Alat yang diperlukan dalam penelitan ini adalah spektrometri gamma yang dilengkapi dengan detektor Germanium kemurnian tinggi (HPGe), perangkat lunak pengolah data GENIE 2000, gelas piala, pengaduk gelas, petri disc, desikator, gunting stainless stell, pinset, neraca mikro, vial polietilena LDPE (Low Density Polyethylene), kapsul iradiasi dari aluminium dan polietilena. Bahan yang digunakan adalah sampel rambut, aseton, akuabides, dan sarung tangan karet.
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari s/d April 2011, di laboratorium Kimia Anorganik Departemen Kimia IPB Bogor dan PTBIN Batan Puspiptek Serpong, Tangerang.
Tahapan Prosedur Kerja Penentuan pengambilan sampel
Pengukuran tingkat kecerdasan dalam penelitian ini dilakukan dengan mengukur hasil belajar siswa yang diambil dari nilai raport. Pengambilan sampel dikelompokan menjadi dua kelompok yaitu sains dan non sains. Tabel berikut menunjukkan kriteria kategori pengelompokan sains dan non sains nilai siswa berdasarkan nilai raport.
Tabel 2 Kategori nilai pengelompokan siswa berdasarkan sains dan non sains Kategori kelompok Rentang Nilai
Bidang Ilmu Sains
Rentang Nilai Bidang Ilmu non Sains Rendah Sedang Tinggi ≤ 65 66-74 ≥ 75 ≤ 65 66-74 ≥ 75
Disamping tingkat kecerdasan diambil dari nilai hasil belajar siswa (raport), penentuan unsur runut juga dipengaruhi oleh jenis kelamin dan kelompok bidang ilmu sains dan non sains. Berikut adalah Tabel 3 menunjukkan distribusi responden berdasarkan jenis kelamin dan kelompok bidang ilmu.
Tabel 3 Distribusi responden menurut jenis kelamin dan bidang ilmu
Jenis Kelamin Kelompok Bidang Ilmu Frekuensi
Laki-laki Perempuan Sains Non-Sains Sains Non-Sains 9 9 9 9 Jumlah 36
Pengambilan Sampel Rambut
Sampel rambut dalam penelitian ini diperoleh dari sekolah SMPN 2 Cipeucang, Pandeglang, Banten. Sampel rambut diambil sebanyak 36 siswa (18 laki-laki dan 18 perempuan), kelas 8 usia antara 14-15 tahun. Sampel rambut siswa diperoleh berdasarkan hasil nilai belajar siswa yang diambil dari nilai raport. Kelas 8 dikelompokkan menjadi 2, yaitu berdasarkan kelompok bidang ilmu sains dan non sains, masing-masing kelompok dibagi menjadi 3 kelompok yaitu tinggi, sedang, dan rendah berdasarkan kriteria yang sudah ditentukan. Sampel rambut dipotong ± 2 cm dari kulit kepala sebanyak ± 50 mg dengan gunting stainless steel digunakan untuk di analisis. Sampel disimpan di plastik yang disegel. Selama pengambilan atau pemilihan sampel rambut, tiap-tiap individu mengisi biodata siswa (nama, jenis kelamin, usia, alamat tempat tinggal). Setiap sampel rambut disimpan dalam kantong plastik bersama dengan biodata dikumpulkan untuk setiap individu, dan dikirim ke laboratorium untuk analisis (Acuan dimodifikasi dari : Frazão dan Mitiko 2007).
Preparasi Sampel (pencucian, pengeringan, dan penimbangan)
Di laboratorium, rambut hasil sampling dipotong-potong 2–5 mm kemudian dicuci dengan akuabides 50 ml, kemudian dilanjutkan pencucian dengan aseton 50 ml. Bilas dengan akuabides (2x50 ml) dan kembali dengan aseton (2x50 ml), keringkan sampel rambut dalam desikator selama satu malam.
Rambut yang telah dipotong-potong halus ditimbang dengan neraca mikro dalam vial polietilena dengan berat antara 40-110 mg, masing-masing sampel sebanyak dua kali ulangan (duplo). Lalu vial ditutup rapat dan diberi label. Semua data preparasi (penimbangan) dicatat. Kemudian dibuat satu larutan
standar tetes campuran dengan komposisi dan konsentrasi yang mendekati dengan nilai yang tertera dalam sertifikat untuk unsur-unsur yang akan diuji. Larutan standar multi unsur sebanyak 50 µl diteteskan ke dalam vial yang telah dicuci kemudian dibiarkan mengering dengan cara menyimpannya dalam desikator selama 3-4 hari (Ratnawati dan Mulyaningsih 2007)
Kemudian disiapkan penimbangan bahan acuan standar SRM (Standard Reference Material) sebagai kontrol mutu metode. Tetapi pada penelitian ini digunakan SRM rambut 086 dari IAEA sebagai komparator. Setelah itu dilakukan penyiapan target yang terdiri atas sampel yang akan dianalisis, SRM dan standar tetes. Target ini dimasukkan ke dalam kapsul iradiasi yang terbuat dari aluminium (Ratnawati dan Mulyaningsih 2007).
Iradiasi
Sampel, standar tetes dan bahan acuan standar (SRM) rambut diiradiasi secara bersamaan pada posisi dan kondisi iradiasi yang sama. Untuk cuplikan yang diiradiasi dengan waktu iradiasi panjang, vial polietilina dibungkus terlebih dahulu dengan aluminium foil kemudian dimasukkan ke dalam kapsul rabbit yang terbuat dari aluminium, sesuai dengan lamanya waktu iradiasi. Iradiasi dilakukan dalam fasilitas sistem rabbit RSG-GAS selama 2 jam untuk unsur dengan waktu paruh panjang. Kemudian didinginkan selama waktu tertentu sebelum dilakukan pencacahan (Ratnawati dan Mulyaningsih 2007).
Sampel Hasil Iradiasi dengan Waktu Iradiasi Panjang
Sampel yang telah diiradiasi diluruhkan di fasilitas sistem rabbit sampai aktivitas memenuhi persyaratan proteksi radiasi untuk keselamatan kerja. Kemudian kapsul iradiasi dibawa ke tempat pembuka sampel hasil iradiasi, menggunakan tong penjepit. Sampel pasca iradiasi selanjutnya dibuka, dan disusun dalam tempat yang mempunyai pelindung Pb (NTL 2008).
Pencacahan
Pencacahan sampel pasca iradiasi yang telah didinginkan dilakukan dengan detektor resolusi tinggi (HPGe), dengan lama pengukuran sekitar 1 jam. Posisi sampel dan unsur standar terhadap detektor adalah sama (Ratnawati dan Mulyaningsih 2007). Kemudian dicacah dengan spektrometer sinar gamma.
Rangkaian alat pencacah spektrometer gamma digambarkan sebagai berikut:
Gambar 4 Rangkaian alat pencacah spektrometer gamma
Analisis Kualitatif dan Kuantitatif
Analisis kualitatif unsur yang terdapat dalam sampel rambut dan bahan standar menggunakan perangkat lunak Genie-2000. Sebelum analisis kualitatif dilakukan, spektrometer- terlebih dahulu dikalibrasi dengan sumber standar yang energinya telah diketahui, yaitu Co-60 dengan energi 1173,24 keV dan 1332,50 keV, Ba-133 dengan energy 81,00; 256,02 keV dan Cs dengan energy 661,66 keV. Tujuan kalibrasi untuk melihat hubungan antara jumlah cacahan disumbu y dan energi sumbu x. Spektrum hasil kalibrasi dapat dlihat pada Lampiran 3.
Proses analisis kualitatif dilakukan dengan mengolah puncak spektrum dengan nilai cacah pada energi utama dengan peranti lunak Genie-2000 sehingga didapat jenis unsur dalam sampel. Adapun contoh spektrum sampel rambut dapat dilihat pada Lampiran 2. Analisis kuantitatif kadar unsur dalam sampel rambut dihitung menggunakan program Microsoft Excel.
Analisis Statistik
Analisis data konsentrasi unsur runut pada rambut siswa menggunakan statistik rerata dan standar deviasi (SD). Data yang berkaitan dengan nilai raport siswa di uji dengan transformasi data dengan tujuan agar data tersebar secara normal. Nilai secara statistika dibandingkan menggunakan analisis sidik ragam (ANOVA) one-way, dimana nilai signifikan p ≤ 0,05, memperhitungkan populasi perbedaan jenis kelamin dan nilai raport siswa berdasarkan bidang ilmu sains dan non sains. Analisis korelasi kadar unsur runut Co, Zn, dan Fe pada rambut dengan tingkat kecerdasan siswa, menggunakan uji Pearson SAS ( Forte et al. 2005).