PROSIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator don Proses BahanYogyakarta, 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. WasitoPustek Ake/erator dan Proses Bahan-BATAN Yogyakarta

ABSTRAK

PENENTUAN UNSUR Pb, Fe, Cd, DAN Cu DALAM IKAN TUNA DENGANMETODE SPEKTROMETRI SERAPAN A TOM (SSA) UNTUK UJI PROFISIENSI.Telah dilakukan penentuan kadar unsur Pb, Fe, Cd, dan Cu dalam cuplikan ikan tunadengan metode nyala spektrometri serapan atom untuk uji profisiensi. Cuplikandiperoleh dari Komite Akreditasi Nasional (KAN) Jakarta, terdiri dari 3 (tiga) macammasing-masing dengan kode KAN A, KAN B, dan KAN C, dan cuplikan blanko (KAN0). Kondisi optimum analisis unsur Pb, Fe, Cd, dan Cu dilakukan dengan mengukurserapan unsur pada panjang gelombang yang maksimum masing-masing unsur padaperubahan arus lampu, lebar celah, laju alir cuplikan, laju alir udara dan asetilen, dantinggi pembakar. Validitas metode uji ditunjukkan dengan perolehan kadar unsur Pb,Fe, Cd, dan Cu berada dalam rentang kadar dalam sertifikat Standard referencematerials (SRM) Bovine Liver buatan NBS, USA. Berdasarkan evaluasi danperhitungan yang telah dilakukan oleh Tim Uji Profisiensi (KAN), diperoleh kadarunsur Pb, Fe, Cd, dan Cu dalam cuplikan KAN A, KAN B, dan KAN C, berada padalevel memuaskan.

ABSTRACT

DETERMINA TION OF Pb, Fe, Cd, AND Cu ELEMENT IN TUNA FISH SAMPLES BYA TOMIC ABSORPTION SPECTROMETRY (AAS) METHOD TO PROFICIENCYTEST. The determination of Pb, Fe Cd, and Cu elements in tuna fish samples hasbeen caried out by flame atomic absorption spectrometry method for proficiency tests.The samples were obtained from National Accreditation Committee, Jakarta consistingof 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 weredone by measuring of absorbance of each element at maximum wavelength atdifference of current lamp, slit width, sample flow, air flow, acetylene flow, and heightof burner. The validity of method was proven by using standard references materialsBovine 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 ofproficiency test (KAN) showed that the content of Pb, Fe, Cd, and Cu element in KANA, KAN B, and KAN C samples are within the successful category.

PENDAHULUAN

Laboratorium kimia analitik di Pusat TeknologiAkselerator dan Proses Bahan (PT APB­BA TAN) telah memperoleh akreditasi dari KomiteAkreditasi Nasional (KAN). Untuk memperolehakreditasi (pengakuan formal), mutu laboratoriumharus memenuhi beberapa persyaratan sepertitertuang dalam persyaratan umum kompetensilaboratoriull1 penguji/kalibrasi. Salah satu

persyaratan yang harus dipenuhi oleh setiaplaboratorium penguji untuk mempertahankanakreditasi yang telah diperoleh adalah laboratorium

uji tersebut harus melakukan uji profisiensi/ujiperbandingan. Uji profisiensi adalah serangkaiankegiatan pengujian untuk mengidentifikasi unjukkerja laboratorium melalui cara uji banding antarlaboratorium. Uji profisiensi dilakukan dengan caramembandingkan hasil uji suatu contoh uji yang

Samiardjo, dkk. ISSN 1410 - 8178 43

PROSIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKA T NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator dan Proses BahanYogyakarta, 28 Agustus 2008

dilakukan dengan metode tertentu dalamlaboratorium uji, kemudian data hasil uji yangdiperoleh dibandingkan dengan metode lain dariberbagai laboratorium uji baik pemerintah maupunswasta di seluruh Indonesia. Program ujiprofisiensi, pelaksanaannya dilakukan oleh semualaboratorium uji, sedangkan yang melakukanevaluasi terhadap hasil uji dari masing-masinglaboratorium uji dapat dilakukan oleh KAN,institusi pemerintah ataupun oleh laboratorium ujiyang telah memperoleh akreditasi(I.2).

Spektrometer serapan atom dengan metodenyala merupakan salah satu alat uji yang ada dilaboratorium kimia analitik PT APB-BA TAN. Salah

satu cara untuk mengetahui unjuk kerja alat uji SSAadalah dengan mengikuti uji profisiensi di bawahkoordinasi KAN. Pada penelitian ini cuplikan residulogam dalam ikan tuna diperoleh dari KomiteAkreditasi Nasional (KAN), terdiri dari tiga macamcuplikan 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 denganmetode analisis nyala spektrometri serapan atom(SSA). Untuk memperoleh data hasil pengujianyang valid, diperlukan beberapa parameter yangharus diperhatikan pada analisis menggunakanmetode nyala SSA, antara lain kondisi optimumanal isis, preparasi cuplikan, kalibrasi alat uji, danvalidasi metode uji .. Validasi metode uji dilakukandengan melakukan analisis unsur Pb, Fe, Cd, danCu pada standard reference materials (SRM)Bovine Liver buatan NBS, USA. Metode ujidikatakan valid apabila hasil analisis yang diperolehberada dalam rentang kadar unsur yang ada dalamsertifikat SRM.

Program uji profisiensi KAN X/2007 kaliini diikuti oleh 22 laboratorium penguji di Indonesiadan Negara Cina, Filipina, India dan Korea,termasuk Laboratorium Kimia Analitik PT APB­

BATAN. Hasil uji profisiensi ini sangat pentingdalam penilaian unjuk kerja secara keseluruhansuatu laboratorium dan merupakan bahan

pertimbangan dalam pemberian, pemeliharaan,perpanjangan atau penundaan status akreditasi.Dengan demikian tujuan penelitian ini adalah untukmengetahui unjuk kerja metode nyala spektrometriserapan atom pada analisis unsur Pb, Fe, Cd, danCu dalam ikan tuna dalam rangka uji profisiensi.

BAHAN DAN TATA KERJA

Bahan

Dalam penelitian ini digunakan larutanspektrosol timbal nitrat, rerum nitrat, kuprum nitrat,dan cadmium nitrat, masing-masing buatan BDH

yang mempunyai kadar unsur Pb, Fe, Cu, dan Cdmasing-masing 1000 Jlg/ml, akuatrides buatanLaboratorium Kimia Analitik PT APB, 3 (tiga)macam cuplikan ikan tuna dan cuplikan blanko dariKAN, Jakarta.

Tata kerja

Penelitian dilakukan dengan menggunakanseperangkat alat spektrometer serapan atom AA 300P yang dilengkapi dengan GT A-96 dan PSC 56buatan Varian, Australia, peralatan dari gelas (Iabutakar 10 ml, gelas beker ukuran 25 ml), efTendorfukuran 10-100 JlI, dan 250-1000 Jll.

Kondisi optimum analisis unsur-unsur Pb, Fe,Cu, dan Cd.

Kondisi optimum analisis unsur-unsur Pb,Fe, Cu, dan Cd diperoleh dengan pengamatanserapan yang optimum pada panjang gelombangmaksimum masing-masing unsur pada setiapperubahan arus lampu, lebar celah, laju alir contohuji, laju alir udara, !aju alir asetilen, dan tinggipembakar, sedangkan konsentrasi larutan yangdiamati masing-masing 5 ppm.

Pembuatari kurva kalibrasi unsur Pb, Fe, Cu,dan Cd.

Dibuat 5 buah larutan campuran yangterdiri dari Pb, dan Fe konsentrasi masing-masing25 ppm, Cu, dan Cd masing-masing 5 ppm, HNOJ IN dan akuatrides sedemikian rupa sehinggakonsentrasi HNOJ dalam masing-masing larutancampuran tetap 0,1 N, sedangkan konsentrasi Pbdan 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 larutan standar Pb dan Fe

Kons. KonsVol.PbVol FeVol.HNOJVol airPb

Fe25 ppm25 ppmINul

ppm

ppm

0,50

0,50100 ul100 ul500 ul4300 ul

1,001,00200 ul200 ul500 ul4100 ul

1,501,50300 ul300 ul500 ul3900 ul

2,002,00400 ul400 ul500 ul3700 ul

2,502,50500 ul500 ul500 ul3500 ul

Tabel 2. Pembuatan larutan standar Cu dan Cd

Kons.

Vol.CuVol Vol airCu

5 ppmCd ul5

..0,\00,10100ui 100ui500 ul4300 ul

0,20

0,20200 ul 200 ul500 ul4100 ul

0,300,30300 ul 300 ul500 ul3900 ul

0,400,40400 ul 400 ul500 ul3700 ul

0,500,50500 ul 500 ul500 ul3500 ul

44 ISSN 1410 - 8178 Samiardjo, dkk

PROSIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator don Proses BahanYogvakarta, 28 Agustus 2008

Kadar

0.1

o

~.4ra

:&-.3Qj

'8.2

Larutan standar unsur Pb, Fe, Cu, dan Cd

yang dibuat seperti dilakukan pada Tabel I danTabel 2, diukur serapannya pada kondisi analisisyang optimum dari masing-masing unsur.Pembuatan kurva kalibrasi standar dilakukan

dengan membuat kurva kalibrasi antara konsentrasi

lawan serapan seperti disajikan pada Gambar I, danGambar 2 sebagai berikut :

0.6

0.5 J r = 0,99997Y = 0,1928 X +0,0292

Cd

22184

O,S

13,S

1,S6

4,5

14,5

Cu

32,!8S

.Q213,S

2,SO

4,5

13

Fe

2~35

0,2

13,5

2,47

4,S14

Pb

217

5

.!R.13,5

1,70

4,5

14

serapan atom menggunakan campuran bahan bakarudara dan asetilen. Untuk memperoleh validitasdata hasil uji, beberapa parameter yang perlumendapatkan perhatian seperti kondisi optimumanal isis, preparasi cuplikan, dan validasi metode uji.

Kondisi optimum analisis masing-masingunsur diperoleh dengan mengukur serapan yangoptimum pada panjang gelombang maksimummasing-masing unsur pada setiap perubahan lajualir udara dan asetilen, arus lampu, lebar celah, lajualir contoh uji, dan tinggi pembakar. Data kondisioptimum masing-masing unsur disajikan pada Tabel3 sebagai berikut :

Tabel 3.

RQJ1. ,nm2.

3.

4.

5.

6.

7.Analisis kadar Pb, Fe, Cu, dan Cd dalamcuplikan dan SRM bovine liver.

Analisis kadar unsur Pb, Fe, Cu, dan Cddalam cuplikan dan SRM bovine liver ditentukan

dengan metode kurva kalibrasi standar, yaitudengan mengukur serapan cuplikan dan SRMbovine liver, kemudian serapan yang diperolehdiintrapolasikan ke dalam kurva standar masing­masing unsur sehingga diperoleh konsentrasi regresimasing-masing unsur. Kadar unsur Pb, Fe, Cu, danCd dalam cuplikan ditentukan denganmenggunakan rumus :

CregresiXPXV

G

Cregres; = konsentrasi regresiP = faktor pengenceranV = volume pelarutanG = berat cuplikan.

Masing-masing larutan campuran diukurserapannya pada kondisi analisis yang optimummasing-masing unsur.

Preparasi cuplikan dan SRM Bovine Liver

Cuplikan ikan tuna dengan berat 5 gdituang ke dalam gelas beker 10 ml, ditambahkan Iml asam nit~at pekat kemudian dipanaskan di ataskompor pemanas sampai hampir kering, kemudianditambahkan akuatrides secara berulang sampaidiperoleh larutan yang jernih. Hasil pelarutansetelah dingin ditepatkan ke dalam labu takar 10 mlsampai batas tanda. Preparasi SRM Bovine Liverdilakukan dengan menimbang 0,2 g dimasukkandalam teflon born digester, dibasahi denganakuatrides 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 dalamgelas beker dan dipanaskan kembali di atas komporpemanas secara berulang dengan penambahanakuatrides. Hasil pemanasan setelah dingin dituangke dalam labu takar 10 ml dan ditepatkan denganakuatrides sampai batas tanda.

HASIL DAN PEMBAHASANo

Uji profisiensi/uji banding antarlaboratorium dilakukan selain untuk mengetahuiperformance dati instrumen spektrometer serapanatom, juga merupakan salah satu persyaratan yangharus dipenuhi oleh suatu laboratorium pengujiyang telah memperoleh akreditasi dari KAN. Pada

uji profisiensi saat ini parameter yang ditentukanadalah kadar unsur Pb, Fe, Cu, dan Cd dalam

cuplikan ikan tuna yang berasal dari KomiteAkreditasi Nasional, Jakarta. Analisis kadar unsur

Pb, Fe, Cu, dan Cd dalam cuplikan ikan tunadilakukan menggunakan metode nyala spektrometri

Gambar I.Kurva kalibrasi standar Pb dan Fe

Berdasarkan pada Gambar I, dan Gambar 2diperoleh kurva kalibrasi standar unsur Pb, Fe, Cu,dan Cd yang linier dengan harga regresi linier

masing-masing mendekati I. Kurva kalibrasi yangdiperoleh kemudian digunakan untuk menentukankadar masing-masing unsur dalam cuplikan, yaitudengan cara mengintrapolasikan serapan cuplikanyang diperoleh ke dalam masing-masing kurvakalibrasi standar unsur, sehingga akan diperolehkonsentrasi regresi masing-masing unsur

Samiardjo, dkk. ISSN 1410 - 8178 45

PROSIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKA T NUKLIR

Puset Teknologi Akseleretor den Proses Behen

Vogvakarta, 2S Agustus 2009

0.7

S

0.6

e

0.5

r

0.4a

0.3p

0.2a

0.1n 0

o 0.1 0,2 0,3 0.4 0.5Konsentrasi Cu dan Cd (ppm)

KAN B, dan KAN C adalah yang terendah.Berdasarkan perhitungan yang dilakukan tim ujiprofisiensi (KAN X/2007) kadar Pb, Fe, Cd, dan Cuyang diperoleh menggunakan metode uji nyalasera pan atom mempunyai akurasi (ketepatan) danpresisi (ketelitian) yang tinggi dan berada pada levelyang memuaskan, sedangkan pada cuplikan blanko(KAN D) tidak dilakukan evaluasi secara statistik.

Tabel5. Data hasil uji unsur Pb, Fe, Cd, dan Cudalam cuplikan ikan tuna.

Gambar 2. Kurva kalibrasi standar Cu dan Cd

Untuk memperoleh validitas metode uji,dilakukan analisis terhadap SRM Bovine Liverbuatan NBS, USA. Hasil analisis unsur yang

diperoleh kemudian dibandingkan dengan kadarunsur yang ada dalam sertifikat SRM. Hasil validasimet ode uji, dan akurasi disajikan pada Tabel 4.

1.2.

3.

4.

Pb

Fe

Cu

Cd

179,2 ± 9,7

161,1 ± 3,2

0,49 ± 0,04

Akurasi

2,60

0,7

2,0

Kode UnsurRerata kadarHasil uii I rofisiensiContoh

unsur (ppm)akurasipresisi

KANA

Pb89,79memuaskanmemuaskan

Fe101,92memuaskanmemuaskan

Cu89,23memuaskanmemuaskan

Cd86,83memuaskanmemuaskan

KAN B

Pb46,93memuaskanmemuaskanFe

58,40memuaskanmemuaskanCu

47,97memuaskanmemuaskan

Cd43,17memuaskanmemuaskan

KANC

Pb21,32memuaskanmemuaskanFe

21,71memuaskanmemuaskan

Cu21,50memuaskanmemuaskan

Cd21,20memuaskanmemuaskan

Berdasarkan Tabel 4 diperoleh hasilanalisis unsur Fe, Cd, dan Cu dalam SRM BovineLiver berada pada rentang konsentrasi yang adadalam sertifikat. Sedangkan kadar unsur Pb dalamSRM Bovine Liver sangat rendah (0,129 ± 0,004ltg/g). sehingga metode nyala spektrometri serapanatom tidak mampu untuk mendeteksi.

Setelah diperoleh validitas metode uji,kemudian diterapkan untuk analisis logam Pb, Fe,Cd, dan Cu pada cuplikan ikan tuna yang berasaldari KAN. Teknik pengukuran kadar unsur Pb, Fe,Cd, dan Cu menggunakan teknik kurva kalibrasistandar yaitu dengan cara mengukur serapanmasing-masing unsur dalam cuplikan, kemudianserapan yang diperoleh diintrapolasikan ke dalamkurva kalibrasi standar unsur, sehingga akandiperoleh konsentrasi regresi masing-masing unsur.Kadar un sur Pb, Fe, Cd, dan Cu dalam cuplikanikan tuna yang diperoleh, kemudian dikirimkan ke

Tim Uji Profisiensi (KAN) untuk dilakukanevaluasi 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, KANB, dan KAN C, terdeteksi unsur Pb, Fe, Cd, dan Cu,sedangkan pada cuplikan blanko (KAN D) kadarunsur Pb, Fe, Cd, dan Cu adalah O. Kadar Fe dalamcuplikan KAN A, KAN B, dan KAN C adalah yangtertinggi dan kadar Cd dalam cuplikan KAN A,

KESIMPULAN

Dalam cuplikan ikan tuna masing-masingkode KAN A, KAN B, dan KAN C terdeteksiunsur-unsur Pb, Fe, Cd, dan Cu, dengan kadar Fe

dalam 3 macam cuplikan adalah teringgi, sedangkankadar Cd dalam 3 macam cuplikan adalah yangpaling rendah. Kadar unsur-unsur Pb, Fe, Cd, danCu dalam cuplikan blanko dengan kode KAN Dtidak terdeteksi.

Berdasarkan perhitungan yang telahdilakukan Tim Uji Profisiensi (KAN), hasil ujikadar Pb, Fe, Cd, dan Cu dalam 3 macam cuplikanmempunyai akurasi dan presisi pada levelmemuaskan, sedangkan pada cuplikan D (blanko)tidak dilakukan pengolahan data statistisk.

DAFTAR PUSTAKA

I. Anonim, Persyaratan Umum KompetensiLaboratorium Penguji dan LaboratoriumKalibrasi, 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

Liver, NBS, Gaithersburg, 1991.

46 ISSN 1410-8178 Samiardjo, dkk

PROSIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKA T NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator don ProsesBahanYogyakarta, 28 Agustus 2008

TANYA JAWAB

Dwi Purnomo:';.. Hasil uji melebihi ambang batas, dikatakan

memuaskan?

Samiardjo:

~ Hasi/ uji memang me/ebihi ni/ai ambang batasyang diijinkan, /api cup/ikan dari KAN un/ukmenguji kinerja /abora/orium pengujisehingga mungkin cup/ikan memang ditambahunsur-unsur yang diana/isis sehingga ana/isisyang dipero/eh ordernya ppm

Samiardjo, dkk. ISSN 1410 - 8178 47