VALIDASI METODA SPEKTROMETRI PENDAR SINAR-X
Sri Murniasih dan Sukirno
Pusat Teknologi Akselerator Dan Proses Bahan – BATAN Jl. Babarsari Kotak Pos 6101 YKBB Yogyakarta 55281 Contact Person: unie_rhmt@yahoo.co.id
ABSTRAK
VALIDASI METODA SPEKTROMETRI PENDAR SINAR-X. Telah dilakukan validasi keandalan metoda pendar sinar-X (PSX) dan peralatan yang digunakan di PTAPB BATAN dengan menganalisis bahan standar acuan standard reference material (SRM) with Buffalo river sediment 2704. Pengukuran logam dilakukandengan menggunakan spektrometer pendar sinar-X pencacah salur ganda (MCA) Genie 2000 Canberra yang dirangkaikan dengan detektor semikonduktor Si(Li). Sebagai sumber sinar-X untuk eksitasi digunakan radioisotop Am-241 untuk menentukan logam Fe, Zr, Ba, La, Ce dan radioisotop Fe-55 untuk menentukan logam Ca dan Ti dalam sedimen. Dari hasil percobaan diperoleh bahwa validasi alat pendar sinar-X, layak digunakan sebagai alat uji dengan perolehan nilai akurasi relatif berkisar (93 – 98) % sedangkan nilai presisi berkisar (2,0 – 7,0) % untuk semua logam dan mempunyai batas deteksi terkecil = 2 mg/kg dan batas deteksi terkecil berkisar (2,0 – 1200) mg/kg.
Kata kunci : PSX, akurasi, presisi, batas deteksi
ABSTRACT
VALIDATION OF X-RAY FLUORESCENCE SPECTROMETRY METHOD. The capability of the X-ray fluorescence (XRF) and used equipment at PTAPB BATAN standard reference material (SRM) with Buffalo river sediment 2704. The measurement was done using an X-ray fluorescence spectrometer equipped with a Genie 2000 Canberra program of multi channel analyzer combined with Si(Li) semiconductor detectors. As a source of X-ray to excitation used by Am-241 radioisotope for determine of Fe, Zr, La, Ba, Ce and Fe-55 for determine of Ca, Ti in the sediments. The validation of instrument X-ray fluorescence spectrometer still valid with obtained of relative accuracy is (93.0 – 98.0) % and precision is (2.0 – 7.0) % for metals and limit of detection is (2.0 – 1200) mg/kg.
Keyword : XRF, accuracy, precision, limit of detection
PENDAHULUAN
pektrometer pendar sinar-X (X ray fluorescence,
XRF) merupakan salah satu metoda analisis
yang ke dua dimiliki PTAPB BATAN pada tahun 2008 dan ditempatkan di laboratorium kimia analitik. Dimana alat tersebut dihubungkan dengan suatu Multi Chanel Analyzer Canberra yang dilengkapi software Genie 2000. Dalam rangka kegiatan analisis yang berhubungan dengan lingkungan antara lain analisis logam berat, sudah barang tentu performance alat uji XRF dan metoda uji yang digunakan perlu dilakukan validasi, sehingga jaminan mutu metoda XRF dapat tercapai. Demikian juga pada analisis Fe, Zr, La, Ba, Ca, Ti dan Ce dalam sedimen, langkah yang diambil adalah dengan melakukan validasi terhadap alat uji dan validasi metoda XRF.
Program PTAPB dalam perluasan akreditasi laboratorium perlu melakukan pengujian
ketidakpastian terhadap suatu bahan dengan metoda XRF, sehingga diperoleh data yang memenuhi standar ISO/IEC 17025-2005. Data yang dihasilkan dapat menunjang pengakuan keberadaan laboratorium bagi pengguna alat tersebut(1).
Keuntungan menggunakan spektromeri pendar sinar-X untuk menganalisis unsur dalam suatu bahan adalah : a) karakteristik spektra sinar-X sederhana, b) analisis sinar-X tidak merusak bahan dan sederhana dapat menganalisis dalam berbagai bentuk bahan seperti padatan, cairan, serbuk, sluri, gas dan lain-lain, c) menganalisis bermacam-macam unsur secara serentak dengan waktu yang tepat, d) analisis unsur dari kadar ppm sampai kemurnian 100 %(2-4).
Kualitas data analitik ditentukan oleh kualitas kinerja laboratorium analitik dan bergantung pada banyak variabel operasional, misalnya jenis dan kondisi prasarana dan sarana, kalibrasi dan standarisasi peralatan, validasi metoda, kondisi
S
91 operasional dan pengalaman serta keterampilan para
analisis dan supervisor. Dalam rangka usaha mengevaluasi kualitas hasil analisis yang diperoleh, dilakukan validasi melalui pengujian terhadap sejumlah bahan acuan standar. Validasi metode dilakukan dengan menerapkan sejumlah pengujian dengan kompentensi laboratorium uji dan sejumlah pengujian yang direkomendasikan oleh IAEA. Validasi meliputi : 1) uji selektivitas atau sensitivitas, 2) uji batas deteksi, 3) uji Akurasi, 4) uji Presisi, 5) daerah kerja, 6) kendali daya pisah atau resolusi detektor dan 7) uji kestabilan pencacahan detektor
Selektivitas dan sensitivitas XRF untuk beberapa logam dapat mempunyai kemampuan analisis mencapai 10 mg/kg dan tidak semua unsur dapat terdeteksi terutama unsur yang mempunyai nomor atom ringan. Sensitivitas XRF didefinisikan sebagai kemampuan alat ukur untuk menunjukkan kedekatan antara hasil-hasil pengukuran untuk besaran ukur yang sama yang dilakukan pada kondisi yang berbeda. Selektivitas dan sensitivitas dapat dilakuan dengan melakukan analisis standar atau bahan acuan atau blangko contoh yang didalamnya ditambahkan unsur dengan berbagai kosentrasi berbeda.
Batas deteksi adalah konsentrasi terendah yang dapat dideteksi dengan tingkat kepercayaan tinggi. Untuk lebih sederhana, digunakan istilah batas ketentuan dengan ketidakpastian yang dapat diterima oleh metode. Batas terkecil deteksi suatu unsur yang dicacah dengan alat spektrometer pendar sinar-X sangat diperlukan untuk mengetahui kemampuan alat tersebut yang berhubungan dengan sensitivitas.
Batas deteksi juga diartikan sebagai jumlah terkecil analit/unsur dalam sampel yang dapat dideteksi yang masih memberikan respon signifikan dibandingkan dengan blangko. Batas deteksi merupakan parameter uji batas. Pada analisis menggunakan XRF atau pendar sinar-X, kadar unsur yang dianalisis harus di atas limit deteksinya, semakin besar kadar yang dianalisis maka tingkat ketelitiannya semakin baik.
Presisi atau kecermatan suatu metode adalah tingkat kedapat-ulangan suatu rangkaian hasil uji diantara hasil-hasil itu sendiri. Presisi berhubungan dengan hasil suatu metode pada pengulangan pengukuran sampel yang homogen dengan kondisi terkontrol. Presisi suatu metode dapat diuji dengan pengulangan analisis, apabila variasi hasilnya kecil, maka dikatakan bahwa kecermatan pengukuran tersebut tinggi. Presisi didefinisikan sebagai “closeness of agreement” (seberapa dekat) hasil-hasil pengujian atau analisis yang saling tidak
mempengaruhi satu sama lain, yang diperoleh pada suatu kondisi tertentu. Presisi sangat perlu dilakukan untuk menguji kualitas hasil analisis dari suatu perhitungan pencacahan cuplikan dengan spektrometer pendar sinar-X. Uji kualitas hasil dapat dilihat dari hasil presisnya.
Akurasi adalah kesesuaian antara hasil suatu analisis dan nilai benar analit/ unsur, karena nilai hasil analisis pada kenyataannya merupakan perkiraan nilai benar dengan memperhitungkan nilai ketidakpastiannya. Pengujian akurasi dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu i) analisis bahan acuan, hasilnya dibandingkan dengan nilai analit sebenarnya, selisihnya memberikan nilai penyimpangan dari metode, ii) analisis bahan acuan/uji, hasilnya dibandingkan dengan hasil pengukuran dengan menggunakan metode lain. Selisihnya memberikan nilai penyimpangan metode relatif terhadap metode lain. Hal ini biasanya dilakukan apabila tidak tersedia bahan acuan. Nilai “bias” atau penyimpangan ialah nilai yang dipergunakan untuk mengukur kebenaran hasil analisis, yaitu menyatakan perbedaan antara hasil analisis yang diharapkan, dengan nilai acuan yang merupakan estimator nilai yang sebenarnya.
Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh jaminan mutu pada analisis unsur Fe, Zr, La, Ba, Ca, Ti dan Ce dalam contoh uji sedimen, berdasarkan persyaratan ISO/IEC 17025-2005 yaitu keabsahan data hasil uji dan ketelusuran pengukuran (trace
ability). Untuk memperoleh tujuan penelitian
tersebut diperlukan validasi baik terhadap alat uji XRF maupun pada metoda uji yang digunakan.
TATA KERJA
Bahan
Standard Reference Material (SRM) with Buffalo river sediment 2704. Sumber eksitasi
Am-241, Cd-109 dan Fe-55. Standar sekunder Ba, Ca, Ce, Fe, Ti, Zr, La dalam bentuk oksida buatan (p.a Merck) dan pelarut serbuk Al2O3.
Alat
Seperangkat XRF, yang terdiri dari 1) detektor Si(Li), 2) Power supply Canberra Model 2000, 3) spektroskopi Amplyfier Canberra Model 2020, 4) Bias Supply Canberra Model 3102D, 5)
Multi Chanel Analyzer Genie 2000 Canberra. Vial
pencahan, alat-alat pembantu (lumpang tahan karat, ayakan 100 mesh, neraca analitik dll)
Cara kerja
Preparasi sedimen sampai siap dilakukan pencacahan seperti yang dilakukan oleh SUKIRNO, dkk [5]. Pencacahan dilakukan untuk semua cuplikan selama 1000 detik dengan alat
spektrometer pendar sinar-X, dengan detektor Si(Li) dan MCA Genie 2000 Canberra, sumber eksitasi Am-241 dan Fe-55. Pengukuran yang dilakukan secara relatif atau metoda standar kalibrasi yang mempunyai konsep dasar yang umum digunakan dalam kimia analitik. Konsentrasi unsur yang ditentukan diukur dengan suatu cuplikan dari deret standar yang telah ditentukan konsentrasinya.
Perhitungan akurasi menggunakan persamaan (2) dibawah, dan pada dasarnya akurasi hasil analisis diuji dengan memperbandingkan terhadap cuplikan acuan standar (standard reference
material, SRM). Untuk menentukan nilai presisi
dilakukan dengan pencacahan cuplikan standar sekunder dengan pengulangan 7 dan 10 kali pengulangan. Persamaan yang digunakan menghitung akurasi presisi dengan menggunakan persamaan dibawah ini(4).
C
SC
U Bias=C
S− X 100% (1) Akurasi = 100 % -Bias (2)N
Presisi 2 2 B P B PN
− − =δ
δ
X 100% (3) Cs, Cu = Konsentrasi rerata sertifikat, terukur δP, δB = standar deviasi pencacahan standar,latar belakang (background) NP, NB = hasil pencacahan standar,
back-ground
Persamaan yang dipakai untuk menghitung batas terkecil deteksi (BTD) menggunakan persamaan di bawah ini.
t
R
m
0,3
BTD
=
(4) m = sensitivitas = cacah per second/persenkadar unsur (cps/%) R = cacah latar/sekon (cps) t = lama pencacahan (sekon)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kalibrasi Tenaga dan Standardisasi
Sebelum alat digunakan untuk operasi pencacahan dilakukan maka harus dilakukan kalibrasi tenaga terlebih dahulu dengan menggunakan bahan yang berbeda sesuai dengan sumber eksitasi yang digunakan agar diperoleh hubungan garis lurus antara tenaga dan nomor salur, kemudian dibuat kurva kalibrasi tenaga dan persamaan kalibrasinya. Kurva ini dapat dilihat pada Gambar 1, mempunyai persamaan garis linier y= 0,0532.x + 0,0488 (R2 = 0,999) dengan
mengunakan sumber eksitasi Am-241 dan Gambar 2, persamaan garis linier y = 0,0187.x + 0,24005 (R2
= 0,991) dengan mengunakan sumber eksitasi Fe-55 Kalibrasi tenaga ini penting untuk menentukan agar unsur yang dianalisis tidak akan tergeser dari nomor salur dari tenaga, sehingga hasil analisis maksimal.
Gambar 1. Kurva persamaan garis pada kalibrasi. Gambar 2. Kurva persamaan garis pada kalibrasi tenaga sumber eksitasi Am-241tenaga sumber eksitasi Fe-55.
Kalibrasi pengukuran dengan mengukur deret standar yang telah ditentukan konsentrasi untuk semua logam yang akan diukur. Kalibrasi deret standar Tabel 1 merupakan hubungan antara luas puncak logam dengan konsentrasi logam dalam bahan standar ditentukan dalam bentuk kurva
dengan sumbu Y menunjukkan intensitas net per intensitas Compton dan sumbu X menunjukkan konsentrasi standar. Kurva tersebut selanjut dipakai untuk menentukan konsentrasi logam-logam yang terdapat dalam SRM (Standard Reference Material) yaitu Buffalo river sediment, untuk uji akurasi.
93 Tabel 1. Persamaan garis linier untuk deret standar sekunder logam Fe, Ca, Ti, Zr, Ba dan Ce
Logam Persamaan garis R2 Logam Persamaan garis R2
Fe Y = 0,0078 x + 0.0013 0,9950 Zr Y = 0,00005 x + 0.00036 0,9917
Ca Y = 0,00005 x + 0.0504 0,9809 Ba Y = 0,0002 x + 0.0051 0,9981
Ti Y = 7833 x + 0.0225 0,9909 Ce Y = 0,0002 x + 0.0019 0,9969
Akurasi dan Persisi
Kebenaran dan keabsahan hasil pengujian sangat tergantung pada kebenaran dan ketelitian penunjukan alat ukur dan alat uji yang memenuhi sistem mutu ISO/IEC 17025-2005. Hasil uji kuantitatif yang diperoleh dibandingkan dengan data dalam sertifikat, pada validasi ini digunakan
Standard reference material (SRM) with Buffalo river sediment 2704. Akurasi dan presisi sangat
perlu dilakukan untuk menguji kualitas hasil analisis dari suatu perhitungan pencacahan cuplikan dengan menggunakan teknik pencacah spektrometri pendar sinar-X
Penyajian yang terdapat pada Tabel 2 merupakan hasil perhitungan akurasi menggunakan standar SRM (Standard reference material) dengan kode Buffalo river sediment 2704. Dari ketujuh logam terlihat bahwa logam Ce yang mendekati nilai sebenarnya (sertifikat), dimana nilai sertifikat 66,5 mg/kg dan yang terukur 65,173 mg/kg, hal ini mengakibatkan nilai akurasi semakin tinggi dan baik, terlihat bahwa nilainya sebesar 88,00 %. Nilai akurasi untuk semua logam yang diperhatikan berkisar 92,67 % sampai dengan 98,00 % dan logam La yang mempunyai akurasi terendah. Hal ini memberikan nilai akurasi diatas 92% dan rentang persyaratan akurasi lebih besar 90%, sehingga nilai akurasi ini cukup baik. Dari hasil nilai akurasi ini maka alat spektrometer pendar-X cukup andal dan
dapat dipertanggungjawabkan untuk menganalisis logam-logam Fe, Ca, Ti, Zr, Ba, La dan Ce.
Ketelitian hasil analisis dapat dilihat dari beberapa dekat konsentrasi logam hasil analisis yang diperhatikan dengan kadar logam yang tercantum dalam sertifikat, menunjukkan kesesuaian antara hasil dan nilai sebenarnya. Semakin dekat konsentrasi logam yang diperhatikan dengan konsentrasi yang tercantum dalam sertifikat berarti mengunakan spektrometer pendar-X untuk analisis logam-logam semakin baik.
Keseksamaan hasil analisis dipengaruhi oleh deviasi standar atau simpangan baku dari pengukuran yang dilakukan berulang-ulang, menunjukkan kesesuaian antara beberapa hasil pengukuran yang diukur dengan cara yang sama. Perhitungan nilai presisi menggunakan persamaan (3). Nilai presisi semakin kecil maka data perhitungan pencacahan semakin baik. Pada Tabel 3 terlihat nilai presisi untuk semua logam berkisar antara 2,708 % untuk logam Fe sampai dengan 7,955 % untuk logam Zr. Menurut IYER [7] nilai presisi ini dibawah 10 % yang dipersyaratkan bahwa alat spektrometri pendar-X sangat baik dan kadang-kadang ada juga diatas 10 % untuk batasan logam-logam kadar konsentrasi tertentu. Dari hasil nilai presisi ini maka alat spektrometer pendar-X cukup andal dan dapat dipertanggungjawabkan untuk menganalisis logam-logam Fe, Ca, Ti, Zr, Ba, La dan Ce.
Tabel 2. Hasil perhitungan akurasi menggunakan standar SRM (Standard reference material) dengan kode
Buffalo river sediment 2704
Logam Fe Zr Ba La Ce Ca Ti
Sertifikat 3,97 % 300 mg/kg 423 mg/kg 29 mg/kg 66,5 mg/kg 2461% 0,457 % Terukur 40,78% 289,77 mg/kg 407,63 mg/kg 29,718 mg/kg 65,173 mg/kg 2307% 0,468 %
Bias 6,33 % 7,07 % 3,63 % 7,33 % 2,00 % 6,89 % 6,11 %
Akurasi 93,67 % 92,93 % 96,37 % 92,67 % 98,00 % 93,11 % 93,89 % Tabel 3. Hasil perhitungan presisi menggunakan standar SRM (Standard reference material) dengan Buffalo
river sediment 2704 Logam Fe Zr Ba La Ce Ca Ti Cps Latar 0,03938 0,02184 0,013692 0,013231 0,01369 0,00723 0,00661 SD latar 0,00352 0,00175 0,001302 0,001254 0,00108 0,00125 0,00127 Cps standar 2,24538 0,92884 5,576154 0,209487 0,70795 0,26115 0,18115 SD Standar 0,05984 0,07217 0,209349 0,013274 0,04101 0,00893 0,00799 Presisi 2,708 7,955 3,764 6,733 5,904 3,484 4,518
Sensitivitas dan Limit deteksi
Sensitivitas pendar sinar-X dapat dikatakan sebagai rasio akivitas cacah individu dengan berat logam dalam cuplikan (A/W). Sensitivitas logam yang diperhatikan dapat dilihat pada Tabel 3. Pada tabel tersebut terlihat bahwa sensitivitas pendar sinar-X bila diurut mulai yang terbesar adalah Ba>Ce>La>Zr>Ca>Ti>Fe. Sensitivitas yang terbesar adalah logam Ba dengan nilai 135,02 sedangkan sensitivitas dengan nilai terkecil adalah logam Ca dengan nilai 0,099. Sensitivitas pendar sinar-X banyak dipengaruhi faktor-faktor parameter antara lain tampang lintang, kelimpahan isotopik dan berat atomik.
Tampang lintang setiap logam dalam cuplikan yang dianalisis logam yang satu dengan yang lain mempunyai kemampuan yang
berbeda-beda. Tampang lintang logam Ba adalah 7,5 barn(9)
mempunyai sensitivitas (135,02) lebih besar daripada logam Ce yang mempunyai tampang lintang 3,0 barn dan sensitivitas (106,48), sehingga tampang lintang akan mempengaruhi sensitivitas. Bila dilihat tampang lintang logam La (12 barn) lebih besar dari pada logam Ce (3 barn) yang seharusnya logam La nilai sensitivitas lebih baik, akan tetapi sebaliknya. Hal ini dapat dilihat dari berat atomik logam Ce lebih besar dari La, maka berat atomik akan mempengaruhi sensitivitas, atau sensitivitas akan dapat bertambah apabila berat atomik dari logam dalam cuplikan makin besar. Kelimpahan (probabilitas) isotopik total logam stabil di alam, juga akan mempengaruhi sensitivitas, jika logam mempunyai lebih dari satu isotop stabil maka hasil sensitivitas makin baik .
Tabel 3. Hasil perhitungan sensitivitas Fe, Ca, Ti, Zr, Ba, La dan Ce dalam bahan cuplikan
1 Logam Fe Zr Ba La Ce Ca Ti
2 Cacah rerata 1347,2 557,31 3345,7 125,69 424,77 156,69 108,69
3 Konsentrasi, % 3,97 0,03 0,0413 0,0029 0,00665 2,641 0,457
4 t, cacah (dtk) 600 600 600 600 600 600 600
5 Nilai Sensitivitas 0,566 30,96 135,02 72,23 106,46 0,099 0,397
6 Tampang lintang (barn)(9) 1,4 1,1 7,5 12 3,0 0,20 2,8
7 Sensitivitas Urutan terbesar sensitivitas logam : Ba>Ce>La>Zr>Ti>Fe>Ca Batas Terkecil Deteksi (BTD)
Batas deteksi adalah konsentrasi terendah yang dapat dideteksi dengan tingkat keyakinan tinggi. Untuk lebih sederhana, digunakan istilah batas penentuan dengan ketidakpastian yang dapat diterima oleh metode. Batas terkecil deteksi (BTD) suatu logam yang dicacah dengan alat spektrometer pendar sinar-X sangat diperlukan, untuk mengetahui kemampuan alat tersebut yang berhubungan dengan sensitivitas. Perhitungan batas terkecil deteksi untuk logam Fe, Ca, Ti, Zr, Ba, La dan Ce dapat dilihat di Tabel 4 dan perhitungan dengan menggunakan persamaan (4).
Penentuan batas terkecil deteksi suatu logam yang dicacah dengan alat spektrometer pendar sinar-X sangat diperlukan dalam validasi alat terutama untuk mengetahui kemampuan alat tersebut yang berhubungan dengan sensitivitas. Batas terkecil deteksi (BTD) untuk logam yang mempunyai nilai terkecil adalah logam Ca dengan nilai BTD 0,00020 % atau 2,0 mg/kg mengunakan konsentrasi uji 413 mg/kg, sedangkan logam Ca mempunyai nilai BTD yang terbesar dengan nilai 0,1224 % atau 1224 mg/kg mengunakan konsentrasi uji 2,641 %. Dari seluruh logam yang diuji mempunyai BTD yang berbeda. Hal ini menunjukkan apabila dilakukan analisis menggunakan pendar sinar-X, konsentrasi logam yang dianalisis harus diatas limit deteksinya
dan semakin besar konsentrasi yang dianalisis maka tingkat ketelitiannya semakin baik. Bila dibandingkan dan urutan terkecil limit deteksi pendar sinar-X adalah Ba<Ce<La<Zr<Ti<Fe<Ca. Dari ketujuh logam terlihat hasil batas terkecil deteksi untuk logam Fe Zr, Ba, La dan Ce merupakan batas terkecil deteksi logam kelumit, mempunyai konsentrasi di bawah 100 mg/kg, sedangkan Fe, Ca, dan Ti merupakan batas terkecil deteksi logam minor mempunyai konsentrasi di atas 100 mg/kg.
Kendali daya pisah atau resolusi detektor Kendali daya pisah suatu detektor adalah ukuran kemampuan detektor tersebut untuk membedakan dua puncak tenaga sinar-X yang berdekatan satu terhadap yang lain. Ukuran daya pisah detektor dinyatakan dengan suatu besaran yang disebut lebar penuh setengah tinggi maksimum atau sering disebut sebagai FWHM (Full Width Half
Maximum). Tinggi maksimum adalah jarak antara
titik tertinggi suatu puncak tenaga sinar-X ke dasar puncak tersebut. Untuk menghitung daya pisah detektor spektrometer pendar sinar-X dipergunakan sumber pemancar gamma Fe-55, tanpa menggunakan pengeksitasi. Hasil yang keluar dari monitor komputer dapat dilihat pada Tabel 5 di bawah.
95 Tabel 4. Hasil perhitungan batas terkecil deteksi Fe, Ca, Ti, Zr, Ba, La dan Ce dalam bahan cuplikan
No Kuantitas Hasil hitung pencacahan dan hasil batas terkecil deteksi
1 Logam Fe Zr Ba La Ce Ca Ti
2 Sensitivitas 0,5656 30,962 135,02 72,236 106,46 0,0989 0,396
3 Cacah rerata 19,31 11,61 6,85 9,92 6,231 3,62 3,46
4 t, cacah (dtk) 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000
5 Nilai BTD 0,0737 0,00104 0,00020 0,00041 0,00022 0,1224 0,0445
6 BTD Urutan terkecil batas deteksi logam : Ba<Ce<La<Zr<Ti<Fe<Ca Daya pisah atau FWHM yang langsung dapat
dilihat pada akhir pencacahan sumber pemancar gamma Fe-55, pada penyajian Tabel 5 adalah 0,186 keV, sedang pada sertifikat tercatat dengan nilai sebesar 0,176 dan persyaratan yang baik adalah bekisar antara 0,16 keV sampai dengan 0,2 keV Tabel 5. Daya pisah detektor Si(Li) spektrometer
pendar sinar-X (PSX) keluaran otomatis pada monitor komputer.
Nilai batas No Salur Tenaga (keV)
Left marker 104 5,6
Right marker 116 6,2
Centroid 110 5,9
FWHW 0,186
PWTM 0,384
Uji kesetabilan pencacahan detektor
Uji kestabilan pencacahan detektor sering juga disebut uji Chi-Square atau chi-kuadrat dapat dilihat pada Tabel 7, dari perhitungan didapat nilai kestabilan alat spektrometri pendar sianar-X dengan nilai 9,461 sedang persyaratan yang diperbolehkan berkisar 3,3 sampai dengan 16,7 dengan pengulangan 10 kali. Nilai Chi-Square 9,461 pada alat sepektrometer pendar sinar-X menunjukkan alat cukup memadahi dan dapat diandalkan.
Tabel 7. Uji Chi-Square
No Cacah (Xi) (Xi – χ) (Xi – χ)2 1 18406 -71.5 5112.25 2 18256 -221.5 49062.3 3 18583 105.5 11130.3 4 18596 118.5 14042.3 5 18657 179.5 32220.3 6 18579 101.5 10302.3 7 18375 -102.5 10506.3 8 18576 98.5 9702.25 9 18299 -178.5 31862.3 10 18448 -29.5 870.25 Jumlah 184775 174811 Rerata χ 18478 Chi-Square = (174811/18478)= 9,461
KESIMPULAN
Berdasarkan data hasil uji validasi untuk nilai akurasi pada penelitian berkisar (92,67 - 98,00) % dan nilai presisi berkisar (2,708-7,955) %, Sensitivitas logam yang diperhatikan dengan mengunakan alat uji spektrometer pendar sinar-X bila diurut mulai yang terbesar adalah Ba>Ce>La>Zr>Ti>Fe>Ca. Batas terkecil deteksi (BTD) urutan terkecil logam yang terdeteksi dengan menggunakan alat pendar sinar-X adalah Ba<Ce<La<Zr<Ti<Fe<Ca. Uji daya pisah dengan nilai 0,182 persyaratan (0,16 - 0,2) keV sedangkan uji kestabilan alat sangat baik dengan nilai 9,461 yang dipersyaratan berkisar (3,3 - 16,9). Dari hasil parameter yang diuji cukup membanggakan sehingga alat uji spektrometer pendar-X cukup andal dan layak digunakan untuk uji konsentrasi logam dalam sedimen.
DAFTAR PUSTAKA
1. ANONIM., Persyaratan Umum Kompetensi Laboratorium Penguji dan Laboratorium Kalibrasi, Badan Standardisasi. Jakarta (2001) 2. EUGENE.B.P., Introduction to X–Ray
Spectrometry Analysis, Plenum Press, New York (1978)
3. TERTIAN. R. and CLAISSE. F. Principles of Quantitative X-Ray Flourescence Analysis. Heyden and Son Ltd. Rheine (1982)
4. RUDOLF. O.MULLER., Spectrochemical Analysis by X-Ray Flourescence., Plemum. New York (1972)
5. SUKIRNO., TAFTAZANI. A., SUMINING., ”Evaluasi Presisi dan Akurasi Hasil Analisis Fe, Ti dan Ce dengan Metoda XRF”. Prosiding Seminar Nasional VI., Kimia dalam Lingkungan, Jasakiai, Jogjakarta (2003)
6. DAY, Jr. dan UNDERWOOD. A.L., Analisis Kimia Kuantitatif. Edisi Kelima. Erlangga. Jakarta (1986)
7. IYER. R.K., ”Evaluasi of analitical data in activation analysis” Bombay (1985)
8. ANONIM., National Institute of Standards & Technology. Reference Material 8704 Baffolo River Sediment. Gaithersburg, MD 20899. (2000)
9. GERHARD ERDTMANN. NEUTRON Activation Tabeles. Verlag Chemie. New York (1976)
TANYA JAWAB
C. Tuti Budiantari
− Alat yang digunakan apakah berbentuk portable ? − Apakah dapat dibandingkan hasil yang anda
peroleh dengan hasil validasi pada alat spektrometer pendar sinar-X yang lain ?
Sri Murniasih
• Tidak, alat kami permanen (tetap dilaboratorium) karena alat yang digunakan menggunakan radioaktif sebagai sumber eksitasi, sehingga apabila dipindah-pindah harus ada ijin Bapeten.
• Bisa dibanding dengan spektrometer pendar sinar-X yang lain sehingga kita bisa tahu sejauh mana kevalidan alat.
