence (11)

211

Risalah Pertemuan Ilmiah Penelilian dan Pengembangan Aplikasi Isolop dan Radiasi, ZtXJl

600

I-kImburan WL-linessoo

i~2~~

400 -

11300

CaFe

200 -

100

;-,~~o. ~ ..'- .!~::;:::==T==r==::;===;= ~

5 10 15 20 25 30

Energi (keV)

Gambar 2. Perbandingan spektrnm yang menggunakan dan tidak menggunakan cut off

Garnbar 3a. Sensitifitas dengan tabung Mo Gambar 3b. Sensitifitas dengan tabung W

212

Risalah Pertemuan /lmiah Penelitian dan Pengembangan Aplikasi lsotop dan Radiasi, 2(XJ 1

350, SrK..

DISKUSI

Dr. Made SumatmChristian

Penelitian ini dilakukan di Wina, apakah basiltraining tersebut telall dapat diterapkan pada PeraiatanXRF yang dipunyai oleh P3TIR ?

Apakah metode ini dapat mengukur unsur-unsurdengan nomor atom ringan ?

Yulizon Menry Yulizon MenryBisa, den.gan menggunakan tabung x-my sebagai

sumber pengeksitasi, metode ini dapat mendeteksi dan

menentukan kadar unsur dari nomor atom 14 (Silikon)sampai dengan nomor atom 92 (Uranium)

Untuk penerapan yang berhubungan denganmetode TXRF, belum bisa diterapkan karena XRF yangkita punyai menggunakan sumber isotop sebagaisumber pengeksitasi bukan tabung x-ray. Akan tetapipenerapan dengan membentuk contoh menjadi tipistelah kita lakukan.