VERIFIKASI METODE CARA UJI TIMBAL (Pb)

Metode Acuan : SNI 06-6989.8-2009 Cara Uji Timbal (Pb) dengan Spektrofotometri Serapan Atom (SSA)-Nyala

1. Prinsip

Analit logam timbal dalam nyala udara-asetilen diubah menjadi bentuk atomnya, menyerap energi  radiasi  elektromagnetik yang  berasal  dari  lampu  katoda  dan  besarnya  serapan berbanding lurus dengan kadar analit.

2. Bahan

·         air bebas mineral;

·         asam nitrat (HNO3) pekat p.a;

·         logam timbal (Pb) dengan kemurnian minimum 99,5%;

·         gas asetilen (C2H2) HP dengan tekanan minimum 100 psi;

·         larutan pengencer HNO3 0,05 M;

Larutkan 3,5 mL HNO3 pekat ke dalam 1000 mL air bebas mineral dalam gelas piala.

·         larutan pencuci HNO3 5% (v/v).

Tambahkan 50 mL asam nitrat pekat ke dalam 800 mL air bebas mineral dalam gelas piala 1000 mL, lalu tambahkan air bebas mineral hingga 1000 mL dan homogenkan.

·         Larutan kalsium

Larutkan 630 mg kalsium karbonat (CaCO3) dalam 50 mL HCl (1+5). Bila perlu larutan dididihkan untuk menyempurnakan larutan. Dinginkan dan encerkan dengan air bebas mineral hingga 1 liter.

·         udara tekan

3. Peralatan

·         Spektrofotometer Serapan Atom (SSA)-nyala;

·         lampu katoda berongga (Hollow Cathode Lamp, HCL) timbal;

·         gelas piala 100 mL dan 250 mL;

·         pipet volumetrik pipet volumetrik 10,0 mL dan 50,0 mL;

·         labu ukur 50,0 mL ;100,0 mL dan 1000,0 mL;

·         Erlenmeyer 100 mL;

·         corong gelas;

·         kaca arloji;

·         pemanas listrik;

·         seperangkat alat saring vakum;

·         saringan membran dengan ukuran pori 0,45 µm;

·         timbangan analitik dengan ketelitian 0,0001 g; dan

·         labu semprot.

4. Pengawetan Contoh Uji

Bila contoh uji tidak dapat segera diuji, maka contoh uji diawetkan sesuai petunjuk di bawah ini:

Wadah                            : Botol plastik (polyethylene ) dan botol gelas

Pengawet                     : a) Untuk logam terlarut, saring dengan saringan membran berpori 0,45 μm dan diasamkan dengan HNO3 hingga pH < 2.

b) Untuk logam total, asamkan dengan HNO3 hingga pH < 2

Lama Penyimpanan       : 6 bulan

Kondisi Penyimpanan   : Suhu ruang

5. Persiapan Pengujian

A. Persiapan contoh uji timbal terlarut

Siapkan contoh uji yang telah disaring dengan saringan membran berpori 0,45 μm dan diawetkan. Contoh uji siap diukur.

B. Persiapan contoh uji timbal total

Siapkan contoh uji untuk pengujian timbal total, dengan tahapan sebagai berikut:

a)  homogenkan contoh uji, pipet  50,0 mL contoh uji dan masukkan ke dalam gelas piala 100 mL atau Erlenmeyer 100 mL;

b)  tambahkan 5 mL HNO3  pekat, bila menggunakan gelas piala, tutup dengan kaca arloji dan bila dengan Erlenmeyer gunakan corong sebagai penutup;

c)   panaskan perlahan-lahan sampai sisa volumenya 15 mL - 20 mL;

d)  jika destruksi belum sempurna (tidak jernih), maka tambahkan lagi 5 mL HNO3  pekat, kemudian tutup gelas piala dengan kaca arloji atau tutup Erlenmeyer dengan corong dan panaskan lagi (tidak mendidih). Lakukan proses ini secara berulang sampai semua logam larut, yang terlihat dari warna endapan dalam contoh uji menjadi agak putih atau contoh uji menjadi jernih;

CATATAN

Jika destruksi tidak sempurna, lihat tabel pada Lampiran B.

e)  bilas kaca arloji dan masukkan air bilasannya ke dalam gelas piala;

f)   pindahkan contoh uji ke dalam labu ukur 50,0 mL (saring bila perlu) dan tambahkan air bebas mineral sampai tepat tanda tera dan dihomogenkan;

CATATAN  

Tambahkan matrix modifier  (larutan kalsium) dan atau atasi gangguan pengukuran sesuai dengan SSA yang digunakan.

g)  contoh uji siap diukur absorbansinya.

C. Pembuatan larutan baku logam timbal 100 mg Pb/L

a)  timbang ± 0,16 g Pb(NO3)2, masukkan ke dalam labu ukur 1000,0 mL. Tambahkan sedikit HNO3 1:1 (≈ 100 mg Pb/L);

b)  tambahkan 10 mL HNO3 pekat dan air bebas mineral hingga tepat tanda tera kemudian homogenkan;

c)   hitung kembali kadar sesungguhnya berdasarkan hasil penimbangan.

CATATAN   Larutan ini dapat dibuat dari larutan standar 1000 mg Pb/L siap pakai.

D. Pembuatan larutan baku logam timbal 10 mg Pb/L

a) pipet 10,0 mL larutan induk 100 mg Pb/L, masukkan ke dalam labu ukur 100,0 mL;

b) tepatkan dengan larutan pengencer sampai tanda tera dan homogenkan.

E. Pembuatan larutan kerja logam timbal (Pb)

Buat deret larutan kerja dengan 1 (satu) blanko dan minimal 3 (tiga) kadar yang berbeda secara proporsional dan berada pada rentang pengukuran.

F. Pembuatan kurva kalibrasi dan pengukuran contoh uji

1. Pembuatan kurva kalibrasi

Kurva kalibrasi dibuat dengan tahapan sebagai berikut:

a)  operasikan  alat    dan  optimasikan  sesuai  dengan  petunjuk  penggunaan  alat  untuk pengukuran timbal;

CATATAN 1       

Salah satu cara optimasi alat dengan uji sensitifitas.

CATATAN 2       

Tambahkan matrix modifier (larutan kalsium)  dan atau atasi gangguan pengukuran sesuai dengan SSA yang digunakan.

b)  aspirasikan larutan blanko ke dalam SSA-nyala kemudian atur serapan hingga nol.

c)   aspirasikan larutan kerja satu persatu ke dalam SSA-nyala, lalu ukur serapannya pada panjang gelombang 283,3 nm atau 217,0 nm, kemudian catat.

d)  lakukan pembilasan pada selang aspirator dengan larutan pengencer.

e)  buat kurva kalibrasi dari data pada butir 3.6.1.c) di atas, dan tentukan persamaan garis lurusnya;

f)   jika koefisien korelasi regresi linier (r) <  dari 0,995, periksa kondisi alat dan ulangi langkah pada butir 3.6.1 b) sampai dengan c) hingga diperoleh nilai koefisien r ≥ 0,995.

2. Pengukuran contoh uji

Uji kadar timbal dengan tahapan sebagai berikut:

a)  aspirasikan  contoh  uji  ke  dalam  SSA-nyala  lalu  ukur  serapannya  pada  panjang gelombang 283,3 nm atau 217,0 nm. Bila diperlukan, lakukan pengenceran.

CATATAN 1     

Bila hasil pengukuran untuk timbal terlarut diluar kisaran pengukuran, maka lakukan pengenceran dan ulangi langkah 3.5.1

CATATAN 2    

Bila hasil pengukuran untuk timbal total diluar kisaran pengukuran, maka lakukan pengenceran dan ulangi langkah 3.5.2

b)  catat hasil pengukuran.

6. Perhitungan

A. Konsentrasi Logam Timbal (Pb)

Keterangan:

·         C = konsentrasi yang diperoleh dari hasil pengukuran (mg/L)

·         fp = faktor pengenceran

B. Persen Temu Balik (% Recovery)

Keterangan:

·         A = kadar contoh uji yang di-spike

·         B = kadar contoh uji yang tidak di-spike

·         C = kadar standar yang ditambahkan (spiked value)

7. Persiapan Verifikasi Metode

A. Persiapan Alat

·         Pastikan SSA telah dikalibrasi sesuai petunjuk pabrikan.

·         Gunakan lampu hollow katoda Pb yang masih layak pakai.

·         Pastikan panjang gelombang diatur pada 283,3 nm.

·         Pastikan sistem gas asetilen berfungsi dengan baik.

·         Pipet volumetrik, labu ukur, dan neraca analitik telah dikalibrasi.

B. Persiapan Bahan

·         Air suling.

·         Asam nitrat (HNO₃).

·         Larutan standar Pb.

·         Larutan kerja Pb.

·         Contoh uji homogen.

8. Pelaksanaan Verifikasi Metode

Verifikasi dilakukan menggunakan matriks air atau air limbah yang rutin diuji di laboratorium.

Disarankan:

·         Melakukan minimal 7 kali ulangan (repeatability) pada contoh homogen.

·         Membuat kurva kalibrasi sebelum analisis contoh.

·         Menjalankan blanko reagen.

·         Melakukan uji spike recovery atau menggunakan CRM apabila tersedia.

Data yang dicatat meliputi:

·         Absorbansi larutan standar.

·         Persamaan regresi dan koefisien determinasi (R²).

·         Absorbansi contoh.

·         Konsentrasi Pb (mg/L).

·         Nilai recovery (%).

·         Hasil ulangan.

9. Parameter yang Dievaluasi

Parameter	Cara Evaluasi
Presisi (Repeatability)	Melakukan minimal 7 kali ulangan pada contoh homogen, kemudian menghitung rata-rata, SD, dan %RSD.
Akurasi/Trueness	Menggunakan CRM atau uji spike recovery.
Bias	Membandingkan hasil terhadap nilai acuan atau CRM.
Linearitas	Dievaluasi dari kurva kalibrasi menggunakan beberapa konsentrasi standar dan nilai koefisien determinasi (R²).
Rentang Kerja	Disesuaikan dengan rentang konsentrasi standar yang digunakan.
Limit Deteksi (LOD)	Ditentukan sesuai prosedur laboratorium atau data hasil verifikasi.
Limit Kuantitasi (LOQ)	Ditentukan sesuai prosedur laboratorium atau data hasil verifikasi.
Ketidakpastian Pengukuran	Diestimasi berdasarkan seluruh sumber ketidakpastian.

10. Data yang Dikumpulkan Saat Verifikasi

Dilakukan minimal 7 kali ulangan.

Data yang dicatat:

·         Absorbansi larutan standar.

·         Absorbansi sampel.

·         Persamaan regresi.

·         Nilai R².

·         Konsentrasi Pb (mg/L).

·         Nilai Recovery (%).

Selanjutnya dihitung:

·         Rata-rata (Mean)

·         Standar Deviasi (SD)

·         Relative Standard Deviation (RSD)

Rumus

11. Kriteria Keberterimaan

A. Presisi

·         Nilai %RSD memenuhi kriteria laboratorium atau mengacu pada persamaan Horwitz bila relevan.

B. Akurasi

·         Nilai Recovery umumnya berada pada kisaran 90–110% atau sesuai kriteria laboratorium dan metode.

C. Bias

·         Tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan terhadap nilai acuan atau CRM.

D. Linearitas

·         Koefisien determinasi (R²) memenuhi kriteria laboratorium (misalnya ≥ 0,995).

E. Ketidakpastian Pengukuran

·         Ketidakpastian telah dihitung dan sesuai dengan tujuan penggunaan metode.

12. Dokumen yang Harus Disiapkan

·         SOP Cara Uji Timbal (Pb) dengan SSA-Nyala.

·         Formulir pencatatan hasil pengujian.

·         Formulir perhitungan hasil.

·         Data mentah hasil pengujian.

·         Sertifikat kalibrasi SSA.

·         Sertifikat kalibrasi pipet, labu ukur, dan neraca analitik.

·         Sertifikat larutan standar/CRM (apabila digunakan).

·         Laporan verifikasi metode.

·         Perhitungan ketidakpastian pengukuran.

13. Kesimpulan Verifikasi

Metode dinyatakan terverifikasi apabila:

·         Presisi memenuhi kriteria yang ditetapkan.

·         Akurasi (recovery) memenuhi persyaratan.

·         Tidak terdapat bias yang signifikan.

·         Linearitas kurva kalibrasi memenuhi kriteria.

·         Peralatan berfungsi sesuai spesifikasi dan telah dikalibrasi.

·         Personel mampu melaksanakan metode sesuai SNI 06-6989.8-2004.

·         Ketidakpastian pengukuran telah diestimasi dan dapat diterima sesuai persyaratan SNI ISO/IEC 17025:2017.

Download File