VALIDASI METODE ANALISIS DAN PENETAPAN KADAR TIMBAL … · VALIDASI METODE ANALISIS DAN PENETAPAN...

VALIDASI METODE ANALISIS DAN PENETAPAN KADAR TIMBAL

(Pb) DALAM AIR SUNGAI GAJAH WONG YOGYAKARTA DENGAN

METODE SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm)

Program Studi Farmasi

Oleh :

Angelina Rosari Hane

NIM : 148114170

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2018

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

i

VALIDASI METODE ANALISIS DAN PENETAPAN KADAR TIMBAL

(Pb) DALAM AIR SUNGAI GAJAH WONG YOGYAKARTA DENGAN

METODE SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM

SKRIPSI

Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Farmasi (S.Farm.)

Program Studi Farmasi

Oleh :

Angelina Rosari Hane

NIM : 148114170

FAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2018


ii


iii


iv

HALAMAN PERSEMBAHAN

“Serahkan segala kekuatiranmu kepada-Nya,

sebab Ia yang memelihara kamu.”

—1 Petrus 5 : 7

“Do not wait; the time will never be ‘just right.’ Start where you stand, and

work with whatever tools you may have at your command, and better tools

will be found as you go along.”

—George Herbert

Skripsi ini saya persembahkan untuk…

Allah Bapa, Tuhan Yesus Kristus, Bunda Maria atas limpahan berkat-Nya

Bapak, Ibu, kakak dan Adik

Sahabat dan teman-teman

yang telah memberi semangat yang luar biasa : )


v


vi


vii

PRAKATA

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan yang Maha Esa karena

limpahan berkat, cinta dan penyertaanNya, penulis dapat menyelesaikan skripsi

dengan judul “Validasi Metode Analisis dan Penetapan Kadar Timbal (Pb)

dalam Air Sungai Gajah Wong Yogyakarta dengan Metode Spektrofotometri

Serapan Atom” dengan baik sebagai salah satu syarat dalam memperoleh gelar

Sarjana Strata Satu Program Studi Farmasi (S. Farm.) di Universitas Sanata Dharma

Yogyakarta. Skripsi ini merupakan bagian dari penelitian bapak Florentinus Dika

Octa Riswanto, M.Sc. yang berjudul “ Kualitas lingkungan Sungai Gajah Wong

ditinjau dari Penghambatan Enzim Asetikolinesterase” berdasarkan SK No.

013/LPPM USD/III/2016.

Keberhasilan penulis selama proses penyusunan dan pelaksanaan skripsi

ini, sejak awal hingga akhir tentunya tidak terlepas dari kontribusi dari berbagai

pihak. Oleh karena itu, dengan rasa syukur dan penuh kerendahan hati penulis

mengucapkan terimakasih kepada :

1. Ibu Aris Widayati, M.Si., Ph.D., Apt. selaku Dekan Fakultas Farmasi

Universitas Sanata Dharma.

2. Bapak Florentinus Dika Octa Riswanto, M.Sc. selaku Dosen Pembimbing

Utama yang telah sabar membimbing dan memotivasi penulis dalam

penyusunan skripsi ini.

3. Bapak Enade Perdana Istyastono, Ph.D., Apt. dan Ibu Dr. Christine Patramurti,

Apt. selaku Dosen Penguji atas arahan, saran dan kritik membangun yang telah

diberikan kepada penulis.

4. Dr. Dewi Setyaningsih, M.Sc, Apt. selaku Kepala Penanggung Jawab

Laboratorium Fakultas Farmasi yang telah memberikan ijin dalam penggunaan

fasilitas laboratorium dalam penelitian ini.

5. Ibu Dr. Erna Tri Wulandari, Apt., selaku dosen pembimbing akademik atas

perhatian dan arahannya selama ini.

6. Mas Bimo dan Mas Bima selaku laboran dan karyawan Laboratorium Fakultas

Farmasi yang telah membantu penulis selama penelitian.


viii


ix

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ............................................................................................... i

HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ..................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... iii

HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................................ iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA .................................................................. v

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA

ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS ............................................... vi

PRAKATA ............................................................................................................ vii

DAFTAR ISI .......................................................................................................... ix

DAFTAR TABEL .................................................................................................... x

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................... x

DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................... xi

ABSTRACT ............................................................................................................ xii

INTISARI ............................................................................................................ xiii

PENDAHULUAN ................................................................................................... 1

METODE PENELITIAN ......................................................................................... 2

HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................................ 7

KESIMPULAN ..................................................................................................... 14

SARAN .................................................................................................................. 14

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 15

LAMPIRAN ........................................................................................................... 18

BIOGRAFI PENULIS ........................................................................................... 36


x

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel I. Titik Lokasi Pengambilan Sampel Air Sungai Gajah Wong .................... 3

Tabel II. Data Absorbansi dari Enam Seri Baku Timbal ........................................ 8

Tabel III. Nilai Uji Akurasi dan Presisi Intraday ................................................... 11

Tabel IV. Nilai Uji Akurasi dan Presisi Interday ................................................... 11

Tabel V. Data Perhitungan Perolehan Kembali (% recovery) ............................. 11

Tabel VI. Kadar Timbal dalam Sampel Air Sungai Gajah Wong Yogyakarta ...... 13

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Kurva baku timbal .................................................................................. 9


xi

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Sertifikat Analisis Baku Pb 1000 µg/mL .......................................... 18

Lampiran 2. Lokasi Pengambilan Sampel ............................................................. 19

Lampiran 3. Pembuatan Asam Nitrat 0,05 M ........................................................ 22

Lampiran 4. Pembuatan Larutan Baku Intermediet Timbal 10 µg/mL ................. 22

Lampiran 5. Pembuatan Seri Larutan Baku ........................................................... 22

Lampiran 6. Laporan SpectraAA Linearitas ........................................................ 24

Lampiran 7. Penentuan Kurva Baku ...................................................................... 26

Lampiran 8. Pembuatan Seri Larutan Limit of Detection (LoD) dan Limit of

Quantitation (LoQ) ............................................................................. 26

Lampiran 9. Laporan SpectraAA Limit of Detection (LoD) dan Limit of

Quantitation (LoQ) .............................................................................. 27

Lampiran 10. Perhitungan Nilai Limit of Detection (LoD) dan Limit of

Quantitation (LoQ) .............................................................................. 28

Lampiran 11. Laporan Spectra AA Akurasi dan Presisi ........................................ 30

Lampiran 12. Perhitungan Nilai Akurasi dan Presisi ............................................. 30

Lampiran 13. Data Hasil Perolehan Kembali ........................................................ 33

Lampiran 14. Penetapan Kadar Pb Air Sungai ...................................................... 33


xii

ABSTRACT

As an open water area, river is susceptible to be contaminated by several

pollutants. The contamination is affected by the environmental condition and

human activities around. Gajah Wong River, one of the rivers that located in

Yogyakarta, passes through the agricultural, urban, and industrial area with human

activities. Hence, it is possible for the pollutant to contaminate the river. One of

hazardous heavy metal that estimate to contribute a contamination in Gajah Wong

river is Lead (Pb). This study aims to validate the Atomic Absorption

Spectrophotometry (AAS) method and determine Pb concentration of Gajah Wong

river water at six locations. The obtained concentration then will be compared to

the established safety limit of Pb concentration in natural mineral water (0.01

μg/mL). The method was validated with the coefficient correlation (r) = 0.9986,

limit of detection (LoD) 0.0223 μg/mL, limit of quantitation (LoQ) 0.0742 μg/mL,

include accuracy and precision values that met the validation criteria. Result of the

method show that concentration of Pb were not determine at the six location of the

Gajah Wong Yogyakarta river.

Keywords: AAS, Gajah Wong river, lead, validation, water.


xiii

INTISARI

Sebagai salah satu perairan terbuka, sungai sangat rentan terkontaminasi

oleh beberapa polutan. Kontaminasi tersebut dipengaruhi oleh kondisi lingkungan

dan aktivitas manusia. Sungai Gajah Wong, merupakan salah satu dari beberapa

sungai di Yogyakarta yang melalui area pertanian, perkotaan dan kawasan industri

dengan aktivitas manusia. Hal ini memungkinkan polutan untuk mengkontaminasi

sungai. Salah satu logam berat berbahaya yang diperkirakan berkontribusi pada

kontaminasi Sungai Gajah Wong adalah timbal (Pb). Penelitian ini bertujuan untuk

memvalidasi metode spektrofotometri serapan atom (SSA) dan menetapkan kadar

Pb dalam air Sungai Gajah Wong pada enam titik lokasi. Konsentrasi yang

didapatkan kemudian dibandingkan dengan batas aman Pb dalam air mineral alami

yang diperbolehkan (0,01μg/mL). Metode yang digunakan telah tervalidasi dengan

koefisien korelasi (r)= 0,9986, batas deteksi (LoD) 0,0223 μg/mL, batas kuantitasi

(LoQ) 0,0742 μg/mL, termasuk nilai akurasi dan presisi yang masuk dalam kriteria

validasi. Hasil dari metode menunjukkan konsentrasi Pb tidak dapat ditentukan

pada keenam lokasi Sungai Gajah Wong Yogyakarta.

Kata kunci: SSA, Sungai Gajah Wong river, timbal, validasi, air.


1

PENDAHULUAN

Pencemaran didefinisikan sebagai adanya polutan atau energi ke lingkungan

dengan konsentrasi yang mengganggu fungsi biologis atau membawa risiko kepada

manusia atau makhluk hidup lain (Fernández-luqueño et al., 2013). Salah satu

pencemaran lingkungan yang paling beresiko adalah pencemaran air sungai, karena

merupakan perairan terbuka yang kondisinya sangat dipengaruhi oleh alam sekitar

(Sunardi and Supriyanto, 2009).

Sungai merupakan sumber utama air minum dan irigasi untuk pertanian,

menjaga kesuburan tanah serta transportasi. Pencemaran sungai dapat terjadi karena

proses alamiah seperti pengikisan batuan sekitar perairan dan partikulat debu yang

mengandung logam berat dan dibawa oleh air hujan (Sunardi and Supriyanto,

2009). Sebagian besar sungai daerah perkotaan di negara berkembang menjadi titik

akhir pembuangan limbah oleh industri. Proses industri seperti penyamakan kulit,

pabrik baja, produsen baterai, dan pembangkit listrik, bersama dengan operasi

pertambangan yang membuang limbah cair mengandung logam, serta pupuk dan

pestisida menimbulkan penurunan kualitas air (Sikder et al., 2012).

Sungai Gajah Wong merupakan salah satu Sub Daerah Aliran Sungai (DAS)

Opak yang berada di Daerah Istimewa Yogyakarta, meliputi wilayah Kabupaten

Sleman, Kodya Yogyakarta dan Kabupaten Bantul. Sebelum masuk ke perkotaan,

Sungai Gajah Wong melalui areal pertanian, sehingga sebagian besar limbah kimia

pertanian akan masuk dan mencemari Sungai Gajah Wong. Setelah masuk

perkotaan, Sungai Gajah Wong melewati perkampungan penduduk dan membawa

limbah rumah tangga (Sunardi and Supriyanto, 2009).

Salah satu polutan yang perlu diperhatikan adalah logam berat, yaitu

timbal. Timbal (Pb) merupakan salah satu elemen yang paling beracun, memiliki

efek akumulatif dan merupakan pencemar utama di lingkungan (Naseri et al. 2008).

Timbal sangat berbahaya dengan efek buruk ireversibel, terutama mempengaruhi

sistem saraf pusat, hematopoietik, hati dan sistem ginjal sehingga mengakibatkan

gangguan serius (Flora et al., 2012).

Menurut Sunardi dan Supriyanto (2009), kadar timbal yang terdapat

dalam sedimen Sungai Gajah Wong adalah 58,75 ± 1,20 µg/g. Dengan adanya


2

bahaya pencemaran timbal pada air sungai, diperlukan metode analisis yang

selektif sehingga dapat menggambarkan kadar timbal sebenarnya dalam air Sungai

Gajah Wong. Batas konsentrasi timbal yang boleh ada dalam air mineral alami

adalah 0,01 µg/mL (BSNI, 2009).

Spektrofotometer serapan atom (SSA) merupakan instrumen yang paling

banyak digunakan untuk analisis kuantitatif logam berat dalam sampel lingkungan

(Morais et al., 2012), diantaranya penggunaan SSA dalam penetapan kadar timbal

dalam sedimen Sungai Gajah Wong (Sunardi and Supriyanto, 2009) dan perairan

Wedung (Azhar et al. 2012). Metode analisis spektrofotometri serapan atom

memiliki prinsip berdasarkan absorpsi cahaya oleh atom. Atom-atom akan

menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu, tergantung pada sifat unsurnya

(Gandjar and Rohman, 2007). Dari hasil validasi metode SSA tipe nyala pada

analisis timbal dalam contoh uji air laut, panjang gelombang 217,0 nm dapat

memberikan hasil yang akurat dan sensitif (Purwanto and Supriyanto, 2010),

sehingga dalam penelitian peneliti menggunakan panjang gelombang 217,0 nm.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memvalidasi metode analisis

melalui parameter LoQ dan LoD, kurva baku, akurasi dan presisi serta menetapkan

kadar timbal dalam air Sungai Gajah Wong dengan metode SSA. Setelah metode

tervalidasi, kadar timbal sebenarnya dalam air Sungai Gajah Wong dapat dihitung

dan dibandingkan dengan batas keamanan yang telah ditetapkan.

METODE PENELITIAN

Alat dan bahan penelitian

Alat yang digunakan: seperangkat instrumen spektrofotometer serapan

atom/SSA (Agilent Technologies, seri 240FS AA) dengan bahan bakar berupa gas

asetilen (C2H2) dan udara yang terdapat di Laboratorium Fakultas Farmasi

Universitas Sanata Dharma, lampu katoda berongga (Agilent Hollow Cathode

Lamp) Timbal, botol kaca gelap, hotplate (Scilogex, MS-H-S), kertas saring,

milipore ukuran pori 0,45 μm, kertas pH, mikropipet (Socorex) dan alat gelas yang

lazim digunakan di laboratorium analisis.


3

Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah sampel air Sungai Gajah

Wong Yogyakarta, aquademineralisata (PT. Brataco), asam nitrat (HNO3) 65% dan

larutan baku Timbal 1000 µg/mL (Merck).

Pengambilan sampel

Pengambilan sampel dilakukan pada bulan September 2017. Pada tiap

lokasi dilakukan tiga kali pengambilan sampel masing-masing sebanyak 5 L pada

tiga titik dalam satu area agar diperoleh sampel yang representatif. Ketiga sampel

tiap titik dihomogenisasi dalam ember besar dan diambil 250 mL untuk dianalisis.

Tabel I menunjukkan titik lokasi pengambilan sampel air Sungai Gajah Wong.

Tabel I.Titik Lokasi Pengambilan Sampel Air Sungai Gajah Wong

Kode Lokasi Koordinat

GW 1 Jalan Asem Gede, Condong Catur, Depok, Sleman

(Utara RS JIH)

07⁰ 45' 00.1"S,

110⁰ 24' 08.1"E

GW 2 Jalan Pringgodani, Caturtunggal, Depok, Sleman

(Jembatan Pringwulung-Pringgodani)

07⁰ 46' 19.6"S

110⁰ 23' 40.4"E

GW 3 Jalan Ori II, Papringan, Yogyakarta (Utara Museum

Affandi)

07⁰ 46' 48.8"S

110⁰ 23' 51.8"E

GW 4 Jalan Laksda Adisucipto, Yogyakarta (Kompleks

Kampus UIN Sunan Kalijaga)

07⁰ 47' 10"S

110⁰ 23' 46"E

GW 5 Jalan Balirejo, Muju Muju, Umbulharjo,

Yogyakarta (Jembatan Balirejo)

07⁰ 47' 42.8"S

110⁰ 23' 47.1"E

GW 6 Warungboto, RT.30/RW.07, Yogyakarta (Barat

Gembira Loka)

07⁰ 48' 35.2"S

110⁰ 23' 39.2"E

Penyimpanan sampel

Sebelum digunakan dalam analisis, sampel disimpan dan dikondisikan

dalam botol kaca gelap, dengan penambahan HNO3 65% hingga pH< 2 (BSNI,

2009).

Pembuatan larutan asam nitrat 0,05 M

Diambil 3,5 mL HNO3 65 % menggunakan pipet volume, kemudian

diencerkan dalam labu takar 1000 mL dengan aquademineralisata hingga tanda


4

batas, digojog hingga homogen, sehingga diperoleh 1000 mL larutan HNO3 0,05 M

(BSNI, 2009).

Pembuatan larutan baku intermediet timbal

Diambil 0,1 mL larutan baku timbal 1000 µg/mL diambil dan dimasukkan

dalam labu takar 10 mL, diencerkan dengan HNO3 0,05 M sampai batas tanda,

sehingga diperoleh larutan baku intermediet timbal dengan konsentrasi 10 µg/mL.

Kondisi sistem spektrofotometer serapan atom

Metode SSA menjadi spesifik untuk analisis kuantitatif Pb ketika disiapkan

dalam kondisi optimal untuk penentuan kadarnya. Pengukuran dilakukan dengan

SSA seri 240 FS AA produksi Agilent Technologies, menggunakan lampu katoda

timbal (Pb), dengan panjang gelombang 217,0 nm, lebar celah 1,0 nm, arus lampu

10 mA, menggunakan bahan bakar oksigen (13,5 L/menit) dan gas asetilen (2,0

L/menit), dengan tinggi burner default setting.

Penentuan linearitas

Diambil sejumlah 0,15; 0,25; 0,35; 0,45; 0,55 dan 0,65 mL dari larutan

intermediet 10 µg/mL dan masing-masing dimasukkan ke dalam labu takar 10 mL

sehingga didapatkan konsentrasi 0,15; 0,25; 0,35; 0,45; 0,55 dan 0,65 µg/mL,

diencerkan dengan HNO3 0,05 M hingga tanda batas, lalu diukur serapannya

dengan panjang gelombang 217,0 nm. Linearitas diuji secara statistik menggunakan

persamaan regresi yaitu y= bx+a, untuk melihat korelasi konsentrasi dan absorbansi

yang didapatkan.

Penentuan Limit of Detection (LoD) dan Limit of Quantitation (LoQ)

Disiapkan seri konsentrasi larutan 0,05 ; 0,1; 0,15; 0,2; 0,25 dan 0,3 µg/mL

dalam labu takar 10 mL yang dipipet sebanyak 0,05 ; 0,1; 0,15; 0,2; 0,25 dan 0,3

mL larutan intermediet. Selanjutnya diencerkan dengan HNO3 0,05 M hingga tanda

batas. Serapan dari masing-masing konsentrasi diukur pada panjang gelombang

217,0 nm. Penentuan LoD dan LoQ dilakukan dengan pendekatan standar deviasi

berdasarkan Miller dan Miller (2010).


5

Simpangan Baku (𝑆𝑦/𝑥) = √𝚺 (y−ŷ)2

n−2 (1)

Limit of Detection (LoD) = yB + 3SB (2)

Limit of Quantitation (LoQ) = yB + 10SB (3)

Keterangan :

yB = absorbansi blanko;

SB = standar deviasi blanko

Pembuatan sampel air dengan kandungan Pb

Diambil 0,1 mL larutan baku timbal 1000 µg/mL kemudian dimasukkan

dalam labu takar 10 mL, diencerkan dengan aquademineralisata sampai batas tanda.

Diambil 0,2 mL dari larutan tersebut dan dimasukkan dalam labu takar 10 mL,

diencerkan dengan HNO3 0,05 M sampai batas tanda.

Penentuan akurasi dan presisi

Diambil 0,2 mL dari larutan baku intermediet timbal 10 µg/mL

(menggunakan pelarut aquademineralisata) dan dimasukkan dalam labu takar 10

mL. Dibuat larutan sampel adisi dengan tiga level konsentrasi, yaitu 0,1; 0,2 dan

0,3 µg/mL dengan penambahan larutan baku intermediet sebanyak 0,1; 0,2 dan 0,3

mL lalu diencerkan dengan HNO3 0,05 M hingga tanda batas. Pembuatan sampel

adisi dan non-adisi direplikasi sebanyak tiga kali, lalu diukur absorbansinya pada

panjang gelombang 217,0 nm. Kemudian dilakukan perhitungan persen akurasi

dengan menggunakan formula 4 berdasarkan AOAC (2016) dan presisi dengan

parameter nilai standar deviasi relatif (%RSD) menggunakan formula 5 (Riyanto,

2014).

% Akurasi = CF−CU

CA× 100% (4)

Keterangan :

CF = kadar terukur logam dalam sampel setelah adisi baku Pb

CU = kadar terukur logam dalam sampel sebelum adisi baku Pb

CA = kadar teoritis larutan baku Pb yang diadisi


6

% RSD = 𝑆𝐷

x̅× 100% (5)

Keterangan :

x̅= kadar rata-rata sampel

SD = standar deviasi

Penetapan perolehan kembali Pb

Diambil 0,4 mL larutan baku intermediet, dimasukkan ke dalam labu takar

50 mL dan diencerkan dengan aquademineralisata hingga tanda batas. Sampel

dimasukkan dalam gelas beaker 100 mL, lalu dipanaskan di atas hotplate dalam

lemari asam dan ditambahkan HNO3 65% sebanyak 5,0 mL perlahan-lahan hingga

sisa volume kurang dari 10 mL. Sisa volume hasil destruksi dimasukkan ke dalam

labu takar 10 mL lalu diencerkan dengan HNO3 0,05 M hingga tanda batas sehingga

didapatkan konsentrasi 0,4 µg/mL. Sampel direplikasi sebanyak enam kali, lalu

diukur pada SSA dengan panjang gelombang 217,0 nm. Perolehan kembali Pb

dihitung menggunakan formula 6.

Persen perolehan kembali = 𝑘𝑎𝑑𝑎𝑟 𝑡𝑒𝑟𝑢𝑘𝑢𝑟 (µg/mL )

𝑘𝑎𝑑𝑎𝑟 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑒𝑡𝑖𝑠 (µg/mL ) x 100% (6)

Preparasi sampel air sungai

Preparasi sampel (destruksi basah) dilakukan pada sampel air sungai yang

sudah dihomogenisasi, diambil dan disaring menggunakan kertas saring Whatman.

Kemudian diambil 50 mL dan dimasukkan dalam gelas beaker 100 mL. Sampel

dalam gelas beaker ditambahkan 5 mL HNO3 65 %. Sampel dipanaskan di atas

hotplate pada suhu 100ᵒC dalam lemari asam. Proses ini dilakukan secara berulang

hingga larutan terlihat bening dan volume bersisa <10 mL. Hasil destruksi yang

telah jernih didinginkan, dimasukkan ke dalam labu takar 10 mL dan diencerkan

dengan HNO3 0,05 M sampai tanda batas.

Penetapan kadar timbal

Hasil preparasi kemudian disaring menggunakan millipore. Sampel

direplikasi sebanyak enam kali, lalu diukur pada SSA dengan panjang gelombang

217,0 nm.


7

Analisa hasil

Metode analisis dikatakan valid ketika memenuhi parameter batas deteksi

(LoD) dan batas kuantitasi (LoQ), linearitas, akurasi serta presisi. Kriteria

tercapainya linearitas yaitu ketika koefisien korelasi (r) adalah ≥ 0,995. Dengan

metode regresi linier, nilai konsentrasi (µg/mL) terhadap absorbansi diplotkan dari

masing-masing seri larutan baku sehingga didapatkan persamaan y = bx+a (y= nilai

absorbansi, x = konsentrasi analit, a = intersep, b = slope). Akurasi dilihat dari

persen akurasi yang didapatkan (80-110%), sementara presisi dilihat dari %RSD <

15% (González and Herrador, 2007). Penetapan kadar timbal dilakukan dengan

memasukkan nilai absorbansi (y) ke dalam persamaan kurva baku linearitas hingga

didapatkan kadar timbal (x), dinyatakan dalam µg/mL. Untuk analisis deskriptif,

peneliti melihat kondisi pencemaran timbal (Pb) dalam air Sungai Gajah Wong

dengan membandingkan konsentrasi timbal yang didapatkan terhadap batas

maksimal kadar timbal yang ditetapkan oleh BSNI (2009) untuk air mineral alami

yaitu 0,01 µg/mL.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengambilan sampel

Pengambilan sampel dilakukan pada enam titik lokasi sepanjang Sungai

Gajah Wong Yogyakarta dengan mempertimbangkan potensi pencemaran yang ada

di lingkungan tersebut. Pada tiap lokasi dilakukan tiga kali pengambilan pada tiga

titik dalam lokasi yang sama sehingga mendapatkan hasil yang repsresentatif.

Spesifisitas metode

Parameter spesifisitas metode adalah kemampuan untuk mengukur analit

atau unsur yang dituju secara tepat dan spesifik dengan adanya komponen-

komponen lain sebagai matriks (Supriyanto and Purwanto, 2010). Metode SSA

menjadi spesifik untuk analisis kuantitatif Pb ketika disiapkan dalam kondisi

optimal dimana penentuan kadar Pb menggunakan lampu katoda berongga timbal,

dengan panjang gelombang 217,0 nm, arus lampu, lebar celah, tinggi burner dan

juga jenis gas pembakar dan oxidan yang sesuai (asetilen/ udara).


8

Validasi metode analisis

Validasi metode analisis pada dasarnya perlu dilakukan untuk menjamin

bahwa metode yang digunakan spesifik, akurat dan reprodusibel sehingga hasil

penelitian dapat dipertanggungjawabkan. Pada penelitian ini, peneliti mengukur

beberapa parameter validasi yaitu linearitas, spesifisitas, batas deteksi (LoD) dan

batas kuantitasi (LoQ), akurasi serta presisi.

Kurva Baku

Kurva baku adalah kurva yang menunjukkan hubungan antara absorbansi

dan konsentrasi larutan baku Pb. Koefisien korelasi diperoleh dari persamaan kurva

baku y = bx+ a, dimana b adalah slope, a adalah intersep, y dan x secara berturut-

turut adalah absorbansi dan konsentrasi seri larutan baku. Koefisien korelasi (r)

menggambarkan kemampuan suatu metode dalam memperoleh hasil uji yang

secara langsung proporsional dengan konsentrasi analit pada kisaran yang

diberikan.

Tabel II. Data Absorbansi dari Enam Seri Baku Timbal

Replikasi I Replikasi 2 Replikasi 3

Konsentrasi

baku timbal

(µg/mL)

Absorbansi

Konsentrasi

baku timbal

(µg/mL)

Absorbansi

Konsentrasi

baku timbal

(µg/mL)

Absorbansi

0,1500 0,0048 0,1500 0,0043 0,1500 0,0049

0,2500 0,0083 0,2500 0,0070 0,2500 0,0074

0,3500 0,0110 0,3500 0,0098 0,3500 0,0099

0,4500 0,0147 0,4500 0,0127 0,4500 0,0135

0,5500 0,0195 0,5500 0,0156 0,5500 0,0156

0,6500 0,0231 0,6500 0,0193 0,6500 0,0185

a= -0,0012 ; b= 0,0368 a= -0,0004 ; b= 0,0296 a= 0,0006 ; b= 0,0275

r= 0,9967 r= 0,9986 r= 0,9984

Dilakukan tiga replikasi pengukuran absorbansi kurva baku dan dipilih

koefisien korelasi (r) yang paling baik (replikasi 2), yaitu y= 0,0296x–0,0004; r=

0,9986. Linearitas (R2) yang diperoleh berdasarkan kurva baku yang dipilih adalah

0,9972 berarti ± 99,72% perubahan absorbansi dipengaruhi oleh konsentrasi Pb,


9

dan sebanyak 0,28% dipengaruhi faktor lainnya (Saadah et al., 2014). Nilai b atau

slope kurva baku menggambarkan sensitivitas metode.

Gambar 1. Kurva baku timbal (Replikasi 2)

Sensitivitas merupakan rasio perubahan sinyal tiap unit perubahan konsentrasi

analit. Nilai sensitivitas yang besar menunjukkan perubahan konsentrasi analit yang

kecil dan dapat memberikan respon yang signifikan (Dewi, 2012). Hasil

menunjukkan sensitivitas dari kurva baku Pb adalah 0,0296 yang berarti tiap satu

satuan perubahan konsentrasi akan menghasilkan perubahan absorbansi sebesar

0,0296. Kriteria tercapainya linearitas adalah ketika koefisien korelasi (r) adalah ≥

0,995 (BSNI, 2009). Koefisien korelasi yang didapatkan sebesar 0,9986, sehingga

memenuhi kriteria parameter linearitas.

Limit of Detection (LoD) dan Limit of Quantitation (LoQ)

Limit of Detection (LoD) atau batas deteksi merupakan jumlah terkecil

analit sampel yang dapat dideteksi dan masih memberikan respon signifikan

dibandingkan dengan blanko. Limit of Quantitation (LoQ) atau batas kuantitasi

merupakan konsentrasi analit terendah dalam sampel yang dapat ditentukan dengan

presisi dan akurasi yang dapat diterima pada kondisi operasional metode yang

digunakan (ICH, 2005). Dalam Dewi (2012) dinyatakan bahwa sensitivitas

merupakan nilai slope dari kurva baku, dimana semakin besar sensitivitas metode

maka akan memberikan respon signifikan untuk perubahan kecil konsentrasi.

Penentuan LoD dan LoQ pada penelitian ini yakni menggunakan pendekatan

y = 0,0296x - 0,0004

r = 0,9986

0.0000

0.0050

0.0100

0.0150

0.0200

0.0250

0.0000 0.1000 0.2000 0.3000 0.4000 0.5000 0.6000 0.7000

Ab

sorb

ansi

Konsentrasi timbal (µg/mL)


10

standar deviasi dari respon blanko, sehingga semakin besar slope akan

menghasilkan konsentrasi yang semakin kecil dan menunjukkan metode tersebut

semakin sensitif (Kalra, 2011). Berdasarkan hasil perhitungan menggunakan kurva

kalibrasi dengan r = 0,9975, diperoleh batas deteksi dan batas kuantitasi metode

secara berturut-turut adalah 0,0223 µg/mL dan 0,0742 µg/mL. Dari nilai LoQ yang

didapatkan, maka dapat disimpulkan bahwa konsentrasi timbal terendah dalam

sampel yang dapat ditentukan dengan presisi dan akurasi yang dapat diterima untuk

metode ini adalah ≥ 0,0742 µg/mL.

Akurasi dan presisi

Akurasi merupakan ketelitian metode analisis atau kedekatan antara nilai

terukur dengan nilai yang diterima baik nilai sebenarnya, atau nilai rujukan (ICH,

2005). Menurut Riyanto (2014), penentuan akurasi salah satunya dapat ditentukan

dengan metode adisi. Pada penelitian ini akurasi ditentukan dengan mengadisi baku

ke dalam sampel buatan (konsentrasi 0,2 µg/mL) dengan tiga tingkat konsentrasi

(0,1; 0,2; 0,3 µg/mL) yang akan dinyatakan dalam persen akurasi dari baku yang

ditambahkan. Presisi merupakan ukuran keterulangan metode analisis dan biasanya

dapat dilihat sebagai simpangan baku relatif dari sejumlah sampel yang berbeda

signifikan secara statistik (Gandjar and Rohman, 2007). Uji presisi yang dilakukan

termasuk jenis uji keterulangan (repeatability), ditunjukkan dalam persentase

Relative Standar Deviation (%RSD) intraday dan interday. Uji presisi intraday

dilakukan dengan 3 replikasi pengukuran dalam satu hari, sedangkan interday

dilakukan 3 replikasi pengukuran dalam 3 hari yang berbeda.

Berdasakan Tabel III dan IV, presentase perolehan kembali dan

keterulangan intraday dan interday dari ketiga level konsentrasi larutan baku yang

didapatkan memenuhi kriteria , dimana %akurasi 80-110% dan presisi %RSD <

15% (González and Herrador, 2007). Metode yang digunakan dapat dinyatakan

akurat dan presisi karena telah memenuhi kriteria validasi metode.


11

Tabel III. Nilai Uji Akurasi dan Presisi Intraday (n=3)

Level

Kadar CA

Rata-rata kadar

terukur (µg/mL) SD RSD(%) Akurasi(%)

CU CF

Rendah 0,1

0,1858

0,2736 0,0135 4,9383 87,8378

Sedang 0,2 0,3716 0,0376 10,1232 92,9054

Tinggi 0,3 0,5023 0,0186 3,7046 105,4805

Tabel IV. Nilai Uji Akurasi dan Presisi Interday (n=3)

Level

Kadar CA

Rata-rata kadar


CU CF

Rendah 0,1

0,2038

0,2935 0,0230 7,8277 89,7147

Sedang 0,2 0,3896 0,0162 4,1683 92,9054

Tinggi 0,3 0,5041 0,0108 2,1465 101,1001

Untuk menilai efektivitas metode, peneliti melakukan pengukuran kadar pada

sampel buatan yang diperlakukan sama seperti sampel (melalui proses destruksi)

dengan konsentrasi 0,4 µg/mL lalu direplikasi enam kali sehingga didapatkan kadar

dan persen perolehan kembali. Dari hasil perolehan kembali yang didapatkan dapat

dilihat kadar timbal yang dapat dipertahankan setelah sampel melalui proses

destruksi. Data perolehan kembali disajikan pada Tabel V.

Tabel V. Data Perhitungan Perolehan Kembali (% recovery)

Sampel

Kadar

Teoretis

(µg/mL)

Abs Kadar

(µg/mL)

Rata-rata

kadar

terukur

(µg/mL)

RSD

(%)

Recovery

(%)

1

0,4

0,0107 0,3750

0,3688 ±

0,0094 2,5529

93,750

2 0,0107 0,3750 93,750

3 0,0106 0,3716 92,905

4 0,0107 0,3750 93,750

5 0,0104 0,3649 91,216

6 0,0100 0,3514 87,838

Rata-rata 92,2015

Berdasarkan hasil yang didapatkan, rata-rata persen perolehan kembali dari

keenam replikasi pengukuran baku Pb adalah 92,2015 %. Perolehan kembali yang

didapatkan berkurang, namun masuk di dalam rentang yang ditentukan yaitu 80-

110%. Selama proses destruksi terbuka, kontaminan mungkin didapatkan melalui


12

udara, mineral dalam asam serta wadah pereaksi atau alat gelas yang digunakan

selama destruksi. Hal ini dikarenakan tidak ada alat gelas yang benar-benar inert

terhadap reagen yang digunakan. Sementara itu rendahnya perolehan kembali dapat

disebabkan oleh adanya adsorpsi ke dinding wadah, penguapan, kopresipitasi dan

koekstraksi (Twyman, 2005).

Penetapan kadar

Sebelum masuk ke penetapan kadar, sampel terlebih dahulu dipreparasi

melalui destruksi basah. Destruksi basah digunakan karena sampel yang akan

dianalisis berupa air sungai. Fungsi dari destruksi adalah untuk memutus ikatan

antara senyawa organik dengan logam yang akan dianalisis (Dewi, 2012). Dalam

destruksi basah terjadi reaksi oksidasi, dimana penguraian sampel organik oleh

asam pengoksidasi panas atau campuran asam pada akhirnya akan menghasilkan

karbon dioksida, air, dan senyawa volatil lainnya sehingga meninggalkan garam

atau senyawa anorganik (Twyman, 2005). Senyawa anorganik yang terlarut dalam

larutan asam kuat berada dalam bentuk kation logam dan ikatan kimia dengan

senyawa organik yang telah terurai (Dewi 2012). Sampel didestruksi dalam lemari

asam menggunakan HNO3 pekat dan melalui pemanasan (hotplate) pada suhu

100ᵒC selama 120 menit (Mohammed et al., 2017) hingga volume <10mL. Dalam

Twyman (2005) dan Ranasinghe et al. (2016) dinyatakan bahwa destruksi basah

menggunakan HNO3 mendapatkan %recovery terbesar dibanding metode lainnya.

Persamaan 7 menggambarkan reaksi antara logam yang berikatan dengan senyawa

organik dan HNO3 selama proses destruksi:

Logam-(CH2O)x + HNO3 Logam-(NO3)x(aq) + CO2(g) + NO(g) + H2O(l) (7)

(Wulandari and Sukesi, 2013)

Hasil preparasi selanjutnya disaring menggunakan milipore sesuai prosedur

dalam metode penelitian untuk menghilangkan residu senyawa organik yang masih

ada dalam sampel. Dalam penetapan kadar, kriteria yang harus dipenuhi adalah

representatif, yakni hasil yang didapatkan bisa mencerminkan populasi yang

diwakilinya, maka dilakukan enam replikasi pengukuran untuk tiap lokasi

pengambilan sampelnya. Penentuan konsentrasi analit dalam sampel didasarkan


13

pada proses penyerapan radiasi sumber cahaya oleh atom-atom pada tingkat energi

dasar (ground state) pada panjang gelombang spesifik yang kemudian tereksitasi.

Banyaknya intensitas radiasi akan sebanding dengan jumlah atom pada ground

state yang menyerap energi radiasi lalu akan dibaca sebagai absorbansi sehingga

konsentrasi dapat ditentukan (Boybul and Haryati, 2009). Penyerapan radiasi

menyebabkan atom tereksitasi, Absorbansi sampel dimasukkan ke rumus regresi

linier untuk mendapatkan kadar timbal (x) dalam sampel air Sungai Gajah Wong

dan kadar sebenarnya dengan memperhitungkan faktor pengenceran. dihitung

menggunakan formula 8. Data kadar timbal disajikan dalam Tabel VI.

Kadar Pb (µg/mL) = C × fp (8)

Keterangan :

C : kadar yang didapatkan dari hasil pengukuran (µg/mL)

fp : faktor pengenceran

(BSNI, 2009)

Berdasarkan data dalam Tabel VI, kadar timbal pada keenam titik lokasi

sampel tidak dapat dinyatakan menggunakan rumus regresi linier dikarenakan

seluruh sampel memperlihatkan absorbansi di bawah rentang kurva baku, yang

berarti, jika ada, keenam lokasi memiliki cemaran timbal < 0,15 µg/mL.

Tabel VI. Kadar Timbal dalam Sampel Air Sungai Gajahwong Yogyakarta

Kode lokasi Rata-rata kadar timbal dalam sampel (µg/mL)

GW 1 Tidak dapat ditentukan






Untuk menganalisis timbal sendiri, instrumen SSA yang dipakai bekerja optimal

pada konsentrasi 0,1-30 µg/mL (Agilent Technologies, 2017), sedangkan untuk

batas deteksi instrumen yaitu 0,05 µg/mL (Agilent Technologies, 2014). Batas

kuantitasi metode dan batas deteksi instrumen yang didapatkan melebihi batas


14

maksimal timbal yang diperbolehkan dalam air mineral alami. Beberapa alternatif

preparasi sampel yang dapat dilakukan untuk agar kadar Pb dapat terbaca pada

instrumen SSA adalah dengan penambahan volume sampel destruksi atau

pemekatan sampel. Metode analisis dinyatakan tervalidasi namun tidak cukup

sensitif untuk mengukur kadar timbal dalam sampel dengan kadar < 0,15 µg/mL,

sehingga diperlukan metode yang lebih sensitif. Berdasarkan penelitian Andriyani

et al (2014), batas deteksi metode Graphite Furnace Atomic Absorption

Spectrophotometry (GFAAS) untuk timbal adalah 0,025 ppb. Selain itu terdapat

metode lainnya yaitu Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS).

Dalam penelitian milik Djedjibegovic et al (2012), batas deteksi ICP-MS untuk

timbal adalah 0,008 ppb. Kedua metode tersebut lebih sensitif dibandingkan dengan

AAS karena memiliki batas deteksi yang lebih kecil dari AAS dan berada di bawah

ambang batas timbal yang ditentukan BSNI (2009).

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitian, didapatkan batas deteksi metode (LoD)

sebesar 0,0223 µg/mL, batas kuantitasi metode (LoQ) sebesar 0,0742 µg/mL,

koefisien korelasi (r) untuk linearitas 0,9986, persen akurasi dan presisi memenuhi

kriteria yang ditentukan. Metode dinyatakan tervalidasi, namun tidak sensitif untuk

mengukur kadar timbal dalam sampel air sungai karena menunjukkan konsentrasi

di bawah LoQ dan rentang kurva baku. Diperlukan metode yang lebih sensitif untuk

mengukur sampel dengan kandungan Pb pada kadar <0,15 µg/mL.

SARAN

Untuk penelitian selanjutnya, penulis menyarankan penggunaan metode GFAAS

atau ICP-MS dalam pengukuran kadar timbal dalam sampel dengan konsentrasi

yang sangat kecil.


15

DAFTAR PUSTAKA

Agilent Technologies, 2014. Hollow Cathode Lamps. USA: Agilent Technologies.

Agilent Technologies, 2017. Flame Atomic Absorption Spectrometry Analytical

Methods. 14th ed. Victoria, Australia: Agilent Technologies.

Andriany, D., Levita, J., Warya, S., Maelaningsih, F.S., Barat, J., Farmasi, F.,

Padjadjaran, U., and Barat, J., 2014. Analisis Mikroba , Timbal , Kadmium ,

dan Raksa pada Es Balok dan Bahan Pembuatannya. IJPST, 1 (2), 32–38.

Azhar, H., Widowati, I., and Suprijanto, J., 2012. Studi Kandungan Logam Berat

Pb , Cu , Cd , Cr pada Kerang Simping ( Amusium Pleuronectes ), Air Dan

Sedimen Di Perairan Wedung , Kabupaten Demak serta Analisis Maximum

Tolerable Intake pada Manusia. Journal of Marine Research, 1, 35–44.

Boybul and Haryati, I., 2009. Analisis Unsur Pengotor Fe, Cr, dan Ni dalam Larutan

Uranil Nitrat Menggunakan Spektrofotometer Serapan Atom. Seminar

Nasional V, (November), 565–571.

BSNI, 2009. Batas Maksimum Cemaran Mikroba dalam Pangan. Badan

Standardisasi Indonesia.

BSNI, 2009. Bagian 8: Cara uji timbal (Pb) secara Spektrofotometri Serapan Atom

(SSA).

Dewi, D.C., 2012. Determinasi Kadar Logam Timbal (Pb) dalam Makanan kaleng

menggunakan Destruksi Basah dab Destruksi Kering. Alchemy, 2 (1), 12–25.

Djedjibegovic, J., Larssen, T., Skrbo, A., Marjanović, A., and Sober, M., 2012.

Contents of cadmium, copper, mercury and lead in fish from the Neretva river

(Bosnia and Herzegovina) determined by inductively coupled plasma mass

spectrometry (ICP-MS). Food Chemistry, 131 (2), 469–476.

Fernández-luqueño, F., López-valdez, F., Gamero-melo, P., Luna-Suarez, S.,

Aguilera-gonzález, E.N., Martínez, A.I., García-Guillermo, M. del S.,

Hernández-martínez, G., Herrera-mendoza, R., Álvarez-Garza, M.A., and

Perez-Velazquez, I.R., 2013. Heavy metal pollution in drinking water - a

global risk for human health : A review. African Journal of Environmental

Science and Technology, 7 (7), 567–584.

Flora, G., Gupta, D., and Tiwari, A., 2012. Toxicity Of Lead : A Review With

Recent Updates. Interdisciplinary Toxicology, 5 (2), 47–58.

Gandjar, I. G. & Rohman, A., 2007, Kimia Farmasi Analisis, Pustaka Pelajar,

Yogyakarta.

González, A.G. and Herrador, M.A., 2007. A practical guide to analytical method

validation, including measurement uncertainty and accuracy profiles. TrAC -

Trends in Analytical Chemistry, 26 (3), 227–238.

ICH, 2005. ICH Topic Q2 (R1) Validation of Analytical Procedures : Text and


16

Methodology. International Conference on Harmonization, 1994 (November

1996), 17.

Kalra, K., 2011. Quality Control of Herbal Medicines and Related Areas. InTech.

China: InTech.

Merck, 2017, 100456│Asam nitrat 65% [online], Merck KGaA, Available from :

http://www.merckmillipore.com [Accessed 17 March 2018].

Miller, J.N. and Miller, J.C., 2010. Statistics and Chemometrics for Analytical

Chemistry. Sixth Edit. Harlow, England: Pearson Education Limited.

Mohammed, E., Mohammed, T., and Mohammed, A., 2017. Optimization of acid

digestion for the determination of Hg, As, Se, Sb, Pb and Cd in Fish Muscle

Tissue. MethodsX article.

Morais, S., Costa, F.G. e, and Pereira, M. de L., 2012. Heavy Metals and Human

Health. Environmental Health – Emerging Issues and Practice, 227–246.

Naseri, M.T., Milani Hosseini, M.R., Assadi, Y., and Kiani, A., 2008. Rapid

determination of lead in water samples by dispersive liquid-liquid

microextraction coupled with electrothermal atomic absorption spectrometry.

Talanta, 75 (1), 56–62.

Ranasinghe, P., Weerasinghe, S., and Kaumal, M.N., 2016. Determination of

Heavy Metals in Tilapia using Various Digestion Methods. International

Journal of Scientific Research and Innovative Technology, 3 (6), 38–48.

Riyanto, 2014. Validasi & Verifikasi Metode Uji. Edisi 1. Yogyakarta: deepublish.

Saadah, Z., Alahudin, M., and Susilaningsih, E., 2014. Perbandingan metode

destruksi kering dan basah untuk analisis Zn dalam susu bubuk. Indo. J. Chem.

Sci, 3 (3), 188–192.

Sigma-Aldrich, 2018. Mass Molarity Calculator, Calculate Mass Required for

Molar Solution [online]. Merck. Available from:

https://www.sigmaaldrich.com/chemistry/stockroom-reagents/learning-

center/technical-library/mass-molarity-calculator.htm [Accessed 27 Mar

2018].

Sikder, T.M., Kihara, Y., Yasuda, M., Yustiawati, Mihara, Y., Tanaka, S., Odgerel,

D., Mijiddorj, Badamtsetseg . Syawal, S.M., Hosokawa, T., Saito, T., and

Kurasaki, M., 2012. Research Article. River Water Pollution in Developed and

Developing Countries : Judge and Assessment of Physicochemical

Characteristics and Selected Dissolved Metal Concentration. Clean Journal,

41 (1), 60–68.

Sunardi and C, S., 2009. Analisis Sebaran Logam Berat dalam Cuplikan Sedimen

Sungai Gajahwong secara SSA, 289–299.

Supriyanto and Purwanto, A., 2010. Validasi Metode Spektrofotometri Serapan

Atom pada Anlaisis Logam Berat Cr, Cu, Cd, Fe, Pb, Zn dan Ni dalam Contoh


http://www.merckmillipore.com/

17

Uji Air Laut. In: Prosiding PPI. Yogyakarta: Pustek Akselerator dan Proses

Bahan- BATAN, 115–122.

Twyman, R.M., 2005. Sample Dissolution for Elemental Analysis (Wet Digestion).

Elsevier, 146–152.

Wulandari, E.A. and Sukesi, 2013. Preparasi Penentuan Kadar Logam Pb , Cd dan

Cu dalam Nugget Ayam Rumput Laut Merah. JURNAL SAINS DAN SENI

POMITS, 2 (2), 12–14.


18

LAMPIRAN

Lampiran 1. Sertifikat Analisis Baku Pb 1000 µg/mL


19

Lampiran 2. Lokasi Pengambilan Sampel

Kode Lokasi Potret lokasi

GW 1

Jalan Asem Gede,

Condong Catur, Depok,

Sleman (Utara RS JIH)

07⁰ 45' 00.1"S,

110⁰ 24' 08.1"E

GW 2

Jalan Pringgodani,

Caturtunggal, Depok,

Sleman (Jembatan

Pringwulung-Pringgodani)

07⁰ 46' 19.6"S,

110⁰ 23' 40.4"E


20

GW 3

Jalan Ori II, Papringan,

Yogyakarta (Utara

Museum Affandi)

07⁰ 46' 48.8"S,

110⁰ 23' 51.8"E

GW 4

Jalan Laksda Adisucipto,

Yogyakarta (Kompleks

Kampus UIN Sunan

Kalijaga)

07⁰ 47' 10"S,

110⁰ 23' 46"E


21

GW 5

Jalan Balirejo, Muju Muju,

Umbulharjo, Yogyakarta

(Jembatan Balirejo)

07⁰ 47' 42.8"S,

110⁰ 23' 47.1"E

GW 6

Warungboto,

RT.30/RW.07, Yogyakarta

(Barat Gembira Loka)

07⁰ 48' 35.2"S,

110⁰ 23' 39.2"E


22

Lampiran 3. Pembuatan Asam Nitrat 0,05 M

Massa jenis asam nitrat 65% : 1,39 g/mL

Berat molekul asam nitrat : 63,01 g/mol

Maka, massa asam nitrat dalam 1 L larutan asam nitrat 65% adalah :

Massa = % larutan × massa jenis

= 65% × 1,39 g/mL

= 0,65 × 1390 g/L

= 903,5 g

Molaritas = massa

volume ×berat molekul

= 903,5 g

1 L ×63,01 g/mol = 14,34 M

Untuk membuat 0,05 M dalam labu takar 1000 mL :

M1 × V1 = M2× V2

14,34 × V1 = 0,05 M × 1000 mL

V1 = 3,48 3,5 mL

Lampiran 4. Pembuatan Larutan Baku Intermediet Timbal 10 µg/mL

Volume yang diambil dari larutan baku timbal 1000 µg/mL

C1 x V1 = C2 x V2

1000 µg/mL x V1 = 10 µg/mL x 10 mL

V1 = 0,1 mL

Lampiran 5. Pembuatan Seri Larutan Baku

Diambil sejumlah 0,15; 0,25; 0,35; 0,45; 0,55 dan 0,65 mL dari larutan intermediet

10 µg/mL dan masing-masing dimasukan ke dalam labu takar 10 mL sehingga

didapatkan konsentrasi 0,15; 0,25; 0,35; 0,45; 0,55 dan 0,65 µg/mL, diencerkan

dengan HNO3 0,05 M hingga tanda batas.


23

Seri 1 : C1 x V1 = C2 x V2

10 µg/mL x V1 = 0,15 µg/mL x 10 mL

V1 = 0,15 mL

`Seri 2 : C1 x V1 = C2 x V2

10 µg/mL x V1 = 0,25 µg/mL x 10 mL

V1 = 0,25 mL

Seri 3 : C1 x V1 = C2 x V2

10 µg/mL x V1 = 0,35 µg/mL x 10 mL

V1 = 0,35 mL

Seri 4 : C1 x V1 = C2 x V2

10 µg/mL x V1 = 0,45 µg/mL x 10 mL

V1 = 0,45 mL

Seri 5 : C1 x V1 = C2 x V2

10 µg/mL x V1 = 0,55 µg/mL x 10 mL

V1 = 0,55 mL

Seri 6 : C1 x V1 = C2 x V2

10 µg/mL x V1 = 0,65 µg/mL x 10 mL

V1 = 0,65 mL


24

Lampiran 6. Laporan SpectraAA Kurva Baku


25

Lampiran 7. Penentuan Kurva Baku

Kons

seri larutan baku

(µg/mL)

Abs timbal

0,1500 0,0043

0,2500 0,0070

0,3500 0,0098

0,4500 0,0127

0,5500 0,0156

0,6500 0,0193

y = 0,0296x – 0,0004 ; r= 0,9986

y = 0,0296x - 0,0004

r = 0,9986

0.0000

0.0050

0.0100

0.0150

0.0200

0.0250

0.0000 0.1000 0.2000 0.3000 0.4000 0.5000 0.6000 0.7000

Ab

sorb

ansi

Pb

Konsentrasi seri larutan baku (µg/mL)

KURVA BAKU TIMBAL


26

Lampiran 8. Pembuatan seri larutan Limit of Detection (LoD) dan Limit of

Quantitation (LoQ)

Batas deteksi dan batas kuantitasi ditentukan menggunakan kurva kalibrasi.

Disiapkan seri konsentrasi larutan 0,05 ; 0,10; 0,15; 0,20; 0,25 dan 0,30 µg/mL

dalam labu takar 10 mL yang dipipet sebanyak 0,05 ; 0,10; 0,15; 0,20; 0,25 dan 0,30

mL larutan intermediet, Selanjutnya diencerkan HNO3 0,05 M hingga tanda batas.

Seri 1 : C1 x V1 = C2 x V2

10 µg/mL x V1 = 0,05µg/mL x 10 mL

V1 = 0,05 mL

Seri 2 : C1 x V1 = C2 x V2

10 µg/mL x V1 = 0,10 µg/mL x 10 mL

V1 = 0,10 mL

Seri 3 : C1 x V1 = C2 x V2

10 µg/mL x V1 = 0,15 µg/mL x 10 mL

V1 = 0,15 mL

Seri 4 : C1 x V1 = C2 x V2

10 µg/mL x V1 = 0,20 µg/mL x 10 mL

V1 = 0,20 mL

Seri 5 : C1 x V1 = C2 x V2

10 µg/mL x V1 = 0,25 µg/mL x 10 mL

V1 = 0,25 mL

Seri 6 : C1 x V1 = C2 x V2

10 µg/mL x V1 = 0,30 µg/mL x 10 mL

V1 = 0,30 mL


27

Lampiran 9. Laporan SpectraAA Limit of Detection (LoD) dan Limit of

Quantitation (LoQ)


28

Lampiran 10. Perhitungan nilai Limit of Detection (LoD) dan Limit of

Quantitation (LoQ)

y = 0,0333x + 0,0002

r = 0,9975

0

0.002

0.004

0.006

0.008

0.01

0.012

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35

Ab

sorb

ansi

Konsentrasi seri larutan baku (µg/mL)

Kurva Baku LoD LoQ


29

Keterangan :

y : absorbansi a : intersep

ŷ : y residual b : slope

Simpangan Baku = √𝚺 (Y−Ŷ)2

n−2 = √

2,44475 x 10−7

6−2= 0,0002

yLoD = yB + 3SB

= 0,0002+ 3(0,0002)

= 0,0009

yLoQ = yB + 10SB

= 0,0002+ 10(0,0001)

= 0,0027

Batas deteksi (LoD) = 0,0006−0,0002

0,0333

= 0,0223 µg/mL

Batas kuantitasi (LoQ)= 0,0014−0,0002

0,0333

= 0,0742 µg/mL

Kadar

(µg/mL) Abs (y)

Intersep

(a) Slope (b) Ŷ (Y-Ŷ)2

0,0500 0,0021

0,0002 0,0333

0,0019 5,5225 x 10-8

0,1000 0,0032 0,0035 1,089 x 10-7

0,1500 0,0054 0,0052 4,2025x 10-8

0,2000 0,0067 0,0069 2,56 x 10-8

0,2500 0,0085 0,0085 6,25 x 10-8

0,3000 0,0103 0,0102 1,21 x 10-8

y= 0,0333x + 0,0002 ; r= 0,9975 Σ (Y-Ŷ)2 = 2,44475 x 10-7


30

Lampiran 11. Laporan SpectraAA Akurasi dan Presisi

Hari ke-1 Hari ke-2 Hari ke-3

Lampiran 12. Perhitungan Nilai Akurasi dan Presisi

Akurasi :

% Akurasi =CF−CU

CA× 100%

Presisi :

% RSD = 𝑆𝐷

x̅× 100%

Keterangan :

CF = kadar terukur logam dalam sampel setelah adisi baku Pb

CU = kadar terukur logam dalam sampel sebelum adisi baku Pb

CA = kadar teoretis larutan baku Pb yang diadisi

x̅= kadar rata-rata sampel

SD = standar deviasi

Contoh perhitungan akurasi dan presisi level konsentrasi rendah (Hari ke-1):

Persamaan : y= 0,0296x – 0,0004

Replikasi 1 0,0089 = 0,0296x – 0,0004

x= 0,3142 µg/mL

Replikasi 2 0,0085 = 0,0296x – 0,0004

x= 0,3007 µg/mL

Replikasi 3 0,0097 = 0,0296x – 0,0004

x= 0,3412 µg/mL


31

rata-rata kadar = (0,3142+0,3007+0,3412)µg/mL

3 = 0,3187µg/mL

Akurasi = CF−CU

CA× 100%

= 𝟎,𝟑𝟏𝟖𝟕𝛍𝐠/𝐦𝐋−0,2264𝛍𝐠/𝐦𝐋

0,1𝛍𝐠/𝐦𝐋× 100%

= 92,3423

% RSD = 𝑆𝐷

x̅× 100%

=0,0206

0,3187× 100%

= 6,4771

Akurasi dan Presisi (Hari ke-1)

Level Kadar Rep Abs Kadar

(µg/mL)

Rata-rata

kadar

(µg/mL)

SD RSD (%) Akurasi

(%)

Non Adisi

1 0,0057 0,2061

0,2264 0,0295 13,0116 - 2 0,0073 0,2601

3 0,0059 0,2128

Rendah

1 0,0089 0,3142

0,3187 0,0206 6,4771 92,3423 2 0,0085 0,3007

3 0,0097 0,3412

Sedang

1 0,0115 0,4020

0,4032 0,0020 0,4838 88,4009 2 0,0115 0,4020

3 0,0116 0,4054

Tinggi

1 0,0148 0,5135

0,5158 0,0039 0,7564 96,4715 2 0,0150 0,5203

3 0,0148 0,5135


Level kadar Rep Abs Kadar

(µg/mL)

Rata-rata

kadar

(µg/mL)

SD RSD (%) Akurasi

(%)

Non Adisi

1 0,0053 0,1926

0,1993 0,0068 3,3898 - 2 0,0057 0,2061

3 0,0055 0,1993

Rendah

1 0,0085 0,3007

0,2883 0,0109 3,7671 88,9640 2 0,0080 0,2838

3 0,0079 0,2804

Sedang

1 0,0110 0,3851

0,3941 0,0078 1,9795 97,4099 2 0,0114 0,3986

3 0,0114 0,3986

Tinggi

1 0,0144 0,5000

0,4944 0,0128 2,5872 98,3483 2 0,0145 0,5034

3 0,0138 0,4797


32


Level kadar Rep Abs Kadar

(µg/mL)

Rata-rata

kadar

(µg/mL)

SD RSD (%) Akurasi

(%)

Non Adisi

1 0,0048 0,1757

0,1858 0,0122 6,5555 - 2 0,0050 0,1824

3 0,0055 0,1993

Rendah

1 0,0073 0,2601

0,2736 0,0135 4,9383 87,8378 2 0,0077 0,2736

3 0,0081 0,2872

Sedang

1 0,0096 0,3378

0,3716 0,0376 10,1232 92,9054 2 0,0118 0,4122

3 0,0104 0,3649

Tinggi

1 0,0141 0,4899

0,5023 0,0186 3,7046 105,4805 2 0,0151 0,5236

3 0,0142 0,4932

Akurasi dan presisi intraday (n=3)

Level Kadar CA

(µg/mL)

Rata-rata kadar


CU CF

Rendah 0,1

0,1858

0,2736 0,0135 4,9383 87,8378

Sedang 0,2 0,3716 0,0376 10,1232 92,9054

Tinggi 0,3 0,5023 0,0186 3,7046 105,4805

Akurasi dan presisi interday (n=3)

Level Kadar CA

(µg/mL)

Rata-rata kadar


CU CF

Rendah 0,1

0,2038

0,2935 0,0230 7,8277 89,7147

Sedang 0,2 0,3896 0,0162 4,1683 92,9054

Tinggi 0,3 0,5041 0,0108 2,1465 101,1001


33

Lampiran 13. Data Hasil Perolehan Kembali

Level

Kadar

Kadar

Teoretis

(µg/mL)

Abs Kadar

(µg/mL)

Rata-rata kadar

terukur

(µg/mL)

RSD (%) Recovery (%)

1

0,4

0,0107 0,3750

0,3688 ± 0,0094 2,5529

93,750

2 0,0107 0,3750 93,750

3 0,0106 0,3716 92,905

4 0,0107 0,3750 93,750

5 0,0104 0,3649 91,216

6 0,0100 0,3514 87,838

Rata-rata 92,2015

Lampiran 14. Penetapan Kadar Pb Air Sungai

Contoh perhitungan kadar Pb (Lokasi 1, replikasi 1)

Persamaan : y= 0,0296x – 0,0004

Replikasi 1 -0,0007 = 0,0296x – 0,0004

x = -0,0101 µg/mL

Kadar Pb = C x fp

= -0,0101 x 1 = -0,0101 µg/mL

Lokasi 1

Rep Abs Kadar terukur

(µg/mL)

Kadar sebenarnya

(fp= 1)

Rata-rata kadar

sebenarnya

(µg/mL)

1 -0,0007 -0,0101 -0,0101

-0,0107 ± 0,0014

2 -0,0007 -0,0101 -0,0101

3 -0,0008 -0,0135 -0,0135

4 -0,0007 -0,0101 -0,0101

5 -0,0007 -0,0101 -0,0101

6 -0,0007 -0,0101 -0,0101


34

Lokasi 2

Lokasi 3

Lokasi 4


(µg/mL)

Kadar

sebenarnya

(fp= 1)

Rata-rata kadar

sebenarnya

(µg/mL)

1 -0,0011 -0,02365 -0,02365

-0,0276 ± 0,0039

2 -0,0013 -0,03041 -0,03041

3 -0,0011 -0,02365 -0,02365

4 -0,0014 -0,03378 -0,03378

5 -0,0012 -0,02703 -0,02703

6 -0,0012 -0,02703 -0,02703


(µg/mL)

Kadar sebenarnya

(fp= 1)

Rata-rata kadar

sebenarnya

(µg/mL)

1 0,0007 0,0372 0,0372

0,0377 ± 0,0033

2 0,0009 0,0439 0,0439

3 0,0006 0,0338 0,0338

4 0,0007 0,0372 0,0372

5 0,0007 0,0372 0,0372

6 0,0007 0,0372 0,0372


(µg/mL)

Kadar sebenarnya

(fp= 1)

Rata-rata kadar

sebenarnya

(µg/mL)

1 -0,0001 0,0101 0,0101

0,0096 ± 0,0014

2 -0,0001 0,0101 0,0101

3 -0,0001 0,0101 0,0101

4 -0,0001 0,0101 0,0101

5 -0,0002 0,0068 0,0068

6 -0,0001 0,0101 0,0101


35

Lokasi 5


(µg/mL)

Kadar sebenarnya

(fp= 1)

Rata-rata kadar

sebenarnya

(µg/mL)

1 0,0008 0,0405 0,0405

0,0439 ±0,0057

2 0,0011 0,0507 0,0507

3 0,0009 0,0439 0,0439

4 0,0008 0,0405 0,0405

5 0,0011 0,0507 0,0507

6 0,0007 0,0372 0,0372

Lokasi 6


(µg/mL)

Kadar sebenarnya

(fp= 1)

Rata-rata kadar

sebenarnya

(µg/mL)

1 -0,0019 -0,0507 -0,0507

-0,0586 ± 0,0051

2 -0,0021 -0,0574 -0,0574

3 -0,0023 -0,0642 -0,0642

4 -0,0023 -0,0642 -0,0642

5 -0,0021 -0,0574 -0,0574

6 -0,0021 -0,0574 -0,0574


36

BIOGRAFI PENULIS

Penulis skripsi dengan judul “Validasi Metode Analisis dan

Penetapan Kadar Timbal (Pb) dalam Air Sungai Gajah

Wong Yogyakarta dengan Metode Spektrofotometri Serapan

Atom” dengan nama lengkap Angelina Rosari Hane, lahir di

Ende, 5 Mei 1997. Penulis merupakan anak kedua dari 3

bersaudara dari pasangan Johanes Hane Rae, S.KM dan

Fransisca Nusanumba Ero, S.Si.T, M.P.H . Penulis telah

menempuh pendidikan formal di TK Santa Agnes Ende (2002-2003), Sekolah

Dasar Katolik Santa Theresia Ende (2003-2009), Sekolah Menegah Pertama Negeri

1 Ende (2009-2012) dan Sekolah Menengah Atas Katolik Syuradikara Ende (2012-

2014). Penulis kemudian melanjutkan pendidikan sarjana di Fakultas Farmasi

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta pada tahun 2014. Semasa menempuh

Pendidikan sarjana, penulis aktif mengikuti kegiatan kepanitiaan seperti divisi

Korlap pada Longmarch Fesadha (2015), anggota divisi Publikasi, Dekorasi dan

Dokumentasi pada Lomba Cerdas Cermat (LCC) Kimia dan Pharmacy

Performance (2016) serta divisi konsumsi pada Workshop Jurnalistik dan

Photography (2016). Selain aktif dalam kegiatan kepanitiaan, penulis juga aktif

sebagai anggota tim redaksi Media Farmasi Pharmaholic untuk periode 2014/2015

dan 2015/2016. Penulis memiliki pengalaman kerja sebagai asisten dosen

Praktikum Kimia Analisis periode 2017 dan Analisis Farmasi periode 2018.


VALIDASI METODE ANALISIS DAN PENETAPAN KADAR TIMBAL … · VALIDASI METODE ANALISIS DAN PENETAPAN...

Documents

Transcript of VALIDASI METODE ANALISIS DAN PENETAPAN KADAR TIMBAL … · VALIDASI METODE ANALISIS DAN PENETAPAN...