Verifikasi dan Kalibrasi AAS

Pendahuluan

Analisis yang menggunakan AAS dikelompokkan kedalam metode analisis instrumental karena metode ini memerlukan sebuah instrument –> sebelum digunakan, kondisi instrument ini harus dioptimalkan terlebih dahulu.

Metode AAS termasuk dalam kategori metode komparatif –> skala absorbans dari AAS tersebut harus dikalibrasi dengan suatu deret standar yang diketahui konsentrasinya dengan akurat (atau menggunakan CRM – Certified Reference Materials).

Verifikasi AAS

1)   Penentuan kepekaan (sensitivitas)

  • Kepekaan adalah konsentrasi analit minimum yang memberikan %T = 1% atau nilai A = 0,0044

Formula   S = 0,0044 C1 / A1

Alat dikatakan memiliki kepekaan yang baik bila S < 1,25 x nilai S dari spesifikasi pabrik. Semakin besar nilai S maka alat semakin kuran sensitive.

  • Kepekaan adalah respon alat per-unit konsentrasi

Dapat dilihat dari slope kurva kalibrasi

Formula

S = a = (A1 – b)/C1 , bila persamaan kurva kalibrasi A1 = C1 + b

S = A1/C1 , bila kurva kalibrasi melewati titik nol

  • Pengukuran kepekaan AAS

–          Pilih larutan kalibrasi (konsentrasi analit = C1) dimana 0,2<A<0,4
–          Optimalkan kondisi AAS dengan larutan ini
–          Ukur absorban larutan kalibrasi, minimal 3 kali (gunakan larutan pembanding untuk set “zero”

setiap kali larutan kalibrasi akan diukur). Absorban rata-rata dinyatakan sebagai A1.
–          Tentukan kepekaan alat sesuai formula yang telah disebutkan.

2)   Presisi (repeatibilitas)

  • Pilih larutan kalibrasi (konsentrasi analit = C1) dimana 0,2<A<0,4
  • Ukur absorban larutan kalibrasi, minimal 6 kali (gunakan larutan pembanding untuk set “zero” setiap kali larutan kalibrasi akan diukur)
  • Absorban rata-rata dinyatakan sebagai A1.
  • Hitung nilai RSD
  • Alat dikatakan memiliki presisi yang baik bila RSD ≤ 1% dari A rata-rata. Semakin besar nilai RSD maka alat semakin kurang bagus presisinya.

3)   Batas daerah kerja (linieritas)

  • Buat deret larutan kalibrasi dari konsentrasi rendah hingga konsentrasi yang cukup tinggi (sebagai acuan dapat dilihat rentang konsentrasi yang tercantum pada manual alat).
  • Optimalkan kondisi AAS dengan salah satu larutan kalibrasi (konsentrasi analit = C1) dimana 0,2<A<0,4
  • Ukur absorban semua larutan kalibrasi, minimal 3 kali (gunakan larutan pembanding untuk set “zero” setiap kali larutan kalibrasi akan diukur)
  • Hitung absorban rata-rata untuk setiap larutan kalibrasi
  • Buat kurva kalibrasi, kemudian tentukan batas kurva yang linier dimana nilai koefisien korelasi (r) mendekati 1

4)   Batas/limit deteksi

  • Siapkan sebuah larutan blanko
  • Ukur absorban minimal 6 kali. Absorban rata-rata dinyatakan sebagai Ab.
  • Hitung nilai SD (dinyatakan/diubah menjadi dalam unit konsentrasi)
  • Hitung nilai IDL (Instrument Detection Limit). Formula IDL= Cb + 3 SD
  • Apabila SD tidak diperoleh karena Ab = 0,lakukan prosedur berikut :

–          siapkan sebuah blanko yang di”spiking” dengan konsentrasi minimum analit (konsentrasi analit

yang paling rendah, tetapi masih terukur absorban-nya)

–          Ukur absorban minimal 6 kali. Absorban rata-rata dinyatakan sebagai Ab.

–          Hitung nilai SD (dinyatakan/diubah menjadi dalam unit konsentrasi)

–          Hitung nilai IDL (Instrument Detection Limit).

Formula       IDL = Cb + 3 SD

IDL = 0 + 3 SD

IDL = 3 SD

Kalibrasi AAS

1)   Cara biasa

Kurva kalibrasi dengan cara biasa ada 2 jenis yaitu :

  • Konsentrasi mencakup seluruh daerah kerja (working range)
  • Konsentrasi larutan kalibrasi mencakup sebagian daerah kerja (hanya yang linier)

Prosedur : sama dengan pekerjaan penentuan batas daerah kerja

Catatan : jangan sampai terjadi perbedaan absorban yang > 0,01 unit antara 2 hasil pengukuran, Bila ini terjadi, berarti presisi menurun.

2)   Cara adisi standar

  • Sediakan 5 buah labu takar yang sama ukurannya
  • Pipet X mL larutan contoh yang akan diukur ke dalam labu takar no 1 – 4
  • Pipet X mL air ke dalam labu takar no. 5
  • Pipet X mL larutan standar analit Z yang :
  1. 0 ppm Z ke dalam labu takar no. 1 dan 5
  2. a ppm Z ke dalam labu takar no. 2
  3. 2a ppm Z ke dalam labu takar no. 3
  4. 3a ppm Z ke dalam labu takar no. 4
  • Tambahkan asam bila perlu (biasanya HNO3, atau lainnya), tambahkan air hingga tanda batas
  • Homogenkan larutan dengan baik, ukur absorban dengan AAS
  • Buat grafik standar adisi, kemudian tentukan Cz konsentrasi analit Z

Catatan : labu takar no. 5 digunakan untuk set “zero” setiapkali larutan kalibrasi akan diukur.

3)   Cara “high precision ratio” (bracketing)

Daftar Pustaka

Modul Kursus“Pengecekan Kalibrasi Antara dan Verifikasi Peralatan Dalam Laboratorium Pengujian Sesuai Dengan SNI ISO/IEC 17025;2008” RCChem Learning Centre Bandung 7-11 Nopember 2011

Iklan

Bioremediasi (Bagian 2)

Evaluasi kinerja pengolahan

  1. Keberhasilan proses pengolahan secara biologis dalam menurunkan kadar TPH/ oil content sampai memenuhi criteria yang dipersyaratkan dievaluasi untuk melihat efektifitas penguraian limbah minyak bumi secara biologis dengan ketentuan waktu maksimum pengolahan adalah 8 (delapan) bulan.
  2. Jika  proses  pengolahan memakan waktu  lebih  dari  8  (delapan)  bulan, maka evaluasi ulang dilakukan untuk meningkatkan kinerja proses pengolahannya.

KRITERIA HASIL AKHIR PENGOLAHAN

Selama proses pengolahan secara biologis ini dilakukan, maka beberapa parameter dianalisis dengan

ketentuan sebagai berikut :

  1. Analisis limbah :

a. Analisis Kimia

Parameter

b. Analisis pendukung

–          Analisis terhadap produk hasil penguraian limbah minyak bumi (TPH) akibat kegiatan mikrobiologis  dapat  dilakukan  untuk melihat  komponen  dan  konsentrasi  senyawa hidrokarbon, seperti senyawa yang terdapat di dalam kelompok C6-C15.

–          Analisis  terhadap parameter yang berhubungan dengan proses mikrobiologis dapat dilakukan sebagai data pendukung untuk efektifnya pengolahan, diantaranya adalah penghitungan  jumlah  total bakteri, biomassa unsure  karbon, pengukuran  respirasi, fiksasi nitrogen dan lain-lain.

2. Analisis sampel air tanah dari sumur pantau

Sampel air tanah diambil dari sumur pantau yang dipasang secara representatif di daerah hulu dan hilir minimum pada saat awal operasi, selama proses dan akhir operasi. Parameter yang diukur adalah pH dan Electrical conductivity (EC) yang diukur minimum 2 minggu sekali serta analisis konsentrasi TPH minimum 3 (tiga) bulan sekali.

3. Analisis sampel tanah

Pada  kondisi  air  tanah dalam  (> 50 m), maka  cukup  sample  tanah  yang dianalisis untuk konsentrasi TPH dengan pengambilan sample tanaha pada kedalaman 2 m di bawah lapisan paling dasar unit pengolahan minimum 1 (satu) bulan sekali.

4. Analisis sample air lindi

Analisis sample air luapan atau lindi yang dibuang ke lingkungan diperlukan sebagai limbah cair mengacu kepada KepMen LH No. 42/1996 jo. KepMen LH No. 09/1997 (baku mutu limbah cair bagi kegiatan minyak, gas dan panas bumi) minimum 1 (satu) bulan sekali.

bersambung

Bioremediasi (Bagian 1)

Hari ini (28/02/2013)  membaca kasus lingkungan yang menimpa perusahaan minyak besar di harian ibukota. Di harian tersebut tertulis tentang peraturan yang aku baru tahu yaitu Kepmen LH No. 128 Tahun 2003. Peraturan ini adalah Tata Cara dan Persyaratan Teknis Pengolahan Limbah Minyak Bumi dan Tanah Terkontaminasi oleh Minyak Bumi secara Biologis. Belum pernah membacanya karena belum pernah mempergunakannya dalam pekerjaan di kantor. Walaupun kalau ditanya ke teman satu kelompok yang lulusan Teknik Lingkungan mereka pasti tahu peraturan ini 🙂

Penasaran dengan isinya makanya coba dibaca peraturan ini. Hasilnya ada hal teknis yang dibahas di lampirannya. Ini baru menarik, karena jarang-jarang peraturan memuat hal teknis (setidaknya peraturan yang pernah saya baca). Kebiasaan aku kalau baca peraturan hanya bagian lampiran yang ada baku mutu untuk parameter pengujian laboratorium. Padahal bagian atas dari peraturan itu penting juga dibaca loh diantara definisinya yang berhubungan dengan parameter pengujian. Terkadang dibaca juga sich kalau ada waktu luang atau yang paling gampang, tanya ama teman-teman yang lulusan Teknik Lingkungan 🙂

Kembali ke hal teknis peraturan tersebut, tulisan dibawah adalah ringkasan yang aku buat untuk mengingatnya:

Setiap usaha dan  atau  kegiatan minyak dan gas bumi  serta  kegiatan  lain  yang menghasilkan limbah minyak bumi wajib melakukan pengolahan limbahnya.

Sebelum melakukan pengolahan limbah minyak bumi dengan metoda biologis, maka perlu dilakukan analisis terhadap bahan yang diolah untuk mengetahui komposisi dan karakteristik limbah yang terdiri dari:

  1. Kandungan minyak atau oil content (bila kandungan minyak relatif besar) dan/ atau Total Petroleum Hydrocarbon / TPH (bila kandungan minyak relative kecil)
  2. Kandungan total logam berat;
  3. Uji Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP) logam berat.

Prosedur persiapan contoh dan metode analisis untuk mengidentifikasi limbah tersebut adalah sebagai berikut :

Analisis Metoda
TPH USEPA SW 846, Spektrofotometri
Oil Content Ekstraksi, Spektrofotometri infra merah
Total Logam Berat Spektrofotometri serapan atom
TCLP USEPA 1311

Persyaratan limbah minyak bumi yang diolah secara biologis adalah sebagai berikut:

a)  Konsentrasi maksimum TPH awal  sebelum proses pengolahan biologis adalah tidak lebih dari 15%.

b)  Konsentrasi TPH yang sebelum proses pengolahan lebih dari 15% perlu dilakukan pengolahan  atau  pemanfaatan  terlebih  dahulu  dengan mempertimbangkan teknologi yang tersedia dan karakteristik limbah.

c)  Hasil uji TCLP logam berat berada di bawah baku mutu seperti yang dicantumkan di dalam Kep-04/Bapedal/09/1995.

d)  Ketentuan persyaratan limbah minyak bumi lain yang bersifat spesifik akan diatur kemudian dan disesuaikan dengan karakteristik dan komposisi limbah.

Pengolahan limbah minyak bumi sebagaimana dimaksud  dapat dilakukan dengan menggunakan metoda  biologis  sebagai  salah  satu  alternatif  teknologi  pengolahan  yang meliputi :

  • landfarming [proses pengolahan limbah minyak bumi dengan cara menyebarkan dan mengaduk limbah sampai merata di atas lahan dengan ketebalan tertentu (sekitar 20- 50 cm)  sehingga proses penguraian  limbah minyak bumi  secara mikrobiologis dapat terjadi]
  • biopile [proses pengolahan limbah dengan cara menempatkan limbah pada pipa- pipa pensuplai oksigen untuk meningkatkan aerasi dan penguraian limbah minyak bumi secara mikrobiologis agar lebih optimal]
  • composting [proses pengolahan limbah dengan menambahkan bahan organic seperti pupuk kandang, serpihan kayu, sisa tumbuhan atau serasah daun dengan tujuan untuk meningkatkan porositas dan aktifitas mikroorganisme pengurai]

bersambung

Kadmium

Kadmium adalah logam yang ditemukan dalam endapan alam seperti bijih dan berikatan dengan unsur-unsur lainnya. Logam ini digunakan untuk pelapisan logam dan pengerjaan pelapisan termasuk peralatan transportasi, mesin, fotografi dan lain-lain. Logam ini juga berpengaruh pada kesehatan dimana beberapa orang yang minum air yang mengandung kadar kadmium berlebihan dari  maximum contaminant level (MCL) dapat menyebabkan kerusakan ginjal. Sumber utama kadmium dalam air minum adalah korosi pada pipa galvanis, erosi endapan alam, debit dari kilang logam, limpasan dari sampah baterai dan cat. Metode perlakuan berikut telah terbukti efektif untuk menghilangkan kadmium hingga di bawah 0,005 mg/L atau 5 ppb yaitu dengan koagulasi / filtrasi, pertukaran ion, lime softening dan reverse osmosis.

Berdasarkan peraturan menteri kesehatan nomor 492/Menkes/Per/IV/2010 tentang persyaratan kualitas air minum, kadmium termasuk parameter yang berhubungan langsung dengan kesehatan. Kadar maksimun kadmium yang diperbolehkan adalah 0,003 mg/l.

Berdasarkan Peraturan Pemerintah No 82 Tahun 2001 Tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran air Kelas satu yaitu air yang peruntukannya dapat digunakan untuk air baku air minum dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut kadar maksimum kadmium yang diperbolehkan adalah 0,01 mg/l.

Berdasarkan Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 51 Tahun 2004 tentang baku mutu air laut untuk biota laut kadar maksimun kadmium yang diperbolehkan adalah 0,001 mg/l.

Analisa kadmium di air dan air limbah menggunakan SNI 06-6989.38-2005 yaitu cara uji kadar  kadmium (Cd) dengan spektrofotometer serapan atom (SSA) secara tungku karbon. Ruang lingkup metode ini untuk kadar  0,5 µg/l – 10,0 µg/l pada panjang gelombang 228,8 nm. Prinsip metode ini adalah contoh uji air dan air limbah ditambahkan asam nitrat kemudian dilanjutkan dengan pemanasan yang bertujuan untuk melarutkan analit kadmium dan menghilangkan zat-zat pengganggu, selanjutnya diukur serapannya dengan SSA tungku karbon dengan gas argon sebagai gas pembawa.

Analisa kadmium di air dan air limbah dapat juga menggunakan SNI 06-6989.37-2005 yaitu cara uji kadar  kadmium (Cd) dengan spektrofotometer serapan atom (SSA) secara ekstraksi. Ruang lingkup metode ini untuk kadar  5 µg/l – 200 µg/l pada panjang gelombang 228,8 nm. Prinsip metode ini adalah ion kadmium bereaksi dengan Amonium Pirolidin Ditikarbamat (APDK) pada pH 1 sampai dengan pH 6, membentuk senyawa kompleks. Senyawa yang terbentuk diekstraksi dengan pelarut organik Metil Iso Butil Keton (MIBK). Kompleks kadmium-APDK yang ada dalam fase organik, diukur serapannya dengan SSA-nyala menggunakan udara-asetilen.

Daftar Pustaka

  1.  http://www.epa.gov
  2. SNI 06-6989.38-2005 yaitu cara uji kadar  kadmium (Cd) dengan spektrofotometer serapan atom (SSA) secara tungku karbon
  3. SNI 06-6989.37-2005 yaitu cara uji kadar  kadmium (Cd) dengan spektrofotometer serapan atom (SSA) secara ekstraksi