UJI KOMPOSISI NATRIUM ZIRKONAT HASIL OLAH PASIR ZIRKON DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM (SSA).

Transkripsi

1 ISSN Supriyanto C., dkk. UJI KOMPOSISI NATRIUM ZIRKONAT HASIL OLAH PASIR ZIRKON DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM (SSA. Supriyanto C., Samin. K., Susana T.S. Pusat Teknologi Akselerator dan Proses ahan adan Tenaga Nuklir Nasional Jl. abarsari Kotak Pos 6101 Ykbb Yogyakarta 81 ASTRAK UJI KOMPOSISI NATRIUM ZIRKONAT HASIL OLAH PASIR ZIRKON DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM (SSA. Uji komposisi natrium zirkonat hasil olah pasir zirkon perlu dilakukan untuk memenuhi persyaratan derajat nuklir, maupun industri. Preparasi contoh uji dilakukan menggunakan campuran ml asam nitrat pekat dan 00 µl HF 40 % dalam bom digesti asam pada suhu 10 0 C, selama 4 jam. Kalibrasi alat uji SSA dilakukan dengan menentukan kepekaan dan presisi dari alat uji, sedang validasi metode uji dilakukan dengan menentukan parameter akurasi, presisi, batas deteksi, daerah kerja optimal, linieritas, selektifitas, dan nilai ketidakpastian. Parameter akurasi dan presisi diperoleh dengan melakukan uji rekaveri parameter batas deteksi, daerah kerja yang optimal, dan linieritas diperoleh dengan perhitungan secara statistik, sedangkan parameter selektifitas diperoleh dengan melakukan optimasi kondisi analisis. erdasarkan uji recovery, diperoleh akurasi pada analisis unsur berada pada rentang persyaratan % dengan presisi masing-masing < %. Data-data validasi yang diperoleh kemudian diterapkan pada contoh uji natrium zirkonat hasil olah pasir zirkon dengan hasil kadar unsur ± ketidakpastian pengukuran masing-masing Pb : 13,03 ± 4,1 µg/g, Cd :,39 ± 0,4 µg/g, Cr : 16,80 ± 3,71 µg/g, Fe : 0,37 ± 0,014 %, Mn : 76 ± 1,7 µg/g, Cu : 40,40 ± 0,7 µg/g, Ca : 9 ± 0,00 %, Ni : 1,43 ± 1,4 µg/g, Zn : 884,0 ± 4,4 µg/g, Mg : 438,67 ± 8,77 µg/g, Na : 1,6 ± 0,001 %, dan K : 440,0 ± 8,6 µg/g. Kata kunci : uji komposisi, natrium zirkonat, pasir zirkon, metode SSA. ASTRACT THE COMPOSITION TEST OF NATRIUM ZIRKONAT PRODUCE FROM ZIRCON SANDS Y ATOMIC ASORPTION SPECTROPHOTOMETRY (AAS METHOD. The composition test of natrium zirkonat is absolutely needed to rules and regulations of nuclear grade although industries permissible. The preparation of sample were using ml nitric acid concentrated and 00 µl of HF 40 % in acid bomb digestion at temperature of 10 o C until 4 hours. The calibration of AAS instrument were done by determination of sensitivity and precision parameters, while the method for validation were done by determination of accuracy, precision, limit of detection, optimal working range of measurement, linierity, selectivity and uncertainty measurement parameters. The accuracy and precision parameters were obtained by recovery test, the limit of detection, optimal working range of measurement, linierity, and uncertainty measurement parameters were obtained by performing statistic calculation, while the selectivity parameter was obtained by optimizing the analysis condition. ased on the recovery test, the accuracy and precision parameters were obtained in the ring of permissible % and < % respectively. The application of validation method for analysis sample of natrium zirconat were obtained the content of elements ± uncertainty measurement were Pb : ± 4.1 µg/g, Cd :.39 ± 0.4 µg/g, Cr : ± 3.71 µg/g, Fe : 0.37 ± %, Mn : 74.6 ± 1.7 µg/g, Cu : ± 0.7 µg/g, Ca : 0.9 ± 0.00 %, Ni : 1.43 ± 1.4 µg/g, Zn : ± 4.4 µg/g, Mg : ± 8.77 µg/g, Na : 1.6 ± %, and K : ± 8.6 µg/g. Key words : test composition, natrium zirkonat, zirkon sands, AAS method. PENDAHULUAN Z irkon (Zr merupakan unsur yang mempunyai berbagai sifat yang menguntungkan, seperti tahan terhadap suhu tinggi, tahan korosi, mempunyai tampang lintang neutron thermal yang kecil (8-0, barn, dan dapat menaikkan sifat fisis terhadap logam paduannya (1. erdasarkan sifat-sifat tersebut, zirkon sering digunakan dalam berbagai bidang industri seperti bidang elektronik, kedokteran, industri bola lampu, dan inmdustri logam. Dalam bidang industri nuklir, zirkon dimanfaatkan sebagai bahan struktur reaktor nuklir maupun kelongsong bahan bakar nuklir, selain itu, pada bahan bakar reaktor suhu tinggi zirkon dalam bentuk zirkon karbida (ZrC digunakan sebagai bahan pelapis bahan bakar. Logam zirkon dapat diperoleh dari proses pengolahan pasir zirkon. Ada Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah - Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir 01 Yogyakarta, 4 Juli 01

2 Supriyanto C., dkk. ISSN (dua cara proses pengolahan pasir zirkon yaitu proses basah dan proses kering. Proses basah mempunyai kelebihan antara lain prosesnya relatif sederhana dan mudah dilakukan. Kelemahan proses basah antara lain proses panjang, banyak membutuhkan bahan dan alat serta menghasilkan banyak limbah. Saat ini sedang dikembangkan proses kering dengan beberapa kelebihan antara lain prosesnya pendek, sedikit alat, bahan dan limbah. Natrium zirkonat merupakan produk antara dari pengolahan pasir zirkon menjadi zirkon oksida. Pada proses basah, natrium zirkonat dihasilkan dengan cara peleburan pasir zirkon menggunakan natrium hidroksida sesuai reaksi ( : ZrSiO 4 +4NaOH Na ZrO 3 +Na SiO 3 +H O (1 Tahap selanjutnya adalah dilakukan proses pelindihan menggunakan air dilanjutkan proses pelarutan menggunakan HCl sehingga diperoleh ZrOCl sesuai reaksi sebagai berikut : Na ZrO 3 +4HCl ZrOCl +NaCl+H O ( Hasil yang diperoleh (ZrOCl kemudian dilakukan pengendapan menggunakan NH 4 OH, hasil yang diperoleh kemudian dikalsinasi sehingga diperoleh ZrO sesuai reaksi berikut : ZrOCl +NH 4 OH Zr(OH 4 +NH 4 Cl (3 Zr(OH 4 ZrO + H O (4 Untuk mengetahui kualitas hasil proses pasir zirkon menjadi ZrO, perlu dilakukan kontrol kualitas hasil baik hasil antara (natrium zirkonat, maupun hasil akhir (ZrO. Hal ini dapat dilakukan dengan melakukan analisis impuritis yang terdapat dalam natrium zirkonat. Salah satu metode analisis yang dapat digunakan adalah metode nyala spektrometri serapan atom dengan beberapa keuntungan antara lain mudah, sederhana, cepat dan mempunyai sensitivitas yang tinggi. Untuk memperoleh data-data analisis yang valid, diperlukan validasi terhadap metode analisis yang digunakan. Parameter yang diperlukan untuk memperoleh validitas adalah akurasi, presisi, batas deteksi, linieritas, daerah kerja, dan selektifitas. Dengan demikian tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui komposisi unsur logam yang terdapat dalam natrium zirkonat sebagai produk antara dan sebagai umpan proses selanjutnya dalam pengolahan pasir zirkon menjadi ZrO. TATA KERJA ahan Dalam penelitian ini digunakan larutan spektrosol kadmium nitrat, besi nitrat, timbal nitrat, mangaan nitrat, tembaga nitrat, kalsium nitrat, nikel nitrat, seng nitrat, dan magnesium nitrat masing-masing buatan DH, larutan titrisol kromium nitrat, natrium nitrat, dan potasium nitrat masing-masing buatan Merck, akuabides buatan Laboratorium Kimia Analitik PTAP, contoh uji natrium zirkonat produk PTAP. Alat Penelitian dilakukan dengan menggunakan seperangkat alat spektrometer serapan atom AA 300 P buatan Varian, Australia, teflon bom digester, tungku pemanas, peralatan dari gelas (labu takar 10 ml, gelas beker ukuran ml, pipet mikro effendorf ukuran µl, dan µl. Cara Kerja Preparasi contoh uji Contoh uji natrium zirkonat ditimbang ± 0, g dalam teflon bomb digester, dibasahi dengan akuabides, tambahkan 0, ml HF pekat, dan ml HNO 3 pekat. Dimasukkan ke dalam tungku pemanas, dipanaskan pada suhu 10 o C selama 4 jam. Hasil pelarutan setelah dingin dituang ke dalam beker teflon dan dipanaskan di atas kompor pemanas. Ditambahkan akuabides dan dipanaskan kembali di atas kompor listrik, selanjutnya dilakukan berulang-ulang. Setelah dingin hasil pelarutan dituang ke dalam labu takar 10 ml dan ditepatkan sampai batas tanda dengan penambahan akuabides. Kalibrasi alat uji Kalibrasi alat uji dilakukan dengan cara membuat ml larutan campuran yang terdiri dari Cu 100 ppm, HNO 3 1 N, dan akuabides sedemikian rupa sehingga konsentrasi Cu dalam larutan ppm, dan konsentrasi HNO 3 N. Kepekaan alat uji ditentukan dengan mengukur serapan larutan tersebut sebanyak 3 kali pengukuran, sedangkan presisi ditentukan dengan mengukur serapan larutan tersebut 6 kali pengukuran pada kondisi optimum analisis Cu. Selektifitas metode uji Selektifitas metode uji diperoleh dengan cara menentukan kondisi analisis masing-masing unsur yang optimal, yaitu dengan pengamatan serapan yang optimum pada panjang gelombang maksimum masing-masing unsur pada setiap perubahan arus lampu, lebar celah, laju alir cuplikan, laju alir udara, laju alir asetilen, dan tinggi pembakar. Penentuan batas deteksi unsur atas deteksi unsur ditentukan berdasarkan perhitungan secara statistik dari kurva kalibrasi masing-masing unsur yang diperoleh. Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah - Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir 01 Yogyakarta, 4 Juli 01

3 4 ISSN Supriyanto C., dkk. erdasarkan kurva kalibrasi standar unsur diperoleh persamaan garis linier y = ax + b. Dari persamaan garis linier, dihitung besar serapan yang diperoleh dari persamaan garis linier (ŷ, harga standar deviasi penyimpangan (S y/x, besar serapan pada limit deteksi (Y l.d, dan kadar pada limit deteksi (X l.d. Penentuan daerah kerja Penentuan daerah kerja unsur Fe dilakukan dengan membuat satu deret larutan standar Fe dengan konsentrasi 0, 0,0; 0,; ; 0,7; ;,0; 4,0; 6,0; 8,0 dan 10,0 ppm. Masingmasing deret larutan standar diukur serapannya pada kondisi optimum, kemudian daerah kerja ditentukan berdasarkan hasil perhitungan % relative concentration equivalent (% RCE yaitu daerah konsentrasi yang memenuhi persyaratan (harga % RCE < 1 %. Penentuan daerah kerja unsur yang lain dilakukan dengan cara kerja yang sama seperti pada unsur Fe dengan perbedaan variasi konsentrasi masing-masing unsur. Akurasi dan presisi metode uji. Akurasi metode uji diperoleh dengan cara melakukan uji recovery masing-masing unsur. Uji recovery dilakukan dengan cara melakukan adisi terhadap larutan standar terendah dan tertinggi masing-masing unsur, kemudian kadar yang diperoleh dibandingkan dengan kadar unsur dalam contoh uji. Analisis kadar unsur dalam contoh uji. Dibuat buah larutan campuran yang terdiri dari Fe 100 ppm, HNO 3 1 N dan akuabides sedemikian rupa sehingga konsentrasi HNO 3 dalam masing-masing larutan campuran tetap N, sedangkan konsentrasi Fe dalam larutan campuran bervariasi ; ; 1,;,0;, ppm. Masing-masing larutan campuran dan contoh uji diukur serapannya pada kondisi analisis yang optimum, kemudian dibuat kurva antara konsentrasi Fe lawan serapan dari masing-masing unsur. Kadar unsur dihitung dengan cara intrapolasi serapan contoh uji dalam kurva standar, konsentrasi regresi yang diperoleh kemudian dikalikan faktor pengenceran dan faktor berat contoh uji, sehingga diperoleh kadar unsur Fe dalam contoh uji. Kadar unsur yang lain dikerjakan dengan cara kerja yang sama sesuai dengan linieritas masing-masing unsur. HASIL DAN PEMAHASAN Parameter yang diperlukan untuk memperoleh validitas data hasil uji adalah kalibrasi alat uji SSA yang digunakan. Hasil kalibrasi berupa kepekaan dan presisi alat uji menunjukkan kelayakan alat uji SSA, seperti disajikan pada Tabel 1. Tabel 1. Kalibrasi alat uji SSA metode nyala No. Parameter Cu ppm ASTM (3 1.. Kepekaan (ppm Presisi (% 0,07 0,6 0,040 Tabel. Parameter selektifitas analisis unsur Cd, Fe, Pb, Cr, Mn, Cu Parameter Unsur Cd Fe Pb Cr Mn Cu Panjang gelombang, nm 8,6 48,3 17,0 37,0 79, 34,8 Lebar celah, nm Arus lampu, ma Laju alir cuplikan, ml/mnt. Laju alir udara l/menit Laju alir asetilen l/menit Tinggi pembakar, mm 4 1,6 1 0,, , ,70 1 0,,4 13,0 13 Tabel 3. Parameter selektifitas analisis unsur Ca,Ni, Zn,Mg, Na, dan K Parameter Unsur Ca Ni Zn Mg Na K Panjang gelombang, nm 4,7 3,0 13,9 8, 330,3 404,4 Lebar celah, nm Arus lampu, ma Laju alir cuplikan, ml/mnt. Laju alir udara l/menit Laju alir asetilen l/menit Tinggi pembakar, mm,4 1 0, 4 1,7 14 1,78 10,0 14, 1,3 13 Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah - Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir 01 Yogyakarta, 4 Juli 01

4 Supriyanto C., dkk. ISSN Tabel 4. Contoh perhitungan % RCE unsur Fe Kons. Fe A1 A A3 A4 A A6 Rerata SA %RCE 0 0,001-0,001-0, ,00 0,001 0,000 0,00164 #VALUE 0,0 0,009 0,010 0,010 0,010 0,080 0,01 0,0098 0, ,797 0, 0,01 0,016 0,01 0,016 0,01 0,01 0,013 0,000 7, , , , , , ,001 0,7389 1, 0,3 0,319 0,318 0,31 0,34 0,3 0,31 0,0073 0,89497,0 0,414 0,41 0,41 0,41 0,417 0,418 0,4186 0,0087 0,7180, , ,633 4,0 0,811 0,8 0,81 0,819 0,83 0,81 0,819 0, ,0 1,31 1,33 1,3 1,3 1,3 1,31 1,88 0,0048 0,377 8,0 1,44 1,4 1,44 1,41 1,43 1,443 1,4377 0,0109 1, ,0 1,90 1,901 1,899 1,9 1,96 1,9 1,9 0,088 1,1866 Kepekaan alat uji SSA diperoleh dengan mengukur larutan standar Cu ppm sebanyak 3 kali pengukuran. Hasil rerata pengukuran digunakan untuk menghitung kepekaan dengan formula S = 0,0044 (C 1 / A 1, dengan C 1 adalah konsentrasi Cu ppm, A 1 adalah nilai rata-rata serapan Cu ppm. Presisi alat uji SSA dilakukan dengan cara kerja yang sama seperti pada penentuan kepekaan dengan pengukuran serapan sebanyak 6 kali pengukuran, kemudian presisi dihitung dengan formula s = (A- x 0,40 dengan A adalah nilai serapan tertinggi, dan adalah serapan terendah. erdasarkan perhitungan harga kepekaan dan presisi yang disajikan dalam Tabel 1, dapat dikatakan bahwa alat uji SSA masih layak digunakan sebagai alat uji dengan perolehan kepekaan dan presisi yang masih berada dibawah batas yang dipersyaratkan. Parameter lain yang berpengaruh adalah selektifitas metode uji yaitu kemampuan untuk mengukur analit atau unsur yang dituju secara tepat dan spesifik dengan adanya komponenkomponen lain sebagai matriks. Parameter selektifitas diperoleh dengan cara menentukan kondisi analisis masing-masing unsur yang optimal, meliputi panjang gelombang maksimum masing-masing unsur pada setiap perubahan arus lampu, lebar celah, laju alir cuplikan, laju alir udara, laju alir asetilen, dan tinggi pembakar. Data parameter untuk memperoleh selektifitas pada analisis unsur disajikan pada Tabel, dan Tabel 3. Daerah kerja optimum didifinisikan sebagai daerah konsentrasi terendah dan tertinggi dimana metode uji menunjukkan linieritas yang memenuhi persyaratan. Penentuan daerah kerja linier masing-masing unsur dilakukan dengan perhitungan % relative concentration equivalent (% RCE yaitu daerah konsentrasi yang mempunyai harga % RCE < 1 %. Harga % RCE dihitung menggunakan rumus sebagai berikut: (4 : ( ( % RCE C C1 ( A A X SA ( C X 100 ( 1 C 1 = konsentrasi larutan standar terdekat yang lebih rendah. (A 1 adalah serapannya C = konsentrasi larutan standar terdekat yang lebih tinggi. (A adalah serapannya. SA = simpangan baku untuk A. Pada Tabel 4, disajikan contoh perhitungan % RCE unsur Fe untuk menentukan daerah kerja yang optimum dengan % RCE < 1 %. erdasarkan pada Tabel 4, diperoleh nilai % RCE unsur Fe dari berbagai variasi konsentrasi Fee dengan perolehan nilai % RCE < 1 %, yaitu dengan kisaran, 6,0 ppm. Gambar 1. Hubungan antara serapan dan konsentrasi Fe Pada Gambar 1. disajikan hubungan antara serapan unsur Fe pada variasi konsentrasi Fe mulai dari 0,0 s/d 10,0 ppm. Pada Gambar, disajikan daerah kerja optimum unsur Fe berdasarkan nilai % RCE yang diperoleh. Sedangkan pada Gambar 3, disajikan hubungan antara nilai % RCE unsur Fe pada variasi Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah - Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir 01 Yogyakarta, 4 Juli 01

5 6 ISSN Supriyanto C., dkk. konsentrasi Fe, yang menunjukkan daerah kerja optimum Fe pada nilai % RCE < 1 %. Daerah kerja yang optimum unsur-unsur yang lain ditentukan seperti pada perhitungan unsur Fe. Gambar. Daerah kerja optimum unsur Fe Gambar 3. Hubungan konsentrasi dan % RCE unsur Fe atas deteksi unsur didefinisikan sebagai konsentrasi analit terendah yang masih dapat dideteksi. Perhitungan batas deteksi unsur Fe disajikan pada Tabel sebagai berikut : Tabel. Perhitungan batas deteksi unsur Fe X Y Ŷ (Y-Ŷ S y/x Yid Xid ppm Serapan 1,,0, 19 0,011 0,0 96 0,31 0,318 0,418 0, (Y-Ŷ = 1, ,0.10-6, ,099 0,039 1, , , , erdasarkan pada Tabel, diperoleh persamaan garis linier Y = 97 X + 0,04, dengan harga a = 0,04, b = 97 dan harga regresi r = 0, Harga standar deviasi penyimpangan (S y/x, dihitung dengan formula : S y/x = ( y yˆ ( n =, Y l.d = a + 3 S y/x = 0,099 X l.d = Yl. d a = 0,039 b erdasarkan hasil perhitungan pada Tabel, diperoleh harga X l.d yang menunjukan batas deteksi unsur Fe = 0,039 ppm. atas deteksi unsur yang lain dihitung dengan cara perhitungan yang sama, seperti disajikan pada Tabel 6. Pada Tabel 6, disajikan daerah kerja optimum unsur Pb, Cd, Fe, Cr, Mn, Cu, Ca, Ni, Zn, Mg, Na, dan K. Perolehan daerah kerja optimum masing-masing unsur adalah berdasarkan perolehan nilai % RCE masing-masing unsur dengan nilai < 1 %. Sedangkan batas deteksi masing-masing unsur diperoleh berdasarkan perhitungan secara statistik dari kurva kalibrasi masing-masing unsur. Tabel 6. Daerah kerja dan batas deteksi unsur Unsur Daerah kerja (ppm atas deteksi (ppm Pb Cd Fe Cr Mn Cu Ca Ni Zn Mg Na K, 0,0,,0,,,0 10,0,0 10,0 8 0,01 0,039 0,30 0,0 0,0 6 0,04 0,01 0,0 4,90 6,96 Tabel 7. Data uji pungut ulang unsur. Unsur Adisi Rerata hasil uji Akurasi Presisi (ppm (ppm (% (% Pb Cd Fe Cr Mn Cu Ca Ni Zn Mg Na K,0,0 0,49 ± 0,00 0,096 ± 0,001 0,481 ± 0,007 0,96 ± 0,011 0,096 ± 0,00 0,097 ± 0,001 0,481 ± 0,006 0,096 ± 0,003 0,096 ± 0,001 0,48 ± 0,01 4,88 ± 0,07 4,798 ± 7 98,41 96,00 96,31 96,0 96,00 97,00 96,0 96,00 96,00 97,00 97,70 9,96 0,41 1,37 1, 1,14,08 3 1,7 3,1 4,47 1,47 3,8 Parameter yang lain untuk memperoleh validitas data hasil uji adalah akurasi dan presisi. Akurasi merupakan ketelitian metode uji atau kedekatan antar nilai terukur dengan nilai yang diterima. Pada analisis unsur dalam contoh uji natrium zirkonat hasil olah pasir zirkon, akurasi Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah - Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir 01 Yogyakarta, 4 Juli 01

6 Supriyanto C., dkk. ISSN metode uji dilakukan dengan cara uji recovery yaitu dengan cara adisi pada larutan standar unsur kemudian dihitung perolehan kembali kadar masing-masing unsur (Tabel 7. Parameter presisi menunjukkan kesesuaian antara beberapa pengulangan yang diukur dengan cara yang sama dan biasanya dinyatakan dalam bentuk nilai relative standard deviation (RSD. Dihitung berdasarkan rumus perhitungan : s ( x x Presisi = X100% dengan s = X ( n 1 s = simpangan x = hasil uji x = rerata hasil uji n = jumlah pengulangan. i1 erdasarkan pada Tabel 7 diperoleh akurasi dan presisi yang memenuhi persyaratan akurasi (kisaran % (, hal tersebut menunjukkan metode uji yang digunakan adalah valid. Setelah diperoleh validasi metode uji, kemudian diaplikasikan pada contoh uji natrium zirkonat hasil olah pasir zirkon. Kadar unsur dalam natrium zirkonat ditentukan dengan metode kurva kalibrasi standar yaitu dengan membuat kurva antara konsentrasi lawan serapan masingmasing unsur. Serapan contoh uji yang diperoleh kemudian diintrapolasikan ke dalam kurva kalibrasi standar, sehingga diperoleh konsentrasi regresi. Kadar unsur dalam contoh uji dihitung menggunakan persamaan : Kadar = CregXPXV µg/g G Creg = konsentrasi regresi unsur P = faktor pemekatan V = volume pelarutan contoh uji G = berat contoh uji Ketidakpastian merupakan persyaratan yang diharuskan dalam sistem akreditasi berdasarkan SNI Demikian juga pada uji komposisi unsur dalam natrium zirkonat hasil olah pasir zirkon, diperlukan perhitungan ketidakpastian masing-masing unsur. Perhitungan ketidakpastian dilakukan dengan cara sebagai berikut (6 : Tipe A µ = s n dengan s = simpangan baku n = jumlah pengamatan Tipe SD digunakan sebagaimana adanya, µ(x = s RSD dikalikan dengan x rata-rata, µ(x = (s/x rata-rata. x rata-rata CV (% dibagi 100, dikalikan dengan x rata-rata, µ(x={cv(%/100}. x rata-rata Untuk distribusi normal dengan : Tingkat kepercayaan 9 %, µ(x = s/ atau s/1,96 Tingkat kepercayaan 99 %, µ(x = s/3 atau s/3,09 Untuk distribusi rectangular, µ(x = s/v3 Untuk distribusi triangular, µ(x = s/v6 Cara perhitungan ketidakpastian baku gabungan (µc : Untuk memperoleh nilai ketidakpastian, langkah awal yang dilakukan adalah menentukan kadar unsur dalam contoh uji. erdasarkan perhitungan diperoleh kadar unsur seperti disajikan pada Tabel 8. Tabel 8. Kadar unsur dalam contoh uji natrium zirkonat produk PTAP Unsur Rerata hasil uji (ppm Pb Cd Fe Cr Mn Cu Ca Ni Zn Mg Na K * dalam % 13,03,39 0,370 * 16, ,40 9 * 1,43 884,0 438,67 1,6 * 440,0 Komponen-komponen ketidakpastian diubah hingga mempunyai satuan yang sama. Dikuadratkan, dijumlahkan dan ditarik akar pangkat dua dari jumlah tersebut. µc = a b... (untuk satuan yang sama µc/c = ( a / a ( b/ b... (untuk satuan yang tidak sama. Contoh perhitungan ketidakpastian unsur Fe dalam natrium zirkonat hasil olah pasir zirkon sebagai berikut : Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah - Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir 01 Yogyakarta, 4 Juli 01

7 8 ISSN Supriyanto C., dkk. Ketidakpastian baku (µ yang berasal dari kurva kalibrasi standar, (µcx Tabel 9. Data kurva kalibrasi unsur standar Fe No. Kons.(ppm Aj Rerata Aj ,,0, 9 0,37 0, ,319 0, ,4 0,318 0, ,0 0,31 0, erdasarkan data kurva kalibrasi diperoleh data-data harga regresi r = 0,9998, persamaan garis linier A = 97 C + 0,04 dengan A = serapan, C = konsentrasi, 1 = 0,97 dan 0 = 0,04, p = 3, n = 1, C rerata = 1, µg/ml dan Cx = 0,763 µg/ml. Harga µcx dihitung dengan formula : Ketidakpastian baku yang berasal dari neraca, µm. S 1 1 Cx C µcx = S = 1 p n n j1 Sxx Aj 0 1Cj n n Sxx = Cj C j1 Dari perhitungan diperoleh harga S = 1,378 x 10-3, dan harga Sxx =,, harga µcx =,491 x 10-3 µg/ml. Tabel 10. Data perhitungan kesalahan neraca No. Kuantitas Nilai (g µ(g Tipe evaluasi (µ Presisi Linieritas Kontribusi dari neraca Repeatabilitas (m x ± 0,001 ± 0, ,001/V3 =, ,001/V3 = 6, * 9, , A -3 ** Total, µ(mx = * Dari **Dari = (, (4, (6, (9, Kesalahan yang berasal dari volume, µ(v x 4 9, Tabel 11. Data perhitungan kesalahan dari volume (µv No. Kuantitas Nilai (ml µv (ml Tipe (µ 1. Volume labu takar 10 ± 0,0 1, Repeatabilitas (diukur 9,744 ± 0,01 3. ± o C variasi suhu x 10-1, A 6, * Total µv =, ** * Dari ekspansi volume air ± o C, koef. Muai air =, per o C Ekspansi = ± (10 x x, ml = x 10 - /V3 = 6, **Dari = (1, (1, , ,76.10 Kesalahan yang berasal dari pemekatan µf. Tabel 1. Data perhitungan kesalahan dari pemekatan, µf. No. Kuantitas Nilai (ml µf Tipe (µ 1. Volume labu 100 ± 0,01 8, Pemekatan (10 x 10 ± 0,0 1, * Total, µf = 1, , , * Dari = = 1, Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah - Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir 01 Yogyakarta, 4 Juli 01

8 Supriyanto C., dkk. ISSN Kesalahan berasal dari serapan, µ(a x. Tabel 14. Data perhitungan kesalahan dari serapan, µ(a x. No. Kuantitas Nilai (ml µ (ml Tipe (µ 1.. ± 0,0001 ± 0,000 Akurasi alat AAS Reproduksibilitas Total konstribusi alat Repeatability pengukuran µ(a x Total, µ(a x =,38 x 10 (, ** (, ± 0, * Dari = ** Dari = (, (, Kesalahan berasal dari kemurnian unsur Pb, µ(p 0,0001/V3 =, ,000/V3 =, *, ,004/V3=, ,944.10,38.10 Tabel 13. Data perhitungan kesalahan dari kemurnian unsur (µp No. Kuantitas Nilai (µg/ml µ (P Tipe (µ 1. Kemurnian unsur Fe, µ(p 0,00 0,00/V3 = 1, Ketidakpastian gabungan, µ(c µ(c=cxx 0,0019 ( 0,763 Cx ( Cx mx V1 ( ( ( ( ( 0,763X mx V1,76.10 P P f f 1, ax ( ( ( ( ( µ(c = ,763 X 0, µg/ml = 0,0143 µg/ml Ketidakpastian diperluas dengan nilai cakupan x = pada tingkat kepercayaan 9 % menjadi x 0,0143 µg/ml, diperoleh µ(c = 0,087 µg/ml. erdasar perhitungan diperoleh harga ketidakpastian unsur Fe = 0,087 µg/ml, konsentrasi regresi Fe = 0,763 ± 0,087 µg/ml. Kadar Fe dalam contoh uji natrium zirkonat hasil olah pasir zirkon setelah diperhitungkan dengan faktor pengenceran, berat contoh dan volume pelarutan menjadi 0,370 ± 0,014 %. Perhitungan nilai ketidakpastian unsur yang lain dilakukan dengan cara yang sama pada perhitungan nilai ketidakpastian unsur Fe seperti disajikan pada Tabel 14. Pada Tabel 1 disajikan perolehan kadar unsur dan nilai ketidakpastian unsur dalam natrium zirkonat produk PTAP. erdasarkan pada Tabel 1 diperoleh kadar unsur Na merupakan yang tertinggi 1,6 ± 0,001 %, sedang yang terendah adalah unsur Cd dengan kadar,39 ± 0,04 ppm. Nilai ketidakpastian yang diperoleh pada Tabel 1 menunjukkan akumulasi dari berbagai kesalahan seperti penimbangan, volume penepatan, pengenceran, kesalahan instrumen dll., sedangkan pada Tabel 8 tanpa nilai ketidakpastian. 0,98 ax 1, A,38.10 Tabel 1. Kadar unsur dalam natrium zirkonat produk PTAP Unsur Rerata hasil uji (ppm Pb 13,03 ± 4,1 Cd,39 ± 0,04 Fe 0,370 ± 0,014 * Cr 16,80 ± 3,71 Mn 76 ± 1,7 Cu 40,40 ± 0,7 Ca 9 ± 0,00 * Ni 1,43 ±1,4 Zn 884,0 ± 4,4 Mg 438,67 ± 8,77 Na 1,6 ± 0,001 * K 440,0 ± 8,6 * kadar dalam % KESIMPULAN 1.Alat uji SSA masih layak digunakan sebagai alat uji, dengan validasi metode uji menggunakan uji recovery yang memenuhi persyaratan...diperoleh kadar unsur dalam contoh uji natrium zirkonat hasil olah pasir zirkon masing-masing Pb : 13,03 ± 4,1 µg/g, Cd :,39 ± 0,4 µg/g, Cr : 16,80 ± 3,71 µg/g, Fe : 0,3 ± 0,004 %, Mn : 76 ± 1,7 µg/g, Cu : 40,40 ± 0,7 µg/g, Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah - Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir 01 Yogyakarta, 4 Juli 01

9 30 ISSN Supriyanto C., dkk. Ca : 9 ± 0,00 %, Ni : 1,43 ± 1,4 µg/g, Zn : 884,0 ± 4,4 µg/g, Mg : 438,67 ± 8,77 µg/g, Na : 1,6 ± 0,001 %, dan K : 440,0 ± 8,6 µg/g. DAFTAR PUSTAKA 1. DWI RETNANI SUDJOKO, Pembuatan Zirkonia Kstabilan Parsial Dengan Cara Pengendapan, PPIPDIPTN-ATAN Yogyakarta, 008. SAJIMA, Kajian Pemisahan Zirkonium Hafnium Secara Sinambung, PPIPDIPTN- ATAN Yogyakarta, ANONIM, American Society For Testing and Materials, ASTM E , SUKARJO, Analisis Varians dalam idang Kimia Analisis, Ceramah Analisis Variansi untuk Kimia Analisis bagi Peneliti idang Kimia, ATAN, Yogyakarta, SUMARDI, Validasi Metode Analisis, ahan Kuliah Pelatiahan Asesor Laboratorium, adan Standardisasi Nasional, SN, Jakarta, Oktober WILLIAMS, A, ELLISON, S.L.R., ROSSLEIN, M., Quantifying Uncertainty in Analytical Measurement, EURACHEM/CITAC Guide, second edition, 000. TANYAJAWA Sukirno Dalam senyawa natrium zirkonat, natrium yang ada konsentrasinya besar dalam minor atau mayor akan tetapi pada uji akurasi kenapa dalam konsentrasi kelumit? Kadar Na dalam senyawa tersebut dianalisa atau tidak? Supriyanto C. Akurasi yang dilakukan adalah dengan uji recovery sehingga konsentrasi yang digunakan adalah pada daerah kerja optimum (dengan kisaran 10 0 ppm. Kadar Na dilaukan analisis dengan hasil 1,6±0,01%. Prosiding Pertemuan dan Presentasi Ilmiah - Penelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan Teknologi Nuklir 01 Yogyakarta, 4 Juli 01