PENENTUAN CLASSROOMS LABORATORIUM DI INSTA- LASI RADIOMETALURGI

Transkripsi

1 318 ISSN Budi Prayitno PENENTUAN CLASSROOMS LABORATORIUM DI INSTA- LASI RADIOMETALURGI Budi Prayitno Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir ABSTRAK PENENTUAN CLASSROOMS LABORATORIUM DI INSTALASI RADIOMETALURGI. Penentuan Classrooms Laboratorium di Instalasi Radiometalurgi telah dilakukan. Penentuan Classrooms dilakukan dengan cara mengukur jumlah partikulat yang berdiameter 0,5 µm menggunakan alat ukur distribusi partikulat tipe GT 521 Met One buatan USA. Ruangan yang diukur distribusi partikulatnya ialah ruang 139 dan ruang 142 serta ruang 171. Kegunaan ruangan di atas untuk analisis bahan dengan bantuan alat SEM/TEM dan XRF. Untuk standar penentuan clean room dipakai standar NIST (National Institute Standard and Technology) class 100 dengan pengertian jumlah partikulat di dalam ruangan lebih kecil atau sama dengan 100 partikulat/cubic foot untuk diameter 0,5 µm, atau jumlah partikulat lebih kecil atau sama dengan 3530 partikulat/m 3 untuk diameter 0,5µm. Dari hasil pengukuran juga dipelajari pengaruh kelembaban ruangan terhadap jumlah partikulat yang terdistribusi. Pengambilan data tiap ruangan minimal 30 kali dan ralat pengukuran diambil dari deviasi rata-rata. Dari data yang didapat diolah dan dirata-rata untuk masing-masing ruangan dan hasilnya sebagai berikut : R142 =( ± ) partikulat/m 3 berdiameter 0,5 µm dengan kelembaban udara sebesar (62,24 ± 5,52) % dan temperatur (25,81 ± 0,40) C.Untuk R139 = ( ± ) partikulat/m 3 berdiameter 0,5µm dengan kelembaban udara sebesar (63,65 ± 5,91) % dan temperatur (25,81 ± 0,40) C. R171 = ( ± ) partikulat/m 3 berdiameter 0,5µm dengan kelembaban udara (61,95 ± 2,40) % dan temperatur (25,67 ± 0,58) C. Seluruh ruangan tersebut di atas termasuk dalam klasifikasi Classrooms M7 atau Kata kunci : Distribusi Partikulat, Klasifikasi ABSTRACT DETERMINATION OF CLASSROOMS LABORATORY AT RADIOMETALURGI INSTALATION. Determination of Classrooms Laboratory at Radiometalurgi Instalation have been done. Determination Classrooms conducted by measuring amount particulate which have diameter 0,5 µm by using the measuring instrument of distribution of particulate type GT Met One made in USA. Measured by distribution particulate in room R.139 and R.142 and also R.171. The roomis used to analyse the substance constructively appliance SEM / TEM And XRF. For the standard of determination of clean room weared by the standard NIST ( National Institute of Standard of and Technology ) class 100 with the congeniality sum up the particulate in smaller room or equal to 100 particulate/cubic foot for the diameter of 0,5 µm, or sum up the smaller partikulat or equal to 3530 particulate/m 3 for the diameter of 0,5µm. From measurement result is also learned by the influence of room dampness to amount particulate which distribution. Data intake of every minimum room 30 times and rectify the measurement taken away from deviasi mean. From data got to be processed and mean to each room and its result as follows : R142 = ( ± ) particulate/m 3 have diameter 0,5µm with the air dampness (62,24±5,52) % and temperature (25,81 ± 0,40) C. R139 = ( ± ) particulate/m 3 have diameter 0,5µm with the air dampness (63,65 ± 5,91) % and temperature (25,81 ± 0,40) C. R171= ( ± ) particulate/m 3 have diameter 0,5µm with the air dampness (61,95 ± 2,40) % and temperature (25,6 ± 0,58) C. All above mentioned room is included in Classification of Classrooms M7 or Keyword : Distribution Particulate, Classification PENDAHULUAN S ebagian Laboratorium Instalasi Radiometalurgi (IRM) telah terakridisasi dan dipersiapkan untuk menangani uji bahan dalam pengujian bahan tersebut digunakan peralatan laboratorium yang cukup peka terhadap kondisi kebersihan laboratorium. Peralatan Laboratorium seperti: Scanning Electron Microscope (SEM), Transmission Electron Microscope(TEM), Ultra Violet- Visible(UV-Vis), X- Ray Fluorence(XRF) dan sejenisnya sangat peka terhadap temperatur ruangan, kelembaban dan distribusi partikulat yang berada di dalam ruang laboratorium tersebut. Jika persyaratan laboratorium

2 Budi Prayitno ISSN ini tidak dipenuhi boleh jadi akan mempengaruhi hasil analisis dari peralatan tersebut. Untuk program PTBN kedepan dan mendukung hasil yang akurat dari analisis Laboratorium Uji Bahan tersebut, perlu dipantau distribusi partikulat, temperatur dan kelembaban udara di dalam laboratorium tersebut. Sistem pengaturan udara yang keluar dari laboratorium IRM maupun hot cell IRM dikumpulkan pada satu saluran buang (exhaust air room) dan dilepas ke lingkungan melalui cerobong setinggi 60 meter. Pergantian udara didesain berdasarkan standar IAEA (Safety saries No.30 th 1981), untuk daerah hijau (zona II) : 5-10 kali/jam dan untuk daerah kuning (zona III): lebih dari 5 kali/jam serta daerah merah (zonaiv) : kali/jam. Untuk menjamin kesempurnaan ventilasi yaitu aliran udara yang mengalir dari daerah yang lebih bersih menuju ke daerah dengan risiko kontaminasi lebih tinggi. IRM dibagi menjadi 4 daerah tekanan negatif sebagai berikut : 1. Zona I dengan tekanan : 0-50 Pa 2. Zona II dengan tekanan : Pa 3. Zona III dengan tekanan : Pa 4. Zona IV dengan tekanan : di atas 250 Pa Menurut standar IAEA dari Safety Series No. 17 "Technique for Controlling Air Pollution from the Operation of Nuclear Facilities" selisih tekanan negatif kira-kira 2,5 mm Hg atau 24,5 Pa. Untuk memperoleh perbedaan tekanan masing-masing daerah digunakan Automatic Control Damper. Kondisi udara diatur tergantung pada fungsi dan kegunaan masing-masing ruang. Secara garis besar tingkat suhu dan kelembaban udara di dalam ruangan dikelompokkan sebagai berikut: 1. Tempat kerja permanen, laboratorium dan ruang kontrol o C, 45 % - 65 % RH (Relatif Humidity). 2. Ruang-ruang operasional/mesin-mesin listrik o C, max 65 % RH. 3. Sel baja: maks 400 o C, maks 60 % RH. 4. Sel beton maks 600 o C, maks 60 % RH. Selain dari aturan aturan tersebut di atas, ada aturan lain yang perlu diperhatikan yaitu standar bersih laboratorium. Standar bersih laboratorium yang dipakai oleh badan standar di Amerika (NBS) atau dikenal dengan NIST (National Institute Standard and Technology. Laboratorium yang sistem udara masuk menggunakan filter HEPA biasanya keadaan udara didalam laboratoriumnya bertujuan untuk mencapai kondisi Laboratorium bersih (Clean Room). Dalam standar NBS atau dikenal dengan standar NIST ditentukan tiga kelas laboratorium yaitu : Ordinary Laboratory, Clean Room dan Clean Hood. Untuk standar clean room ini ditentukan sebagai Class 100 dengan pengertian jumlah partikulat lebih kecil atau sama dengan 100 partikulat/cubic foot dengan diameter partikulat 0,5µm. Pada dasarnya untuk laboratorium analisis yang mempergunakan alat seperti : SEM,TEM,UV-Vis,XRF dan sejenisnya klasifikasinya seharusnya adalah kodisi Clean Room. Untuk kondisi tersebut harus dipenuhi beberapa persyaratan diantaranya mengacu standar pada Tabel 1. Disamping itu ada ketentuan Internasional lain yang dapat diacu dari standar untuk Cleansrooms dari Institute of Environmental Science and Technology, drafted IES-RP-CC T seperti pada Tabel 2. Berdasarkan ukurannya yang dimaksud partikulat yaitu zarah yang berukuran 0,01µm sampai dengan 5µm. Partikulat yang berukuran lebih kecil dari 2,5µm dengan mudah dapat terhisap dan masuk ke dalam saluran pernapasan menuju ke paru-paru. Sementara paru-paru adalah organ tubuh yang paling lambat mengusir benda asing tersebut. Kemudian benda asing tersebut dapat terdeposit di paru-paru dan berakibat terjadinya kerusakan paruparu. Badan Perlindungan Amerika Serikat (EPA) tahun 1997 menetapkan standar maksimum partikulat yang terdapat di udara setiap tahunnya maksimum sebesar 15µg partikulat/m 3. Berdasarkan aturan yang berlaku untuk menjamin kualitas sebuah laboratorium seperti IRM ini perlu diukur/dipantau distribusi partikulatnya sehingga dapat mendukung pelaksanaan analisis sampel di laboratorium. Tabel 1. Konsentrasi partikulat di dalam laboratorium dalam Satuan (µg/m 3 ) berdasarkan standar NIST. Classrooms Fe Cu Pb Cd Ordinary Laboratorium 0,2 0,02 0,4 0,002 Clean Room Laboratory 0,001 0,002 0,0002 ttd Clean Hood Laboratory 0,0009 0,007 0,0003 0,0002

3 320 ISSN Budi Prayitno CLASS NAME Tabel 2. Konsentrasi Partikulat untuk laboratorium berdasarkan Standar Internasional Airbone particle concentration limits for different cleanroom classes: CLASS LIMITS (MAXIMUM PARTICLE CONCENTRATION) SI English 0.1µm 0.2µm 0.3µm 0.5µm 5.0µm (m 3 ) (ft 3 ) (m 3 ) (ft 3 ) (m 3 ) (ft 3 ) (m 3 ) (ft 3 ) (m 3 ) (ft 3 ) M M , M2 3, M , , , M3 35, , , , M , , , M4 75,700 2,140 30, , M4.5 1,000 35,300 1, M5 100,000 2, M5.5 10, ,000 10,000 2, M6 1,000,000 28,300 6, M ,000 3,530, ,000 24, M7 10,000, ,000 TATA LAKSANA PERCOBAAN Pegambilan data untuk distribusi partikulat diameter 0,5µm dilakukan di ruangan 142, ruang 139 dan ruang 171 Instalasi Radiometalurgi dengan bantuan alat counter partikulat merek : Particle Monitor Instruments model GT 521. Lokasi ruangan yang dipantau distribusi partikulatnya dilihat pada Gambar 1. Gambar 1. Peta lokasi pemantauan distribusi/jumlah partikulat.

4 Budi Prayitno ISSN Langkah-langkah pemantauan distribusi / jumlah partikulat dengan GT-521 di udara sebagai berikut : 1. Diisi (charge) bateray alat GT-521 sekitar 15 jam dan hidupkan alat tersebut dengan memasang terlebih dahulu filter HEPA yang tersedia diperangkat alat. 2. Filter HEPA tersebut berfungsi untuk membersihkan udara/partikulat yang berada didalam alat GT-521, kemudian dilepas filter HEPA tersebut. 3. Diatur alat untuk diameter partikulat 0,5µm dan lama pencuplikan selama 1 menit serta besarnya satuan dalam partikulat/liter. 4. Diatur alat GT-521 untuk pengambilan berbatas bawah dan berbatas atas (mode : Difference). 5. Dilengkapi alat dengan perangkat ujung pengambilan partikulat. 6. Dioperasikan alat di ruangan yang diukur jumlah partikulatnya masing-masing sebanyak 5 kali setinggi ± 150 Cm. 7. Diulangi langkah 1 s/d 6 untuk hari berikutnya minimal untuk 30 data rekaman. 8. Didapat data pantauan jumlah partikulat langsung terekam di alat GT-521. PENGOLAHAN DATA DAN HASIL Dari pengukuran jumlah partikulat yang terdapat di ruangan 139 dan ruang 142 serta ruang 171 didapat data pada Tabel. 3. Pengukuran dilakukan untuk masing-masing ruangan sebanyak 30 kali. Di saat pelaksanaan pengukuran tersebut juga diukur temperatur dan kelembaban ruangan tersebut dan hasilnya ditampilkan pada Tabel. 4. Ralat pengukuran dari percobaan adalah ralat dari reratanya. Data pengukuran kelembaban (RH) dan temperatur di ruangan tersebut ditabelkan di Tabel.4. Ralat pengukurannya berasal dari ralat reratanya. Tabel 3. Jumlah partikulat yang terdistribusi di dalam ruangan laboratorium IRM diameter 0,5µm. RUANG 139 (TEM) Partikulat / liter RUANG142 (SAM) Partikulat / liter RUANG 171 (XRF) Partikulat / liter X= ( ± 282 ) X= ( ± 320 ) )

5 322 ISSN Budi Prayitno Tabel 4. Data pengukuran temperatur dan kelembaban udara di dalam ruang 139, ruang 142 serta ruang 171. Temperatur (T) C RUANG 139 RUANG 142 RUANG 171 Kelembaban RH % Temperatur (T) C Kelembaban RH % Temperatur (T) C Kelembaban RH % Secara keseluhan hasil-hasilnya ditabelkan di Tabel 5. Tabel 5. Tabel distribusi partikulat, temperatur udara dan kelembaban udara di ruang 139, ruang 142, ruang 171. SATUAN RUANG 139 RUANG 142 RUANG 171 Diameter 0,5 µm. X= ( ± 282 ) X = ( ± 320 ) X =( ± 1.914) Partikulat/liter Temperatur C T= ( 25,81 ± 0,4 ) T= ( 25,81 ± 0,4 ) T= ( 25,67 ± 0,58 ) Kelembaban % RH= ( 63,65 ± 5,91 ) RH = (62,24 ± 5,52) RH= (61,95 ± 2,40) Selanjutnya dari data Tabel.1 dibuat gambar Grafik.1 yaitu keadaan distribusi partikulat di dalam ruangan yang diukur. Dari Gambar grafik.1 nampak jelas bahwa ruangan 171 lebih banyak jumlah partikulatnya jika dibandingkan dengan ruang 139 dan ruang 142.

6 Budi Prayitno ISSN JUmlah partikulat/liter R-139 R-142 R-171 standard Ruang Laboratorium Gambar 2. Jumlah partikulat yang berdiameter 0,5 µm di dalam ruangan dalam satuan partikulat/liter. PEMBAHASAN Data yang didapat selama melakukan pengukuran jumlah partikulat yang terdapat di ruang 139 dan ruang 142 serta ruang 171 adalah sebagai berikut : R142 = ( ± ) partikulat/ m 3 berdiameter 0,5µm dengan kelembaban udara (62,24 ± 5,52) % dan temperatur (25,81 ± 0,40) C. R141 = ( ± ) partikulat/m 3 berdiameter 0,5 µm dengan kelembaban udara (63,65 ± 5,91) % dan temperatur (25,81 ± 0,40) C. R171 =( ± ) partikulat/m 3 berdiameter 0,5 µm dengan kelembaban udara (61,95 ± 2,40) % dan temperatur (25,67 ± 0,58) C. Dari data-data tersebut jika dihubungkan dengan standar NIST (National Institute Standard and Technology) class 100 dengan pengertian jumlah partikulat di dalam ruangan lebih kecil atau sama dengan 100 partikulat/cubic foot untuk diameter 0,5 µm, atau jumlah partikulat lebih kecil atau sama dengan 3530 partikulat / m 3 untuk diameter 0,5 µm, ternyata seluruh ruangan tersebut di atas termasuk dalam klasifikasi Classrooms M7 atau Dari klasifikasi tersebut ada kemungkinan kegiatan analisis yang dilakukan di ruangan tersebut akan terganggu oleh banyaknya partikulat yang berada di ruangan tersebut. Dari Gambar 2. terlihat jelas bahwa ruangan 171 paling banyak jumlah partikulat yang berada di ruangan itu jika dibandingkan dengan ruangan 142 dan ruangan139. Keadaan ruangan 142 jika dibandingkan dengan ruangan 139 tidak begitu berbeda, hal ini disebabkan ruangan tersebut bersebelahan dan berhubungan langsung. Dengan demikian sirkulasi udaranya sama. Keberadaan partikulat yang melebihi ini dapat mengotori lensa pengamatan sampel atau mengotori sampel tersebut dan akan berakibat penampakan gambar yang tidak sempurna. Untuk mengurangi partikulat yang berada di dalam ruangan tersebut dapat diatasi dengan berbagai cara diantaranya tekanan udara di dalam ruangan tersebut harus lebih positif dari tekanan udara di luar ruangan. Dengan demikian partikulat yang berasal dari luar ruangan tidak akan menuju ke dalam ruangan tersebut. Kemudian udara bersih yang masuk ke dalam ruangan tersebut difilter dengan menggunakan filter HEPA yang berefisiensi sebesar 99,97 % untuk partikulat berukuran lebih besar dari 0,3 µm, sehingga udara bersih yang masuk ke dalam instalasi yang sebelumnya telah difilter dengan prefilter dan dialirkan menuju keruangan tersebut di filter kembali dengan filter HEPA yang keberadaannya di atas ruangan tersebut. Sedapat mungkin pekerjaan di ruangan tersebut dihindari menggunakan bahan yang dapat menimbulkan debu, contohnya jangan mengguna-kan kertas tissu, pakaian kerja/jas laboratorium yang kualitas bahannya rendah atau dengan kata lain mudah menimbulkan debu. Kelembaban udara di dalam ruangan sebaiknya dipertahankan sekitar 50 %. Walaupun faktor kelembaban yang tinggi tidak

7 324 ISSN Budi Prayitno begitu nampak mempengaruhi jumlah partikulat yang berada di ruangan. Namun demikian kelembaban yang tinggi dapat mempengaruhi keberadaan uap air di udara sehingga dapat berdampak negatif terhadap peralatan elektronik yang berada di dalam ruangan tersebut. Cat yang digunakan di dalam ruangan sebaiknya cat minyak yang tidak mudah mengelupas dan tidak menimbulkan debu di udara. Dengan memperhatikan dan memenuhi syarat-syarat tersebut di atas diharapkan dapat mengurangi jumlah partikulat yang berada di ruangan tersebut. KESIMPULAN Dari kegiatan yang dilakukan dapat diambil kesimpulan diantaranya : 1. Tidak nampak adanya pengaruh kelembaban udara terhadap jumlah distribusi partikulat. 2. Ruangan 139 dan ruang 142 serta ruang 171 termasuk dalam klasifikasi Classrooms M7 atau Ruangan 139 dan ruang 142 serta ruang 171 kurang mendukung untuk melakukan kegiatan analisis sampel. DAFTAR PUSTAKA 1. C. VANDE CASTEELE AND C.B. BLOCK, Modern Methods For Trace Element Determination, Copy right 1993 by John Wily and Sons Ltd, GANW.KUZMA AND STEPHENE, Basic Statistics For Health Science, ed. 4, MET ONE INSTRUMENTS, Particle Monitor Model GT-521 Operation Manual, Met One Instruments,Inc 1600 NW Washington Blvd. 4. PUSAT PENGEMBANGAN TEKNOLOGI BAHAN BAKAR NUKLIR DAN DAUR ULANG, Laporan Analisis Keselamatan Instalasi Radiometalurgi, Revisi 5, P2TBDU, Serpong, SAFETY SERIES NO.17, Technique for Controlling Air Pollution from the Operation of Nuclear Facilities. 6. BADAN PENGAWAS TENAGA NUKLIR, Surat Keputusan Kepala Badan Pengawas Tenaga Nuklir No. 01 / Ka- BAPETEN / V-99 Tentang Ketentuan Keselamatan Kerja Terhadap Radiasi, 1999.