ANALISIS LOGAM DI UDARA DENGAN METODE SP

(1)

MAKALAH

KIMIA ANALITIK LANJUT

ANALISIS LOGAM DI UDARA DENGAN METODE SPEKTROMETRI

PENDAR SINAR-X

Disusun sebagai paper untuk memenuhi tugas mata kuliah Kimia Analitik Lanjut

D – Ilmu Kimia Semester VI

Oleh:

Christi N. L. Bentian 12 315 534

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MANADO

(2)

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Pada semester ini, untuk mata kuliah Kimia Analitik Lanjut, pembelajaran lebih ditekankan pada penerapan alat-alat instrument. Sistem perkuliahan yang diterapkan yaitu masing-masing mahasiswa mempelajari metode suatu alat dalam menganalisa zat-zat pada udara.

Dalam makalah ini, akan dibahas mengenai penentuan kandungan unsur dalam contoh debu udara di kawasan industry Pulo Gadung dan juga kawasan pemukiman, perkantoran, dan rekreasi sebagai pembanding. Pengambilan contoh dilakukan secara berkala pada bulan Agustus - Desember 1996. Analisis dilakukan dengan metode spektrometri pendar sinar –x.

B. Tujuan

 Memenuhi tugas yang diberikan oleh dosen pembimbing mata kuliah.

 Menganalisis logam dalam udara dengan metode spectrometri pendar sinar-x

(3)

A. Timbal

Timbal adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang Pb berwujud padat, berwarna keperakan dan nomor atom 82.

Gambar Timbal : Sumber Google

Lambangnya diambil dari bahasa Latin Plumbum. Timbal (Pb) adalah logam berat yang terdapat secara alami di dalam kerak bumi. Keberadaan timbal bisa juga berasal dari hasil aktivitas manusia, yang mana jumlahnya 300 kali lebih banyak dibandingkan Pb alami yang terdapat pada kerak bum. Pb terkonsentrasi dalam deposit bijih logam. Unsur Pb digunakan dalam bidang industri modern sebagai bahan pembuatan pipa air yang tahan korosi, bahan pembuat cat, baterai, dan campuran bahan bakar bensin tetraetil.

Timbal (Pb) adalah logam yang mendapat perhatian khusus karena sifatnya yang toksik (beracun) terhadap manusia. Timbal (Pb) dapat masuk ke dalam tubuh melalui konsumsi makanan, minuman, udara, air, serta debu yang tercemar Pb.

Keracunan akibat kontaminasi Pb bisa menimbulkan berbagai macam hal diantaranya:

1. Menghambat aktivitas enzim yang terlibat dalam pembentukan hemoglobin (Hb)

2. Meningkatnya kadar asam δ-aminolevulinat dehidratase (ALAD) dan kadar protoporphin dalam sel darah merah

(4)

4. Menurunkan jumlah sel darah merah dan retikulosit, serta meningkatkan kandungan logam Fe dalam plasma darah.

B. Sampel Udara

Peningkatan pembangunan di berbagai sektor di Jakarta khususnya di bidang industri dan transportasi berjalan sangat pesat. Dampak positifnya ialah peningkatan kesejahteraan masyarakat, sedang dampak negatifnya ialah peningkatan pencemaran lingkungan apabila pengelolaannya kurang baik. Salah satu parameter lingkungan yang biasa dijadikan objek penelitian ialah debu udara. Beberapa sumber pencemar antara lain; limbah gas hasil pembakaran bahan bakar baik kendaraan bermotor maupun industry dan kegiatan rumah tangga. Limbah gas bercampur debu yang dilepas ke udara diantaranya mengandung beberapa unsur logam berat yang dapat mengganggu kesehatan karena sifatnya yang toksis.

Atas dasar ini maka dilakukan analisis logam berat di udara pada beberapa daerah di Jakarta yang mewakili daerah pemukiman, industri, rekreasi, dan daerah padat lalu lintas.

.

C. Spektrometri Pendar Sinar-X

Analisis spektrometri pendar sinar-x adalah suatu metode analisis berdasarkan pengukuran tenaga dan intensitas spektra sinar-x yang dihasilkan sebagai akibat interaksi atom-atom unsur cuplikan yang dikenakan radiasi sumber pengeksitasi.

Jika dalam suatu kulit berisi elektron lebih sedikit dari jumlah maksimalnya maka ada kemungkinan terjadi perpindahan elektron pada kulit tersebut. Perpindahan elektron dari kulit luar menuju kulit yang lebih dalam akan melepaskan energi, pada keadaan sebaliknya perpindahan dari kulit dalam ke kulit yang kebih luar, maka elektron memerlukan tenaga ekrternal yang lebih besar dari tenaga ikatnya dengan inti. Ketika energi eksternal mengenai atom, satu elektron akan terlepas dari orbitnya dan terlempar ke kulit yang lebih luar, sehingga meninggalkan tempat kosong pada kulit yang di tinggalkannya. Peristiwa ini dinamakan peristiwa eksitasi

(5)

terpenuhi jumlah elektron maksimalnya, menjadi atom dalam keadaan dasar. Elektron yang berpindah menuju kulit yang lebih dalam memiliki energi yang berlebih, maka tenaga tersebut di keluarkan dalam bentuk sinar-x, dimana tenaga radiasi sinar-x tersebut merupakan karakteristik untuk setiap unsur.

Pada analisis, tenaga sinar-x cuplikan yang terukur dipakai sebagai dasar analisis kualitatif, dan intensitas spektrum sinar-x dipakai sebagai dasar analisis kuantitatif.

(6)

dihasilkan masing-masing unsur dalam cuplikan. Pulsa dengan tinggi tertentu dicatat intensitasnya pada nomor salur tertentu yang ditampilkan pada layar MCA sebagai spektra sinar-x.

D. Alat dan Bahan

Pada penelitian ini digunakan contoh debu udara yang di sampling secara berkala pada bulan September hingga Desember 1996, masing-masing dilakukan 2 minggu sekali untuk daerah industri Pulau Gadung, sedang untuk lokasi lain yaitu Tebet, Cilincing, Istiqlal dan Dufan (Ancol) hanya dilakukan 3 kali sampling. Sampling dilakukan dengan kertas saring fiber glass berukuran 18 x 23 cm. Sebagai standar digunakan logam murni Cu, Fe, Ni. Pb, Zn, Ti, dan Sn serta standar acuan dari IAEA yaitu Soil-7.

Gambar kertas saring fiber glass

(7)

Gambar High-volume air sampler

Peralatan lain ialah: pinset, cawan petri. timbangan analitik, dan desikator.

E. Langkah Kerja

1. Preparasi Sampel

Sampling dilakukan di wilayah DKI, lokasi dipilih berdasarkan peruntukannya, yaitu P.T Jiep, Pulau Gadung mewakili daerah industri; Tebet mewakili daerah pemukiman; taman rekreasi Dufan Ancol mewakili daerah rekreasi; dan Istiqlal mewakili kawasan perkantoran. Pengambilan contoh udara dilakukan selama 24 jam, dengan flow rate 0,9 m3_{/menit, volume udara 1224 m}3 _{dan ketinggian 3 dari}

permukaan tanah untuk semua daerah. Analisis unsur dilakukan secara spektrometri pendar sinar-x, dengan cara meletakkan contoh debu yang telah terdeposit pada kertas saring di atas permukaan detektor, lalu setiap contoh dicacah selama 30 menit.

2. Teknik Pencacahan

Sebelum digunakan untuk pencacahan contoh, alat XRF lebih dahulu dikalibrasi menggunakan logam murni Cu, Fe, Ni, Pb, dan Zn dengan sumber pengeksitasi 109_Cd dengan aktivitas 20 mCi (30 Agustus1995). Energi sinar-x dari unsur- unsur yang diukur terlihat pada Tabel 1.

F. Data Hasil

(8)

Tabel 1. Spesifikasi sinar-x unsur-unsur yang dieksitasi dengan sumber 109_Cd

Unsur Energi (keV) Kulit Inti

Fe

Tabel 2. Konsentrasi rata-rata kandungan unsur dalam udara di DKI ((μg/m3₎

Unsur P. Gadung Cilincing Tebet Istiqlal Dufan

Si Jakarta No 587 Tahun 1980 adalah 60 μg/m3_{untuk unsur Pb.}

(9)

BAB III PENUTUP

A. Kesimpulan

Dari penelitian ini dapat diambil kesimpulan bahwa dalam debu udara di DKI Jakarta terkandung unsur-unsur; Si, S, Cl, K, Ca, Ti, Sc, Fe. Cu, Zn, dan Pb. Unsur Ni dalam debu udara sekitar Istiqlal, dan Hg dalam debu udara di kawasan Dufan Aiicol tidak terdeteksi. Kandungan unsur-unsur tersebut dalam debu udara di kawasan Pulo Gadung mempunyai kisaran yang lebar dan kandungan unsur dalam debu udara di kawasan lain umumnya masih dalam kisaran tersebut. Kandungan logam berat dalam debu udara di seluruh kawasan DKl Jakarta Raya masih berada dalam batas

(10)

DAFTAR PUSTAKA

Yumiarti, dkk. 1998. Analisis Unsur Dalam Contoh Debu Udara Di Jakarta Secara Spektrometri Pendar Sinar-X. Jurnal Penelitian dan Pengembangan Aplikasi Isotop dan Radiasi.

Anonim. 2015. Timbal. http://id.wikipedia.org/wiki/Timbal. Diakses Pada tanggal 12 Mei 2015.

Ichsan, Nur. 2012. Spektrometri Pendar Sinar-X.