1

BAB I. PENDAHULUAN

I.1 Latar belakang

Krom ( Cr ) merupakan salah satu unsur yang keberadaannya di lingkungan

perlu dikendalikan mengingat sifatnya yang dapat mempengaruhi terhadap kesehatan

manusia serta makhluk hidup lainnya. Sifat yang dimiliki krom adalah unik bergantung

pada spesinya. Dilaporkan bahwa Cr (III) bermanfaat dalam proses metabolisme

glukosa, lemak dan protein pada makhluk hidup. Akan tetapi Cr(VI) merupakan

oksidator kuat dan bersifat sangat toksik serta karsinogenik(1).

Akhir-akhir ini dengan semakin meningkatnya kesadaran masyarakat terhadap

masalah lingkungan, kadar logam krom dalam tekstil dan produk tekstil (TPT) pun

dibatasi. Keberadaan krom dalam TPT diperkirakan berasal dari bahan kimia dan zat

warna yang digunakan dalam proses pencelupan. Dalam Ökotex Standard 100, yaitu

suatu persyaratan kriteria ekolabel tekstil dan produk tekstil dari negara Jerman telah

menetapkan bahwa kandungan krom total dalam TPT untuk bayi tidak boleh melebihi

1 mg/Kg, dan TPT untuk keperluan lainnya maksimum 2 mg/Kg, sedangkan kadar

Cr(VI) dibatasi maksimum 0,5 mg/kg(5). Dalam Ökotex Standard 200 yaitu standar

lainnya yang mengatur ketentuan metode analisis yang harus digunakan untuk

pengujian kriteria ekolabel TPT, telah ditetapkan bahwa penentuan kadar logam dalam

TPT termasuk logam Cr harus dilakukan dengan cara mengekstraksi contoh tekstil

menggunakan larutan keringat asam buatan dan penentuannya secara spektrometri

serapan atom(6). Namun demikian metode tersebut tidak dijelaskan secara rinci.

Oleh karena kandungan Cr (VI) dalam TPT diperkirakan dalam jumlah renik,

maka dalam analisisnya perlu melalui proses pemisahan dan prakonsentrasi terlebih

dahulu agar dapat dilakukan penentuannya secara spektrometri serapan atom. Dengan

maksud untuk mempermudah serta mempersingkat waktu pengerjaan analisis, pada

penelitian ini dilakukan proses pemisahan dan prakonsentrasi Cr (VI) dalam contoh

tekstil dengan cara kopresipitasi menggunakan zat pengkompleks APDC dan nikel

sebagai pembawa (carrier). Terhadap endapan kompleks yang terjadi dilakukan

proses penyaringan dan pelarutan kembali menggunakan asam nitrat pekat. Penentuan

kadar krom dalam contoh uji dilakukan secara spektrometri serapan atom tungku

karbon (SSATK).

2

I.2 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah mengembangkan metode analisis Cr (VI) dalam

contoh tekstil dengan cara prakonsentrasi menggunakan kombinasi amonium

pirolidin ditiokarbamat (APDC) dan Ni serta penentuannya secara spektrometri

serapan atom tungku karbon (SSATK).

3

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Logam krom ( Cr ) dalam tekstil

Secara alamiah krom dapat ditemukan dalam batuan, tanah, debu vulkanik,

binatang dan tumbuhan. Krom di lingkungan umumnya dalam bentuk Cr (0), Cr (III)

dan Cr(VI). Keberadaan krom di lingkungan sebagian besar berasal dari limbah

industri seperti industri baja, elektroplating, industri yang melakukan proses tanning,

industri kimia, pencelupan tekstil dan lain-lain. Tingkat oksidasi krom yang penting

adalah +3 dan +6. Kedua spesi krom tersebut mempunyai sifat dan dampak yang

berbeda terhadap kesehatan manusia. Cr (III) dalam jumlah besar dapat mempengaruhi

berbagai reaksi enzimatis dan dapat bereaksi dengan zat organik, namun demikian

dilaporkan bahwa krom (III) dalam jumlah kecil diperlukan oleh makhluk hidup

dalam proses metabolisme glukosa, lemak dan protein. Cr(VI) yang bersifat sebagai

oksidator kuat dapat merusak jaringan sel dan bersifat toksik dan karsinogenik(1).

Environtmental Protection Agency (EPA) telah menetapkan bahwa kadar krom total

dalam air minum adalah 2,5 µg/L. Dilaporkan pula dalam www.osha.gov bahwa

kontak kulit dengan senyawa Cr(VI) tertentu dapat menyebabkan penyakit kulit dan

pada beberapa orang yang sensitif dapat menyebabkan reaksi alergik. Penelitian

terhadap binatang diketahui Cr(VI) dapat meningkatkan resiko kanker paru-paru.

Adanya logam krom dalam tekstil kemungkinan berasal dari bahan kimia yang

digunakan dalam proses tekstil maupun sebagai zat pengotor (impurities) yang

terkandung dalam bahan kimia tersebut. Senyawa krom di industri tekstil terutama

digunakan dalam proses pencelupan yang menggunakan zat warna direk dan zat warna

mordan. Dalam proses pencelupan kain dengan zat warna direk, krom dalam bentuk

senyawa dikromat digunakan untuk fiksasi zat warna tersebut pada serat kain,

sedangkan dalam pencelupan dengan zat warna mordan krom digunakan dalam bentuk

garam Cr(III). Salah satu contoh zat warna direk adalah Congo Red ( C.I. Direct red

28), sedangkan contoh zat warna mordan adalah Eriochrome Black T ( C.I Mordant

Black 11 ) masing-masing memiliki rumus molekul seperti pada Gambar II.1. Zat

warna direk adalah zat warna azo yang mengandung gugus sulfonat, namun demikian

afinitasnya terhadap serat selulosa kecil dibanding dengan zat warna asam atau basa.

Hasil pencelupan kain katun dengan zat warna direk memiliki ketahanan terhadap

pencucian yang kurang baik, sehingga dalam prakteknya memerlukan perlakuan

setelah proses pencelupan menggunakan garam elektrolit yang disebut dengan proses

fiksasi. Garam yang biasa digunakan adalah tembaga sulfat atau senyawa dikromat.

Pada proses fiksasi atom oksigen pada gugus OH dalam zat warna akan membentuk

kompleks dengan logam yang berasal dari garam elektrolit, menyebabkan ukuran

molekul zat warna menjadi lebih besar dan kurang larut dalam air, sehingga tahan

luntur terhadap pencucian menjadi meningkat . (2-3)

Congo Red Eriochrome Black T

( C.I. Direct red 28) ( C.I Mordant Black 11 )

Gambar II.1 Struktur zat warna direk dan mordan

Di samping berasal dari bahan kimia yang digunakan dalam proses tekstil,

keberadaan krom dalam tekstil juga dapat berasal dari pengotor zat warna. Zat warna

tekstil yang digunakan memiliki kualitas teknis sehingga terdapatnya pengotor dalam

zat warna termasuk logam-logam berat sangat dimungkinkan. Hal ini ditegaskan

sebagaimana yang tercantum dalam kriteria ekolabel Uni-Eropa yang

mempersyaratkan penggunaan zat warna yang memiliki kadar pengotor logam-logam

berat dalam jumlah tertentu. Dalam ekolabel tersebut ditetapkan kadar Cr dalam zat

warna yang digunakan dalam proses tekstil maksimum 100 ppm(4).

II.2 Prakonsentrasi krom

Berbagai teknik dapat digunakan dalam penentuan logam krom renik dalam

air. Analisis instrumental secara langsung biasanya sulit dilakukan dikarenakan adanya

kemungkinan gangguan matriks contoh yang dapat mempengaruhi hasil analisis serta

konsentrasi krom dalam contoh yang sangat rendah mendekati atau bahkan jauh di

bawah limit deteksi alat/instrumen yang digunakan. Untuk mengatasi masalah tersebut,

proses pemisahan dan prakonsentrasi perlu dilakukan. Teknik prakonsentrasi dapat

dilakukan dengan beberapa cara seperti ekstraksi pelarut, pertukaran ion, ekstraksi fasa

padat dan kopresipitasi.

4

5

Proses spesiasi dan prakonsentrasi Cr (VI) dapat dilakukan dengan

menggunakan zat pengompleks amonium pirolidinditiokarbamat (APDC), kemudian

diekstraksi dengan menggunakan pelarut metil isobutil keton (MIBK). Penentuan

Cr(VI) dilakukan langsung dari ekstrak secara spektrometri serapan atom tungku

karbon (SAATK), sedangkan Cr (III) ditentukan dari selisih antara kadar krom total

dan Cr (VI). Kondisi reaksi pembentukan kompleks antara Cr(VI) dan APDC

diketahui optimum pada pH 3,5. Limit deteksi untuk Cr (III) dan Cr (VI) adalah

0,3 µg/L(7).

Spesi Cr (III) dapat diprakonsentrasi menggunakan teknik pertukaran ion.

Kelebihan dari teknik ini adalah kolom resin yang dipakai dapat digunakan berulang-

ulang, sedangkan kekurangannya adalah sering terjadi masalah ketika proses desorpsi

lambat sehingga diperlukan modifikasi secara kimia terhadap resin tersebut. Resin

penukar ion yang secara luas digunakan adalah amberlit XAD, karena resin tersebut

mempunyai sifat adsorpsi dan kemurnian yang baik. Resin amberlit XAD-16 dalam

penelitian spesiasi beberapa logam berat termasuk di dalamnya Cr (III) diperoleh hasil

recovery Cr (III) mencapai ≥ 95 % dengan limit deteksi 0,008 µg/mL(8).

Prakonsentrasi Cr (III) juga dapat dilakukan dengan cara kopresipitasi yakni

didasarkan pada pembentukan senyawa kompleks yang dapat mengendap. Sebagai

kopresipitan biasanya digunakan senyawa hidroksida unsur tanah jarang seperti

galium, indium, scandium, terbium. Telah dilaporkan bahwa terbium mempunyai

kemampuan sebagai kopresipitan yang baik untuk analisis Cr (III), Cu(II) dan

Pb(II)(9). Percobaan yang dilakukannya adalah dengan cara mencampurkan contoh

analit dengan larutan terbium hidroksida dalam gelas kimia pada beberapa variasi pH.

Endapan yang terjadi dipisahkan dan dilarutkan dengan asam nitrat 0,85 M. Larutan

hasil prakonsentrasi kemudian ditentukan secara spektrometri serapan atom tungku

karbon. Diperoleh hasil bahwa recovery Cr(III) mencapai hampir 100 % pada pH 8,4 –

10,8 dan limit deteksinya diketahui sebesar 0,3 µg/L. Dilaporkan pula bahwa adanya

terbium hingga 7 g/L dalam contoh uji tidak mengganggu dalam penentuan analit.

Peneliti lainnya telah berhasil melakukan percobaan kopresipitasi Cr (III) dalam contoh

air alam menggunakan kopresipitan kombinasi kompleks Pd/8-quinolinol/asam tannic

dan penentuannya secara spektrometri serapan atom tungku karbon(10). Ditemukan

bahwa kondisi kopresipitasi optimum terjadi pada pH 5,1 - 5,3. Limit deteksi untuk

Cr(III) adalah 20 ng/L untuk 300 mL contoh air yang digunakan.

6

Teknik prakonsentrasi lainnya adalah ekstraksi fasa padat. Pada umumnya

teknik ini didasarkan pada sifat adsorpsi analit pada kolom adsorben seperti C18 ,

alumina aktif, selulosa Cellex T, dan politetrafluoroetilen (PTFE). Dengan teknik

ekstraksi fasa padat telah berhasil dilakukan prakonsentrasi Cr(VI) menggunakan

kolom politetrafluoroetilen (PTFE)(11). Pertama-tama contoh analit dicampurkan

dengan larutan APDC pada berbagai variasi pH, kemudian khelat Cr-PDC dilewatkan

ke dalam kolom PTFE. Proses elusi dilakukan dengan menggunakan pelarut MIBK

dan eluat secara langsung dialirkan masuk ke dalam sistem nyala spektrometer serapan

atom. Dilaporkan bahwa kurva kalibrasi linear terjadi pada rentang konsentrasi 1 – 40

µg/L dan limit deteksinya adalah 0,8 µg/L. Standar deviasi relatif 3,2 % pada

konsentrasi 20 µg/L.

Zat pengkompleks amonium pirolidin ditiokarbamat (APDC) yang mempunyai

rumus kimia C5H9NS2. NH3 telah dikenal secara luas sebagai zat pengkomplek yang

dapat digunakan dalam analisis logam berat renik seperti Pb, Ni, Cu, Sn, Co, Cd, Mn,

Zn dan Cr . Dilaporkan bahwa Cr(VI) dalam air dapat bereaksi cepat dengan APDC

menjadi Cr(III) dan segera membentuk komplek Cr-PDC pada kondisi pH asam dan

temperatur kamar. Sedangkan Cr(III) dengan APDC pada kondisi yang sama bereaksi

lambat, hal ini disebabkan karena Cr(III) dalam air berada dalam keadaan terhidrasi

sangat kuat sehingga sulit membentuk kompleks dengan APDC. Dengan demikian

APDC dapat digunakan dalam spesiasi logam Cr(VI) dan Cr(III) dalam air. Lebih

jauh telah diketahui bahwa APDC memiliki sifat lebih stabil pada pH rendah

dibandingkan dengan natrium dietilditiokarbamat (DDTC). Pada pH rendah DDTC

mudah terdekomposisi. Hasil karakterisasi menggunakan kromatografi lapis tipis,

difraksi sinar-X, spektroskopi IR dan spektrometri massa yang dilakukan

menunjukkan bahwa hasil reaksi Cr(VI) dengan APDC pada pH asam adalah dua

bentuk kompleks yakni Cr(PDC)3 dan Cr(PDC)2(OPDC) sebagai produk utamanya(12).

II.3. Spektrometri serapan atom tungku karbon (SSATK)(13)

Pada prinsipnya mekanisme spektrometri serapan atom tungku karbon sama

dengan pada spektrometri serapan atom nyala, yang membedakan adalah proses

pengatoman terjadi pada tabung karbon yang terpanasi oleh arus listrik secara

terprogram. Sumber sinar dengan intensitas Io dipancarkan mengarah ke lorong tabung

karbon yang mengandung uap atom analit dalam keadaan dasar (ground state).

Intensitas sinar akan berkurang dikarenakan sebagian terabsorpsi oleh atom-atom

7

analit ( I ). Jumlah sinar yang terserap ditentukan dengan cara membandingkan I

terhadap Io. Absorban merupakan karakteristik sinar yang terabsorpsi dinyatakan

secara matematika sebagai A = log ( Io/I ). Hubungan absorban dengan konsentrasi

analit mengikuti hukum Beer’s.

A = a b c

Dimana a = koefisien absorpsi

b = panjang sel absorpsi yang terlewati cahaya

c = konsentrasi analit.

Pada spektrometri serapan atom tungku karbon sinyal yang teramati bergantung

pada massa, bukan pada konsentrasi. Sehingga sensitivitasnya dinyatakan dengan “

karaktristik massa” ( mo ). Karakteristik massa analog dengan karakteristik konsentrasi

pada spektrometri serapan atom nyala, yakni massa analit dalam pikogram yang

diperlukan untuk menghasilkan sinyal tinggi puncak sebesar 0,0044 absorban atau

sinyal luas puncak sebesar 0,0044 absorban.detik (A-s ).

Volume sampel ( µL ) x Konsentrasi sampel ( µg/L ) x 0,0044 A-s mo = -------------------------------------------------------------------------------- Luas puncak ( A-s ) Sistem tungku karbon pada spektrometri serapan atom dibangun oleh tiga

komponen utama yaitu unit pengatoman (atomizer), sumber daya listrik

( power supply ) dan unit pemograman. Unit pengatoman sebagaimana tampak pada

Gambar II.2 pada dasarnya terdiri atas tabung karbon, penghubung listrik ( electrical

contact ), sistem pendingin dan pengaturan aliran gas inert. Tabung karbon merupakan

elemen pemanas dimana terjadi proses pengatoman analit logam. Kedua ujung tabung

karbon ditutup dengan jendela kwarsa. Lorong tabung karbon tersebut diarahkan lurus

terhadap sinar datang. Ketika tabung karbon mengalami pemanasan, gas inert argon

mengalir di sekelilingnya. Fungsi dari aliran gas argon adalah untuk mencegah

terjadinya proses oksidasi terhadap tabung karbon ketika terjadi proses pemanasan.

Aliran gas argon terbagi dua yakni aliran gas argon eksternal dan internal. Aliran gas

argon eksternal melindungi tabung karbon bagian luar, sedangkan aliran gas argon

internal mengalir ke lorong tabung karbon dan alirannya dapat diatur. Pada saat proses

pengatoman analit berlangsung, aliran gas argon internal ini dihentikan agar waktu

tinggal uap atom analit logam dalam tabung karbon menjadi maksimal. Penghubung

arus listrik berfungsi mengalirkan arus listrik di sepanjang tabung karbon, sehingga

tabung karbon menjadi panas menyala, sedangkan suatu sistem pendingin digunakan

untuk mendinginkan penghubung arus listrik tersebut.

Gambar II.2 Tungku karbon longitudinal

Sumber daya listrik dan pemograman melakukan fungsi pengaturan terhadap

daya listrik, temperatur, aliran gas inert dan spektrometer, sehingga proses pemanasan

sampel sesuai dengan yang diinginkan.

Beberapa mikro liter contoh disuntikkan melalui lubang kecil yang terdapat di

bagian tengah atas tabung karbon. Pengaliran arus listrik secara terprogram terhadap

tabung karbon menyebabkan contoh analit logam terpanasi dan akhirnya terjadi proses

pengatoman. Uap atom logam kemudian akan mengabsorpsi sebagian intensitas sinar

yang datang dari sumber sinar dan spektrometer mencatat absorban yang dihasilkan.

II.3.1 Tahapan program pemanasan pada tungku karbon

Larutan contoh yang telah disuntikkan ke dalam sistem tungku karbon akan

mengalami beberapa tahap proses pemanasan secara terprogram selama berada di

dalam tungku karbon. Tahap-tahap proses pemanasan yang terjadi meliputi proses

8

pengeringan, pirolisis, pengatoman, dan terakhir tahap pembersihan tungku karbon.

Contoh tahap-tahap proses pemanasan tungku karbon dapat dilihat pada Gambar II.3.

2500

9

2000

º C

1500

1000

500

0

Atomisasi

Pirolisis

Pengeringan

Waktu

Gambar II.3 Contoh tahap-tahap proses pemanasan tungku karbon

Tahap proses pengeringan umumnya dilakukan pada temperatur 100 – 120 ºC

selama kurang dari satu menit. Untuk mencapai temperatur tersebut, proses pemanasan

berlangsung secara bertahap ( ramp ), sehingga percikan contoh dapat dicegah. Selama

proses pengeringan, gas argon internal dialirkan secara maksimal sebesar 250 – 300

mL/menit agar uap pelarut contoh terdorong keluar dari tabung karbon.

Tahap pirolisis atau kadang-kadang disebut sebagai proses pengabuan

bertujuan untuk menguapkan komponen matriks organik dan anorganik yang

terkandung dalam contoh. Temperatur yang dipilih untuk proses pirolisis bergantung

pada sifat matriks dan analit, biasanya temperatur dinaikkan setinggi mungkin namun

tetap masih di bawah temperatur menguapnya analit. Pada tahap ini gas argon internal

tetap mengalir seperti pada proses pengeringan dengan maksud agar uap matriks

terdorong ke luar dari tabung karbon.

Tahap pengatoman bertujuan untuk pembentukan uap atom analit.

Temperatur pengatoman berbeda untuk setiap analit logam. Temperatur tabung karbon

dinaikkan dengan cepat. Perlu diperhatikan bahwa temperatur pengatoman jangan

terlampau tinggi, karena hal ini dapat mempersingkat waktu tinggal uap atom analit

dalam tabung karbon dan menurunkan sensitivitas. Di samping itu penggunaan

temperatur pengatoman yang terlampau tinggi dapat memperpendek umur tabung

karbon.

Tahap pembersihan dimaksudkan untuk menghilangkan residu contoh yang

kemungkinan tertinggal dalam tabung karbon. Temperatur yang digunakan pada tahap

ini biasanya lebih tinggi dari temperatur tahap pengatoman. Proses pembersihan tidak

boleh terlampau lama karena dapat memperpendek umur tabung karbon.

II.3.2 Profil signal pada tungku karbon

Dalam spektrometri serapan atom nyala, signal absorpsi keadaannya steady

sehingga absorban yang teramati konstan selama proses penyedotan larutan contoh ke

dalam nyala berlangsung. Akan tetapi tidak demikian halnya dalam spektrometri

serapan atom tungku karbon, pembentukan atom analit berlangsung pertama-tama

meningkat kemudian menurun, sehingga signal yang terjadi berbentuk puncak yang

merefleksikan populasi atom analit terhadap waktu proses pengatoman seperti pada

Gambar II.4. Luas puncak sebanding dengan jumlah atom analit dalam larutan contoh

yang disuntikkan ke dalam tungku.

Gambar II.4 Profil signal serapan atom tungku karbon

10

11

BAB III. METODOLOGI PENELITIAN

III.1 Peralatan

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

- Spektrometer serapan atom ( Perkin-Elmer tipe Aanalyst 100 )

- Tungku karbon ( Perkin-Elmer HGA-800 )

- pH meter ( Schott-Handylab 1 )

- Pengaduk magnet ( Magnetic stirrer )

- Filter membran selulosa asetat ( Whatman Φ 47 mm, pori 0,45 µm )

- Alat filtrasi dan pompa vakum ( Millipore )

- Alat pemurnian aquades Nanopure ( USF-Elga )

- Pemanas listrik ( Hot plate )

- Alat gelas ( labu ukur, beaker glass, pipet dan lain-lain)

- Pipet mikro volume 20-200 µL, 100-1000 µL

III.2 Bahan-bahan

Bahan-bahan kimia yang digunakan dalam penelitian ini berkualitas pro analisis

(pa) produk Merck dan Sigma-Aldrich sebagai berikut :

- Amonium pirolidinditiokarbamat (APDC)

- Kalium dikromat ( K2Cr2O7 )

- Kromium triklorida ( CrCl3 .6H2O )

- Magnesium nitrat ( Mg(NO3)2 . 6H2O )

- Nikel nitrat ( (Ni(NO3)2.6H2O )

- Kalium hidrogenftalat

- L-Histidin monoklorida monohidrat ( C6H9O2N3.HCl.H2O )

- Natrium dihidrogen fosfat dihidrat ( NaH2PO4.2H2O ).

- Natrium klorida ( NaCl )

- Natrium hidroksida ( NaOH )

- Asam klorida ( HCl )

- Aquades

III.3 Lokasi penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Penelitian Lingkungan Balai Besar

Tekstil Departemen Perindustrian, Jl. Ahmad Yani Bandung No. 390 Bandung.

III.4 Diagram alir penelitian

III.4.1 Penentuan kondisi percobaan

--- -

pH Larutan

---

Jumlah volumlarutan APDC

-

---

----

Variasi konsentrasi

larutan Cr(VI)

Jumlah volumlarutan Ni

100 mL larutan Cr(VI) 50 µg/L pH larutan divariasikan 2 – 8 ditambah 1 mL larutan APDC 3 g/L disaring

e

100 mL larutan Cr(VI) 50 µg/L pH larutan optimum ( pH 4 ) larutan APDC 3 g/L divariasikan 2 – 6 mL

e

100 mL larutan Cr(VI) 50 µg/L pH 4 ditambah 5 mL larutan APDC 3 g/L volume larutan Ni 1 g/L divariasikan0,1 – 0,8 mL

100 mL variasi konsentrasi larutan Cr(VI) 5 - 40 µg/L

pH 4 ditambah 5 mL larutan APDC 3 g/L 0,3 mL larutan Ni 1 g/L

12

III.4.2 Prakonsentrasi dan penentuan Cr(VI) dalam contoh tekstil

Sampel kain

-

Ekstrak

-

-

Filtrat yang men

endapan

-

Larutan

-

III.5 Pembuatan larutan

- Larutan induk Cr(VI) 1000 mg/L

0,283 gram K2Cr2O7 dilarutkan denga

- Larutan induk Cr(III) 1000 mg/L

0,5125 gram CrCl3. 6H2O dilarutkan d

- Larutan Mg(NO3)2 0,5 g/L

0,058 gram Mg(NO3)2 .6H2O dilarutka

- Larutan Ni 1 g/L

0,4953 gram Ni(NO3)2.6H2O dilarutka

- Larutan amonium pirolidin ditiokarbam

Diekstraksi dengan 100 mL larutan keringatbuatan pH 5,5

Pada kondisi optimum direaksikan dengan larutan APDC 3 g/L dan Ni 1g/L.

Filtrasi endapan dengan filter selulosa asetat 0,45 µm

gandung

Dilarutkan dengan 2 mL HNO3 pekat panasdan diencerkan dengan aquades hingga volume 10 mL

Penentuan Cr secara spektrometri serapan tungku karbon

n aquades di dalam labu ukur 100 mL.

engan aquades di dalam labu ukur 100 mL.

n dengan aquades di dalam labu ukur 100 mL.

n dengan aquades dalam labu ukur 100 mL.

at (APDC) 3 g/L

13

14

0,3 gram APDC dilarutkan dengan aquades dalam labu ukur 100 mL. Larutan ini

dibuat pada saat ketika hendak digunakan ( larutan segar ).

- Larutan bufer ftalat pH 4

1,0209 gram kalium hidrogen ftalat dilarutkan dengan 50 mL aquades, kemudian pH

larutan ditepatkan hingga pH 4 dengan menggunakan larutan HCl 0,1M dan

diencerkan dengan aquades hingga tanda batas labu ukur 100 mL.

- Larutan keringat buatan pH 5,5(14)

Ke dalam labu ukur 1 liter dimasukkan masing-masing 0,5 gram L-histidin

monoklorida monohidrat (C6H9O2N3.HCl.H2O), 5 gram NaCl dan 2,2 gram Na-

dihidrogen ortofosfat dihidrat (NaH2PO4.2H2O) kemudian dilarutkan dengan

aquades. Larutan ditepatkan pHnya hingga 5,5 menggunakan larutan NaOH 0,1 M

dan diencerkan dengan aquades hingga tanda batas labu ukur.

III.6 Prosedur percobaan

III.6.1 Penentuan kondisi percobaan

Variabel kondisi percobaan prakonsentrasi Cr(VI) yang ditentukan meliputi

pH optimum larutan, jumlah pemakaian larutan APDC, jumlah pemakaian larutan Ni,

dan rentang konsentrasi larutan Cr(VI). Penentuan Cr dalam larutan dilakukan secara

spektrometri serapan tungku karbon dengan kondisi operasional seperti tertera pada

Tabel III.1

Tabel III.1 Kondisi operasi tungku karbon

Tahap Temperatur (º C)

Ramp (detik )

Tahan (detik )

Aliran Argon

( ml/menit) 1 120 10 50 250 2 1650 1 30 250 3 20 1 15 250 4 2500 0 5 0 5 2600 1 5 250

III.6.1.1 Penentuan pH optimum

Ke dalam beberapa gelas piala dimasukkan masing-masing 100 mL larutan

Cr(VI) 50 µg/L dan dilakukan pengaturan variasi pH larutan 1 – 8 dengan penambahan

larutan HCl 0,1 M atau larutan NaOH 0,1 M. Kemudian ke dalam masing-masing

15

gelas piala tersebut dimasukkan 1 mL larutan APDC ( 3 g/L) dan dilakukan proses

pengadukan diatas pengaduk magnet (magnetic stirrer) selama 5 menit. Larutan

selanjutnya disaring dengan menggunakan filter selulosa asetat 0,45 µm dengan

kecepatan 25 mL/menit. Filter selulosa asetat yang telah digunakan dipindahkan ke

dalam gelas piala dan ditambahkan 2 mL HNO3 pekat kemudian dibiarkan hingga

filter larut. Larutan dipindahkan ke dalam labu ukur 100 mL kemudian ditambahkan 1

mL Mg(NO3)2 ( 0,5 g/L ) dan diencerkan dengan aquades hingga tanda batas labu

ukur. Larutan diukur absorbansinya menggunakan spektrometer serapan atom tungku

karbon.

III.6.1.2 Penentuan jumlah larutan APDC yang ditambahkan

Ke dalam beberapa gelas piala dimasukkan masing-masing 100 mL larutan

Cr(VI) 50 µg/L, 5 mL larutan bufer pH 4, dan sejumlah variasi volum ( 2 – 6 mL )

larutan APDC ( 3 g/L) kemudian diaduk dengan menggunakan pengaduk magnet

selama 5 menit. Larutan selanjutnya disaring menggunakan filter selulosa asetat 0,45

µm dengan kecepatan 25 mL/menit. Filter selulosa asetat yang telah digunakan

dipindahkan ke dalam gelas piala dan ditambahkan 2 mL HNO3 pekat kemudian

dibiarkan hingga filter larut. Larutan dipindahkan ke dalam labu ukur 100 mL

kemudian ditambahkan 1 mL Mg(NO3)2 ( 0,5 g/L ) dan diencerkan dengan aquades

hingga tanda batas labu ukur. Larutan diukur absorbansinya menggunakan

spektrometer serapan atom tungku karbon.

III.6.1.3 Penentuan jumlah larutan Ni yang ditambahkan

Ke dalam beberapa gelas piala dimasukkan masing-masing 100 mL larutan

Cr(VI) 50 µg/L, 5 mL larutan bufer pH 4, 5 mL larutan APDC ( 3 g/L ) dan sejumlah

variasi volume 0,1– 0,6 mL larutan Ni ( 1 g/L) kemudian diaduk dengan

menggunakan pengaduk magnet selama 5 menit. Larutan selanjutnya disaring

menggunakan filter selulosa asetat 0,45 µm dengan kecepatan 25 mL/menit. Filter

selulosa asetat yang telah digunakan dipindahkan ke dalam gelas piala dan

ditambahkan 2 mL HNO3 pekat kemudian dipanaskan hingga filter larut. Larutan

dipindahkan ke dalam labu ukur 100 mL kemudian ditambahkan 1 mL Mg(NO3)2 ( 0,5

g/L ) dan diencerkan dengan aquades hingga tanda batas labu ukur. Larutan diukur

absorbansinya menggunakan spektrometer serapan atom tungku karbon.

16

III.6.1.4 Pengaruh konsentrasi larutan Cr (VI)

Dipipet larutan standar Cr (VI) 1 mg/L sebanyak 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0 dan

5,0 mL dan masing-masing dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL, kemudian

diencerkan dengan aquades hingga tanda batas labu ukur. Larutan standar dengan

variasi konsentrasi tersebut dipindahkan ke dalam gelas kimia dan ditambahkan

berturut-turut 5 mL larutan bufer ftalat pH 4, 5 mL APDC ( 3 g/L) dan 0,3 mL larutan

Ni (1 g/L), kemudian dikocok dengan pengaduk magnet selama 5 menit dan disaring

menggunakan kertas saring selulosa asetat 0,45 µm. Filter selulosa asetat yang telah

digunakan dipindahkan ke dalam gelas piala dan ditambahkan 2 mL HNO3 pekat

kemudian dipanaskan hingga filter larut. Larutan dipindahkan ke dalam labu ukur 100

mL kemudian ditambahkan 1 mL Mg(NO3)2 ( 0,5 g/L ) dan diencerkan dengan

aquades hingga tanda batas labu ukur. Larutan diukur absorbansinya menggunakan

spektrometer serapan atom tungku karbon.

III.6.2 Prakonsentrasi

III.6.2.1 Pengaruh Cr (III) dalam larutan

Dipipet 100 mL larutan tandar Cr(VI) 5 µg/L, 100 mL Cr (III) 5 µg/L serta

campuran Cr (VI) 10 µg/L dan Cr(III) 10 µg/L masing-masing sebanyak 50 mL dan

dimasukkan ke dalam gelas piala 250 mL. Ke dalam masing-masing larutan

ditambahkan berturut-turut 5 mL larutan buffer pH 4, 5 mL larutan APDC ( 3 g/L) dan

0,3 mL Ni (1 g/L), kemudian larutan diaduk dengan pengaduk magnet selama 5 menit

dan disaring dengan filter selulosa asetat 0,45 µm dengan kecepatan 25 ml/menit.

Filter selulosa asetat yang telah digunakan dipindahkan ke dalam gelas piala dan

ditambahkan 2 mL HNO3 pekat kemudian dipanaskan hingga filter larut. Larutan

dipindahkan ke dalam labu ukur 10 mL kemudian ditambahkan 1 mL Mg(NO3)2

( 0,5 g/L ) dan diencerkan dengan aquades hingga tanda batas labu ukur. Larutan

diukur absorbansinya menggunakan spektrometer serapan atom tungku karbon.

III.6.2.2 Pengaruh matriks ekstrak tekstil

Pertama-tama ekstrak kain dipersiapkan dengan cara merendam sambil sesekali

mengaduk setiap 2 gram contoh kain dengn 100 mL larutan bufer ptalat pH 4 selama

30 menit. Sebanyak 0,5 mL larutan Cr(VI) 1 mg/L dimasukkan ke dalam labu ukur

100 mL dan diencerkan dengan ekstrak kain hingga tanda batas labu ukur. Larutan

selanjutnya dipindahkan ke dalam gelas kimia 250 mL dan ditambahkan berturut-turut

17

5 mL larutan APDC (3 g/L), dan 0,3 ml larutan Ni (1 g/L). Kemudian dilakukan proses

pengadukan menggunakan pengaduk magnet selama 5 menit dan penyaringan dengan

filter selulosa asetat 0,45 µm. Filter selulosa asetat yang telah digunakan dipindahkan

ke dalam gelas piala dan ditambahkan 2 mL HNO3 pekat kemudian dipanaskan hingga

filter larut. Larutan dipindahkan ke dalam labu ukur 10 mL kemudian ditambahkan 1

mL Mg(NO3)2 ( 0,5 g/L ) dan diencerkan dengan aquades hingga tanda batas labu

ukur. Larutan diukur absorbansinya menggunakan spektrometer serapan atom tungku

karbon.

III.6.3 Aplikasi metode parakonsentrasi terhadap contoh tekstil

III.6.3.1 Persiapan contoh kain

Contoh kain/tekstil yang digunakan dalam penelitian ini adalah contoh kain

komersial yang diambil dari Laboratorium Pengujian Tekstil Balai Besar Tekstil dan

kain hasil pencelupan sendiri.

Kain yang dicelup adalah kain katun 100 % dengan tahapan proses pencelupan

sebagai berikut :

- Proses Pencelupan

Contoh kain katun dicelup dengan vlot 1 : 20. Kain katun dicelup dengan larutan

celup dengan komposisi zat warna direct yellow RL dan direct red BNLE 3 %, zat

pembasah 1 ml/L, natrium karbonat 1 g/L, dan NaCl 10 g/L. Proses pencelupan

dilakukan pada temperatur 95 ºC selama 60 menit, kemudian dilakukan proses

pencucian dan pembilasan dengan menggunakan air kran.

- Proses Penyabunan

Kain yang telah dicelup kemudian dicuci dengan larutan sabun teepol 2 ml/L pada

temperatur 80 ºC selama 10 menit, kemudian dilakukan proses pembilasan dengan

menggunakan air kran.

- Proses Fiksasi

Kain yang telah mengalami proses pencucian kemudian difiksasi dngan

menggunakan larutan K2Cr2O7 2 g/L pada temperatur 70 ºC selama 20 menit,

kemudian diperas dan dikeringkan.

III.6.3.2 Penentuan Cr(VI) dalam contoh kain

2 gram contoh kain/tekstil diekstraksi dengan 100 mL larutan keringat buatan

pH 5,5 selama 30 menit. pH ekstrak kain kemudian diatur hingga pH 4 dengan larutan

18

HCl 0,1 M serta ditambahkan berturut-turut 5 mL larutan APDC (3 g/L) dan 0,3 mL

larutan Ni (1 g/L). Kemudian larutan diaduk dengan pengaduk magnet selama 5 menit

dan disaring dengan filter selulosa asetat dengan kecepatan 25 mL/menit. Filter

selulosa asetat yang telah digunakan dimasukkan ke dalam gelas piala dan

ditambahkan 2 mL HNO3 pekat, kemudian dipanaskan hingga filter sellulosa asetat

larut. Larutan dipindahkan ke dalam labu ukur 10 mL, ditambah1 mL Mg(NO3)2

( 5 g/L ) dan diencerkan dengan aquades hingga tanda batas labu ukur. Absorban

larutan ditentukan menggunakan spektrometri serapan atom tungku karbon.

III.6.3.3 Penentuan limit deteksi

Ke dalam masing-masing gelas piala dimasukkan 100 mL aquades, 100 mL

larutan tandar Cr(VI) 2 ppb dan 5 ppb. Kemudian berturut-turut ditambahkan 5 mL

larutan buffer pH 4, 5 mL larutan APDC ( 3 g/L) dan 0,3 mL Ni (1 g/L). Campuran

larutan diaduk dengan pengaduk magnet selama 5 menit dan disaring dengan filter

selulosa asetat dengan kecepatan 25 mL/menit. Filter selulosa asetat yang telah

digunakan dimasukkan ke dalam gelas piala dan ditambahkan 2 mL HNO3 pekat,

kemudian dipanaskan hingga filter sellulosa asetat larut. Larutan selanjutnya

dipindahkan ke dalam labu ukur 10 mL, ditambah 1 mL Mg(NO3)2 ( 5 g/L ) dan

diencerkan dengan aquades hingga tanda batas labu ukur. Absorban larutan ditentukan

menggunakan spektrometri serapan atom tungku karbon.

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Pengaruh pH larutan terhadap pembentukan Cr-PDC

pH merupakan faktor yang penting dalam pembentukan senyawa kompleks,

oleh karena itu perlu dilakukan percobaan penentuan pH optimum pembentukan

kompleks Cr-PDC. Percobaan yang dilakukan dimulai dari pH 2 sampai dengan pH 8

dan memberikan hasil sebagaimana terlihat pada Gambar IV.1. Dari bentuk kurva yang

diperoleh menunjukkan bahwa mulai pH 2 hingga pH 4 nilai luas puncak

(absorban.detik) meningkat, kemudian pada pH 5 dan seterusnya nilai absorban yang

teramati terus menurun hampir mendekati nol. Dengan demikian pH 4 dapat ditetapkan

sebagai pH optimum pembentukan komplek Cr-PDC dan digunakan dalam percobaan

berikutnya.

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0 2 4 6 8

pH larutan

Abso

rban

.det

ik

10

Gambar IV.1 Pengaruh pH larutan terhadap pembentukan kompleks Cr-PDC

IV.2 Pengaruh jumlah larutan pengkompleks APDC

Agar dapat diketahui pengaruh jumlah larutan APDC yang diperlukan untuk

mengikat krom dalam 100 mL larutan Cr(VI) 50 ppb, maka percobaan yang dilakukan

adalah dengan cara menvariasikan penambahan volume larutan APDC ke dalam

larutan tersebut. Hasil percobaan penambahan larutan APDC ( 3 g/L ) sebanyak 2 – 6

mL pada pH 4 yang merupakan pH optimum pembentukan kompleks Cr-PDC dapat

dilihat pada Gambar IV.2. Pada penambahan larutan APDC sebanyak 2 mL hingga 5

mL terlihat nilai luas puncak absorban yang meningkat, akan tetapi pada penambahan

larutan APDC sebanyak 6 mL nilai luas puncak absorban cenderung tetap.

Penambahan larutan APDC lebih dari 5 mL tidak efisien untuk mengkhelat Cr yang 19

terkandung dalam larutan. Dengan demikian dalam percobaan selanjutnya penambahan

larutan APDC ditetapkan sebanyak 5 mL.

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0 2 4 6

mL larutan APDC 3 g/L

Abs

orba

n.de

tik

8

Gambar IV.2 Pengaruh jumlah larutan APDC terhadap pembentukan kompleks

Cr-PDC Kemudian untuk mengetahui retensi kompleks Cr-PDC terhadap filter selulosa

asetat dapat diamati dari persentase perolehan kembali ( recovery ) Cr yang dihasilkan.

Percobaan dilakukan dengan cara mereaksikan 100 mL larutan Cr(VI) 50 µg/L

dengan 5 mL larutan APDC pada pH 4 . Absorban larutan akhir diukur dan dialurkan

ke dalam persamaan kurva kalibrasi pada Lampiran C.

Percobaan dengan pengulangan sebanyak empat kali, menghasilkan data

sebagaimana tertera pada Tabel IV.1. Perolehan kembali yang dihasilkan berkisar 77 –

80 %, dengan rata-rata 79 ± 2 %. Untuk tujuan analisis kuantitatif hasil tersebut kurang

memuaskan. Hal ini memperlihatkan bahwa interaksi antara kompleks Cr-PDC

dengan filter selulosa kurang kuat sehingga ada sebagian kompleks Cr-PDC yang

lolos melewati filter tersebut.

Tabel IV.1 Hasil percobaan retensi kompleks Cr-PDC terhadap filter selulosa asetat

Konsentrasi Cr(VI) awal

(µg/L) Konsentrasi ditemukan

(µg/L) Perolehan kembali

(%) 50 38,90 78 50 38,66 77 50 39,92 80 50 39,84 80

Rata-rata 79 ± 2

20

IV.3 Pengaruh jumlah Ni yang ditambahkan

Penambahan Ni ke dalam larutan dimaksudkan untuk membantu meningkatkan

retensi kompleks Cr-PDC terhadap filter selulosa asetat, sehingga absorban atau

perolehan kembali dari metode prakonsentrasi yang dikembangkan ini menjadi dapat

meningkat pula. Dari pengamatan secara visual, penambahan larutan Ni ke dalam

larutan kompleks Cr-PDC menyebabkan terjadinya kekeruhan pada larutan.

Kecenderungannya adalah semakin besar jumlah volume penambahan larutan Ni,

kekeruhan pada larutan semakin meningkat pula. Hasil percobaan penambahan larutan

Ni ke dalam larutan kompleks Cr-PDC dapat dilihat sebagaimana tertera pada Gambar

IV.3. Penambahan larutan Ni ( 3 g/L ) sebanyak 0,1 – 0,3 mL memperlihatkan

peningkatan signal luas puncak (absorban.detik) dari 0,49 hingga 0,70, akan tetapi luas

puncak yang dihasilkan cenderung tetap pada penambahan larutan Ni berikutnya.

Penambahan Ni sebagai carrier diduga menyebabkan terbentuknya senyawa Ni-Cr,

sehingga dapat meningkatkan sensitivitas penentuan secara SSATK. Dengan demikian

dapat ditetapkan bahwa penambahan larutan Ni ( 3g/L) yang efisien untuk percobaan

berikutnya adalah sebanyak 0,3 mL.

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

mL larutan Ni 1 g/L

Abso

rban

.det

ik

Gambar IV.3 Pengaruh penambahan larutan Ni terhadap peningkatan luas puncak

21

22

IV.4 Pengaruh konsentrasi larutan Cr(VI)

Untuk mengetahui hubungan antara jumlah Cr(VI) dalam larutan terhadap %

perolehan kembali dengan cara prakonsentrasi sesuai prosedur, percobaan dilakukan

dengan cara memvariasikan konsentrasi larutan Cr(VI) 5 – 40 µg/L pada kondisi

percobaan yang telah diperoleh sebelumnya. Sebagaimana hasil percobaan yang tertera

pada Tabel IV.2, perolehan kembali yang cukup baik terjadi pada konsentrasi larutan

Cr(VI) di bawah 15 µg/L. Pada konsentrasi Cr(VI) diatas 15 µg/L perolehan kembali

Cr(VI) menurun dikarenakan proses kopresipitasi ditentukan oleh jumlah APDC dan

Ni yang ditambahkan . Pada kondisi ini zat pengompleks APDC yang ditambahkan ke

dalam larutan seluruhnya telah berikatan dengan hanya sebagian Cr(VI) saja dan

menyisakan sebagian lagi yang tidak terkopresipitasikan.

Tabel IV.2 Pengaruh konsentrasi larutan terhadap % perolehan kembali

Konsentrasi Cr(VI) Awal (µg/L)

Konsentrasi Cr(VI) ditemukan

(µg/L)

Perolehan kembali

( % ) 5 4,61 92 10 8,27 93 15 16,07 107 20 11,92 60 30 18,13 61 40 16,93 42

IV.5 Pengaruh Cr(III) terhadap perolehan kembali Cr(VI)

Di dalam literatur telah dilaporkan bahwa spesi Cr(III) dan Cr(VI) memiliki

sifat berbeda ketika direaksikan dengan APDC pada pH rendah dan temperatur kamar.

Untuk membuktikan hal tersebut, suatu percobaan telah dilakukan dengan cara

mencampurkan kedua spesi Cr(III) dan Cr(VI), selanjutnya larutan campuran Cr diuji

menggunakan metode yang dikembangkan pada kondisi percobaan optimum yang

telah diperoleh sebelumnya. Hasil percobaan dapat dilihat pada Tabel IV.3. Terbukti

bahwa spesi Cr(III) tidak mengganggu terhadap perolehan Cr(VI). Pada kondisi

percobaan Cr(III) sukar membentuk komplek dengan APDC dikarenakan Cr(III)

berada dalam bentuk terhidrasi yang sangat kuat, sedangkan Cr(VI) akan tereduksi

oleh APDC menjadi Cr(III) dan segera membentuk kompleks dengan APDC(1) .

23

Tabel IV.3 Pengaruh Cr(III) terhadap % perolehan kembali Cr(VI)

No. Sampel Konsonsentrasi Awal (µg/L)

Konsentrasi ditemukan

(µg/L)

Perolehan kembali

( % )

1 Cr(III) 5 0,46 9 2 Cr(VI) 5 4,75 95 3 Campuran Cr (VI)

dan Cr(III) Cr(III) = 5 Cr(VI) = 5

4,80 96

IV.6 Pengaruh matriks contoh kain

Ketika contoh tekstil diekstraksi menggunakan larutan keringat asam

kemungkinannya tidak hanya logam-logam saja yang terektraksi melainkan juga zat-

zat lainnya akan ikut terekstraksi, sehingga menghasilkan suatu matriks tertentu yang

perlu dipertimbangkan pengaruhnya terhadap hasil prakonsentrasi. Matriks tersebut

terbentuk disamping oleh zat yang digunakan dalam pembuatan larutan keringat, juga

oleh zat-zat pembantu tekstil yang terkandung dalam contoh tekstil. Untuk mengetahui

pengaruh matriks larutan ekstrak tekstil terhadap prakonsentrasi Cr(VI), pada

percobaan ini pengaruh matrik larutan ekstrak kain tekstil diuji dengan cara

menambahkan (spike) sejumlah larutan Cr(VI) ke dalam larutan hasil ekstraksi kain

tekstil dengan larutan keringat asam. Hasil percobaan disajikan pada Tabel IV.4. Dari

hasil percobaan dengan tiga kali ulangan diperoleh perolehan kembali sebesar 95 ±

1%, hal ini menunjukkan bahwa matrik larutan ekstrak kain relatif tidak

mempengaruhi terhadap hasil perolehan kembali Cr(VI).

Tabel IV.4 Pengaruh matriks ekstrak kain terhadap % perolehan kembali Cr(VI) Konsentrasi Cr(VI)

(µg/L) Spike Cr(VI) (µg/L)

Faktor Prakonsentrasi

( P ) teoritis ditemukan

Perolehan kembali

(%)

5 10 50 47,12 94 5 10 50 48,12 96 5 10 50 47,50 95

Rata-rata 95 ± 1

24

IV.7 Kinerja analitik

IV.7.1 Kebolehulangan

Kebolehulangan ( presisi ) dapat diartikan sebagai kedekatan antara nilai-nilai

yang dihasilkan dari suatu pengukuran yang dilakukan menggunakan cara yang persis

sama. Umumnya kebolehulangan ditentukan dengan melakukan pengukuran dengan

beberapa kali ulangan. Kebolehulangan antara lain dapat dinyatakan dengan koefisien

variansi (KV) . Koefisiensi variansi merupakan persentasi standar deviasi atau standar

deviasi dikalikan dengan 100 %.

Hasil penentuan koefisien variansi dari pengukuran spike larutan standar

Cr(VI) 5 ug/L dalam ekstrak kain yang dijadikan sebagai matriks larutan

menggunakan metode yang dikembangkan dengan pengulangan n = 3, memberikan

hasil perolehan kembali dengan KV sebesar 1,1 %. Hasil perhitungan % KV dapat

dilihat pada Lampiran F.

IV.7.2 Kurva kalibrasi

Dalam analisis kuantitatif secara spektrometri, untuk mengetahui kadar atau

konsentrasi analit dalam contoh dilakukan dengan cara mengalurkan sinyal analitik

yang terukur oleh instrumen ke dalam kurva kalibrasi. Kurva kalibrasi menyatakan

hubungan antara respon sinyal yang dihasilkan terhadap sederet larutan analit yang

telah diketahui konsentrasinya. Bentuk kurva kalibrasi yang umum digunakan dalam

analisis adalah kurva linear. Hubungan linearitas antara variabel kurva kalibrasi

dinyatakan dengan koefisien korelasi r, dimana nilai r berada dalam rentang -1 ≤ r ≤ 1.

Suatu kurva kalibrasi linear positif sempurna jika r = 1. Namun demikian dalam

praktek, nilai r yang ditemukan biasanya mendekati 1.

Untuk mengetahui apakah terjadi hubungan yang linear antara konsentrasi

dengan respon sinyal (absorban.detik) yang dihasilkan, maka terhadap sejumlah variasi

konsentrasi Cr(VI) 2 – 10 ug/L yang mengalami perlakukan sama sesuai dengan

metode yang dikembangkan dilakukan pengukuran secara SSATK. Dari data hasil

penentuan pada Lampiran G kemudian dibuat kurva kalibrasinya. Kurva kalibrasi

terbukti cukup linear dengan nilai r = 0,9932 seperti tampak pada Gambar IV.4.

y = 0.0832xR2 = 0.9932

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

0 2 4 6 8 10 12

Konsentrasi Cr(VI) ug/L

Abs

orba

n.de

tik

Gambar IV.4 Kurva kalibrasi

IV.7.3 Limit deteksi

Limit deteksi didefinisikan sebagai konsentrasi terkecil analit yang

memberikan sinyal terkecil dan dapat dibedakan dari sinyal blanko. Untuk mengetahui

limit deteksi metode percobaan yang dikembangkan, maka dilakukan pengukuran

dalam larutan blanko dan larutan standar Cr (VI) hasil prakonsentrasi dengan beberapa

kali ulangan. Pada percobaan ini penentuan limit deteksi dilakukan dengan cara

mengukur absorban larutan blanko dan larutan standar Cr(VI) 5 µg/L dengan ulangan

n = 10 . Data penentuan limit deteksi dapat dilihat pada Tabel 6. Hasil perhitungan

yang didasarkan pada 3 kali deviasi standar sinyal blanko diperoleh limit deteksi

sebesar 3,48 µg/L.

IV.8 Penentuan Cr(VI) dalam contoh kain

Kondisi optimum yang diperoleh dari metode percobaan diaplikasikan untuk

penentuan kadar Cr(VI) dalam contoh kain. Kain tekstil yang dijadikan contoh dalam

percobaan ini adalah kain hasil pencelupan dan contoh kain komersial yang diperoleh

dari Laboratorium Pengujian Balai Besar Tekstil. Pencelupan dilakukan dengan

menggunakan dua jenis zat warna direk yang berbeda dengan proses fiksasi

menggunakan K2Cr2O7 . Kedua jenis contoh kain yang disiapkan kemudian diekstraksi

dengan larutan keringat buatan pH 5,5. Sebanyak 100 mL ekstrak kain

25

26

diprakonsentrasi pada kondisi optimum percobaan menjadi 10 mL dan dilakukan

penentuan kadar Cr(VI) secara spektrometri serapan atom tungku karbon. Hasil

penentuan kadar Cr(VI) dalam contoh kain dapat dilihat pada Tabel 6. Kedua contoh

kain hasil pencelupan masing-masing mengandung Cr(VI) sebesar 2,65 mg/kg kain

dan 2,70 mg/kg kain, sedangkan contoh kain komersial diketahui tidak mengandung

Cr(VI).

27

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN

V.1 Kesimpulan

Kompleksasi Cr (VI) menggunakan zat pengkomplek APDC dan Ni dapat digunakan

untuk tujuan prakonsentrasi Cr(VI) dalam larutan. Dengan kondisi pembentukan

kompleks Cr(VI) optimum pH 4, penggunaan pereaksi 5 mL larutan APDC (3g/L) dan

0,3 mL larutan Ni (1 g/L), prosedur ini cocok untuk larutan Cr(VI) dengan konsentrasi ≤

15 µg/L. Matriks larutan ekstrak kain tekstil ternyata tidak mengganggu proses

prakonsentrasi. Dengan menggunakan faktor prakonsentrasi 10, dihasilkan perolehan

kembali (recovery) sebesar 95±1% dengan kebolehulangan (% KV) 1,1 %. Perhitungan

yang didasarkan pada 3 x deviasi standar larutan blanko diperoleh limit deteksi sebesar

3,48 µg/L. Aplikasi metode ini dalam pengujian kadar Cr(VI) dalam 2 contoh kain hasil

pencelupan sendiri menunjukkan kedua contoh kain tersebut mengandung Cr(VI) masing-

masing 2,65 dan 2,70 mg/kg kain, sedangkan dalam 2 contoh kain komersial tidak

terdeteksi mengandung Cr(VI).

V.2 Saran

Karena dalam penelitian ini ditemui kesulitan-kesulitan yang dapat mengganggu

terhadap hasil analisis, disarankan untuk dilakukan penelitian lebih lanjut prakonsentrasi

Cr(VI) menggunakan zat pengkompleks APDC dan Ni serta penentuannya secara

spektrometri serapan atom tungku karbon yang dilengkapi dengan autosampler dan

background Zeeman atau yang lainnya.

28

DAFTAR PUSTAKA

1. Chwastowska, J., Skawara, W., Sterlinska, E., Pszonicki, L. (2005), Speciation of

chromium in mineral water and salinas by solid-phase extraction and graphite

furnace atomic absorption spectrometry, Talanta, 66, 1345-1349.

2. Shore, J. (1990), Colorant and Auxiliaries, Society of Dyers and Colourists, Vol.1,

Manchester, England, 177, 196 – 228.

3. Trotman, E.H. (1970), Dyeing and Chemical Technology of Textile Fibre, 4th

Edition, Griffin & Co Ltd, 405 – 443.

4. The Commission of The European Communities (2002), Establishing the

ecological criteria for the award of community eco-label to textile product and

amending decision 1999/178/EC, Official Journal of European Communities, L

133, 29 – 41.

5. Ökotex Standard 100, General and special condition, International Association for

Research and Testing in the Field of Textile Ecology, Zurich, 2000.

6. Ökotex Standard 200, Testing Procedures, Edition 01, Zurich, 2003.

7. Subramanian, K.S. (1988), Determination of chromium (III) and chromium(VI) by

ammonium pyrrolidinecarbodithioate-methyl isobuthyl ketone furnace atomic

absorption spectrometry, J. Anal. Chem, 60, 11 – 15.

8. Tokalioglu, E., Kartal, S., Elci, L. (2000), Speciation and determination of heavy

metals in lake waters by atomic absorption spectrometry after sorption on amberlite

XAD-16 resin, Analytical Science, 16, 1169-1174.

9. Minami, T., Sohrin, Y., Ueda, J. (2005), Determination of chromium, copper and

Lead in river water by graphite furnace atomic absorption spectrometry after

coprecipitation with terbium hydroxide, Analytical Science, 21, 1519-1521.

10. Zhang, Q., Minami, H., Inoue, S., Atsuya, I. (1999), Preconcentration by

coprecipitation of chromium in natural waters with Pd/8-quinolinol/tannic acid

complex and its direct determination by solid sampling atomic absorption

spectrometry, Analitical Chimica Acta, 401, 277-282.

11. Anthemidis, A.N., Zachariadis, G.A., Kougoulis, J.S., Stratis, J.A. (2002), Flame

atomic absorption spectrometric determination of chromium(VI) by on-line

preconcentration system using a PTFE packed coloumn, Talanta, 57, 15-22.

29

12. Wang, J.S., Chiu, K.H. (2004), Simultaneous extraction of Cr(III) and Cr(VI) with

a dithiocarbamate reagent followed by HPLC separation for chromium speciation,

Analytical Science, 20, 841-846.

13. Beaty, R.D., Kerber, J.D. (1993), Concept instrumentation and techniques in

atomic absorption spectrometry, The Perkin-Elmer Corporation, USA.

14. ISO 105-EO4-1994, Colour Fastness to perspiration.

15. Zhang, Q., Minami, H., Inoue, S., Atsuya, I. (2001), Preconcentration by

coprecipitation of arsenic and tin in natural water with a Ni-pyrrolidyne

dithiocarbamate complex and their direct determination by solid sampling atomic

absorption spectrometry, Fresenius J. Anal. Chem, 370, 860-864.

16. Anthemidis, A.N., Zachariadis, G.A., Kougoulis, J.S., Stratis, J.A. (2002), On-line

preconcentration and determination of copper, lead and chromium(VI) using

anloaded polyurethane foam packed column by flame atomic absorption

spectrometry in natural waters and biological samples, Talanta, 58, 831-840.

17. Dong,X., Nakaguchi, Y., Hiraki, K. (1998), Determination of chromium, iron,

manganese and lead in human hair by graphite furnace atomic absorption

spectrometry, Analytical Science, 14, 785-789.

18. Hiraide, M., Hori, J. (1999), Enrichment of metal-APDC complexes on admicelle-

coated alumina for water analysis, Analytical Science, 15, 1055-1058.

19. Krishna, P.G., Gladis, J.M., Rambabu, U., Rao, T.P., Naidu, G.R.K. (2004),

Talanta, 63, 541-546.

20. Soylak, M., Erdo, N.D., Elci, L. (2004), Membrane filtration of iron(III), copper(II)

and lead(II) ions as 1-(2-pyridilazo) 2-naphtol (PAN) for their preconcentration

and atomic absorption determination, J. Chinese Chemical Society, 51, 703-706.

30

Lampiran A.

Data hasil percobaan pengaruh pH larutan terhadap pembentukan kompleks Cr-PDC

Absorban.detik No. pH Larutan Cr(VI)

1 2 Rata-rata

1 1,02 0,016 0,024 0,020

2 2,03 0,173 0,161 0,167

3 3,07 0,325 0,331 0,328

4 3,99 0,440 0,451 0,446

5 5,17 0,354 0,373 0,363

6 6,20 0,184 0,184 0,185

7 6,95 0,042 0,037 0,040

8 8,17 0,028 0,030 0,029

31

Lampiran B

Data hasil percobaan pengaruh jumlah larutan APDC yang ditambahkan

Absorban.detik No. Jumlah larutan APDC (3 g/L)

( mL ) 1 2 Rata-rata

1 2 0,206 - 0,206

2 3 0,331 0,352 0,342

3 4 0,431 0.431 0,431

4 5 0,426 0,432 0,429

5 6 0,433 0,423 0,428

32

Lampiran C

Data pembuatan kurva kalibrasi Cr(VI)

No. Konsentrasi standar Cr(VI)

(ppb)

Absorban.detik Keterangan

1 10 0,196

2 20 0,236

3 30 0,392

4 40 0,483

Y=0,0127X

r = 0,9626

Data hasil percobaan retensi kompleks Cr-PDC terhadap filter selulosa asetat

Cr ditemukan Konsentrasi Cr awal

( µg/L) Absorban.detik

Konsentrasi

( µg/L)

Perolehan kembali

( % )

50 0,494 38,90 78

50 0,491 38,66 77

50 0,506 39,92 80

50 0,507 39,84 80

Rata-rata 79

SD 2

Perhitungan :

- % Perolehan kembali = ( Kons. Cr ditemukan ÷ Kons. Cr awal ) x 100 %

= ( 38,90 ppb ÷ 50 ppb ) x 100 %

= 78 %

- Standar deviasi (SD) = √ ∑ (Xi – Xrata-rata )2/( n-1)

= √{(78-79)2 + (77-79)2 + (80-79)2 + (80-79)2}/ 3

= 2 (pembulatan)

33

Lampiran D

Data hasil percobaan pengaruh jumlah larutan Ni yang ditambahkan kedalam 100 mL larutan Cr(VI) 50 µg/L

No. Penambahan larutan Ni (II) 1 g/L

( mL )

Absorban.detik

1 0 0,494

2 0,1 0,609

3 0,2 0,694

4 0,3 0,705

5 0,6 0,677

34

Lampiran E

Data kurva kalibrasi larutan standar Cr(VI)

No. Konsentrasi standar Cr(VI)

(ppb)

Absorban.detik Keterangan

1 5 0,139

2 10 0,301

3 15 0,470

4 20 0,591

Y=0,03012X

r = 0,9974

Data hasil percobaan pengaruh konsentrasi larutan Cr(VI)

Cr ditemukan No. Konsentrasi

larutan Cr(VI)

( µg/L)

Absorban.detik Konsentrasi

( µg/L)

Perolehan

kembali

( % )

1 5 0,139 4,61 92

2 10 0,279 9,26 93

3 15 0,484 16,07 107

4 20 0,359 11,91 60

5 30 0,555 18,34 61

6 40 0,510 16,93 42

35

Lampiran F

Data kurva kalibrasi larutan standar Cr(VI)

No. Konsentrasi standar Cr(VI)

(ppb)

Absorban.detik

Keterangan

1 1 0,001

2 5 0,028

3 10 0,105

4 15 0,142

Y=0,0096X

r = 0,9461

Data hasil percobaan pengaruh matriks contoh kain

Konsentrasi

Cr(VI)

(µg/L)

Faktor

Prakonsentrasi

( P )

Kons.

Cr(VI)

teoritis

(µg/L)

Konsentrasi Cr(VI)

ditemukan

(µg/L)

Perolehan

kembali

( % )

5 10 50 47,12 94

5 10 50 48,12 96

5 10 50 47,50 95

Rata-rata 95

SD 1

Perhitungan % KV :

% KV = (SD ÷ Hasil rata-rata) x 100 %

= ( 1 ÷ 95 ) x 100 %

= 1,1 %

Lampiran G

Data penentuan limit deteksi

Absorban.detik No.

Blanko

(AB)

Std Cr(VI) 5 µg/L

Keterangan

1 0,073 0,109

2 0,068 0,113

3 0,067 0,114

4 0,061

5 0,059

6 0,058

7 0,059

8 0,058

9 0,056

10 0,054

Rata-rata 0,061 0,112

Perhitungan

LD = {[(AB)rata-rata+ 3 SD(AB)]/(AStd)} x [Std]

0,061 + 3(0,0057)

LD = X 5 µg/L = 3,48 µg/L

0,112

SD 0,0057

36

Lampiran H

Data pembuatan kurva kalibrasi Cr(VI)

Absorban.detik No. Konsentrasi standar Cr(VI)

(ppb) 1 2 Rata-rata

Keterangan

1 2 0,124 0,177 0,151

2 4 0,334 0,433 0,383

3 6 0,457 0,420 0,438

4 8 0,605 0,617 0,611

5 10 0,803 0,820 0,811

Y= 0,0832X

r = 0,9932

Data hasil percobaan prakonsentrasi Cr(VI) dari contoh kain

Absorban.detik

Contoh kain

1 2 Rata-rata

Konsentrasi Cr(VI) (ppb)

Kadar Cr(VI) dalam kain

(mg/kg kain)

Poliester komersial

0,000

0,000

0,000

ttd

ttd

T/C komersial

0,002

-0,005

-0,002

ttd

ttd

Kain katun celup/kuning

( pengenceran 10 X )

0,432

0,458

0,445

5,35

2,65

Kain katun celup/biru ( pengenceran 10 X)

0,434

0,464

0,449

5,40

2,70

37

SURAT PELIMPAHAN HAK CIPTA

Yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : Tatang Wahyudi

NIM : 20504005

Menyatakan bahwa penulis tesis dengan judul : Prakonsentrasi Krom (VI) dari

matriks tekstil dan penentuannya secara spektrometri serapan atom tungku karbon

Dibawah bimbingan : Dr. Muhammad Bachri Amran

Adalah benar-benar tesis tersebut hasil karya tulis berdasarkan data hasil

eksperimen/perhitungan/permodelan penulis selama melakukan penelitian Pasca Sarjana

di Program Studi Kimia ITB.

Dengan ini penulis menyerahkan/melimpahkan Hak Cipta dari karya tulis tesis tersebut

kepada Program Studi Kimia ITB.

Bandung, September 2007

Tatang Wahyudi

NIM. 20504005