COLD VAPOUR SPEKTROSKOPI SERAPAN ATOM (CVSSA) UNTUK SENYAW SE NYAWA A ME MERK RKUR URII Mercuri/Raksa (H)
Raksa dianggap sebagai logam yang sangat beracun kepada organisme hidup. Raksa banyak terdapat di alam, baik di air maupun di udara sebagai akibat dari penggunaan ataupun aktifitas tertentu seperti limbah industry, pengunaan bahan pertanian, obat-obatan, cat, kertas, dan pertamban pertambangan gan.. Semua Semua raksa raksa baik baik dalam dalam dalam dalam bentuk bentuk unsur, unsur, uap, uap, maupun maupun garam organik bersifat beracun, tetapi raksa organik (metilmerkuri) yang paling beracun (Alfian Z., 2!) C!"# Va$!ur S$ekr!sk!$i Sera$a% A&!'
"etode Spekroskopi Serapan Atom digunakan untuk menganalisis unsur berupa logam, baik logam alkali, alkali tanah, maupun logam berat. Saat ini perkembangan metode SSA sangat pesat dengan menggabungkan teknik yang baru seperti S#A# S#A# ( Slotted Tube Atom Trap), Trap ), metode analisis hidrida, dan metode analisis uap dingin, dimana penggabungan teknik atau metode tersebut dimaksudkan untuk memperoleh hasil analisis yang lebih akurat. Seperti halnya penetapan unsur merkuri, oleh $atch dan %tt (&'!) telah melaporkan cara penentuan logam raksa dengan menggunakan alat SSA yang digabungkan dengan metode beana uap dingin dan memperoleh kepekaan hingga mencapai ppb (*g+l) (Alfian Z., 2!). eberapa teknik digunakan untuk penetapan raksa, termasuk flame absorbsi spektrometri, elektrothermal elektrothermal atom absorbsi absorbsi spektrometri spektrometri,, induksi induksi plasma digabung spektrometri spektrometri massa, induksi induksi plasma digabung digabung spektromete spektrometerr emisi atom, spektrometer spektrometer flouresensi flouresensi atom, dan cold apour apour spektro spektromet meter er serapan serapan atom, atom, "asing "asing-ma -masing sing metode metode memilik memilikii keuntu keuntunga ngan n dan kerugian dengan berdasarkan sensitifitas, selektifitas, ataupun kecepatan analisisnya (hen /., 2!). Selain teknik tersebut dapat uga digunakan metode pembakaran grafit spektrometer serapan atom, atau cold apour apour spektrometer flouresensi atom, akan tetapi cold cold apour spektrometer serapan atom adalah teknik yang paling banyak digunakan untuk analisis kuantitatif raksa dalam umlah kecil dalam berbagai enis sampel atau bahan (Sila ".0., ".0., 2) #itik #itik didi didih h yang yang relat relatif if renda rendah h dan dan sifat sifat yang yang muda mudah h meng mengua uap p meny menyeba ebabk bkan an raks raksaa memungkinkan untuk diukur tanpa melibatkan penggunaan energi panas atau pemanasan elektrotermal (hen /., 2!).. Pri%si$ #asar
Semua bentuk sampel yang mengandung mengandung merkuri, merkuri, termasuk termasuk bahan organik, organik, terlebih terlebih dahulu dahulu mengalami pre-oksidasi menadi senya1a ionik merkuri (), hal ini dapat dicapai dengan mendidihkan sampel 3 4 & menit dengan satu reagen pengoksidasi. Setelah Setelah diding didingink inkan, an, kelebi kelebihan han reagen reagen pengok pengoksid sidasi asi dihilan dihilangka gkan n dengan dengan penamb penambaha ahan n ammonium hidroksida, dan kemudian senya1a merkuri yang terbentuk direduksi dengan
#imah () hlorida (Snl 2), dan selanutnya secara langsung ditentukan kadarnya dengan 5AAS (old 5apour Atom Absorbsi Spektometer) (6uro hlor, 2'). "etode AAS berprinsip pada absorbsi cahaya oleh atom, atom-atom akan menyerap cahaya tersebut pada panang gelombang tertentu, tergantung pada sifat unsurnya. "isalkan merkuri ($g) menyerap pada 738,7 nm . Apabila cahaya dengan panang gelombang tertentu dile1atkan pada suatu sel yang mengandung atom-atom bebas, maka sebagian cahaya tersebut akan diserap dan intensitas penyerapan akan berbanding lurus dengan banyaknya atom bebas logam yang berada pada sel. $ubungan antara absorbansi dengan konsentrasi diturunkan dari9 Hukum Lambert 9 bila suatu sumber sinar monkromatik mele1ati medium transparan, maka intensitas sinar yang diteruskan berkurang dengan bertambahnya ketebalan medium yang mengabsorbsi. Hukum Beer 9 ntensitas sinar yang diteruskan berkurang secara eksponensial dengan bertambahnya konsentrasi spesi yang menyerap sinar tersebut. :ari kedua hukum tersebut diperoleh suatu persamaan9 A ; a.b.c :imana9 a ; absortiitas molar b ; panang medium c ; konsentrasi atom-atom yang menyerap sinar A ; absorbansi :ari persamaan di atas, dapat disimpulkan bah1a absorbansi cahaya berbanding lurus dengan konsentrasi atom (:ay < =nder1ood, &'!') &. nstrumentasi (Sila ".0., 2) >ambar skematis instrument old 5apour Atom Absorbsi Spektrometer sebagai berikut 9
skematis instrument ?omponen penyusun old 5apour Atom Absorbsi Spektrometer 9
&. R adalah 1adah bahan pereduksi, S adalah 1adah sampel, dan adalah 1adah larutan pemba1a 2. 5 (5ales selenoid) adalah katub yang menahan sampel 57, larutan pemba1a(52), dan bahan pereduksi (5&) untuk langsung masuk ke dalam rangkaian instrumen 7. @ (@eristaltik pump) adalah pompa yang mengontrol pengineksian secara otomatis dalam olume tertentu dari sampel (57), larutan pemba1a (52), dan bahan pereduksi (5&) masuk ke dalam Reaction coil. 57 dan 5& bersamaan terbuka, dan setelah 2 detik 52 akan terbuka yang mendorong campuran larutan sampel dan bahan pereduksi masuk ke Reaction oil.. . R (Reaction coil) adalah tempat teradinya reaksi oksidasi reduksi dari sampel dan bahan pereduksi yang panangnya 7 cm. 3. Ar (Sumber gas Argon+gas pemba1a) adalah gas inert yang mendorong masuknya hasil reaksi dari sampel dan bahan pereduksi masuk ke >as-BiCuid Separator. . >BS (>as-BiCuid Separtor) adalah tempat teradi pemisahan dari gas dan larutan hasil reaksi., di mana gas Argon akan mendorong gas hasil reaksi masuk ke Atom Absorbsi Spektrometer. 8. AAS (Atom Absorbsi Spektrometer) adalah instrument yang digunakan untuk menganalisis kadar logam, yang terdiri dari komponen 9 DuartE ell (tampat gas $g), heater (pemanas), sumber radiasi (lampu katoda mercuri 237,8 nm), monokromator, detektor, ampifair. Taa$a% Pe"aksa%aa%
7.&. Sampel preparasi Ada dua metode system oksidasi basah yang dapat dilakukan dalam sampel preparasi, di mana memberikan akurasi dan presisi yang tidak signifikan (@erring B., 2&) yaitu 9 &. $igh @ressure Ashing ($@A) "enggunakan tekanan maksimum &3 bar, suhu maksimum 72 o , olume beana kuarsa &3 ml dengan cetakan rongga pemanasan & sampai 2&, dengan menggunakan asam nitrat &F sebagai pengoksidasi , (@erring B., 2&) 2. "ycro1ae :igestion (":S) "enggunakan beana kuarsa atau beana #eflon sebagai tempat sampel yang ditambahkan reagen pengoksidasi 7 ml $G% 7 3F dan ,3 ml $ 2%2 7F, dengan daya H, pada suhu kamar, selama 7 menit (@erring B., 2&). Ada beberapa penelitian yang mengunakan metode "ycro1ae :igestion (":S) 9 &. (hen /., 2!) "enggunakan beana #eflon tahan tekanan dengan besar daya & H, tekanan yang digunakan k@a, pada suhu 23 o, Reagen pengoksidasi yang
digunakan 9 $G% 7, $G%7 I $2%2 (& 9 &), ACua regia ($BI $G% 7), $G%7 I $l%, di mana dari ke empat pengoksidasi tersebut, yang paling tinggi nilai recoerinya dan yang membutuhkan 1aktu yang cepat adalah $G% 7 I $2%2 (& 9 &), membutuhkan 1aktu menit 2.
(@eregrino .@., 2&&), menggunakan ! ml $G% 7 3F dan 2 ml $ 2%2 7F, dengan daya H, pada suhu 2 o selama 73 menit, dan dilanut H, suhu & o selama & menit.
7. (Zhang :., &''') menggunakan beana @#06 dengan pengoksidasi 3 ml $G% 7 dan 7 ml $B%, dan dipanaskan dalam oen selama 8 am pada suhu &8 o. . (Sila ".0., 2), mengunakan labu digestion dengan pengoksidasi & ml $ 2S% pekat, didiamkan semalam , lalu ?"n% 3F ditambahkan sampai 1arna pink dibiarkan selama am, kelebihan ?"n% dihilangkan dengan penambahan &F m+ hydroJylamine hydrochloride solution, dikerakan pada suhu kamar, :ari kedua metode ini tersebut diatas yang banyak digunakan adalah "ycro1ae :igestion karena untuk analisis logam dalam umlah kecil atau sangat kecil, dengan temperature tinggi, pada beana tertutup, dan penyiapan sampel yang sangat cepat, serta menggunaan asam yang sedikit dan penguapan elemen dapat ditahan (hen /., 2!). :alam preparasi sampel reaksi yang teradi adalah reaksi oksidasi reduksi di mana senya1a merkuri, baik berupa organik merkuri diubah menadi ionik merkuri (). 7.2. @engukuran dan pengamatan Setelah proses sampel preparasi, maka sampel tersebut didinginkan pada suhu kamar, kemudian dimasukkan dalam labu ukur 23 ml, kemudian ditambahkan asam klorida $l ,2 " sampai tanda (Zhang :., &'''). :ibuat larutan pereduksi #imah chloride (Snl 2) &F dalam asam klorida, dipilih Snl 2 karena berdasarkan penelitian @erring B. dan Andrey :., 2&, bah1a penggunaan Snl 2 dapat mengurangi pengaruh gangguan dari logam berat lain dalam melakukan analisis, dengan nilai recoery Snl mencapai &F sedangkan untuk Ga$ hanya !F, dan konsentrasi Snl2 &F karena mulai ! F sampai &2 F hasil recoerynya mencapai 'F. Setelah Sampel dan bahan pereduksi sudah siap, selanutnya :isiapkan larutan pemba1a $B 7F +, di mana larutan sampel dimasukkan dalam 1adah 57, bahan pereduksi dalam 5 &, dan larutan pemba1a 5 2. ?emudian dirangkai ke instrument 5AAS. ?atub selang untuk 5 & dan 57 dibuka secara bersamaan, sehingga sampel dan bahan preduksi dalam umlah yang sama pada 1aktu bersamaan diineksikan atau mengalir masuk ke dalam rangkaian instrument dengan bantuan peristaltik pump @, sehingga sampel dan bahan pereduksi bercampur dan teradi reaksi reduksi oksidasi dalam Reaction oil (R) sebagai berikut 9 Sn2I I $g2I
SnI I $g (:ean K.R., &''8)
$asil reaksi tersebut akan didorong oleh gas Argon masuk ke >BS (>as-BiCuid Separator) untuk memisahkan larutan dan gas yang terbentuk dari hasil reaksi, gas $g yang terbentuk didorong oleh gas argon masuk ke cell CuartE yang akan disinari lampu katoda dengan panang gelombang 237,8 nm untuk mengetahui absorbannya (Sila ".0., 2) . 7.7. Analisis data =ntuk mengukur konsentrasi dalam umlah kecil, maka dibuat larutan baku markuri dengan konsentrasi .&4. ppm, kemudian diukur absorbannya dan dibuat kura baku antara konsentrasi dan absorban. :ari kura baku tersebut dibuat persamaan garis lurus, di mana hasil penelitian @eregrino .@, 2&&, mendapatkan persamaan garis lurus Abs ; .2'7 I .& C $g (ppm) dengan koofisien korelasi .''!, dan batas pencapaian pengukuran ,3 ppm. Setelah mendapatkan persamaan garis lurus maka dilanutkan dengan menghitung kadar $g dari sampel sebagai berikut 9 ?adar $g ($g) ; Abs $g 4 ,2'7 + ,& 7.. "engatasi logam pengganggu dalam analisis Selektiitas old 5apour Atom Absorpsi Spektrometer (5AAS) dalam menganalisis $g terhadap kehadiran beberapa logam lainnya telah diteliti oleh @erring B dan Andrey :., 2&, di mana didapatkan bah1a, ika menggunakan bahan pereduksi Snl 2 lebih dapat mengatasi gangguan kehadiran logam lain dalam analisis dibandingkan dengan Ga$ , hal ini ika sampel $g ,3 mg+l dianalisis, dan dibandingkan dengan campuran sampel a (83 mg+B) , Ga (3 mg+B),? (& mg+B), "g (23 mg+B), @ (3 mg+B), 0e (2.3 mg+B), Zn (& mg+B), "n (.&23mg+B), u (.3 mg+B), 0e (.& mg+B), Sn (.& mg+B), Zn (.& mg+B), As (.3 mg+B), Al (.3 mg+B), @b (.2 mg+B), u (.2 mg+B), "o (.2 mg+B), d (.& mg+B), Se (.& mg+B), r (.& mg+B), "n (.& mg+B), and $g (.3 mg+B), maka didapatkan hasil recoery dari Snl2 mencapai &F sedangkan Ga$ hanya sekitar !F. @enelitian uga telah dilakukan oleh Zhang :., &''', di mana didapatkan bah1a kehadiran logam Zn, d, Ar, Se, #e, >r, dan Sn dalam umlah tertentu tidak mengganggu dalam pengukuran atau analisis $g dengan old 5apour Atom Absorpsi Spektrometer, sedangkan untuk logam u, Gi, 0e, "n, o, dan r dapat dihilangkan dengan mereaksikan larutan sampel dengan ,3 ml 6:#A 2F. 7.3. ?esimpulan ?andungan "erkuri ($g) dalam kosmetik eye liner dapat diukur atau dianalisis dengan menggunakan old 5apour Atom Absorpsi Spektrometer (5AAS), karena sangat selektif, dengan bahan pengoksidasi $G% 7 I $2%2 (&9&) menggunakan metode micro1ae digestion, dan bahan pereduksi Snl 2, di mana untuk menghilangkan gangguan logam u, Gi, 0e, "n, o, dan r dengan menambahkan ,3 ml 6:#A 2F dalam larutan sampel.
Da&ar Pus&aka
Alfian Z dan hairuddin, 2!, L A%a"isis L!a' Raksa De%a% Me&!#e S$ek&r!!&!'e&er Sera$a% A&!' Ya% Dia*u%ka% De%a% Te%ik CVH+A Ya% K!'ersi" Da% Ya% Di'!#iikasiM, Kurnal #ehnologi @roses, 5ol. 8, $al. - hen /., :ong N., :ai /., $u D., dan /u $., 2!, L De&er'i%a&i!% ! Trace Mercur, i% Ci%ese Her*a" Me#ici%e *, C!"# Va$!ur +e%era&i!%-A&!'ic ."u!resce%ce S$ec&r!'e&r, M, Asian Kournal of hemistry, 5ol. 2, Go. , $al. 7'- :ean K.R., &''8, L A&!'ic A*s!r$&i!% a%# P"as'a S$ec&r!sc!$, M, @ublished on behalf of A%B (=niersity of >reen1ich), hichester, 6ngland, $al. 3' 6uro hlor, 2', L De&er'i%a&i!% ! Mercur, i% Liui#s M, Analitycal 8, 6disi @eregrino .@., "oreno ".5., "iranda S.5., Rubio A.:., dan Beal B.%., 2&&, M Mercur, Le0e"s i% L!ca"", Ma%uac&ure# Me1ica% Ski%-Li&e%i% Crea's M, nternational Kournal of 6nironmental Research and @ublic $ealth , 5ol. !, $al. 23&-2327O @erring B., dan Andrey :., 2&, L O$&i'i2a&i!% a%# Va"i#a&i!% ! T!&a" Mercur, De&er'i%a&i!% i% .!!# Pr!#uc&s *, C!"# Va$!r AAS3 C!'$aris!% ! Dies&i!% Me&!#s a%# Wi& ICP-MS A%a",sis M, 5ol. 22, Go.3, Atomic Spectroscopy Sila ".0., #oth .5., dan Rangel A.%.S.S, 2, L De&er'i%a&i!% ! Mercur, i% .is *, C!"# Va$!r A&!'ic A*s!r$&i!% S$ec&r!$!&!'e&r, Usi% a Mu"&ic!''u&e# ."!4 I%5ec&i!% A%a",sis S,s&e' M, 5ol. 22, AGAB/#AB S6G6S, #he Kapan Society for Analytical hemistry Zhang :., /ang B., dan Sun $., &''', L De&er'i%a&i!% ! 'ercur, *, c!"# 0a$!ur a&!'ic a*s!r$&i!% s$ec&r!'e&r, 4i& #eri0a&i0e si%a" $r!cessi% M, Kurnal Analytica himica Acta 7'3, $al.&87P&8!
