PENGU PENENT A THE TE HG(II) FAKU UJIAN ME

SKRIP PSI PENGU UJIAN ME ETODE SP PEKTROFO OTOMETR RI UV-VIS SIBLE UNT TUK PENENT TUAN Hg((II) DALAM M LIMBAH H CAIR LABORATO ORIUM KIIMIA ANALITIK A K FMIPA UGM U DEN NGAN PER REAKSI DIITIZON

THE TE EST OF UV V-VISIBLE E SPECTRO OPHOTOM METRIC METHOD ME FO OR Hg(II) DETERMI MINATION IN I THE WA WASTE WAT TER OF AN NALYTICA AL CHEMI MISTRY LAB BORATOR RY FMIPA UGM USIN NG DITH THIZONE REAGENT R

ANGG GIT DWI CAHAYAN C NI 100/300505/PA A/13281

PROG GRAM STU UDI KIMIA A J JURUSAN K KIMIA FAKU ULTAS MA ATEMATIIKA DAN IILMU PEN NGETAHU UAN ALAM M UNIVER RSITAS GA ADJAH MA ADA Y YOGYAKA ARTA 20144

SKRIPSI PENGUJIAN METODE SPEKTROFOTOMETRI UV-VISIBLE UNTUK PENENTUAN Hg(II) DALAM LIMBAH CAIR LABORATORIUM KIMIA ANALITIK FMIPA UGM DENGAN PEREAKSI DITIZON

THE TEST OF UV-VISIBLE SPECTROPHOTOMETRIC METHOD FOR Hg(II) DETERMINATION IN THE WASTE WATER OF ANALYTICAL CHEMISTRY LABORATORY FMIPA UGM USING DITHIZONE REAGENT

Diajukan untuk memenuhi syarat memperoleh derajat Sarjana Sains Ilmu Kimia

ANGGIT DWI CAHAYANI 10/300505/PA/13281

PROGRAM STUDI KIMIA JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2014

MOTTO

“Aku adalah manusia biasa dan aku bukanlah manusia yang terbaik diantara kamu. Apabila kalian lihat perbuatanku benar, maka ikutilah aku. Tapi bila kalian lihat perbuatanku salah, maka betulkanlah.” (Abu bakar ash-shiddiq)

“Banyak kegagalan dalam hidup ini dikarenakan orang-orang tidak menyadari betapa dekatnya mereka dengan keberhasilan saat mereka menyerah” (Thomas Alva Edison)

“Kebanyakan dari kita tidak mensyukuri apa yang sudah kita miliki, tetapi kita selalu menyesali apa yang belum kita capai” (Schopenhauer)

“I’d like to finally do something i trully want to do.” (Andrian Nur Aziz)

PERSEMBAHAN

Alhamdulillah Ya Allah atas segala kemudahan yang Engkau berikan kepada hambamu dalam penyusunan skripsi ini. Karya ini saya persembahkan kepada orang-orang yang bermakna dalam hati penulis.  Kedua orangtuaku, Bapak Suharno yang selalu menjadi inspirasiku untuk berjuang memaknai segala lika-liku kehidupan dan Ibu Suparni yang begitu luar biasa dalam memberikan doa, kasih sayang, serta dukungan setiap waktu.  Kakakku tersayang Nur Hayati, terima kasih atas segala dukungan, dan dorongan semangatnya.  Maskuu Andrian Nur Aziz yang senantiasa menopang keluh-kesah ini dengan segala kesabaran, pengorbanannya serta motivasi.

vi

PRAKATA Puji syukur penulis haturkan kepada Allah SWT yang senantiasa memberikan rahmat, hidayah, serta petunjukNya sehingga penelitian tugas akhir dan penulisan skripsi berjudul “Pengujian Metode Spektrofotometri UV-Visible untuk Penentuan Hg(II) dalam Limbah Cair Laboratorium Kimia Analitik FMIPA UGM dengan Pereaksi Ditizon” telah diselesaikan. Sholawat serta salam semoga senantiasa tercurah kepada Nabi Muhammad SAW beserta para sahabat dan seluruh pengikutnya hingga akhir zaman. Penelitian dan skripsi ini dapat diselesaikan karena adanya dukungan dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1.

Prof. Dr. Endang Tri Wahyuni, M.S. sebagai dosen pembimbing utama atas bimbingan, arahan, dukungan moral serta kesabaran yang selalu diberikan kepada penulis dalam proses penyelesaian penelitian dan penulisan skripsi.

2.

Prof. Drs. Mudasir, M.Eng., Ph.D sebagai dosen pembimbing yang telah membimbing dan memberikan nasehat dalam proses penyusunan skripsi ini.

3.

Dr. Winarto Haryadi, M.Si dan Dr. Akhmad Syoufian sebagai dosen penguji yang telah memberikan bimbingan, masukan, dan saran dalam penulisan skripsi.

4.

Kepala Laboratorium Kimia Analitik FMIPA UGM beserta seluruh staf karyawan yang telah memberikan fasilitas dan bantuan selama proses penelitian.

5.

Bapak, Ibu, kakak, dan seluruh keluarga yang selalu mendoakan, memberikan dukungan, semangat dan kepercayaan kepada penulis.

6.

Sahabat dan teman-temanku serta semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu yang telah memberikan bantuan bagi penulis dalam menyelesaikan karya ini

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini masih terdapat banyak kekurangan dan kesalahan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun. Pada akhirnya, penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberikan informasi dalam menambah wawasan pembaca serta berguna bagi perkembangan ilmu pengetahuan.

Yogyakarta, 26 Agustus 2014

Penulis

DAFTAR ISI Halaman PRAKATA ..................................................................................................... iv DAFTAR ISI .................................................................................................. vi DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... viii DAFTAR TABEL ......................................................................................... ix DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................. x INTISARI ...................................................................................................... xi ABSTRACT ................................................................................................... xii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah ........................................................................... 1 1.2 Tujuan Penelitian ..................................................................................... 4 1.3 Manfaat Penelitian .................................................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Merkuri dan Penggunaannya .................................................................... 5 2.2 Dampak Negatif Merkuri .......................................................................... 6 2.3 Metode Analisis Merkuri .......................................................................... 7

BAB III LANDASAN TEORI, HIPOTESIS DAN RANCANGAN PENELITIAN 3.1 Landasan Teori dan Hipotesis .................................................................. 11 3.1.1 Senyawa kompleks Hg(II) dengan ditizon ..................................... 12 3.1.2 Validasi metode ............................................................................... 16

3.2 Rancangan Penelitian ...................................................................... 19 BAB IV METODE PENELITIAN 4.1 Bahan Penelitian ...................................................................................... 21

4.2 Alat-Alat Penelitian ........................................................................ 21 4.3 Prosedur Penelitian ......................................................................... 21 4.3.1 Pembuatan larutan yang digunakan dalam penelitian .................... 21 4.3.2 Penentuan panjang gelombang maksimum merkuri ditizonat ........ 22

4.3.3 Pengaruh adanya ion logam Cu(II) ........................................ 22 4.3.4 Pengaruh penambahan zat penopeng Na2EDTA ................... 23 4.3.5 Kurva standar analisis Hg(II) secara spektrofotometri UV-Visible ............................................................................. 23 4.3.6 Preparasi larutan sampel ................................................................. 23 4.3.7 Analisis Hg(II) dalam sampel dengan spektrofotometer UV-Visible ....................................................................................... 23 4.3.8 Analisis Hg(II) dalam sampel dengan CV-AAS ............................. 24

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1 5.2 5.3 5.4

Penentuan Panjang Gelombang Optimum Merkuri Ditizonat .................. Pengaruh Adanya Ion Logam Cu(II) ...................................................... Pengaruh Penambahan Zat Penopeng Na2EDTA .................................... Validasi Metode Analisis ........................................................................

vi

25 26 28 31

5.4.1 Linieritas ........................................................................................ 32

5.4.2 Sensitivitas ............................................................................. 33 5.4.3 Presisi ..................................................................................... 34 5.4.4 Limit deteksi (LD) dan limit kuantifikasi (LQ) ..................... 35 5.5 Uji-t Sampel Limbah Cair Laboratorium Kimia Analitik

FMIPA UGM .................................................................................. 36 BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan .............................................................................................. 38

6.2 Saran ............................................................................................... 38 DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 39 LAMPIRAN .................................................................................................... 42

vii

DAFTAR GAMBAR Halaman Bentuk tautomeri ligan ditizon ................................................... 10 Reaksi merkuri dengan pereaksi ditizon .................................... 10 Bentuk enol dan keto kompleks logam ditizonat ...................... 12 Senyawa kompleks merkuri ditizonat ....................................... 13 Spesi ion Hg(II) pada berbagai pH di dalam air ........................ 14 Struktur EDTA .......................................................................... 15 Senyawa kompleks EDTA dengan logam M2+ .......................... 16 Optimasi λ dari senyawa kompleks merkuri ditizonat .............. 25 Reaksi pembentukan senyawa kompleks merkuri ditizonat ..... 26 Pengaruh ion logam Cu(II) pada penentuan Hg(II) dengan pereaksi ditizon ............................................................ 27 Gambar 5.4 Pengaruh adanya ion logam Cu(II) terhadap hasil ekstraksi ..... 27 Gambar 5.5 Struktur senyawa kompleks tembaga ditizonat .......................... 28 Gambar 5.6 Pengaruh penambahan zat penopeng Na2EDTA dalam mengatasi gangguan ion logam Cu(II) ..................................... 29 Gambar 5.7 Pengaruh penambahan Na2EDTA terhadap hasil ekstraksi ...... 29 Gambar 5.8 Struktur kompleks Cu-EDTA ................................................... 31 Gambar 5.9 Kurva kalibrasi larutan standar merkuri ditizonat ..................... 32 Gambar 5.10 Visualisasi warna larutan pada analisis Hg(II) dalam sampel limbah laboratorium ..................................................... 36 Gambar L.1 Kurva kalibrasi .......................................................................... 43 Gambar L.2 Kurva kalibrasi .......................................................................... 45 Gambar L.3 Kurva kalibrasi .......................................................................... 46 Gambar L.4 Kurva kalibrasi .......................................................................... 50 Gambar L.5 Kurva kalibrasi .......................................................................... 51 Gambar 2.1 Gambar 2.2 Gambar 3.1 Gambar 3.2 Gambar 3.3 Gambar 3.4 Gambar 3.5 Gambar 5.1 Gambar 5.2 Gambar 5.3

viii

DAFTAR TABEL Halaman Tabel 5.1 Data statistik uji linieritas .............................................................. 32 Tabel 5.2 Data statistik uji presisi ................................................................. 34 Tabel 5.3 Data analisis sampel secara spektrofotometri UV-Visible ............ 36 Tabel 5.4 Data analisis sampel limbah cair secara CV-AAS ........................ 37 Tabel L.1 Absorbansi panjang gelombang maksimum ................................. 42 Tabel L.2 Absorbansi larutan standar ........................................................... 43 Tabel L.3 Pengaruh adanya ion logam Cu(II) ............................................... 44 Tabel L.4 Absorbansi larutan standar .......................................................... 44 Tabel L.5 Pengaruh penambahan zat penopeng Na2EDTA .......................... 45 Tabel L.6 Absorbansi larutan standar (triplo) ............................................... 46 Tabel L.7 Summary Output ......................................................................... 47 Tabel L.8 Perhitungan uji presisi .................................................................. 49 Tabel L.9 Absorbansi larutan standar ........................................................... 49 Tabel L.10 Perhitungan konsentrasi sampel limbah (UV-Visible) ................. 50 Tabel L.11 Absorbansi larutan standar .......................................................... 51 Tabel L.12 Perhitungan konsentrasi sampel limbah (CV-AAS) .................... 52

ix

DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Merkuri Ditizonat ..................................................................... 42 Lampiran 2. Pengaruh Adanya Ion Logam Cu(II) ........................................ 43 Lampiran 3. Pengaruh Penambahan Zat Penopeng Na2EDTA ..................... 44 Lampiran 4. Validasi Metode Analisis Hg(II) secara Spektrofotometri UV-Visible ............................................................................... 46 Lampiran 5. Analisis Hg(II) dalam Sampel dengan Spektrofotometer UV-Visible ................................................................................ 49 Lampiran 6. Analisis Hg(II) dalam Sampel dengan CV-AAS ...................... 51 Lampiran 7. Uji-t................... ......................................................................... 52

x

INTISARI

PENGUJIAN METODE SPEKTROFOTOMETRI UV-VISIBLE UNTUK PENENTUAN Hg(II) DALAM LIMBAH CAIR LABORATORIUM KIMIA ANALITIK FMIPA UGM DENGAN PEREAKSI DITIZON ANGGIT DWI CAHAYANI 10/300505/PA/13281 Pada penelitian ini telah dilakukan pengujian metode spektrofotometri UV-Visible untuk analisis Hg(II) pada limbah cair laboratorium dengan pereaksi ditizon. Penelitian terdiri dari penentuan panjang gelombang maksimum senyawa kompleks merkuri ditizonat, pengaruh adanya ion Cu(II) terhadap analisis Hg(II), pengaruh penambahan zat penopeng Na2EDTA terhadap penghilangan gangguan serta uji-t untuk membandingkan hasil analisis Hg(II) dalam sampel limbah cair Laboratorium Kimia Analitik FMIPA UGM menggunakan spektrofotometer UV-Visible dan dengan Cold Vapor–Atomic Absorption Spectrophotometry (CV-AAS). Analisis dilakukan dengan mereaksikan ion logam Hg(II) dengan ditizon dalam pelarut kloroform yang menghasilkan larutan bewarna orange sehingga dapat diukur dengan alat spektrofotometer UV-Visible. Hasil penelitian menunjukkan bahwa panjang gelombang maksimum senyawa kompleks merkuri ditizonat adalah 490 nm. Adanya ion logam Cu(II) dapat menurunkan konsentrasi Hg(II) yang terdeteksi. Semakin banyak ion logam Cu(II) yang ditambahkan, konsentrasi Hg(II) yang terdeteksi semakin berkurang. Penambahan Na2EDTA pada perbandingan mol 1:1 dengan ion logam Cu(II) mampu menghilangkan gangguan ion logam Cu(II) secara maksimal. Hasil penentuan parameter analitik menunjukkan bahwa metode spektrofotometri UV-Visible memiliki limit deteksi sebesar 0,0029 mg/L dan limit kuantifikasi sebesar 0,0097 mg/L yang menunjukkan bahwa metode sangat sensitif. Penerapan metode ini pada limbah cair Laboratorium Kimia Analitik FMIPA UGM memberikan konsentrasi Hg(II) sebesar 0,7483 mg/L, sedangkan analisis Hg(II) dalam sampel limbah cair dengan CV-AAS memberikan konsentrasi Hg(II) sebesar 0,7221 mg/L. Hasil uji-t pada tingkat kepercayaan 95% menunjukkan bahwa analisis Hg(II) dengan metode spektrofotometri UV-Visible dan CV-AAS tidak berbeda secara signifikan. Kata kunci : Hg(II), ditizon, Na2EDTA, validasi, uji-t

xi

ABSTRACT

THE TEST OF UV-VISIBLE SPECTROPHOTOMETRIC METHOD FOR Hg(II) DETERMINATION IN THE WASTE WATER OF ANALYTICAL CHEMISTRY LABORATORY FMIPA UGM USING DITHIZONE REAGENT ANGGIT DWI CAHAYANI 10/300505/PA/13281 In this research, the test of UV-Visible spectrophotometric method for Hg(II) analysis in laboratory waste water by using dithizone as a complexing agents has been studied. The study consists of determination maximum wavelength of mercury dithizonate complex, the effect of ion Cu(II) on the analysis of Hg(II), the effect of addition masking agent of Na2EDTA on the interference removal as well as the statistical t-test to compare the results of Hg(II) analysis in wastewater samples of Analytical Chemistry Laboratory FMIPA UGM by using UV-Visible spectrophotometric and CV-AAS methods. The analysis was performed by reacting Hg(II) metal ion used dithizone in chloroform to produce orange colored solution that could be measured with UVVisible spectrophotometer. The results showed that the maximum wavelength of the mercury dithizonate complex was 490 nm. The presence of Cu(II) metal ion in the solution reduce the concentration of detected Hg(II). The increase of Cu(II) concentration, result showed the decrease of Hg(II) concentration detected. The addition of Na2EDTA at the molar ratio of 1:1 in to Cu(II) metal ion solution was able to effectively eliminate the interference from Cu(II) metal ion. The results showed that this method had a detection limit of 0.0029 mg/L and the quantitation limit of 0.0097 mg/L suggesting that the method is very sensitive. The application of this method in the analysis Hg(II) in waste water of Analytical Chemistry Laboratory FMIPA UGM gave the concentration of Hg(II) of 0.7483 mg/L, while the analysis of Hg(II) in the same waste water samples using CV-AAS gave the concentration of Hg(II) of 0.7221 mg/L. Statistical t-test results at 95% significance showed that the analysis of Hg(II) by UV-Visible spectrophotometric and CV-AAS methods was not significantly different. Keywords: Hg (II), dithizone, Na2EDTA, validation, t-test

xii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah Merkuri atau raksa yang disimbolkan dengan Hg, memiliki nomor atom 80 dengan berat atom 200,59 g/mol. Keberadaan merkuri di alam ditemukan dalam bentuk logam dan bijih yang merupakan senyawa HgS atau yang dikenal sebagai cinnabar (Cotton, 1999). Merkuri merupakan salah satu logam yang berbentuk cair pada temperatur kamar (25oC), memiliki titik beku paling rendah dibanding logam lainnya (-38,8oC), bersifat volatil (mudah menguap), mudah bercampur dengan logam lain membentuk alloy (logam campuran), serta merupakan konduktor yang baik (Palar, 2008). Karena sifatnya, merkuri atau senyawanya banyak dimanfaatkan manusia dalam berbagai macam industri. Industri yang memanfaatkan logam berat merkuri adalah industri klor-alkali yang menggunakan logam berat merkuri untuk menangkap logam natrium (Na), industri pembuatan lampu neon, dan industri pembuatan baterai basah maupun kering (Alfian, 2006). Industri lain yang memanfaatkan logam berat merkuri adalah industri pembuatan alat-alat ukur seperti thermometer, serta industri pulp dan kertas yang memanfaatkan senyawa fenil merkuri asetat (FMA) sebagai bahan pemutih kertas dan mencegah pembentukan kapur pada pulp dan kertas basah selama proses penyimpanan (Anderson, 1992). Selain dalam bidang industri, logam berat merkuri juga banyak dimanfaatkan dalam bidang pertanian, kesehatan, pertambangan, dan di dalam laboratorium. Dalam bidang pertanian, senyawa merkuri khususnya senyawa organo-merkuri banyak dimanfaatkan dalam pembuatan fungisida untuk menghambat pertumbuhan jamur pada bibit tanaman dan juga digunakan sebagai pengawet produk pertanian. Dalam bidang kesehatan, merkuri dimanfaatkan sebagai pembersih luka dan untuk pengobatan penyakit kelamin (sifilis). Dalam bidang pertambangan, merkuri banyak dimanfaatkan dalam proses pengambilan

1

2

emas secara tradisional. Dalam laboratorium, merkuri banyak digunakan sebagai pereaksi pada berbagai macam prosedur analisis (Palar, 2008). Salah satu contoh pemakaian logam berat merkuri dalam laboratorium adalah untuk analisis parameter SO2 yang menggunakan pararosanilin/tetrakloromerkurat (pereaksi penjerap SO2) sebagai pengabsorpsi. Penggunaan logam berat merkuri di laboratorium dengan jumlah yang besar dapat menghasilkan limbah berbahaya dengan jumlah yang besar. Pembuangan limbah yang mengandung merkuri ke dalam perairan, dapat menyebabkan terjadinya pencemaran lingkungan yang berdampak pada kehidupan makhluk hidup di lingkungan tersebut. Logam berat merkuri yang berada dalam suatu perairan akan mudah terakumulasi dalam tubuh organisme perairan seperti kerang dan ikan. Apabila kerang atau ikan yang mengandung logam berat merkuri dikonsumsi oleh manusia, maka merkuri akan masuk ke dalam tubuh manusia dan dapat menyebabkan gangguan kesehatan pada manusia yang dapat berujung kematian (Daryanto, 2013). Masuknya logam berat merkuri ke dalam tubuh manusia dapat menghambat aktivitas enzim, sehingga akan mengganggu proses metabolisme. Gejala umum yang ditimbulkan akibat masuknya logam berat merkuri dalam tubuh manusia adalah terjadinya peradangan pada tekak (pharyngitis), rasa sakit pada bagian perut, mual-mual dan mutah. Karena sifatnya yang sulit terdegradasi, merkuri dalam tubuh manusia akan terakumulasi dan dapat menyebabkan gangguan pada sistem saraf yang mempunyai efek pada kelainan psikiatri yang berupa insomnia, nervus, kepala pusing, mudah lupa, tremor dan depresi (Sudarmaji, 2006). Keracunan merkuri anorganik sudah dikenal sejak abad ke-18 dan ke-19 yang menyebabkan gejala tremor pada orang dewasa. Apabila keracunan berlanjut, tremor dapat merambat pada lidah yang menyebabkan susah bicara, berjalan terlihat kaku, dan hilangnya keseimbangan. Keracunan merkuri anorganik juga dapat menyebabkan berkurangnya daya ingat. Sedangkan keracunan merkuri organik dapat menyebabkan gangguan mental dan cacat saraf yang terlihat pada anak-anak (Alfian, 2006).

3

Karena efek berbahaya yang ditimbulkan, maka limbah cair laboratorium sebelum dibuang ke perairan harus dilakukan analisis terlebih dahulu untuk mengetahui kandungan logam berat merkuri. Sesuai dengan Kep.Men.LH No.51/MENKLH/10/1995, baku mutu limbah cair laboratorium untuk kandungan logam berat merkuri adalah sebesar 0,005 mg/L (Anonim, 1995). Metode analisis yang telah dikenal untuk analisis logam berat merkuri adalah spektrofotometri UV-Visible, dan Cold Vapor–Atomic Absorption Spectrophotometry (CV-AAS). Metode analisis merkuri dengan CV-AAS merupakan metode analisis merkuri yang sesuai dengan Standar Nasional Indonesia (SNI). Metode CV-AAS ini memiliki beberapa keunggulan yaitu memiliki selektivitas dan sensitivitas yang tinggi untuk analisis merkuri total dalam sampel (Kristianingrum, 2009). Pada analisis merkuri dengan CV-AAS, ion Hg(II) dalam sampel direduksi menggunakan larutan SnCl2 atau NaBH4 menjadi uap Hgo. Dalam metode CV-AAS diperlukan instrumen AAS khusus yang harganya relatif mahal, sehingga instrumen ini sangat jarang ditemukan di Indonesia. Selain itu, metode analisis merkuri dengan CV-AAS selalu mengemisikan uap Hgo yang berbahaya. Sebelum berkembang analisis merkuri dengan CV-AAS, analisis merkuri pada

dasarnya

telah

sering

dilakukan

dengan

menggunakan

metode

spektrofotometri UV-Visible. Dalam analisis tersebut, sampel yang akan dianalisis direaksikan dengan ditizon dalam pelarut kloroform sehingga membentuk senyawa kompleks bewarna orange yang tidak larut dalam air. Analisis merkuri dengan spektrofotometer UV-Visible relatif murah dan dapat diukur dengan alat sederhana yang dimiliki oleh banyak laboratorium kimia. Selain itu, metode analisis dengan spektrofotometer UV-Visible memiliki sensitivitas yang tinggi. Namun setelah berkembang metode analisis logam berat merkuri dengan CV-AAS, metode spektrofotometri UV-Visible ditinggalkan, karena dipandang kurang praktis. Untuk mengatasi kelemahan metode CV-AAS dan mempertimbangkan kelebihan metode spektrofotometri UV-Visible, maka pada penelitian ini telah dilakukan pengujian metode spektrofotometri UV-Visible untuk penentuan Hg(II)

4

dalam limbah cair Laboratorium Kimia Analitik FMIPA UGM dengan pereaksi ditizon. Di dalam limbah cair laboratorium, selain Hg(II) juga sering ditemukan logam lain seperti Cu(II). Adanya logam Cu(II) juga dapat bereaksi dengan ditizon sehingga akan menimbulkan gangguan dalam analisis Hg(II) secara spektrofotometri UV-Visible. Untuk menghilangkan gangguan tersebut, dapat dilakukan dengan penambahan zat penopeng (masking agent) seperti EDTA (Etylene Diamin Tetra Acetic Acid). Adanya EDTA pada pH yang sesuai, dapat membentuk senyawa kompleks yang stabil dengan ion Cu(II) yang larut dalam air, sehingga tidak terekstrak dalam kloroform dan tidak mempengaruhi analisis logam Hg(II) (Basset, 1994).

1.2 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah : 1.

Mengetahui pengaruh adanya ion logam Cu(II) dan penambahan zat penopeng Na2EDTA terhadap hasil analisis Hg(II) secara spektrofotometri UV-Visible

2.

Validasi

metode

analisis

merkuri

secara

spektrofotometri

UV-Visible yang meliputi : uji linearitas, sensitivitas, presisi, limit deteksi dan uji-t 3.

Menentukan konsentrasi Hg(II) yang terdapat dalam sampel limbah cair Laboratorium Kimia Analitik FMIPA UGM dengan metode spektrofotometri UV-Visible

1.3 Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah : 1.

Dari hasil penelitian ini dapat diketahui validasi metode analisis logam berat merkuri dengan spektrofotometer UV-Visible

2.

Hasil penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai dasar analisis logam berat merkuri yang relatif murah secara spektrofotometri UV-Visible untuk berbagai sampel

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Merkuri dan Penggunaannya Merkuri atau air raksa mempunyai nama kimia hydrargyrum yang disimbolkan dengan Hg. Merkuri memiliki nomor atom 80 dengan berat atom 200,59 g/mol. Pada tabel periodik, merkuri terletak pada golongan IIB, periode keenam dengan konfigurasi elektron [Xe] 4f145d106s2. Merkuri merupakan salah satu logam yang berbentuk cair pada temperatur kamar (25oC), memiliki berat jenis 13,53 g/mL, titik beku -38,8oC dan titik didih 356,73oC. Merkuri bersifat mudah menguap, mudah bercampur dengan logam lain membentuk alloy (logam campuran), dan merupakan konduktor yang baik (Palar, 2008). Merkuri memiliki bilangan oksidasi 0, +1 dan +2. Merkuri dengan bilangan oksidasi 0 atau Hg(0) merupakan merkuri anorganik yang mempunyai tekanan uap tinggi dan sukar larut di dalam air. Pada temperatur kamar, kelarutan Hg(0) dalam air adalah 60 mg/L dan 5-50 mg/L dalam lemak (Chalmer, 1970). Merkuri dengan bilangan oksidasi +1 dapat berupa merkuri organik maupun anorganik. Merkuri organik terdiri dari alkil merkuri dan aril merkuri. Alkil merkuri seperti metil merkuri klorida (CH3HgCl) dan etil merkuri klorida (C2H5HgCl) banyak digunakan dalam bidang pertanian untuk pembuatan pestisida. Beberapa senyawa alkil merkuri lainnya banyak digunakan sebagai katalis dalam industri kimia. Aril merkuri banyak digunakan dalam industri pulp dan kertas. Salah satu diantaranya adalah senyawa fenil merkuri asetat (FMA) sebagai bahan pemutih kertas dan mencegah pembentukan kapur pada pulp dan kertas basah selama proses penyimpanan (Darmono, 2001). Hg(I) sebagai garam anorganik berupa Hg2Cl2 yang tidak stabil dan cepat berubah menjadi HgCl2 (Roger et al, 1984). Merkuri dengan bilangan oksidasi +2 merupakan merkuri anorganik yang paling stabil dan paling banyak ditemukan di alam (Geon, 1999). Di lingkungan, Hg(II) dapat mengalami reaksi metilasi membentuk metil merkuri (CH3-Hg+) dan dimetil merkuri ((CH3)2Hg). Walaupun memiliki toksisitas tinggi, merkuri

5

6

anorganik banyak digunakan dalam bidang industri, farmasi dan di dalam laboratorium. Industri yang memanfaatkan logam berat merkuri adalah industri klor-alkali yang menggunakan logam berat merkuri untuk menangkap logam natrium (Na), industri pembuatan lampu neon, dan industri pembuatan baterai basah maupun kering (Alfian, 2006). Dalam bidang farmasi, merkuri anorganik banyak digunakan sebagai pembersih luka dan pengobatan penyakit kelamin (sifilis). Merkuri di laboratorium banyak digunakan sebagai bahan praktikum seperti pada identifikasi kation, dan pada penelitian sebagai obyek fotoreduksi (Megasari, 2009), adsorpsi (Karelius, 2008) dan pereaksi pada berbagai macam prosedur analisis (Palar, 2008). Salah satu contoh pemakaian logam berat merkuri dalam laboratorium adalah untuk analisis parameter SO2 yang menggunakan pararosanilin/ tetrakloromerkurat (pereaksi penjerap SO2) sebagai pengabsorpsi. Penggunaan logam berat merkuri di laboratorium dengan jumlah yang besar dapat menghasilkan limbah berbahaya dengan jumlah yang besar. 2.2 Dampak Negatif Merkuri Pembuangan limbah yang mengandung merkuri ke dalam perairan, dapat menyebabkan terjadinya pencemaran lingkungan yang berdampak negatif pada kehidupan makhluk hidup di lingkungan tersebut. Logam berat merkuri yang berada dalam suatu perairan mudah terakumulasi dalam tubuh organisme perairan seperti kerang dan ikan. Apabila kerang atau ikan yang mengandung logam berat merkuri dikonsumsi oleh manusia, maka merkuri akan masuk ke dalam tubuh manusia dan dapat menyebabkan gangguan kesehatan pada manusia yang dapat berujung kematian. Seluruh bentuk merkuri baik organik maupun anorganik bersifat toksik terhadap makhluk hidup. Diantara senyawa merkuri anorganik, uap logam merkuri atau Hg(0) yang paling berbahaya. Hal ini karena sebagai uap, merkuri mudah menyebar di udara sehingga dapat terhirup melalui sistem pernafasan. Masuknya Hg(0) ke dalam tubuh manusia dapat menghambat aktivitas enzim, sehingga akan mengganggu proses metabolisme. Dampak lain yang ditimbulkan

7

akibat masuknya uap merkuri ke dalam tubuh adalah terjadinya kelainan psikiatri yang berupa gejala tremor pada orang dewasa, insomnia, nervus, kepala pusing, mudah lupa dan depresi (Roger et al, 1984). Dalam bentuk anorganik, merkuri dapat masuk ke dalam tubuh melalui pori-pori kulit. Ion Hg(II) di dalam tubuh dapat terikat kuat pada gugus sulfidril pada protein, albumin, enzim dan hemoglobin. Jika ion Hg(II) terakumulasi di dalam tubuh dapat mengakibatkan timbulnya penyakit proteinurea (Manahan, 2003). Merkuri organik dalam bentuk metil maupun alkil yang masuk ke dalam tubuh manusia secara terus-menerus dapat menyebabkan kerusakan permanen pada otak, hati, dan ginjal (Rogel et al., 1984). Metil maupun etil merkuri merupakan racun yang dapat mengganggu susunan saraf pusat maupun saraf perifer. Kelainan pada saraf perifer dapat menyebabkan hilangnya rasa pada anggota gerak dan sekitar mulut, serta dapat menyebabkan berkurangnya jarak pandang dan pendengaran (Parvaneh, 1979). Peristiwa keracunan merkuri sekitar 80% bersumber dari senyawasenyawa alkil merkuri yang masuk melalui pernafasan. Wanita hamil yang terpapar senyawa alkil merkuri dapat mengalami kerusakan otak pada janin, sehingga dapat menyebabkan cacat mental (Miller, 2001). 2.3 Metode Analisis Merkuri Oleh karena banyaknya dampak negatif yang ditimbulkan akibat penggunaan merkuri dalam berbagai bidang industri dan laboratorium, analisis kandungan merkuri penting untuk dilakukan. Beberapa metode analisis merkuri yang telah digunakan adalah spektrofotometri UV-Visible dan Cold Vapor–Atomic Absorption Spectrophotometry (CV-AAS). Metode analisis merkuri dengan CV-AAS merupakan metode analisis merkuri yang sesuai dengan Standar Nasional Indonesia (SNI). Metode CV-AAS memiliki beberapa keunggulan dalam hal selektivitas, sensitivitas, dan ketelitian yang cukup baik serta dapat digunakan untuk analisis merkuri total dalam sampel sampai dengan skala µg.L-1 (ppb). Analisis merkuri dengan metode ini cukup

8

sederhana, karena dilakukan dalam campurannya tanpa harus melalui pemisahan terlebih dahulu (Kristianingrum, 2009). Metode CV-AAS telah diterapkan pada penentuan merkuri dalam sedimen sungai dan ikan tuna kalengan yang memberikan hasil kisaran 0,1-3,0 mg/kg dan batas deteksi 0,2 ppb dengan tidak ada gangguan signifikan yang diamati. Metode ini telah divalidasi dengan menggunakan CRF (Certified Reference Materials) DORM-1 dogfish dan MESS-2 sedimen estuari (Murphy, 1996). Validasi metode analisis merkuri dengan CV-AAS juga telah dilaporkan oleh Susanna dan Samin, (2007) yang memperoleh batas deteksi (LD) 0,085 ppb, akurasi 99,70%, presisi (RSD) 1,64% dan bias (kesalahan) 0,30%. Hasil validasi diaplikasikan untuk analisis kandungan merkuri total dalam contoh bahan biologis seperti rambut. Meskipun metode analisis merkuri dengan CV-AAS mempunyai sensitivitas dan selektivitas yang baik, namun metode tersebut memerlukan instrumen AAS khusus yang harganya relatif mahal dan sangat jarang ditemukan di Indonesia. Selain itu, metode analisis merkuri dengan CV-AAS pada prosesnya selalu mengemisikan uap merkuri (Hgo) yang berbahaya. Metode lain yang telah dilaporkan untuk analisis logam berat merkuri yaitu

spektrofotometri

UV-Visible.

Dalam

analisis

merkuri

secara

spektrofotometri UV-Visible, perlu adanya penambahan zat pengompleks yang dapat membentuk senyawa bewarna dengan merkuri. Hamza et al, (2010) menggunakan zat pengompleks 6-hidroksi–3-(2–oxoindolin–3-ylideneamino)-2– tiokso-2H-1,3-tiazin 4(3H) dalam analisis merkuri secara spektrofotometri UV-Visible. Senyawa kompleks yang terbentuk memberikan absorbansi maksimum pada panjang gelombang 505 nm dengan linearitas kurva kalibrasi ada pada kisaran konsentrasi 0,2-2,0 ppm. Dalam validasi metode didapatkan SDR 2,1±1,3% dengan batas deteksi (LD) dan batas kuantifikasi (LQ) 0,026 dan 0,086 ppm. Metode ini berhasil diterapkan untuk analisis Hg(II) dalam gigi, air limbah, dan sampel pupuk. Analisis merkuri secara spektrofotometri UV-Visible juga pernah dilakukan oleh Loo et al, (2012) dengan menggunakan pengompleks Rhodamin-B

9

dan Iodida dalam pelarut ekstraksi diklorometana dan benzena yang membentuk kompleks [(HgI4)2-(Rhodamine-B+)]2 bewarna violet dalam larutan yang sangat asam. Ekstraksi dengan pelarut benzena sesuai untuk analisis merkuri dengan linearitas kurva kalibrasi pada kisaran konsentrasi 0,25-1,35 µg/ml sampel. Dalam analisis merkuri secara spektrofotometri UV-Visible, sering terjadi gangguan oleh adanya logam lain yang juga bereaksi dengan zat pengompleks. Hal ini menyebabkan hasil analisis yang kurang valid. Untuk menghilangkan gangguan tersebut dapat dilakukan dengan penambahan zat penopeng fenantrolin dan eosin seperti yang telah dilaporkan Mudakavi (1984). Hasil penelitiannya menunjukkan bahwa analisis merkuri dengan metode ini sensitif untuk analisis merkuri dengan konsentrasi 0,2-1,2 ppm pada pH 4,5 dengan tidak ada gangguan yang diamati. Analisis Hg(II) dengan metode spektrofotometri UV-Visible menggunakan pereaksi diphenylthiocarbazone (ditizon) dalam pelarut 1,4-dioxane menghasilkan senyawa kompleks bewarna orange yang terukur pada panjang gelombang 488 nm telah dilaporkan oleh Ahmed dan Alam (2003). Metode tersebut dapat mendeteksi kandungan merkuri 0,1-25 µg.ml-1 serta berhasil diterapkan untuk analisis kandungan merkuri pada perairan yang tercemar, sampel biologis (darah manusia, urine, dan ikan), tanah, dan sampel tanaman (kentang, kobis, selada, wortel, tomat, sereal dan gandum). Hasil analisis memperlihatkan bahwa konsentrasi merkuri paling rendah terdapat dalam gandum dan sereal dengan kandungan merkuri 0,01 ppb. Sedangkan konsentrasi merkuri tertinggi terdapat dalam darah yaitu 12,65 ppb. Di antara pereaksi-pereaksi yang telah dilaporkan, ditizon adalah yang paling sering digunakan karena dinilai sederhana, praktis dan mudah diperoleh. Ditizon memiliki dua bentuk tautomeri yaitu bentuk keto dan bentuk enol. Dalam bentuk keto, saat bereaksi dengan ion logam akan terjadi penggantian ion hidrogen pada gugus amida. Namun dalam bentuk enol, pada saat bereaksi dengan ion logam, maka logam akan menggantikan atom hidrogen pada gugus sulfidril, sehingga memungkinkan ada dua ion logam yang terikat. Bentuk keto dan enol ditizon ditunjukkan oleh gambar (2.1) :

10

bentuk thioketo

bentuk thioenol

Gambar 2.1 Bentuk tautomeri ligan ditizon Reaksi merkuri dengan ditizon ditunjukkan oleh gambar (2.2) :

Gambar 2.2 Reaksi merkuri dengan pereaksi ditizon (Irving, 1971) Apabila dalam sampel juga terdapat ion logam lain seperti Cu(II), maka ion Cu(II) juga dapat bereaksi dengan ditizon sehingga akan menimbulkan gangguan dalam analisis Hg(II) secara spektrofotometri UV-Visible. Untuk menghilangkan gangguan tersebut, dapat dilakukan dengan penambahan zat penopeng (masking agent) seperti EDTA (Etylene Diamin Tetra Acetic Acid). Adanya EDTA pada pH yang sesuai, dapat membentuk senyawa kompleks yang stabil dengan ion Cu(II) yang larut dalam air, sehingga tidak terekstrak dalam fasa organik dan tidak mempengaruhi analisis logam Hg(II) (Basset, 1994). Torres et al (2014) telah melakukan kajian interferensi Cu(II) dan Hg(II) dengan menggunakan Na2H2EDTA. Penelitian yang dilakukan oleh Ahmed dan Alam (2003) telah meliputi kajian pengaruh waktu kestabilan, konsentrasi reagen, keasaman, dan sensitivitas dalam analisis Hg(II) secara spektrofotometri UV-Visible. Namun mereka tidak melakukan kajian pengaruh adanya ion logam lain dalam sampel dan pengujian metode seperti uji-t.

BAB III LANDASAN TEORI, HIPOTESIS DAN RANCANGAN PENELITIAN

3.1 Landasan Teori dan Hipotesis Analisis Hg(II) dalam limbah cair laboratorium dapat dilakukan dengan menggunakan spektrofotometer UV-Visible maupun dengan CV-AAS. Pada metode spektrofotometr UV-Visible salah satu pereaksi yang sering digunakan untuk analisis Hg(II) adalah pereaksi ditizon. Ditizon (diphenylcarbazone, H2Dz) adalah senyawa kimia yang bewarna biru kehitam-hitaman dengan bentuk padatan atau serbuk. Ditizon memiliki rumus kimia C13H12N4S dengan berat molekul 256,35 g/mol dan titik leleh 165-169oC. Ditizon larut dalam karbon tetraklorida (CCl4) dan kloroform (CHCl3), namun ditizon tidak larut dalam air. Kelarutan ditizon dalam CCl4 adalah 0,5 mg/mL, dan 20 mg/mL dalam kloroform (Chalmer, 1970). Ditizon dalam larutan mudah terurai apabila terpapar cahaya kuat, panas, dan oksidan. Ditizon banyak digunakan sebagai agen pengkelat pada pembentukan senyawa kompleks dan pemisahan logam berat. Selain itu, ditizon juga digunakan sebagai titran pada penentuan logam berat secara volumetri (Marczendo, 1986). Ditizon mampu bereaksi dengan beberapa ion logam membentuk senyawa kompleks logam ditizonat yang spesifik dan larut dalam pelarut organik. Reaksi pembentukan senyawa kompleks logam ditizonat ditunjukkan pada persamaan Mn+ + H2O + n H2Dz

M(HDz)n + n H3O+

(3.1)

Beberapa logam yang dapat membentuk senyawa kompleks logam ditizonat antara lain adalah Ag, Au, Bi, Cd, Cu, Co, Fe, Hg, Ni, Pb, Pd, Te dan Zn. Senyawa kompleks logam ditizonat yang terbentuk merupakan senyawa kompleks yang tidak bermuatan, sehingga tidak larut dalam air dan memungkinkan untuk terekstrak ke fasa organik (Christian dan O’Reily, 1988).

11

12

Ditizon memiliki dua bentuk tautomeri yaitu bentuk keto dan bentuk enol. Dalam bentuk keto, saat bereaksi dengan ion logam akan terjadi penggantian ion hidrogen pada gugus amida. Namun dalam bentuk enol, pada saat bereaksi dengan ion logam, maka logam akan menggantikan atom hidrogen pada gugus sulfidril (Welcher, 1964). Bentuk keto dan enol logam ditizonat ditunjukkan oleh gambar (3.1) :

struktur enol

struktur keto

Gambar 3.1 Bentuk enol dan keto kompleks logam ditizonat (M : logam) Berbagai jenis ion logam dapat bereaksi dengan ditizon tergantung pada kondisi keasaman (pH) larutan. Dalam larutan yang bersifat asam, ion logam yang dapat bereaksi dengan ditizon adalah Cu(II), Ag(II), Hg(II), Au(II), dan Pd(II). Pada kondisi basa yang mengandung sianida, ion logam yang dapat bereaksi dengan ditizon adalah Sn(II), Pb(II), dan Bi(II). Apabila larutan bersifat basa kuat dan mengandung tartrat, ion logam yang dapat bereaksi dengan ditizon adalah Co(II), Ni(II), dan Cd(II). Dalam larutan dengan pH tinggi, ion logam yang dapat bereaksi dengan ditizon adalah Ag(II), Au(II), Pd(II), Co(II), Ni(II), Cd(II), dan Zn(II) (Welcher, 1964). 3.1.1 Senyawa kompleks Hg(II) dengan ditizon Reaksi antara ion Hg2+ dengan pereaksi ditizon (HDz), ditunjukkan dalam persamaan Hg2+ + 2 H2Dz(o)

Hg(HDz)2 + 2 H+(a)

(3.2)

Distribusi senyawa kelat merkuri dengan ditizon dalam fasa organik dan fasa air, ditunjukkan dalam persamaan

13

Hg(HDz)2(a)

Hg(HDz)2(o)

KD =

(3.3) (3.4)

Keterangan : [O] = konsentrasi total solut dalam fasa organik [A] = konsentrasi total solut dalam fasa air KD = koefisien distribusi (Svehla, 1990). Ion logam Hg(II) dapat bereaksi dengan ditizon membentuk senyawa kompleks merkuri ditizonat berwarna orange yang dapat dianalisis secara spektrofotometri UV-Visible. Senyawa kompleks merkuri ditizonat memiliki absorbansi maksimum pada panjang gelombang 488 nm (Ahmed dan Alam, 2003). Struktur senyawa merkuri ditizonat ditunjukkan pada gambar (3.2) :

Gambar 3.2 Senyawa Kompleks Merkuri Ditizonat Selain dengan ion Hg(II), ditizon juga dapat bereaksi dengan ion Cu(II) membentuk senyawa kompleks tembaga ditizonat yang berwarna violet. Senyawa ini menyerap sinar pada panjang gelombang 552 nm (Manzoori, 2005). Ion logam Hg(II) memiliki ukuran yang lebih besar (r = 116 pm) daripada ukuran ion logam Cu(II) (r = 87 pm). Ukuran ion logam akan mempengaruhi kemampuan polarisabilitas ion logam tersebut. Kemampuan polarisabilitas ion logam merupakan kemampuan suatu kation untuk mempolarisasi anion dalam suatu ikatan. Semakin besar ukuran ion logam, kemampuan polarisabilitasnya akan semakin menurun sehingga karakter kovalennya akan semakin kecil. Hal ini menyebabkan karakter ionik ion logam tersebut semakin besar. Pada logam dengan karakter ionik yang semakin besar menghasilkan ikatan antara logam tersebut dengan unsur lain akan semakin kuat, akibatnya ikatan yang terjadi sukar

14

terputus. Oleh karena itu, ikatan antara ion logam Hg(II) dengan ditizon akan lebih kuat daripada ikatan antara ion logam Cu(II) dengan ditizon. Apabila dalam analisis ion Hg(II) dengan ditizon juga mengandung ion Cu(II), maka hal ini dapat menimbulkan gangguan pada saat analisis Hg(II) secara spektrofotometri UV-Visible. Untuk menghilangkan gangguan pada reaksi ion Hg(II) dengan ditizon dapat dilakukan dengan jalan mengatur pH larutan dan menambahkan zat penopeng. Pengaturan pH larutan dapat mempengaruhi spesiasi ion logam. Di dalam larutan, spesiasi ion Hg(II) pada berbagai pH ditunjukkan pada gambar (3.3) :

Gambar 3.3 Spesi ion Hg(II) pada berbagai pH di dalam air (Kim et al., 2004). Dari diagram 3.3 diatas dapat dilihat bahwa spesi Hg(II) terdapat dalam bentuk Hg2+, HgOH+, Hg(OH)2. Dari semua spesi Hg(II), Hg2+ adalah spesi Hg(II) yang dapat bereaksi dengan ditizon, sedangkan HgOH+ dan Hg(OH)2 tidak dapat bereaksi dengan ditizon. Untuk meningkatkan efektivitas reaksi antara Hg2+ dengan ditizon, maka reaksi harus dilakukan pada pH maksimum. Spesi Hg2+ terbentuk maksimal pada pH 2 dan akan terus menurun sampai dengan pH 5,5. Selain pengaturan pH, untuk menghilangkan gangguan akibat adanya Cu2+ dapat

dilakukan

dengan

menambahan

zat

penopeng

EDTA.

EDTA

15

(ethylenediaminetetraacetic acid) merupakan salah satu ligan heksadentat yang dapat membentuk kelat apabila berikatan dengan kation logam yang terdiri dari empat gugus karboksil dan dua gugus amino. EDTA sering digunakan dalam analisis karena kemampuannya dalam membentuk kompleks dengan logam sangat kuat.

Struktur

ruang

anionnya

yang

mempunyai

enam

atom

donor,

memungkinkan untuk memenuhi bilangan koordinasi enam yang sering dijumpai diantara ion-ion logam (Basset, 1994). EDTA dalam larutan berair akan membentuk spesies sebagai H5Y+, H3Y-, H2Y2-, HY3-, dan Y4-. Pada media asam, pH 1 spesies yang paling dominan adalah H5Y+, pada pH 2 spesies H3Y-, dan pada pH 4-5 spesies H2Y2-. Pada media basa, pH 7-9 spesies yang dominan adalah HY3- dan spesies Y4- hanya ada dalam larutan dengan pH lebih dari 10 (Skoog dan West 1982). -O

OCH2C

O

CH2C

N O

CH2C

CH2

CH2

O

N CH2C

-O

O O-

Gambar 3.4 Struktur EDTA Adanya zat penopeng EDTA pada pH 2 mampu bereaksi dengan Cu2+ membentuk senyawa kompleks bermuatan [Cu(EDTA)]2- yang larut dalam fasa air. Pada pH 2, spesi EDTA yang dominan adalah H3Y-. Karena larut dalam air maka tidak terekstrak ke dalam pelarut organik dan tidak menimbulkan gangguan pada saat ekstraksi Hg(II) dengan ditizon. Selain dengan Cu2+, EDTA juga dapat bereaksi dengan Hg2+. Reaksi antara ion logam Mn+ dengan spesies EDTA (H3Y-) dapat dituliskan dalam persamaan M2+ + H3Y-

MY2- + 3 H+

(3.5)

Struktur EDTA yang membentuk senyawa kompleks dengan logam M2+ ditunjukkan dalam gambar 3.6

16

Gambar 3.5 Senyawa kompleks EDTA dengan logam M2+ Berdasarkan kationnya, ion logam Hg(II) memiliki ukuran yang lebih besar daripada ion logam Cu(II), sehingga ion logam Hg(II) merupakan asam lemah dan ion logam Cu(II) merupakan asam keras. Ion logam Hg(II) mempunyai karakter ionik tinggi, sedangkan ion logam Cu(II) mempunyai karakter kovalen yang tinggi. Apabila berikatan dengan ditizon, maka ion logam Hg(II) cenderung lebih stabil dengan harga konstanta kestabilan kompleks (Kf) senyawa kompleks merkuri ditizonat sebesar (5,5±1,1)x106, sedangkan harga Kf senyawa kompleks tembaga ditizonat sebesar (5,4±0,4)x102 (Balt, 1993). Apabila dalam analisis Hg(II) dengan ditizon ditambahkan zat penopeng EDTA, maka adanya ion logam Cu(II) yang berikatan dengan ditizon akan mudah putus dan berikatan dengan EDTA membentuk kompleks bermuatan yang larut dalam air. Hipotesis 1: Jika zat penopeng EDTA dapat bereaksi dengan Cu(II) membentuk senyawa kompleks yang larut dalam air pada pH 2, maka penambahan EDTA dapat menghilangkan gangguan ion Cu(II)

dalam

analisis Hg(II) dengan ditizon secara spektrofotometri UV-Visible. 3.1.2 Validasi Metode Validasi metode adalah suatu tindakan penilaian terhadap parameter tertentu berdasarkan percobaan laboratorium untuk membuktikan bahwa parameter tersebut memenuhi persyaratan untuk penggunaannya (Harmita, 2004). Beberapa parameter standar yang harus dipenuhi dalam penilaian kelayakan suatu metode untuk digunakan dalam analisis antara lain adalah liniaritas, presisi, dan limit deteksi.

17

Linearitas Linearitas menunjukkan kemampuan suatu metode analisis untuk memperoleh hasil pengujian yang sesuai dengan konsentrasi analit dalam contoh pada kisaran konsentrasi tertentu. Berdasarkan Hukum Lambert-Beer, absorbansi berbanding lurus dengan konsentrasi. Penentuan konsentrasi sampel yang didasarkan pada Hukum Lambert-Beer dapat dilakukan dengan menggunakan kurva standar (Mulja, 1995). Penetapan linearitas minimum menggunakan lima konsentrasi yang berbeda. Persamaan garis yang digunakan pada kurva kalibrasi diperoleh dari metode kuadrat terkecil, yaitu y=bx+a. Persamaan ini akan menghasilkan koefisien korelasi (r). Koefisien korelasi inilah yang digunakan untuk mengetahui linieritas suatu metode analisis. Nilai a pada regresi linier menunjukkan kepekaan analisis terutama instrumen yang digunakan. Nilai kemiringan atau slope pada kurva kalibrasi dapat digunakan untuk melihat sensitifitas suatu metode analisis (Gandjar, 2007). Hubungan linear yang ideal dicapai jika nilai b=0 dan r=+1 atau -1 tergantung pada arah garis. Nilai koefisien korelasi yang memenuhi persyaratan diharapkan mendekati 1 atau diatas 0.995 (Harmita, 2004). Presisi/keseksamaan Keseksamaan adalah kedekatan hasil uji dengan cara memperoleh pengukuran dari berbagai contoh yang homogen dalam kondisi yang normal (Chan et.al, 2004). Pada umumnya nilai keseksamaan dihitung menggunakan Standard Deviasion (SD) untuk menghasilkan Relative Standard Deviasion (RSD) atau Coeficient Variation (CV). Keseksamaan yang baik dinyatakan dengan semakin kecil %RSD sehingga nilai presisi akan semakin tinggi. Semakin kecil nilai standar deviasi yang diperoleh, maka semakin kecil nilai koefisien variasinya. Nilai standar deviasi dan persen koefisien variasi dapat dihitung dengan persamaan Sc

=

(3.6)

18

%RSD =

x100%

(3.7)

Keterangan : Sc = standar deviasi/slope

c = konsentrasi

Sr = standar error

= konsentrasi rata-rata

Sb = standar error slope

m = banyaknya pengulangan

b

n = jumlah data

= slope

Keseksamaan dinyatakan dengan %RSD dengan batas-batas yang masih dapat diterima berdasarkan ketelitiannya. Menurut Sumardi (2005), tingkat ketelitiannya terdiri dari : RSD

= sangat teliti

1%

= teliti

2%

= ketelitian sedang

RSD

= ketelitian rendah

Batas deteksi (LD) dan batas kuantisasi (LQ) Batas deteksi merupakan konsentrasi terkecil analit dalam sampel yang dapat dideteksi dan masih memberikan respon yang signifikan dibandingkan dengan blanko. Batas deteksi merupakan parameter uji batas. Batas deteksi dinyatakan dalam konsentrasi analit dalam sampel (Jurado et.al, 2006). Batas kuantisasi merupakan kuantitas terkecil analit dalam sampel yang masih dapat memenuhi kriteria cermat dan seksama. Batas deteksi dan kuantifikasi dapat dihitung secara statistik melalui garis regresi linier dari kurva kalibrasi (Harmita, 2004). Rumus untuk menghitung batas deteksi dan batas kuantisasi ditunjukkan oleh persamaan 3.7 : LD dan LQ = k x Sc Keterangan : k = 3 untuk LOD 10 untuk LOQ

(3.8)

19

Uji Signifikansi Untuk mengetahui ketepatan dan keakuratan hasil analisis diperlukan suatu uji statistik untuk membandingkan kesesuaian hasil dari suatu sampel yang mengandung analit yang belum diketahui kadarnya dengan standar yang mengandung analit yang telah diketahui secara pasti. Uji statistik tersebut biasa disebut sebagai uji signifikansi yang bertujuan untuk mengetahui seberapa besar perbedaan antara kedua hasil dari sampel dan standar (Miller, 2010). Uji signifikansi dapat digunakan untuk membandingkan hasil yang diperoleh dari dua atau lebih metode berbeda untuk mengetahui seberapa besar perbedaannya, sehingga akan dapat diketahui apakah hasil dari masing-masing metode berbeda nyata atau tidak berbeda nyata secara signifikan (Harvey, 2000). Uji-t merupakan uji signifikansi untuk menguji dua buah rata-rata suatu variabel antara dua kelompok yang berbeda. Tingkat kepercayaan dalam uji-t menyatakan kemungkinan (probabilitas) terjadinya perbedaan hasil yang nyata. Uji-t dapat ditentukan dalam persamaan 3.8 : (3.9)

Keterangan :

dan

= rata-rata sampel metode 1 dan 2

dan

= simpangan baku sampel metode 1 dan 2

dan

= jumlah pengulangan

Hipotesis 2 : Jika analisis merkuri secara spektrofotometri UV-Visible dan CV-AAS memberikan harga thitung lebih kecil dari ttabel, maka kedua konsentrasi rata-rata analisis Hg(II) secara spektrofotometri UV-Visible dan CV-AAS tidak berbeda secara signifikan. 3.2 Rancangan Penelitian Berdasarkan hipotesis yang dibuat maka dilakukan rancangan penelitian untuk membuktikan hipotesis tersebut. Pengaruh adanya Cu(II) dalam analisis Hg(II) dengan pengompleks ditizon dilakukan dengan cara membandingkan hasil

20

ekstraksi Hg(II) dengan pengompleks ditizon pada kondisi optimumnya, tanpa adanya penambahan Cu(II) dan dengan penambahan Cu(II) bervariasi. Pengaruh penambahan zat penopeng dipelajari dengan cara penambahan EDTA pada perbandingan jumlah mol Hg(II):Cu(II) yang menimbulkan interferensi pada saat ekstraksi Hg(II) dengan ditizon. Pengujian metode analisis merkuri secara spektrofotometri UV-Visible untuk uji linearitas, sensitivitas, presisi, LD, LQ dilakukan dengan cara membuat 10 set larutan standar Hg(II) dengan konsentrasi 0,1-1,0 ppm pada kondisi pH ekstraksi optimum dan perbandingan mol Hg:ditizon optimum. Larutan standar didiamkan untuk mencapai waktu kestabilan optimum dan diukur dengan menggunakan spektrofotometer UV-Visible pada panjang gelombang optimum. Data yang didapat digunakan untuk perhitungan statistik ANOVA dan menghitung parameter uji validasi. Uji-t dilakukan dengan cara uji sampel limbah Laboratorium Kimia Analitik FMIPA UGM sebanyak 3 kali pengulangan secara spektrofotometri UV-Visible dengan pengompleks ditizon dan penopeng EDTA pada kondisi optimumnya dan secara CV-AAS.

BAB IV METODE PENELITIAN

4.1 Bahan Penelitian Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi : merkuri (II) klorida (HgCl2) buatan BDH Chemical Limited Poole England, asam nitrat (HNO3), ditizon (C13H12N4S), Na2EDTA, asam asetat (CH3COOH), tembaga (II) klorida (CuCl2), dan kloroform (CHCl3) buatan E.Merck. Semua bahan-bahan tersebut memiliki kualitas analitik (p.a). Selain itu juga digunakan aquabidest yang dibuat oleh Laboratorium Pusat Antar Universitas (PAU) UGM, dan kertas saring Whattman 42 ashless circles 110 nm. 4.2 Alat-alat Penelitian Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah seperangkat alat-alat gelas laboratorium, alat timbang listrik (Mettler AE 100), satu set alat pH meter HM-58 buatan TOA Electronics Ltd, spektrofotometri UV-Visible Cintra 2020 merek GBC V.4131, dan Cold Vapor-Atomic Absorption Spectrofotometer (CV-AAS) merek GBC HG 300. 4.3 Prosedur Penelitian 4.3.1 Pembuatan larutan yang digunakan dalam penelitian Larutan Hg(II) yang digunakan untuk analisis adalah larutan standar HgCl2. Larutan induk Hg(II) 1000 ppm dibuat dengan melarutkan 0,05 gram HgCl2 (Mr : 271,49) dalam aquabidest dengan beberapa tetes HNO3 5% v/v dan volume akhir dibuat menjadi 50 mL (setara dengan 3,69x10-3 mmol/50mL). Pada penelitian ini juga dibutuhkan larutan ditizon 0,001% b/v, Cu(II) 1000 ppm, asam nitrat 5% v/v, asam asetat 6M dan Na2EDTA 1000 ppm. Larutan ditizon 0,001% b/v dibuat dengan cara melarutkan 0,001 gram ditizon (Mr : 256,33 g/mol) dalam kloroform hingga tanda batas dalam labu takar 100 mL. Larutan induk Cu(II) 1000 ppm dibuat dengan cara melarutkan 0,05 gram CuCl2 (Mr :134,5 g/mol) dalam aquabidest hingga tanda batas dalam labu takar

21

22

50 mL (setara dengan 7,43x10-3 mmol/50mL). Larutan asam nitrat 5% v/v dibuat dengan cara mengencerkan asam nitrat 65% sebanyak 10 mL dalam aquabidest hingga tanda batas dalam labu takar 100 mL. Larutan asam asetat 6 M dibuat dengan cara mengencerkan 34,30 mL asam asetat 100 % (bj : 1,048 g/mL, Mr: 60,05 g/mol) dalam aquabidest hingga tanda batas dalam labu takar 100 mL. Larutan induk Na2EDTA 1000 ppm dibuat dengan cara melarutkan 0,05 gram EDTA (Mr : 338,25 g/mol) dalam aquabidest hangat hingga tanda batas dalam labu takar 50 mL (setara dengan 3,42x10-4 mmol/50mL). 4.3.2 Penentuan panjang gelombang maksimum merkuri ditizonat Penentuan panjang gelombang maksimum merkuri ditizonat dilakukan dengan cara mereaksikan 10 mL larutan Hg(II) 1 ppm dengan 1 mL ditizon 0,001% b/v dalam 9 mL kloroform. Ke dalam larutan ditambahkan 1 mL larutan asam asetat 6M. Larutan dimasukkan ke dalam corong pisah dan diekstraksi selama satu menit. Larutan fasa organik dan fasa air dipisahkan. Larutan fasa organik didiamkan beberapa saat dan diukur absorbansinya pada panjang gelombang 455-550 nm dengan menggunakan spektrofotometer UV-Visible. Panjang gelombang dengan absorbansi maksimum dinyatakan sebagai panjang gelombang maksimum. 4.3.3 Pengaruh adanya ion logam Cu(II) Pengujian pengaruh ion logam Cu(II) terhadap ekstraksi Hg(II) dengan ditizon dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut. Ke dalam lima buah gelas beaker diisi dengan 10 mL larutan Hg(II) 0,5 ppm, 0,80 mL larutan ditizon 0,001 b/v, 1 mL larutan asam asetat 6 M, dan larutan Cu(II) 7,43x10-5 M dengan volume bervariasi 0; 0,1; 0,5; 1,0; dan 1,5. pH larutan diatur hingga menjadi 2. Larutan dimasukkan ke dalam corong pisah dan diekstraksi selama satu menit. Larutan fasa organik dan fasa air dipisahkan. Larutan fasa organik didiamkan selama dua jam dan diukur absorbansinya dengan menggunakan spektrofotometer UV-Visible pada panjang gelombang 490 nm.

23

4.3.4 Pengaruh penambahan zat penopeng Na2EDTA Pengujian penambahan zat penopeng Na2EDTA terhadap ekstraksi Hg(II) dengan ditizon dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut. Ke dalam lima buah gelas beaker diisi dengan 10 mL larutan Hg(II) 0,5 ppm, 1,5 mL larutan Cu(II), 0,8 mL larutan ditizon 0,001 b/v, dan 1 mL larutan asam asetat 6 M. Kemudian ditambahkan zat penopeng Na2EDTA 10 mg/L bervariasi 0; 0,3; 0,5; 0,7 dan 0,9 mL. pH larutan diatur hingga menjadi 2. Larutan dimasukkan ke dalam corong pisah dan diekstraksi selama satu menit. Larutan fasa organik dan fasa air dipisahkan. Larutan fasa organik didiamkan selama dua jam dan diukur absorbansinya dengan menggunakan spektrofotometer UV-Visible pada panjang gelombang 490 nm. 4.3.5 Kurva standar analisis Hg(II) secara spektrofotometri UV-Visible Dibuat larutan standar Hg(II) dengan konsentrasi 0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 dan 1 ppm. Ke dalam masing-masing larutan ditambahkan 1 mL larutan asam asetat 6M dan larutan ditizon 0,001% b/v dengan perbandingan Hg(II):ditizon = 1:2. pH larutan diatur hingga menjadi 2. Larutan dimasukkan ke dalam corong pisah dan diekstraksi selama satu menit. Larutan fasa organik dan fasa air dipisahkan. Larutan fasa organik didiamkan selama dua jam dan diukur absorbansinya dengan menggunakan spektrofotometer UV-Visible pada panjang gelombang 490 nm. Masing-masing larutan standar dilakukan analisis sebanyak tiga kali pengulangan. 4.3.6 Preparasi larutan sampel Preparasi larutan sampel dilakukan dengan cara mengasamkam sampel limbah cair Laboratorium Kimia Analitik FMIPA UGM sampai dengan pH 1. Larutan sampel disaring dengan menggunakan kertas saring Whattman 42 ashless circles 110 nm. Larutan sampel yang didapatkan disimpan dalam botol tertutup lalu disimpan dalam lemari pendingin. 4.3.7 Analisis Hg(II) dalam sampel dengan spektrofotometer UV-Visible Larutan sampel yang telah dipreparasi diambil sebanyak 2,5 mL dan diencerkan dalam aquabidest hingga tanda batas dalam labu takar 10 mL. Ke

24

dalam larutan sampel ditambahkan 1 mL asam asetat 6M, ditizon 0,001% dan Na2EDTA 10 mg/L pada kondisi optimumnya. pH larutan diatur hingga menjadi 2. Larutan dimasukkan ke dalam corong pisah dan diekstraksi selama satu menit. Larutan fasa organik dan fasa air dipisahkan. Larutan fasa organik didiamkan selama dua jam dan diukur absorbansinya dengan menggunakan spektrofotometer UV-Visible pada panjang gelombang 490 nm. Analisis sampel dilakukan pengulangan analisi sebanyak tiga kali untuk dilakukan perhitungan uji signifikansi (uji-t). 4.3.8 Analisis Hg(II) dalam sampel dengan CV-AAS Analisis ion logam Hg(II) dalam sampel limbah cair Laboratorium Kimia Analitik FMIPA UGM dengan CV-AAS dilakukan dengan menggunakan metode kurva standar. Dibuat larutan standar ion logam Hg(II) dengan konsentrasi 0, 5, 10, 15, 20, dan 25 ppb. Selain itu, juga disiapkan reaktan lain yang berupa larutan HCl 3N dan larutan NaBH4 0,7%. Sebelum dianalisis, sampel limbah cair dilakukan pengenceran sebanyak 50x. Preparasi larutan standar dan larutan sampel untuk analisis ion logam Hg(II) dengan CV-AAS dilakukan dengan cara mereaksikan larutan Hg(II) dengan larutan HCl dan larutan NaBH4. Semua reaktan dibawa oleh gas pembawa N2 menuju detektor. Intensitas sinar yang teradsorb dapat terdeteksi oleh detektor dan absorbansi yang terbaca adalah fungsi dari konsentrasi.

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil

penelitian

dan

pembahasan

tentang

pengujian

metode

spektrofotometri UV-Visible untuk penentuan Hg(II) dalam limbah cair Laboratorium Kimia Analitik FMIPA UGM dengan pereaksi ditizon yang dikemukakan pada bab ini meliputi, penentuan panjang gelombang maksimum senyawa kompleks merkuri ditizonat, pengaruh adanya ion logam Cu(II) terhadap hasil analisis Hg(II), pengaruh penambahan zat penopeng Na2EDTA terhadap penghilangan gangguan ion logam Cu(II), pengujian metode analisis dan uji-t untuk sampel limbah cair secara spektrofotometri UV-Visible dan CV-AAS. 5.1 Penentuan Panjang Gelombang Optimum Merkuri Ditizonat Dalam analisis Hg(II) secara spektrofotometri UV-Visible, ion Hg(II) direaksikan dengan ditizon yang menghasilkan larutan bewarna orange. Untuk memperoleh hasil analisis yang akurat dan sensitif, analisis harus dilakukan pada panjang gelombang yang paling sensitif, panjang gelombang yang memberikan nilai absorbansi tertinggi. Oleh karena itu, telah dilakukan pengukuran absorbansi pada berbagai panjang gelombang yaitu dari 455 sampai 550 nm dengan interval 5 nm terhadap larutan yang diperoleh dengan mereaksikan 10 mL larutan Hg(II) 1 mg/L dengan 1 mL ditizon 0,001 % b/v dan 9 mL kloroform pada pH 2. Hasil pengukuran absorbansi disajikan dalam gambar 5.1 0,3

Absorbansi

0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 450

460

470

480

490

500

510

520

530

Panjang gelombang (nm)

Gambar 5.1 Optimasi λ dari senyawa kompleks merkuri ditizonat

25

26

Dari gambar 5.1 dapat dilihat bahwa senyawa kompleks yang bewarna orange hasil reaksi ion logam Hg(II) dengan ditizon memberikan puncak serapan maksimum pada panjang gelombang 490 nm. Serapan yang kuat pada panjang gelombang ini terjadi karena energi foton yang diserap setara dengan perbedaan energi antara keadaan dasar dan keadaan tereksitasi dari senyawa kompleks tersebut. Penyerapan energi foton melibatkan perpindahan elektron dari donor ke akseptor, dan dalam ditizon atom N pada ligan ditizon merupakan donor pasangan elektron (basa Lewis) sedangkan ion logam Hg(II) merupakan akseptor pasangan elektron (asam Lewis). Reaksi antara ion logam Hg(II) dengan ditizon ditunjukkan pada gambar 5.2

Gambar 5.2 Reaksi pembentukan senyawa kompleks merkuri ditizonat 5.2 Pengaruh Adanya Ion Logam Cu(II) Limbah cair laboratorium yang dijadikan obyek penelitian telah dianalisis dan terdeteksi selain mengandung ion Hg(II) juga mengandung ion logam Cu(II). Keberadaan ion logam Cu(II) dimungkinkan dapat menimbulkan gangguan dalam analisis Hg(II), sehingga dilakukan uji pengaruh adanya ion logam Cu(II) terhadap analisis Hg(II). Pengujian pengaruh adanya ion logam Cu(II) dipelajari dengan cara menambahkan larutan Cu(II) 10 mg/L dengan volume bervariasi sebanyak 0; 0,1; 0,5; 1,0 dan 1,5 mL ke dalam larutan Hg(II) 0,5 mg/L yang telah bereaksi dengan ditizon pada pH 2. Hasil pengujian pengaruh adanya ion logam Cu(II) disajikan dalam gambar 5.3

Absorbansi

27

0,165 0,16 0,155 0,15 0,145 0,14 0,135 0,13 0,125 0,12 (2:0)

(2:1)

(2:2)

(2:3)

(2:4)

Perbandingan mol Hg(II):Cu(II)

Gambar 5.3 Pengaruh ion logam Cu(II) pada penentuan Hg(II) dengan pereaksi ditizon Gambar 5.3 menunjukkan bahwa penambahan ion logam Cu(II) ke dalam senyawa kompleks merkuri ditizonat dapat menurunkan nilai absorbansi dari senyawa kompleks merkuri ditizonat tersebut. Semakin banyak ion logam Cu(II) yang ditambahkan menyebabkan penurunan absorbansi yang semakin besar. Absorbansi yang semakin kecil menunjukkan bahwa senyawa kompleks merkuri ditizonat yang terbentuk semakin berkurang. Jumlah senyawa kompleks merkuri ditizonat yang terbentuk dapat diketahui melalui ekstraksi. Pengaruh adanya ion logam Cu(II) terhadap hasil ekstraksi senyawa kompleks merkuri ditizonat juga ditunjukkan dalam % ekstraksi. Data tersebut sejalan dengan data absorbansi, yaitu adanya ion logam Cu(II) yang semakin besar, maka ion logam Hg(II) terekstraksi semakin kecil yang menunjukkan adanya gangguan ion logam Cu(II) yang semakin besar. Data tersebut ditunjuukan pada gambar 5.4

Gambar 5.4 Pengaruh adanya ion logam Cu(II) terhadap hasil ekstraksi

28

Gambar 5.4 menunjukkan bahwa perbandingan mol ion Hg(II):Cu(II) sebesar 2:1, jumlah ion logam Hg(II) terekstraksi sudah mengalami penurunan. Jadi jelas bahwa adanya ion logam Cu(II) telah menimbulkan gangguan terhadap pembentukan senyawa kompleks merkuri ditizonat. Gangguan ion logam Cu(II) terjadi karena ion logam Cu(II) juga bereaksi dengan ditizon sehingga menyebabkan terjadinya kompetisi dengan ion logam Hg(II) untuk membentuk senyawa kompleks dengan ditizon. Akibatnya senyawa kompleks merkuri ditizonat yang terbentuk menjadi semakin berkurang. Reaksi antara ion logam Hg(II) dan ditizon dengan adanya ion logam Cu(II) ditunjukkan dalam persamaan Hg2+ + Cu2+ + 4 H2Dz

Hg(HDz)2 + Cu(HDz)2 + 4 H+ x%

(5.1)

y%

Struktur senyawa kompleks tembaga ditizonat ditunjukkan pada gambar 5.5

Gambar 5.5 Struktur senyawa kompleks tembaga ditizonat 5.3 Pengaruh Penambahan Zat Penopeng Na2EDTA Untuk menghilangkan gangguan oleh ion logam Cu(II) dalam analisis Hg(II) telah dilakukan dengan penambahan zat pengompleks Na2EDTA yang berfungsi sebagai penopeng. Pengaruh penambahan zat penopeng Na2EDTA dalam menghilangkan gangguan adanya ion logam Cu(II) pada analisis Hg(II) secara spektrofotometri UV-Visible

dengan

pengompleks

ditizon

dipelajari

dengan

melakukan

penambahan Na2EDTA 10 mg/L dengan volume bervariasi sebanyak 0; 0,3; 0,5; 0,7 dan 0,9 mL dalam campuran ion logam Hg(II) dan Cu(II) dengan perbandingan mol 2:2 yang direaksikan dengan ditizon pada pH 2. Hasil pengujian disajikan dalam gambar 5.6

29

0,17

Absorbansi

0,16 0,15 0,14 0,13 (2:0)

(2:1)

(2:2)

(2:3)

(2:4)

Perbandingan mol Cu(II) : EDTA

Gambar 5.6 Pengaruh penambahan zat penopeng Na2EDTA dalam mengatasi gangguan ion logam Cu(II) Gambar 5.6 memperlihatkan bahwa penambahan Na2EDTA dapat meningkatkan absorbansi senyawa kompleks merkuri ditizonat. Hal ini menunjukkan bahwa Na2EDTA dapat menghilangkan ion logam Cu(II) dari larutan, karena mampu bereaksi dengan ion logam Cu(II) membentuk ion kompleks [Cu(EDTA)]2- sehingga ion logam Cu(II) tidak bereaksi dengan ditizon. Semakin besar Na2EDTA yang ditambahkan maka semakin efektif untuk menghilangkan ion logam Cu(II). Jumlah senyawa kompleks merkuri ditizonat yang terbentuk dapat diketahui melalui ekstraksi. Pengaruh penambahan zat penopeng Na2EDTA terhadap hasil ekstraksi senyawa kompleks merkuri ditizonat ditunjukkan pada gambar 5.7

Gambar 5.7 Pengaruh penambahan Na2EDTA terhadap hasil ekstraksi

30

Gambar 5.7 menunjukkan bahwa penambahan Na2EDTA yang semakin banyak menghasilkan efektivitas ekstraksi senyawa kompleks merkuri ditizonat yang semakin besar yang ditandai dengan semakin meningkatnya % ekstraksi senyawa kompleks merkuri ditizonat. Pada penelitian ini, penambahan Na2EDTA dilakukan pada pH 2 sehingga spesies dominan EDTA yang terbentuk dalam larutan adalah H3Y-. Reaksi pemebentukan kompleks ion logam Hg(II) dan Cu(II) dengan spesies EDTA (H3Y-) ditunjukkan oleh persamaan 5.2 dan 5.3 Hg2+ + H3Y-

HgY2- + 3 H+

(5.2)

Cu2+ + H3Y-

CuY2- + 3 H+

(5.3)

Dari persamaan tersebut dapat diketahui bahwa EDTA juga dapat mengikat ion logam Hg(II). Pengikatan ion logam dengan ligan EDTA ditentukan oleh kemudahan pembentukan kompleks logam dalam larutan EDTA. Kemudahan pembentukan kompleks ditentukan oleh ukuran dan muatan ion logam tersebut. Ion logam Hg(II) memiliki ukuran yang lebih besar (r = 116 pm) dibandingkan dengan ukuran ion logam Cu(II) (r = 87 pm) sehingga ion logam Hg(II) merupakan asam lunak dan Cu(II) merupakan asam keras. Ukuran ion logam akan mempengaruhi kemampuan polarisabilitas ion logam tersebut. Kemampuan polarisabilitas

ion

logam

merupakan

kemampuan

suatu

kation

untuk

mempolarisasi anion dalam suatu ikatan. Semakin besar ukuran ion logam, kemampuan polarisabilitasnya akan semakin menurun sehingga karakter kovalennya akan semakin kecil. Hal ini menyebabkan karakter ionik ion logam tersebut semakin besar. Pada logam dengan karakter ionik yang semakin besar menghasilkan ikatan antara logam tersebut dengan unsur lain akan semakin kuat, akibatnya ikatan yang terjadi sukar terputus. Jadi didasarkan pada ukuran ionnya, maka dapat diketahui bahwa ikatan ion logam Hg(II) dengan ditizon lebih kuat daripada ikatan antara ion logam Cu(II) dengan ditizon sehingga ion logam Cu(II) cenderung bereaksi dengan EDTA daripada ion logam Hg(II) dengan EDTA. Dengan karakter ionik ion logam Hg(II) yang relatif besar, maka senyawa kompleks merkuri ditizonat mempunyai harga Kf tinggi. Sedangkan ion logam

31

Cu(II) yang cenderung mempunyai karakter kovalen tinggi, maka senyawa kompleks tembaga ditizonat mempunyai harga Kf rendah. Akibatnya ikatan antara ion logam Cu(II) dengan ditizon akan mudah putus. Adanya penambahan zat penopeng EDTA, akan membentuk senyawa kompleks bermuatan dengan ion logam Cu(II). Sehingga gangguan yang disebabkan adanya ion logam Cu(II) dalam analisis ion logam Hg(II) dengan ditizon dapat dihilangkan. Ion logam Cu(II) dengan EDTA berikatan secara kovalen koordinasi membentuk kompleks dengan geometri oktahedral [Cu(EDTA)]2- yang larut dalam air. Karena larut dalam air, maka kompleks [Cu(EDTA)]2- tidak terekstrak ke dalam pelarut organik sehingga tidak menimbulkan gangguan pada analisis ion logam Hg(II) dengan ditizon. Struktur kompleks kelat Cu2+ dengan EDTA ditunjukkan pada gambar 5.8

Gambar 5.8 Struktur kompleks Cu-EDTA 5.4 Validasi Metode Analisis Validasi metode analisis Hg(II) secara spektrofotometri UV-Visible bertujuan untuk mengetahui kelayakan metode tersebut sebelum digunakan secara rutin. Uji validasi metode analisis Hg(II) dilakukan dengan membuat beberapa variasi konsentrasi larutan standar kompleks merkuri ditizonat sebanyak tiga kali pengulangan. Hasil absorbansi yang diperoleh digunakan untuk perhitungan data validasi yang meliputi linieritas, sensitivitas, presisi, limit deteksi dan limit kuantisasi.

32

5.4.1 Linearitas Uji linearitas merupakan prosedur untuk mengetahui linearitas data distribusi. Dalam hal ini, hubungan antara konsentrasi dengan absorbansi dapat dilihat berdasarkan koefisien korelasi yang didapat dalam membuat kurva kalibrasi. Kurva kalibrasi analisis Hg(II) secara spektrofotometri UV-Visible ditunjukkan pada gambar 5.9 0,4 y = 0,3782x - 0,0012 R² = 0,9999

0,35

Absorbansi

0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 -0,05 0

0,2

0,4 0,6 0,8 Konsentrasi (ppm)

1

1,2

Gambar 5.9 Kurva kalibrasi larutan standar merkuri ditizonat Nilai koefisien korelasi yang diperoleh dalam penelitian ini adalah 0,9999. Nilai koefisien korelasi yang mendekati 1 menunjukkan adanya hubungan yang linear antara absorbansi yang terukur dengan konsentrasi analit. Selain dengan koefisien korelasi, linearitas dapat ditentukan dengan menggunakan rumus : LIN (%) = 100

(5.4)

dimana Sb merupakan standar error dan b merupakan koefisien korelasi. Data statistik uji linieritas disajikan dalam tabel 5.1 Tabel 5.1 Data statistik uji linieritas Coefficients

Standard Error

Intercept (a)

-0,001266667

0,00099755

Slope (b)

0,378266667

0,00164741

33

Regression Statistics Multiple R

0,99996207

R square

0,99992414

Adjusted R square

0,99990517

Standard Error (Sr)

0,00137832

Jumlah data

6

Jumlah pengulangan 3

Dari hasil perhitungan, nilai LIN(%) kurva kalibrasi kompleks merkuri ditizonat sebesar 99,56 %. Nilai tersebut menunjukkan bahwa hubungan antara konsentrasi dan absorbansi memiliki linearitas yang tinggi. Karena nilai LIN(%) semakin mendekati 100%, maka data tersebut memiliki linearitas yang tinggi. 5.4.2 Sensitivitas Sensitivitas kalibrasi suatu metode analisis (SENScal), menunjukkan hubungan antara sinyal absorbansi yang dihasilkan oleh instrumen terhadap konsentrasi analit yang dapat diketahui berdasarkan nilai kemiringan garis atau slope dalam kurva kalibrasi. Nilai kemiringan garis yang kecil menunjukkan bahwa perubahan konsentrasi memberikan pengaruh yang tidak signifikan terhadap sinyal absorbansi yang dihasilkan, sehingga metode mempunyai sensitivitas kalibrasi yang rendah. Dari gambar 5.9 didapatkan persamaan garis y = 0,3782x - 0,0012. Berdasarkan persamaan garis tersebut diperoleh SENScal sebesar 0,3782. Hal ini menunjukkan bahwa setiap kenaikan 1 mg/L konsentrasi analit dapat memberikan kenaikan sinyal absorbansi sebesar 0,3782 unit. Nilai SENScal yang relatif besar menunjukkan bahwa metode analisis Hg(II) secara spektrofotometri UV-Visible mempunyai sensitivitas kalibrasi yang baik, sehingga dengan perubahan konsentrasi yang relatif kecil sinyal absorbansi yang dihasilkan memberikan perbedaan yang signifkan. Dalam metode analitik, selain SENScal juga dikenal sensitivitas analitik (SENSanal). SENSanal menunjukkan konsentrasi terendah yang dapat membedakan

34

analit yang satu dengan analit yang lainnya. SENSanal ditentukan dengan menggunakan rumus SENSanal =

(5.5)

Berdasarkan rumus tersebut, diperoleh SENSanal sebesar 0,0036 mg/L. Hal ini menunjukkan bahwa metode analisis Hg(II) secara spektrofotometri UV-Visible dapat memberikan perbedaan absorbansi pada perubahan konsentrasi sebesar 0,0036 mg/L. Nilai SENSanal yang relatif kecil menunjukkan bahwa perubahan konsentrasi yang relatif kecil mampu dibedakan dengan menggunakan metode ini, sehingga metode analisis Hg(II) secara spektrofotometri UV-Visible mempunyai sensitivitas analitik yang baik. 5.4.3 Presisi Presisi merupakan ukuran tingkat ketidakpastian hasil analisis. Uji presisi dilakukan dengan metode pengulangan, sehingga diperoleh ketelitian yang tinggi. Ketelitian dinyatakan dengan nilai RSD yang dapat diperoleh dengan rumus: %RSD =

(5.6)

Sc

(5.7)

=

Semakin kecil nilai RSD yang diperoleh, maka ketelitiannya semakin tinggi dan sebaliknya. Semakin besar nilai RSD yang diperoleh maka ketelitiannya semakin rendah. Data statistik uji presisi ditunjukkan pada tabel 5.2 Tabel 5.2 Data statistik uji presisi Konsentrasi

Sc/c

%RSD

0,2

0,00487

0,487

0,4

0,00544

0,544

0,6

0,00487

0,487

0,8

0,00439

0,439

1,0

0,00402

0,402

35

Menurut Sumardi (2005), nilai presisi kurang dari atau sama dengan satu menunjukkan tingkat ketelitian yang sangat tinggi. Dari tabel 5.2 dapat diketahui bahwa nilai presisi yang dihasilkan kurang dari satu. Hal ini menunjukkan bahwa prosedur analisis Hg(II) secara spektrofotometri UV-Visible mempunyai ketelitian yang relatif tinggi. 5.4.4 Limit deteksi (LD) dan limit kuantisasi (LQ) Limit deteksi menggambarkan konsentrasi terkecil analit yang dapat dideteksi dan masih memberikan respon signifikan terhadap metode yang digunakan. Sementara itu, limit kuantifikasi merupakan konsentrasi terkecil dari analit yang dapat dinyatakan secara kuantitatif oleh metode yang digunakan. Limit deteksi dan limit kuantisasi dapat ditentukan berdasarkan nilai Sco pada perhitungan nilai presisi, dimana Sco merupakan nilai Sc terendah dalam analisis. Nilai limit deteksi dapat dihitung dengan menggunakan rumus LD = 3 * Sco

(5.8)

dengan nilai Sco yang didapatkan adalah sebesar 0,00487 mg/L. Dari hasil perhitungan diperoleh limit deteksi analisis Hg(II) secara spektrofotometri UV-Visible adalah sebesar 0,0029 mg/L. Hal ini menunjukkan bahwa konsentrasi terkecil analit yang dapat terdeteksi adalah 0,0029 mg/L. Dengan menggunakan metode ini, untuk analit yang memiliki konsentrasi lebih rendah dari limit deteksi, maka sinyal blanko dengan sinyal analit tidak dapat dibedakan. Nilai limit kuantisasi dapat dihitung dengan menggunakan rumus LQ = 10 * Sco

(5.9)

Dari hasil perhitungan diperoleh limit kuantisasi analisis Hg(II) secara spektrofotometri UV-Visible adalah sebesar 0,0097 mg/L. Hal ini menunjukkan bahwa konsentrasi analit yang diukur di bawah nilai limit kuantisasi memberikan ketelitian dan ketepatan yang rendah. Pada penelitian ini digunakan sampel limbah cair laboratorium dengan konsentrasi Hg(II) sebesar 0,7483 mg/L. Dengan konsentrasi sampel yang lebih besar daripada nilai limit deteksi dan limit kuantisasi, maka metode analisis Hg(II)

36

secara spektrofotometri UV-Visible memiliki ketelitian dan ketepatan yang tinggi dalam analisis Hg(II). 5.5 Uji-t Sampel Limbah Cair Laboratorium Kimia Analitik FMIPA UGM Uji-t dilakukan untuk mengetahui apakah terdapat perbedaan signifikan antara rerata analisis konsentrasi sampel limbah cair yang dianalisis dengan menggunakan spektrofotometer UV-Visible dan CV-AAS. Untuk mengetahui hal tersebut, analisis sampel limbah cair dilakukan sebanyak tiga kali pengulangan untuk setiap metode yang digunakan. Berdasarkan pengamatan terhadap analisis sampel limbah cair secara spektrofotometri UV-Visible, diperoleh bahwa setelah limbah direaksikan dengan ditizon memberikan warna orange yang dapat dilihat pada gambar 5.10. Hal ini mengindikasikan bahwa dalam limbah cair mengandung ion Hg(II). Data analisis sampel limbah cair dengan spektrofotometri UV-Visible ditunjukkan pada tabel 5.3 Tabel 5.3 Data analisis Hg (II) dalam sampel secara spektrofotometri UV-Visible

Pengulangan ke-

Absorbansi

1

0,0812

Konsentrasi (mg/L) 0,7452

2

0,0825

0,7575

3

0,0809

0,7424

Konsentrasi rata-rata

0,7483

Gambar 5.10 Visualisasi warna larutan pada analisis Hg(II) dalam sampel limbah laboratorium

37

Untuk

mengetahui

kevalidan

metode

analisis

Hg(II)

secara

spektrofotometri UV-Visible, maka dilakukan uji signifikansi (uji-t) dengan membandingkan

hasil

analisis

spektrofotometri

UV-Visible

dan

Hg(II)

yang

CV-AAS

diperoleh dalam

dengan

sampel

metode

limbah

cair

Laboratorium Kimia Analitik FMIPA UGM. Hasil analisis Hg(II) dalam sampel limbah secara CV-AAS ditunjukkan pada tabel 5.4 Tabel 5.4 Data analisis sampel limbah cair secara CV-AAS Pengulangan ke- Absorbansi Konsentrasi (mg/L) 1 0,164 0,7446 2

0,158

0,7176

3

0,155

0,7041

Konsentrasi rata-rata

0,7221

Berdasarkan tabel 5.3 dan 5.4 dapat diketahui kandungan Hg(II) yang terdapat dalam limbah cair yang dianalisis menggunakan spektrofotometri UV-Visible sebesar 0,7483 mg/L, sedangkan kandungan Hg(II) yang terdapat dalam limbah cair yang dianalisis menggunakan CV-AAS sebesar 0,7221 mg/L. Konsentrasi rata-rata dari kedua metode tersebut digunakan untuk menghitung t dengan rumus thitung

(5.10)

Dengan menggunakan rumus tersebut, diperoleh nilai thitung sebesar 2,05. Untuk nilai ttabel dengan 95% tingkat kepercayaan adalah sebesar 2,57 (P=0,05). Dari hasil perhitungan dapat diketahui bahwa nilai thitung lebih kecil daripada ttabel sehingga dapat disimpulkan bahwa pada tingkat kepercayaan 95% tidak terdapat perbedaan signifikan antara hasil analisis Hg(II) dalam sampel limbah cair yang diperoleh dengan menggunakan metode spektrofotometri UV-Visible dan dengan metode CV-AAS. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa metode analisis spektrofotometri UV-Visible dengan pengompleks ditizon dapat digunakan untuk analisis Hg(II) dengan tingkat akurasi yang setara dengan metode CV-AAS.

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan yang telah dikemukakan, maka dapat diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut : 1. Reaksi antara ion logam Hg(II) dengan ditizon pada pH 2 menghasilkan senyawa kompleks merkuri ditizonat bewarna orange yang memberikan absorbansi maksimum pada panjang gelombang 490 nm. 2. Keberadaan

ion

spektrofotometri

logam

Cu(II)

UV-Visible

dalam

dengan

analisis

pengompleks

menimbulkan gangguan yang mulai terlihat

Hg(II)

secara

ditizon

dapat

pada perbandingan mol

Hg(II):Cu(II) sebesar 1:1. 3. Gangguan yang disebabkan ion logam Cu(II) dapat dihilangkan dengan penambahan zat penopeng Na2EDTA, dan gangguan dapat dihilangkan secara maksimal dengan perbandingan mol Cu(II):EDTA sebesar 1:1. 4. Hasil validasi metode analisis Hg(II) secara spektrofotometri UV-Visible menyatakan bahwa hubungan konsentrasi dengan absorbansi memiliki sensitivitas serta presisi yang tinggi. Metode ini memiliki limit deteksi sebesar 0,0029 mg/L dan limit kuantisasi sebesar 0,0097 mg/L. 5. Metode analisis spektrofotometri UV-Visible dengan pengompleks ditizon memiliki tingkat akurasi yang setara dengan metode CV-AAS sehingga dapat digunakan untuk analisis Hg(II) dalam limbah cair Laboratorium Kimia Analitik FMIPA UGM. Hasil analisis menunjukkan bahwa konsentrasi Hg(II) dalam limbah cair sebesar 0,7483 mg/L. 6.2 Saran Untuk analisis Hg(II) dengan ditizon perlu dilakukan kajian interferensi yang disebabkan oleh beberapa logam bervalensi dua selain ion logam Cu(II). Selain itu perlu dilakukan kajian penambahan berbagai macam zat penopeng yang selektif dalam menghilangkan interferensi logam lain.

38

DAFTAR PUSTAKA

Ahmed, M.Jamaluddin and Alam, Md. Shah., 2003, A Rapid Spectrophotometric Method for the Determination of Mercury in Environmental, Biological, Soil, and Plant Samples Using Diphenylthiocarbazone, Spectroscopy, Vol.17, No.1, 45-52. Alfian, Z., 2006, Merkuri : Antara Manfaat dan Efek Penggunaannya bagi Kesehatan Manusia dan Lingkungan, USU Repository, Medan. Anderson, K and Scoot, R., 1992, Fundamental of Industrial Toxicology, Ann Arbor Science Publisher, Michigan. Anonim, 1995, Keputusan Menteri Lingkungan Hidup, No. Kep 51/KEPMENLH/1995 tentang Baku Mutu Limbah Cair Bagi Kegiatan Industri, Sekretariat Menteri Negara KLH, Jakarta. Balt, S. and Van Dalen, E., 1993, The Reactions of Diphenylcarbazide and Diphenylcarbazone with Cations : Part V. Extraction Dissociation Constants of The Carbazone Complexes, Anal.Chim.Acta, Vol.30,434-442 Basset, J., Denney,R.C., Jeffrey, G.H., and Mendham G.H., 1994, Vogel’s Textbook of Quantitative Inorganic Analysis Including Elementary Instrumental Analisis, 4th edition, Longman Group UK Limited, London. Chan, Chung Chown, Lam, Y.C, Lee, Xue Ming Zhang, 2004, Analitical Method Validation and Instrument Performance Verification, John Willey & Sons, Inc.Publication, New Jersey. Chalmer, R.A., Khopkar, S.M., dan De, A.K., 1970, Solvent Extraction of Metals, First edition, Van Nostrand Reinhold, London. Christian, G.D., and O’Reilly, J.E., 1988, Instrumental Analysis, 2nd edition, Allyn and Bacon, Boston. Cotton, F.A., Wilkinson, G.,Muvillo, C.A., Bochman, M., 1999, Advanced Inorganic Chemistry, 6th edition, John Willey and Sons Inc, New York. Daryanto and Agung Suprihatin, 2013, Pengantar Pendidikan Lingkungan Hidup, Penerbit Gaya Media, Yogyakarta. Gandjar, I.G and Abdul Rohman, 2007, Kimia Farmasi Analisis, Pustaka Pelajar, Yogyakarta. Geon, Hae Lee, 1999, Chemical Thermodinamics for Metals and Material, Imperial College Press, London.

39

40

Hamza, A., Bashammakh, A.S., Al-Sibaai, A.A., Al-Saidi, H.M. and El-Shahawi, M.S., 2010, Part 1. Spectrophotometric Determination of Trace Mercury (II) in Dental-Unit Wastewater and Fertilizer Samples Using the Novel Reagent 6-hydroxy-3-(2-oxoindolin-3-ylideneamino)-2-thioxo-2H-1,3thiazin-4(3H)-one and the dual-wavelength β-correction spectrophotometry, Journal of Hazardous Materials, 178, 287-292. Irving, H.M.N.H and Nowice, T., 1971, A Secondary Ditizone Complex Containing Both Silver and Mercury, Anal. Cem. Acha, 54, 55-64. Jurado E., Serrano M.F., Olea J.N., Luzon G., and Lechuga M., 2006, Simplified Spectrophotometric Method Using Methylene Blue for Determining Anionic Surfactants : Applications to the Study of Primary Biodegradation in Aerobic Screening Tests, Chemosphere, 65, 278-285. Karelius, 2008, Imobilisasi Ditizon pada Zeolit Alam dan Pemanfaatannya sebagai Adsorben Hg(II), Thesis, FMIPA, UGM. Kim, C.S., Rytuba, J.J., dan Jr. Brown, G.E., 2004, EXAFS Study of Mercury(II) Sorption to Fe- and Al-hydroxides I. Effects of pH, J. Colloid Interf. Sci., 271, 1-15. Kristianingrum, 2007, Modifikasi Metode Analisis Spesiasi Merkuri dalam Lingkungan Perairan, Prosiding Seminar Nasional Penelitian, Pendidikan dan Penerapan MIPA, FMIPA UNY, Yogyakarta. Loo Au Yoong Yow, Yap Pei Lay, Kutty, M.G., Timpe Olaf, Behrens Malte and Sharifah Bee A.H., 2012, Spectrophotometric Determination of Mercury with Iodide and Rhodamine B, Sains Malaysiana, 4, 213-218. Manahan, S.E, 2003, Environmental Chemistry, 7th edition, Lewis Publisher, Washington, D.C. Manzoori, L.J and Karim-Nezhad, Ghasem, 2005, Selective Cloud Point Extraction and Preconcentration of Copper by the Use of dithizone as a Complexing Agent, Iran. J. Chem. Chem. Eng, Vol. 24, No.4. Marczenco, Z., 1986, Separation and Spectrofotometric of Element, 2nd edition, John Willey and Sons, New York. Megasari, G., 2009, Pengaruh Penambahan Asam Organik dari Kubis untuk Peningkatan Fotoreduksi Ion Logam Hg(II) Terkatalisis TiO2, Skripsi, FMIPA, UGM. Miller, J.N. and Miller, J.C., 2001, Statistics and Chemometrics for Analytical Chemistry, 4th edition, Prentice Hall.

41

Mudakavi, J.R., 1984, Spectrophotometric Determination of Trace Amounts of Mercury with Phenanthroline and Eosin, Analyst Paper, 109, 1577-1579. Mulja, M.S and Suherman, 1995, Analisis Instrumental, Universitas Airlangga Press, Surabaya. Murphy, J., Jones, P., and Hill, Steve.J, 1996, Determination of Total Mercury in Environmental and Biological Samples by Flow-Injection Cold Vapour Atomic Absorption Spectrometry, Atomic Spectroscopy, Vol.51, Issue 14, 1867-1873. Palar, H., 2008, Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat, Penerbit Rineka Cipta, Jakarta. Parvaneh, V., 1979, An Investigation on the Mercury Contamination of Persian Gulf Fish, Environ. Contam. Toxicol, 23, 357-359. Pearson, R.G, 1963, Hard and Soft Acids and Bases, J.Am.Soc, 85, 3533-3539. Roger A.R., Lawrence H.K., 1984, Water Analysis : Inorganic Species, 2nd Ed. Orlondo, Academic Press, Florida. Skoog, D.A., and West, D.M., 1982, Fundamentals of Analytical Chemistry, 3rd edition, Holt Rinchart and Winson, New York. Sudarmaji, Mukono, J., Corie, I.P., 2006, Toksikologi Logam Berat B3 dan Dampaknya Terhadap Kesehatan, J. Kes. Ling, 2, 129-142. Sumardi, 2005, Tinjauan Umum Validasi Metode Analisis Pusat Penelitian Kimia, LIPI, Bandung. Susanna, T.S and Samin, 2007, Unjuk Kerja Metode Uji Total Merkuri (Hg) dalam Contoh Bahan Biologis Menggunakan Alat CV-AAS, Prosiding PPI-PDIPTN, ISSN 0216-3128, Pustek Akselerator dan Proses Bahan, BATAN, Yogyakarta. Svehla, G., 1990, Vogel : Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro, PT.Kalman Media Pusaka, Jakarta. Torres Nuno, Goncalves Sandrina, Fernandes, Ana S., Machado J.Franco., Villa de Brito, Oliveira Nuno.G., Castro Matilde, Costa Judite and Cabral, Maria.F., 2014, Synthesis, Thermodynamic Studies and Potential Applications in Chelation Therapy, Molecules, 19, 550-567. Welcher, F.J., 1964, Organic Analytical Reagents, 2nd edition, D.Van Nostrad Company, Inc, New York.

LAMPIRAN

1.

Penentuan Panjang Gelombang Maksimum Merkuri Ditizonat

Tabel L.1 Absorbansi panjang gelombang maksimum Panjang Gelombang (nm)

Absorbansi

455

0,1839

460

0,1988

465

0,2121

470

0,2242

475

0,2343

480

0,2418

485

0,2460

490

0,2468

495

0,2429

500

0,2348

505

0,2225

510

0,2056

515

0,1847

520

0,1617

525

0,1377

530

0,1139

535

0,0924

540

0,0742

545

0,0603

550

0,0486

42

43 2.

Pengaruh Adanya Ion Logam Cu(II) Tabel L.2 Absorbansi larutan standar Konsentrasi Hg(II) (ppm)

Absorbansi

0

0

0,2

0,0539

0,4

0,1189

0,6

0,1953

0,8

0,2705

1,0

0,3382

Kurva Standar 0,4 0,35

Absorbansi

0,3 0,25 0,2

y = 0,3453x - 0,0099 R² = 0,9971

0,15 0,1 0,05 0 -0,05 0

0,2

0,4

0,6 0,8 Konsentrasi (ppm)

1

Gambar L.1 Kurva Standar

Persamaan garis : y = 0,3453x – 0,0099 R2 = 0,9971 Berdasarkan persamaan regresi linier kurva standar diatas didapatkan [x] = [x] = konsentrasi Hg(II) hasil pengeplotan pada kurva standar % ekstraksi Hg(II) =

x 100%

1,2

44 Pengujian pengaruh adanya ion logam Cu(II) terhadap analisis Hg(II) secara spektrofotometri UV-Visible dipelajari dengan mereaksikan larutan ion logam Hg(II) 0,5 ppm; 0,8 mL ditizon 0,001 %b/v dan larutan ion logam Cu(II) 10 ppm dengan volume bervariasi 0; 0,1; 0,5; 1,0; dan 1,5.

Tabel L.3 Pengaruh adanya ion logam Cu(II) Perbandingan mol

Absorbansi

[x]

[Hg(II)]awal % Ekstraksi

2:0

0,1613

0,4958

0,5

99,16

2:1

0,1593

0,4900

0,5

98,00

2:2

0,1423

0,4408

0,5

88,16

2:3

0,1384

0,4295

0,5

85,89

2:4

0,1357

0,4217

0,5

84,33

Hg(II):Cu(II)

3.

Pengaruh Penambahan Zat Penopeng Na2EDTA Tabel L.4 Absorbansi larutan standar Konsentrasi Hg(II) (ppm)

Absorbansi

0

0

0,2

0,0584

0,4

0,1243

0,6

0,1958

0,8

0,2784

1,0

0,3402

45

Kurva Standar 0,4 0,35

Absorbansi

0,3 0,25 0,2 y = 0,3475x - 0,0076 R² = 0,9975

0,15 0,1 0,05 0 -0,05 0

0,2

0,4

0,6 0,8 Konsentrasi (ppm)

1

1,2

Gambar L.2 Kurva Standar

Persamaan garis : y = 0,3475x – 0,0076 R2 = 0,9975 Berdasarkan persamaan regresi linier kurva standar diatas didapatkan [x] = [x] = konsentrasi Hg(II) hasil pengeplotan pada kurva standar % ekstraksi Hg(II) =

x 100%

Tabel L.5 Pengaruh penambahan zat penopeng EDTA Perbandingan mol

Absorbansi

[x]

[Hg(II)]awal

% Ekstraksi

2:0

0,1427

0,4325

0,5

86,50

2:1

0,1519

0,4589

0,5

91,78

2:2

0,1636

0,4927

0,5

98,53

2:3

0,1629

0,4906

0,5

98,13

2:4

0,1624

0,4892

0,5

97,84

Cu(II):EDTA

46 4. Validasi Metode Analisis Hg(II) secara Spektrofotometri UV-Visible Tabel L.6 Absorbansi Larutan Standar (triplo) Absorbansi

Konsentrasi

Absorbansi rata-rata

1

2

3

0

0

0

0

0

0,2

0,0693

0,0769

0,0775

0,0746

0,4

0,1377

0,1497

0,1563

0,1479

0,6

0,2357

0,2215

0,2193

0,2255

0,8

0,2960

0,3059

0,3014

0,3011

1,0

0,3733

0,3821

0,3790

0,3781

Kurva Standar 0,4

Absorbansi

0,3 0,2

y = 0,3782x - 0,0012 R² = 0,9999

0,1 0 0 -0,1

0,2

0,4

0,6

0,8

Konsentrasi (ppm

Gambar L.3 Kurva kalibrasi

1

1,2

47

Tabel L.7 SUMMARYOUTPUT

df

Standard Coefficients Error -0.001266667 0.000997558 0.378266667 0.001647413 Sb

SS 1 0.10015997 4 7.59911E-06 5 0.100167569

Regression Statistics Multiple R 0.999962067 R Square 0.999924136 Adjusted R Square 0.99990517 Standard Error 0.001378324 Sr Observations 6 ANOVA

Regression Residual Total

a Intercept Sa C

b

MS F 0.10015997 52721.94 1.89978E-06

t Stat P-value -1.269767611 0.27301 229.6125865 2.16E-09

Significance F 2.15831E-09

Lower 95% Upper 95% -0.004036331 0.001502998 0.373692716 0.382840617

Upper Lower 95.0% 95.0% -0.004036331 0.001502998 0.373692716 0.382840617

48 4.1 Linieritas Linieritas dapat ditentukan dengan menggunakan rumus : LIN (%) = 100 Dari persamaan garis Gambar L.3 Kurva Kalibrasi didapatkan koefisien korelasi (R2) : 0,9999 LIN (%) = 100 = 99,56 % 4.2 Sensitivitas 4.2.1

Sensitivitas Kalibrasi (SENScal) SENScal = b = 0,3782 unit

4.2.2

Sensitivitas Analitik (SENSanal) SENSanal = = = 0,0036 mg/L

4.3 Presisi Ketelitian dapat dinyatakn dalam %RSD yang dapat diperoleh dengan rumus: RSD

=

Sc

= 0,5 m

3

n

6

Keterangan: = konsentrasi rata-rata m = replikat n = jumlah data

49 Tabel L.8 Perhitungan uji presisi Konsentrasi

Sc

%RSD

0

-

-

0,2

0,00097

0,00487

0,487

0,4

0,00218

0,00544

0,544

0,6

0,00292

0,00487

0,487

0,8

0,00351

0,00439

0,439

1,0

0,00402

0,00402

0,402

4.4 Limit deteksi (LD) dan limit kuantisasi (LQ) Limit deteksi dan limit kuantisasi dapat diperoleh dengan menggunakan rumus : LD = 3* Sco = 3 * 0,00097 = 0,0029 mg/L LQ = 10* Sco = 10 * 0,00097 = 0,0097 mg/L

5.

Analisis Hg(II) dalam Sampel dengan Spektrofotometer UV-Visible Tabel L.9 Absorbansi Larutan Standar Konsentrasi Hg(II) (ppm)

Absorbansi

0

0

0,1

0,0461

0,2

0,0917

0,3

0,1287

0,4

0,1660

0,5

0,2160

50

Kurva Standar Absorbansi

0,25 0,2 0,15 y = 0,4219x + 0,0026 R² = 0,9979

0,1 0,05 0 0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

Konsentrasi (ppm)

Gambar L.4 Kurva Standar

Persamaan garis : y = 0,4219x + 0,0026 R2 = 0,9979 Berdasarkan persamaan regresi linier kurva standar L.4 didapatkan [x] = [x] = konsentrasi Hg(II) hasil pengeplotan pada kurva standar [Hg(II)] = [x] x faktor pengenceran

Table L.10 Perhitungan Konsentrasi Sampel Limbah (UV-Visible)

=

Sampel

Absorbansi

Konsentrasi (ppm)

1

0,0825

0,7575

2

0,0812

0,7452

3

0,0809

0,7424

=

SD = =

=

= 0,7483 ppm

51 = = 0,00806 6.

Analisis Hg(II) dalam Sampel dengan CV-AAS Tabel L.11 Absorbansi Larutan Standar Konsentrasi (ppb)

Absorbansi

0

0

5

0,0530

10

0,1100

15

0,1640

20

0,2220

25

0,2770

Kurva Standar Absorbansi

0,3

y = 0,0111x - 0,0013 R² = 0,9999

0,2

A

0,1

Linear (A) 0 0 -0,1

10

20

30

Konsentrasi (ppb)

Gambar L.5 Kurva Standar Persamaan garis : y = 0,0111x – 0,0013 R2 = 0,9999 Berdasarkan persamaan regresi linier kurva standrar diatas didapatkan : [x] = [x] = konsentrasi Hg(II) hasil pengeplotan pada kurva standar [Hg(II)] = [x] x faktor pengenceran

52 Tabel L.12 Perhitungan Konsentrasi Sampel Limbah (CV-AAS)

=

Absorbansi

Konsentrasi (ppm)

1

0,164

0,7446

2

0,158

0,7176

3

0,155

0,7041

= 0,7221 ppm

SD = = = = 0,0206

7.

Sampel

Uji-t

= = = = = 2,055