ydrr i de G ene nerr at atii on M etho thod de) 1. Generasi Hidrida ( H yd Beberapa logam dapat membentuk hidrida yang mudah menguap. Dengan cara pembentukan hidrida proses penguapan dapat dilakukan pada suhu rendah atau suhu kamar. Teknik SSA generasi hidrida dapat diterapkan untuk beberapa macam logam yaitu : As, Sb, Se, Sn, Te, Bi. Hidrida dibentuk dengan cara mereaksikan cuplikan dengan natrium borohidrida (NaBH4) atau dilakukan dengan memberikan reduktor dari KI dan SnCl2, ditambah Zn dan asam kuat. Kemudian hidrida logam yang terbentuk dialirkan ke sel gas panas menggunakan aliran argon/nitrogen dan dialirkan ke dalam sel gas di atas nyala Ar-H2 atau udaraasitilena.Selanjutnya akan teratomisasi menjadi atom-atom bebas. Untuk unsur Arsen (As), biasanya terdapat dalam tingkat oksidasi +3 dan +5. Kepekaan As3+ lebih tinggi daripada As5+ jika menggunakan metode hidrida. Oleh karena itu sebelum analisis, As5+ harus direduksi terlebih dahulu menjadi As3+ menggunakan reduktor seperti KI, SnCl2 atau NaBH4. Berikut ini reaksi penentuan Arsen dengan metode Spektrofotometri Serapan Atom :
As5+ + BH4 – As3+ As3+ + BH4 – AsH3 As
4. Atomisasi dengan Metode Penguapan ( V ap apour our G ener nerat atii on me method thode e) Metode atomisasi ini memberikan sensitivitas yang lebih tinggi dari pada metode atomisasi di atas, metode meliputi :
o Metode Penguapan Merkuri ( Mercuri Generation Methode ) Khusus untuk atomisasi merkuri (Hg), atom – atom atom Hg yang ada di dalam sampel sebagai ion positif, direduksi menjadi netral dan akan menguap sebagai atom-atom bebas pada suhu normal. Sebagai reduktor dapat digunakan SnCl2 20% atau NaHB4dalam HCl 10%. Reaksi penentuan Hg dengan metode ini adalah: Hg+ + BH4 – HgH Hg0 Kemudian uap (gas) atom – atom atom Hg bersama – sama sama gas inert (N2 atau Ar) dialirkan melalui sel gas. Ada 4 metode dalam menguapkan Hg yaitu : 1. Reduksi – Aerasi Aerasi : Hg dalam larutan air direduksi direduksi dan kemudian dikeluarkan dari larutan dengan cara mengalirkan gelembung gas. a. Pemanasan : Cuplikan dipirolisis atau dibakar. b. Amalgamasi Elektrolitik Elektrolitik : Hg dilapiskan pada katode Cu selama elektrolisis. elektrolisis. Katoda Katoda kemudian dipanaskan untuk membebaskan Hg. c. Amalgasi Langsung : Hg dikumpulkan pada kawat Ag atau Cu yang kemudian dibebaskan dengan pemanasan. Metode ini dapat digabung dengan 1 dan 2 sebagai metode konsentrasi.
Metode VGHA ( Vapour Generation Hidride Analysis) dalam AAS
Metode AAS biasa kurang sensitive atau kurang akurat untuk menentukan konsentrasi unsureunsur logam yang mudah menguap seperti Hg, As, Se, Ti dan Bi. Jika menggunakan metode AAS biasa analit yang terdeteksi mempunyai konsentrasi terendah 1 ug/l atau 1 ppb. Sedangkan jika menggunakan VGHA dapat menentukan konsentrasi analit lebih rendah dari ini. Prinsip VGHA adalah analit direduksi menjadi hidridanya. Teknik generasi hidrida ini dapat dilakukan dengan tiga tahap: 1. Larutan sampel direaksikan dengan zat pereduksi setelah ditambahkan asam untuk menghasilkan uap hidrida dari analit. 2. Hidrida dikeluarkan dari bejana generasi dengan menggunakan arus atau gas inert ( biasanya argon dan nitrogen) ke dalam tabung atomisasi atau sumber eksitasi. 3. Hidrida di ubah menjadi gas atom logam yang kemudian di analisa dengan SSA
Ada 2 metode untuk merubah analit menjadi hidrida: 1. System logam asam. Metoda ini dilakukan dengan mereaksikan logam Zn dengan HCl, dan kemudian analit akan direduksi menjadi hidrida. Zn(s) + 2HCl > ZnCl2 (aq) + 2H+ + Mn+> EHn (g) + H2 Mn+ adalah analit EHn adalah hidrida analit Misal As akan direduksi menjadi AsH3 ( hidrida) Kelemahan metode ini hanya dapat digunakan untuk analisis As dan Se, dan waktu yang dibutuhkan relative lama agar reaksi sempurna leb ih kurang 10 menit. Sehingga proses analisis menjadi lebih lama. 2. Pengembangan dari metode diatas digunakannnya pereaksi baru untuk membentuk hidrida yaitu Natriumborohidrid( NaBH4) dan HCl untuk menggantikan logam Zn. Metoda ini ditemukan oleh Fernandes (1983) ,Purce dan Brown (1989). Reaksinya sebagai berkut: NaBH4 + H2O + HCl > H3BO3 + NaCl + 8 H+ + Em+ > EHn (g) + H2 Em+ adalah analit. Unsure yang dapat dianalisis As, Bi,Ge,Pb, Sb, Se, Te, dan Sn. Reaksi yang terjadi selama analisis sampel:
AsO3+ + 2I – + 6H+ > As 3+ + I2 + 3H2O 2BH4+ + 2H+> B2H6 + 2 H2 As3+ + 3H2 > AsH3 + 3H+ 2AsH3 > 2As + 3H2
Keuntungan dari teknik generasi hidrida adalah analit dapat dipisahkan dari matrik sampel dimana akan mengurangi potensial interferensi . sehingga batas teliti dapat mencapai ng/l
Prinsip : Unsur Merkuri (Hg) dilepaskan dari jaringan contoh me lalui tahap digesti dengan menggunakan asam sulfat pekat dan nitrat pekat dengan bantuan pemanas listrik untuk mendapatkan unsur merkuri bermuatan positif (Hg+ atau Hg++ ).
Penetapan jumlah merkuri dilakukan dengan spektrofotometer serapan atom tanpa nyala ( flameless AAS ) dimana unsur merkuri positif ini selanjutnya direduksi dengan Natrium borohidrid menjadi Hg netral dalam bentuk kabut uap merkuri. Kabut uap merkuri didorong oleh gas mulia argon menuju sel penyerapan pada AAS, dan berinteraksi dengan sinar yang berasal dari lampu katoda merkuri ( Hallow Cathode Lamp). Interaksi tersebut berupa sinar yang besarnya dapat dilihat pada layar monitor AAS. Jumlah serapan sinar sebanding dengan kadar merkuri yang ada dalam contoh. Metoda ini dapat diterapkan untuk menetapkan kandungan mercury pada kerang-kerangan, udang, air tambak, dan lumpur tambak serta produk perikanan lainnya.
ereaksi
a. b. c.
Air deionisasi Asam klorida (HCl), fuming 37% Larutan HCl 3% (v/v): Pipet 30 ml HCL 37% (pekat) larutkan dalam labu takar 1 L dengan air deionisasi dan tepatkan d. Natrium Hidroksida (NaOH) pelets, e. NaOH 0,005% (w/v): Larutkan 0,05 g NaOH dalam 1 L air deionisasi dan tepatkan f. Natrium borohibrid (NaBH4) g. Larutkan 0,2 g NaBH4 dalam 1 L NaOH 0,005%. Larutan disiapkan pada saat akan dilakukan analisa h. Asam nitrat (HNO3) 65% i. Asam sulfat (H2SO4) 95%-97% j. HNO3 - H2SO4 (1+1) 20% (v/v): Campurkan 100 ml HNO3 dengan 100 ml H2SO4, encerkan dengan air deionisasi dan tepatkan sampai 1 L k. Hidrogen Peroksida (H2O2) 30% l. Batu didih m. Larutan Standar merkuri Larutan Standar Primer 1000 mg/l Larutan Standar sekunder pertama (i) : 10 mg/l Pipet 1 ml larutan Standar Primer 1000 mg/l, masukkan ke dalam labu takar 100 ml dan encerkan dengan larutan HNO3 - H2SO4 (1+1) 20% (v/v). Larutan standar ini dapat disimpan selama 1 bulan di dalam botol propylene pada refrigerator. Larutan Standar sekunder ke dua (ii) : 1 mg/l Pipet 5 ml larutan Standar sekunder pertama (i), masukkan ke dalam labu takar 50 ml dan encerkan dengan larutan HNO3 - H2SO4 (1+1) 20% (v/v). Larutan standar ini dapat disimpan selama 1 bulan di dalam botol propylene pada refrigerator. Larutan Standar sekunder ke dua (iii) : 100 µg/l Pipet 5 ml larutan Standar sekunder ke dua (ii), masukkan ke dalam labu takar 50 ml dan encerkan dengan larutan HNO3 - H2SO4 (1+1) 20% (v/v). Larutan standar ini dapat disimpan selama 1 minggu di dalam botol propylene pada refrigerator. Larutan standar Kerja (5 µg/l, 10 µg/l dan 20 µg/l ) Pipet 5 ml, 10 ml, dan 20 ml dari larutan Standar sekunder ke tiga (iii), masukkan ke dalam labu takar 100 ml dan encerkan dengan larutan HNO3 - H2SO4 (1+1) 20% (v/v). Larutan standar kerja ini dibuat ketika akan melakukan analisa Preparasi Contoh Produk kering: Lumatkan / haluskan contoh hingga menjadi partikel kecil. Tempatkan contoh dalam wadah polysterene yang bersih dan bertutup. Jika contoh tidak langsung diuji, simpan contoh suhu ruang sampai saatnya untuk dianalisa Produk basah: Lumatkan / haluskan contoh hingga homogen dan tempatkan homogenat dalam wadah polystyrene yang bersih dan bertutup. Jika contoh tidak
langsung diuji, simpan contoh dalam freezer sampai saatnya untuk dianalisa. Pastikan contoh masih tetap homogen sebelum ditimbang. Jika terjadi pemisahan antara cairan dan contoh maka dilakukan pengadukan/blender ulang sebelum dilakukan analisa. r :
Produk basah dengan proses pengeringan
·
Beri label pada cawan petri, tutup separuh permukaan cawan petri dengan aluminium foil untuk mengurangi kontaminasi dari debu selama pengerinagan, kemudian masukkan ke dalam oven pada suhu 1030C ± 10C selama 2 jam Dinginkan cawan petri ke dalam desikator selama 30 menit, timbang dan catat (A) Masukkan contoh basah ke dalam cawan petri dan ratakan dengan menggunakan sendok plastic, timbang berat contoh basah dan cawan petri (B) Tutup separuh cawan petri dengan aluminium foil dan keringkan dalam oven selama 18 jam pada suhu 1030C ± 10C Dinginkan contoh ke dalam desikator selama 30 menit, timbang ( C ) dan tentukan kadar air contoh Haluskan contoh kering dan simpan contoh kering dan simpan contoh di dalam botol polypropylene
Tahap Di gesti
Keringkan labu alas bulat 250 ml dalam oven pada suhu 1030C ± 10C selama 2 jam Dinginkan labu alas bulat ke dalam desikator selama 30 menit, timbang dan catat Timbang produk basah (6.2) sebanyak 5 g atau produk kering (6.1) sebanyak 0,2 g dan catat beratnya (W). Untuk produk basah dengan proses pengeringan (7.1) timbang sebanyak 0,2 g dan catat beratnya (Wd). Untuk control positif (Spike), tambahkan 0,5 ml larutan standar merkuri 1 mg/l ke dalam contoh sebelum dimasukkan batu didih Tambahkan 3 buah – 5 buah batu didih Tambahkan 10 mg – 20 mg V2O5 Tambahkan berturut-tururt 10 ml HNO3 65% dan 10 ml H2SO4 95% - 97% Lakukan pemanasan dengan panas yang rendah sampai mendidih secara perlahan selama kurang lebih 6 menit (untuk mencegah tumpahnya contoh), kemudian pemanasan dilanjutkan dengan panas yang lebih tinggi untuk menghasilkan larutan berwarna coklat kekuningan yang bening (clearly yellowfish brown). Goyangkan labu selama digesti berlangsung sampai zat padat tidak ada lagi kecuali apungan lemak yang tampak setelah didinginkan pada suhu ruang selama kurang lebih 4 menit. Bilas pendingin dengan 15 ml air deionisasi. Tambahkan 2 tetes H2O2 30% melalui ujung atas pendingin, kemudian bilas pendingin dengan 15 ml air deionisasi CATATAN : Untuk memperoleh hasil digesti yang optimal, produk basah sebaiknya melalui proses pengeringan terlebih dahulu
Dalam preparasi sampel reaksi yang terjadi adalah reaksi oksidasi reduksi di mana senyawa merkuri, baik berupa organik merkuri diubah menjadi ionik merkuri (II). 3.2. Pengukuran dan pengamatan Setelah proses sampel preparasi, maka sampel tersebut didinginkan pada suhu kamar, kemudian dimasukkan dalam labu ukur 25 ml, kemudian ditambahkan asam klorida HCl 0,2 M sampai tanda (Zhang D., 1999). Dibuat larutan pereduksi Timah II chloride (SnCl 2) 10% dalam asam klorida, dipilih SnCl2 karena berdasarkan penelitian Perring L. dan Andrey D., 2001, bahwa penggunaan SnCl2 dapat mengurangi pengaruh gangguan dari logam berat lain dalam melakukan analisis, dengan nilai recovery SnCl 4 mencapai 100% sedangkan untuk NaBH4 hanya 80%, dan konsentrasi SnCl 2 10% karena mulai 8 % sampai 12 % hasil recoverynya mencapai 90%. Setelah Sampel dan bahan pereduksi sudah siap, selanjutnya Disiapkan larutan pembawa HCL 3% v/v, di mana larutan sampel dimasukkan dalam wadah V3, bahan pereduksi dalam V 1, dan larutan pembawa V 2. Kemudian dirangkai ke instrument CVAAS. Katub selang untuk V 1 dan V3 dibuka secara bersamaan, sehingga sampel dan bahan preduksi dalam jumlah yang sama pada waktu bersamaan diinjeksikan atau mengalir masuk ke dalam rangkaian instrument dengan bantuan peristaltik pump P, sehingga sampel dan bahan pereduksi bercampur dan terjadi reaksi reduksi oksidasi dalam Reaction Coil (RC) sebagai berikut : Sn2+ + Hg2+ Sn4+ + Hg0 (Dean J.R., 1997) Hasil reaksi tersebut akan didorong oleh gas Argon masuk ke GLS (Gas-Liquid Separator) untuk memisahkan larutan dan gas yang terbentuk dari hasil reaksi, gas Hg yang terbentuk didorong oleh gas argon masuk ke cell quartz yang akan disinari lampu katoda dengan panjang gelombang 253,7 nm untuk mengetahui absorbannya (Silva M.F., 2006) .
