penentuan mg, v, al dan mn dengan metode aan...

SEMINAR NASIONAL IISDM TEKNOLOGI NUKLIRYOGYAKARTA, 21-22 DESEMBER 2006ISSN 1978-0176

PENENTUAN Mg, V, Al DAN Mn DENGAN METODE AANFASILITAS PNEUMATIK

SUHARDI, MULJONO, BAMBANG IRIANTO.Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BA TAN

Jl. Babarsari Kotak Pos 6101/YKBB

Yogyakarta 55281 Telp. (0274) 488435

Abstrak

IRADIASI PENDEK SAM PEL AIR SUNGAI CODE MENGGUNAKAN METODA AAN FASILITAS

PNEUMATIK. Telah dilakukan analisis logam logam Mg, V, AI, dan Mn, dalam air sungai CodeJogjakarta, dengan metoda analisis aktivasi netron (AAN) fasilitas pneumatik. Sampling dilakukan padamusim penghujan, pengambilan cuplikan di 8 lokasi yaitu daerah (Mata air Boyong, Sinduharjo, Sardjito,Tukangan, Tungkak, Karangkajen, Ringroad Selatan, dan Pacar Wonokromo). Merujuk syarat baku mutu airgolongan C maupun baku mutu golongan B berdasarkan SK Gubenur Kep DIY No 214/kpts/1991, cuplikan darike 8 lokasi sampling belum melampaui konsentrasi maksimum yang diijinkanyaitu : 0,1000 mg/l.

Kata kunci : AAN, penentuan Mg, V, Al

Abstract

SHORT IRRADIATION OF WATER CODE RIVER SAMPLES USING NAA WITH PNEUMATIC

FACILITY. The analysis of metals of Mg, V, AI, and Mn, in water and sedimentfrom the Code river has beendone using NAA method. The sampling was carried out in rainy season, at the 8 locations (Mata air Boyong,Sinduharjo, Sardjito, Tukangan, Tungkak, Karangkajen, Ringroad Selatan, and Pacar Wonokromo).Referring to the water quality standard of C group as well as of B group, based on SK Gubenur Kep DIY No214/kpts/1991 the samples of the 8 sampling locations are less than MPC (0,1000 mg/l)

Keywords: NAA, determination ofMg, V, Al

PENDAHULUAN

Pencemaran lingkungan terjadi antaralain karena masih kurangnya peraturan yangjelas tentang fungsi dan kegunaan sungai,kurangnya kesadaran masyarakat terhadappembinaan kelestarian lingkungan perairansungai sehingga sungai sering dimanfaatkansebagai tempat pembuangan limbah. Sebelummemasuki kota Yogyakrta, sungai Codemelewati areal pertanian subur yang sangat luasdan kemungkinan besar limbah kimia pertanianakan masuk dan mencemari air sungai Codebagian hulu. Setelah memasuki kotaYogyakarta, diprediksi akan terjadi peningkatanjumlah sumber pencemar, antara lain limbahdari rumah sakit, hotel, pabrik penyamakan

kulit, dan sampai limbah domestik yang secarakumulatif dapat berdampak terhadap kualitaslingkungan. Biasanya polutan terbawa melewatialiran sungai dari huIu yang terbawa arusmenuju muara dan terkonsentrasi di muarasungai.[1,2]

Sebagai upaya untuk pengendaliandampak lingkungan maka perlu dilaksanakanProgram Kali Bersih (Prokasih) yangkegiatannya meliputi upaya pencegahanlingkungan agar tidak tercemar,penanggulangan dan pemulihan lingkunganyang telah tercemar. Dengan mengevaluasikonsentrasi logam pada sampel air sungai Codeserta penyebarannya, maka setidaknya dapatdiketahui bagaimana kualitas sungai tersebut

Suhardi dkk 237 Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BA TAN

dan eara penanggulangan serta pemulihanwilayah sungai yang telah tereemar.

Analisis aktivasi netron (AAN) adalahsuatu metoda analisis unsur-unsur dalam suatubahan euplikan yang menggunakan hasilradioaktif buatan dari unsur-unsur stabil.Prinsip dasar AAN adalah apabila suatu bahaneuplikan yang terdiri dari berbagai unsur kimiadibombardir dengan neutron termal, maka akanterjadi penangkapan neutron oleh unsur-unsurtersebut. Proses pembentukan radioaktif akibatreaksi ini disebut akivasi neutron.[3,4,5]

Penelitian ini dilakukan dengan tujuanadalah untuk memperoleh informasi rona awallogam dalam air sungai Code Jogjakarta, yangdapat dijadikan sebagai indikator peneemarankualitas perairan dan ini dilakukan dalamrangka kontrak riset antara IAEA dan PTAPBselama dua tahun, yaitu tahun 2005 dan 2006.

TATA KERJA

Bahan dan Alat

Standar sekunder yang mengandungunsur-unsur (Mg, V, AI, Mn), HN03, air sungaiCode dan aquabides. Reaktor Nuklir Kartini,seperangkat sepektrometer gamma, alat-alatgelas, vial polietilen, eawan porselen.

Cara Kerja

SamplingCuplikan air sungai diambil di tengah

dan bagian hilir sepanjang sungai, pada musimpenghujan Februari 2005. Air sungai diambil 5liter kemudian diteteskan 5 ml HN03.

PreparasiDisaring euplikan air satu liter kemudian

dimasukkan dalam eawan porselin laludipanaskan dengan bantuan kompor listrik. Airtersebut dipekatkan sampai tinggal 20 ml ataupemekatan 50 kalinya. Dan diambil 1,0 mldimasukkan dalam vial iradiasi. Standarsekunder dipipet masukan juga dalam vial dantutup rapat dan dicegah terjadinya keboeoran.

Cuplikan bersama-sama dengan standarsekunder dimasukkan dalam kelongsongiradiasi, kemudian diradiasi di fasilitas irradiasipneumatik reaktor Kartini, selama 5 menitdengan fiuks netron 1,23.1011 n.em-2.s-l• Iradiasidilakukan dengan jalan dilakukan satu persatupada fasilitas pneumatik, waktu tunda clanpeneaeahan dilakukan waktu 5 menit.

SEMINAR NASIONAL IISDM TEKNOLOGI NUKLIR

YOGYAKARTA, 21-22 DESEMBER 2006ISSN 1978-0176

Perhitungan hasil analisis dilakukan denganmembandingkan intensitas euplikan denganintensitas standar menggunakan rumus.

(1)

Keterangan :We = konsentrasi unsur yang diperhatikan

(mg/kg)Ws = konsentrasi unsur standar (mg/kg)Ce = intensitas eaeah euplikan (eps)Cs = intensitas eaeah standar (eps)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Kalibrasi Tenaga Dengan Sumber StandarMulti Gamma Eu-152

Pengukuran dan analisis kualitatif dankuantitatif untuk penentuan radionuklida padaeuplikan lingkungan terlebih dahulu dilakukankalibrasi tenaga agar kestabilan tenaga dapatterjamin ketepatannya. Dengan dilakukankalibrasi tenaga maka dapat diketahuikelinearan hasil eaeah standar multi gamma Eu152 dari berbagai puneak tenaga yang ada.Kalibrasi tenaga disajikan dalam grafik padaGambar 1, persamaan regresi persamaan garisadalah Y = 0,4961X + 6,8236 dan R2 = 0,9997.Nilai R2 menunjukkan bahwa nilai nomor salurterhadap nilai tenaga hampir semua berada padasuatu garis linier. Kalibrasi tenaga ini pentinguntuk menentukan agar radionuklida yangdianalisis tidak akan tergeser dari tenaga,sehingga ketepatan analisis radionuklidatereapai sesuai dengan yang dihendaki.

15DIJ

,....:>! 1ODO

1'\1

PI

~ 500

~(J

() 500 1000 1500 2000 2500 3000

Nomor Salur

Gambar 1. Kalibrasi Tenaga (keV) Standar MultiGamma Eu-152

Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN 238 Suhardidkk

SEMINAR NASIONAL II

SDM TEKNOLOGI NUKLIR

YOGY AKARTA, 21-22 DES EMBER 2006ISSN 1978-0176

Penentuan Secara Kualitatif

Penentuan unsur secara kualitatifdilakukan dengan menentukan tenaga daripuncak-puncak spektrum kemudianmencocokkan dengan tabel isotop, padaurnurnnya isotop mempunyai lebih dari satu

tenaga[6,7] dan dipilih yang mempunyaiprobabilitas yang paling besar. Pada Tabel 1,disajikan hasil analisis kualitatif ada 5 unsuryang diperhatikan dalam cuplikan lingkungansungai merupakan proses (n, y) analisis aktivasinetron

Tabell. Analisis KualitatifProses Reaksi (N,y) Analisis Aktivasi Netron

Unsur ReaksiIsotopTenaga (KeV)Umur paraPobabilitas (%)

Mg

26Mg(n, y) 27MgMg-271014,14,4 jam33

V

51V(n, y) 52VV-521434,43,76 mnt100

AI

27AI(n, y)28AIAI-281778,92,31 mnt100

Mn

55Mni!1.1l56MnMn-561810,72,58 mnt20

Penentuan Secara Kuantitatif

Analisis kuantitatif ini dilakukan dengancara relatif yaitu metoda komparatif unsurunsur dalam cuplikan dibandingkan denganunsur-unsur yang ada dalam standar sekunder,dengan menggunakan Persamaan (2). Hasilkuantitatif logam berumur paro pendek (Mg, V,

D.016

0,014

Al dan Mn) yang terdapat dalam air sungaiCode pada musim penghujan dapat dilihat padaTabel 2 dan Gambar 2 dan 3, yang merupakanhistogram di berbagai konsentrasi terhadaplokasi sampling (LS dari nomor 1 sampaidengan 8).

0,012

0,012

II)~ 0 008l:I 'cCI) 0,006fI)Co D,004~

D,002

o

0,005 0,0050,005

Lokasi Sampling

Gambar 2. Kurva Konsentrasi Unsur Kelumit (V Dan Mn) Dalam Sampel Air Sungai Code



Tabel2. Hasil Perhitungan Kadar Logam Mg, V, Al dan MnBoyong

Sinduha~oSa~itoTukanganTungkakKarang kajenRingroadselatanPacar

Mg

0,18 0,280,360,360,480,570,600,64

v.

0,001 0,0030,0030,0040,0040,0050,0050,005

AI.

0,01 0,010,0070,0090,0090,0950,0950,095

Mn

0,0040,0050,0150,0110,0120,0120,0140,015

0,7

0,6~

C> 0,5

E_ 0,4

0,07

Lokasi Sampling

0,6~£ 0,64

~095 0,095, 80,095

Gambar 3. Kurva Konsentrasi Unsur Minor (AI Dan Mg) Dalam Sampel Air Sungai Code

Gambar 2 merupakan unsur kelumit yangterdapat dalam air yaitu V dan Mn), sedangkanGambar 3 merupakan kelumit dan mayor,khusus logam Mg yang terdapat disetiap tempatmerupakan unsur minor (>0,1OOmg/l). PadaGambar 2 dan 3 terlihat jelas bahwa unsurlogam yang mempunyai konsentrasi tertingiadalah logam Mg dengan konsentrasi 0,640mg/liter terdapat di lokasi sampling jembatanPacar Wonokromo, sedangkan konsentrasilogam Mg diantara kedelapan lokasi samplingadalah berkisar antara (0,180-0,640 mg/liter)semua logam termasuk pada konsentrasi minorkarena kansentrasi lebih besar 0,100 mg/I.

Logam Mg ini masih masuk dalamambang yang dipersyaratan menurut PP No 28Tahun 2001 [8] dan Keputusan Gubenur KepadaDaerah Istimewa Yogyakarta No:214/KPTS/1991.[9] Ambang batas logam Mgmenurut kedua keputusa tersebut adalah 30

mg/liter, untuk air golongan B yang tidak dapatdiminum secara langsung.

Konsentrasi logam terkecil merupakanlogam V masing-masing pada musimpenghujan adalah 0,001 mg/liter terdapat didaerah awal sampling yaitu daerah mata airBoyong, sedangkan untuk kedelapan lokasisampling konsentrasinya sekitar (0,001-0,005)mg/liter merupakan unsur kelumit.

Logam Mn yang merupakan unsurkelumit, yang konsentrasinya berkisar antara(0,004-0,015) mg/liter. Logam Mn pada titikketiga yaitu daerah Sardjito mempunyaikonsentrasi tinggi yaitu 0,015 mg/liter dankemudian turon kembali pada sampling di titik4 yaitu Tukangan, hal ini bisa terjadi kenaikkandisebabkan buangan limbah dari rumah sakitSardjito dan kemudian turon disebabkan terjadiendapan ikut ke dalam sedimen. Khusus logamMn ini masih di bawah ambang persyaratanyang ditentukan menurut PP No 28 Tahun 2001

Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir - BATAN 240 Suhardidkk


1. FADIAZ SRlKANDI., 1992, Polusi Airdan Udara., Penerbit Kanisius.Yogyakarta.

2. PALAR. H., 1994, Pencemaran dan ToksikologiLogam Berat. Rineka Cipta. Jakarta.

3. TOJO. T., 1998, "Instrumental NeutronActivation Analysis", BATAN JAERI,Training Course on Radiation Measurementand Nuclear Spectroscopy. Jakarta.

4. SUKIRNO., SUDARMADJI., 1999, "AplikasiAPN Untuk Menentukan MuItiunsur dalamsediment"., Prosiding PPI, P3TM BATAN.,Yogyakarta.

5. ERDTMANN, G., 1976, "Neutron activationtables", New York. We

TANYAJAWAB

Mohon judul diganti " Analisis Sampelair sungai Code menggunakan metode AANfasilitas pneumatic"

Pertanyaan :

1. Dari segi judul apakah mau ditekankan

proses iradiasi atau analisisnya ?Saran:

0,75 mg/liter

Ce x WsCs

3,887 x 1,57,774

LAMPIRAN

Contoh perhitungan kuantitatif untuk unsur Mndalam air

1 liter air sungai dipekatkanj menjadi 20 ml,atau dipekatkan 50 kalinyaWaktu iradiasi 5 menit dan waktu tunda 5 menit

Waktu peneaeahan (te) = 5 menit = 300 detikUmur poro (tI/2) Np-Mn-56 = 2,58 menitNet eaeah = 866

epst = eps pada saat peneaeahanepso = eps pada saat reaktor dimatikanepst = Netlte = 866/300 = 2,887 epsMenggunakan Persamaan (1)epso = epst . eO,693.t 1 t1/2

= 2,887 .eO,693. 5/2,58

= 3,887 epsDengan eara sepeti di atas didapatkan epsountuk standar

epso standar = 7,774 epsKonsentrasi U dalam standar sekunder = 1,5mg/liter

Hasil perhitungan di atas merupakan hasilpemekatan 50 kali, sehingga hasil sebemamyaadalah 0,75 mg/liter dibagi 50 menjadi 0,015mg/liter

WC(l) = 0,015 mg/literWe (2) = 0,019 mg/literWe (3)= 0,011 mg/literW rerata = 0,015 ± 0,003 mg/liter

dan Keputusan Gubenur Kepada DaerahIstimewa Yogyakarta No: 214/KPTS/1991.Ambang batas logam Mn menurut keduakeputusan tersebut adalah 0,1000 mg/liter,untuk air golongan B maupun C. Logam Alkonsentrasi merupakan peralihan antarakonsentrasi kelumit ke konsentrasi minor yaituantara (0,01-0,095) mg/liter.

KESIMPULAN

Dengan menggunakan metoda AANfasilitas pneumatik telah ditentukan 5 unsurlogam (Ti, Mg, V, AI, dan Mn) yang diamatidalam air pada musin penghujan. Semua logamyang terdeteksi masih masuk dalam ambangbatas yang dipersyaratan menurut PP No 28Tahun 2001 dan Keputusan Gubemur KepadaDaerah Istimewa Y ogyakarta No:214/KPTS/1991. Klmsus logam Mg ambangbatas logam yang diijinkan adalah 30 mg/liter,sedangkan logam Mn adalah 0,1000 kg/liter.

DAFT AR PUST AKA

6. ANONIM, 2001, "PP No 28 Tahun 2001",Jakarta.

7. ANONIM., 1991, "Keputusan Gubenur KepadaDaerah Istimewa Yogyakarta No:214/KPTS/1991. Tentang baku mutulingkungan derah untu wilayah PropinsiDIY", Yogyakarta.


penentuan mg, v, al dan mn dengan metode aan...

Documents