PENENTUAN KADAR SENYAWA PESTISIDA KLORPIRIFOS MENGGUNAKAN METODE EFFERVESCENCE LIQUID PHASE MICROEXTRACTION HPLC UV-VIS SKRIPSI BAGAS WANTORO PROGRAM STUDI S1 KIMIA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS AIRLANGGA SURABAYA 2016
PENENTUAN KADAR SENYAWA PESTISIDA KLORPIRIFOS MENGGUNAKAN METODE EFFERVESCENCE LIQUID PHASE MICROEXTRACTION HPLC UV-VIS SKRIPSI Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains Bidang Kimia pada Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga Oleh : BAGAS WANTORO NIM 081115031 Tanggal Lulus : 25 Januari 2016 Disetujui Oleh: Pembimbing I, Pembimbing II, Dra. Usreg Sri Handajani, M.Si. NIP 19681228 199303 1 001 Yanuardi Raharjo, S.Si., M.Sc. NIP 19840103 201212 1 005 ii
LEMBAR PENGESAHAN NASKAH SKRIPSI Judul : Penentuan Kadar Senyawa Pestisida Klorpirifos Menggunakan Metode Effervescence Liquid Phase Microextraction HPLC UV-Vis Penyusun : Bagas Wantoro NIM : 081115031 Pembimbing I : Dra. Usreg Sri Handajani, M.Si. Pembimbing II : Yanuardi Raharjo, S.Si., M.Sc. Tanggal Sidang : 25 Januari 2016 Disetujui oleh: Pembimbing I, Pembimbing II, Dra. Usreg Sri Handajani, M.Si. NIP. 19560929 198303 2 001 Yanuardi Raharjo, S.Si., M.Sc. NIP. 19840103 201212 1 005 Mengetahui: Ketua Departemen Kimia Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga Dr. Purkan, M.Si. NIP. 19721116 199702 1 001 iii
PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI Skripsi ini tidak dipublikasikan, namun tersedia di perpustakaan dalam lingkungan Universitas Airlangga, diperkenankan untuk dipakai sebagai referensi kepustakaan, tetapi harus seizin penulis dan harus menyebutkan sumbernya sesuai kebiasaan ilmiah. Dokumen skripsi ini merupakan hak milik Universitas Airlangga iv
SURAT PERNYATAAN TENTANG ORISINALITAS Yang bertanda tangan di bawah ini, saya: Nama : Bagas Wantoro NIM : 081115031 Program Studi : Kimia Fakultas Jenjang : Sains dan Teknologi : Sarjana (S1) Menyatakan bahwa saya tidak melakukan kegiatan plagiat dalam penulisan skripsi saya yang berjudul: PENENTUAN KADAR SENYAWA PESTISIDA KLORPIRIFOS MENGGUNAKAN METODE EFFERVESCENCE LIQUID PHASE MICROEXTRACTION HPLC UV-VIS Apabila suatu saat nanti terbukti melakukan tindakan plagiat, maka saya akan menerima sanksi yang telah ditetapkan. Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya. Surabaya, 25 Januari 2016 Penulis, Bagas Wantoro v
KATA PENGANTAR Alhamdulillah, segala puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, taufik serta hidayah-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi dengan judul Penentuan Kadar Senyawa Pestisida Klorpirifos Menggunakan Metode Effervescence Liquid Phase Microextraction HPLC UV-Vis untuk syarat penelitian dalam menempuh pendidikan S1. Dalam kesempatan ini, penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Ibu Dra. Usreg Sri Handajani, M.Si selaku dosen pembimbing I dan Bapak Yanuardi Raharjo, S.Si., M.Sc selaku pembimbing II yang telah meluangkan waktu, tenaga, pikiran, bimbingan serta arahannya dalam menyusun skripsi ini. 2. Ibu Dra. Aning Purwaningsih, M.Si. selaku dosen penguji I dan Ibu Dr. Nanik Siti Aminah, M.Si. selaku dosen penguji II yang memberikan saran yang membangun dalam penyelesaian skripsi. 3. Bapak Dr. Ir. Suyanto, M.Si. selaku dosen wali tercinta yang selalu membimbing, memberikan saran selama perkuliahan. 4. Bapak Dr. Purkan, M.Si selaku Ketua Departemen Kimia Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga. 5. Bapak dan Ibu dosen Departemen Kimia Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga yang telah membimbing dan memberikan ilmunya selama perkuliahan. 6. Ayah dan ibu atas jasa-jasanya, kesabaran, do a, dan tidak pernah lelah dalam mendidik dan memberi cinta yang tulus dan ikhlas kepada penulis semenjak kecil. 7. Adik-adikku Brian Gamas Wantoro dan Afgan Satria Wantoro yang selalu memberikan hiburan selama ini. 8. Kelompok Organofosfat, Kelompok Begundal, Kelompok Extra Sem, dan Chemistry 2011 atas kebersamaan dan bantuan yang berarti kepada penulis. vi
9. Seluruh staf Laboratorium Kimia Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga yang turut membantu serta dalam penyelesaian skripsi ini. 10. Seluruh staf dari Unit Layanan Pengujian Fakultas Farmasi Universitas Airlangga yang telah menyediakan segala keperluan untuk penelitian ini. 11. Try Andika Megarani, A.Md.Ak. dan seluruh anak kos Gangnam yang memberikan dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini 12. Semua pihak yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik demi kesempurnaan penulisan. Surabaya, 25 Januari 2016 Penulis, Bagas Wantoro vii
Wantoro, Bagas., 2016, Penentuan Kadar Senyawa Pestisida Klorpirifos Menggunakan Metode Effervescence Liquid Phase Microextraction HPLC UV-Vis. Skripsi di bawah bimbingan Dra. Usreg Sri Handajani, M.Si. dan Yanuardi Raharjo, S.Si., M.Sc. Departemen Kimia Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga, Surabaya ABSTRAK Effervescence-LPME merupakan suatu metode terbaru yang memadukan antara penggunaan effervescence dan teknik LPME yang mendukung terciptanya green chemistry. Effervescence-LPME digunakan untuk analisis senyawa klorpirifos dalam sayuran kubis dengan HPLC dengan menggunakan detektor UV-Vis. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan dan mengoptimasi parameter metode effervescence-lpme yaitu jenis pelarut organik, volume larutan sampel, dan konsentrasi garam serta menentukan linieritas, limit deteksi, recovery dan enrichment factor effervescence-lpme. Selain itu juga mengaplikasikan metode effervescence-lpme sebagai metode preparasi sampel dalam proses analisis klorpirifos dalam sayuran kubis dengan HPLC. Hasil optimasi parameter analitik dalam metode effervescence-lpme antara lain n-heksana sebagai pelarut organik, volume larutan sampel 10 ml, dan tanpa penambahan garam. Dari hasil optimasi larutan standar klorpirifos dengan konsentrasi 10 ppm hingga 50 ppm diperoleh validasi metode diantaranya linieritas dari larutan standar dengan r = 0,9994, limit deteksi (LOD) 1,39 ppm, recovery 97,80-101,97%, nilai koefisien variasi 0,18-2,25% dan faktor pemekatan sebesar 100,04. Metode ini dapat diaplikasikan untuk penentuan klorpirifos pada kubis karena memiliki validasi parameter yang baik. Dengan kondisi optimal tersebut tidak diperoleh kadar klorpirifos dalam sayuran kubis karena berada di bawah limit deteksi. Kata kunci: effervescence-lpme, Klorpirifos, HPLC, Kubis viii
Wantoro, Bagas., 2016, Determination of Chlorpyrifos Pesticide Compound by Effervescence Liquid Phase Microextraction HPLC UV-Vis. Final project under guidance Dra. Usreg Sri Handajani, M.Si. and Yanuardi Raharjo, S.Si., M.Sc., Department of Chemistry, Faculty of Science and Technology, Airlangga University, Surabaya ABSTRACT Effervescence-LPME is a new method that combines the use of effervescence and LPME techniques that support the creation of green chemistry. Effervescence-LPME technique was used to determine the levels of chlorpyrifos compounds in cabbage which continue by analysis using high performance liquid chromatography (HPLC) with UV-Vis detector. The objectives of this research were to determine and optimize parameters in effervescence-lpme method namely type of organic solvent, sample volume, and salt concentration and determination of linearity, limit of detection, recovery and enrichment factor effervescence-lpme method. Beside of it the application of effervescence-lpme as sample preparation method in analysis of chlorpirifos analyze at cabbage with HPLC was carried out. The results optimized analytical parameters effervescence- LPME method were n-hexane as type of organic solvent, sample volume is 10 ml, and without salt addition. The result of validation method indicate that a linier calibration curve for chlorpyrifos standard solution 10 ppm until 50 ppm was 0.9994, limit of detection (LOD) 1,39 ppm, recovery was 97,80-101,97%, the coefficients variations was 0,18-2,25% and enrichment factor 100,04. This method can be applied to determine chlorpyrifos in cabbage. With these optimal conditions are not obtained chlorpyrifos levels in cabbage because it is under limit of detection. Keywords : effervescence-lpme, Chlorpyrifos, HPLC, Cabbage ix
DAFTAR ISI Halaman LEMBAR JUDUL... i LEMBAR PERNYATAAN... ii LEMBAR PENGESAHAN... iii PEDOMAN PENGGUNAAN SKRIPSI... iv LEMBAR PERNYATAAN TENTANG ORISINALITAS... v KATA PENGANTAR... vi ABSTRAK... viii ABSTRACT... ix DAFTAR ISI... x DAFTAR TABEL... xii DAFTAR GAMBAR... xiii DAFTAR LAMPIRAN... xiv BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah... 6 1.3 Tujuan Penelitian... 7 1.4 Manfaat Penelitian... 7 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 8 2.1 Preparasi Sampel... 8 2.2 Mikroekstraksi... 8 2.2.1 Liquid phase microextraction... 9 2.2.2 Effervescence-LPME... 10 2.3 Pestisida... 11 2.4 Insektisida Organofosfat... 12 2.5 Klorpirifos... 13 2.6 High Performance Liquid Chromatography... 14 BAB III METODE PENELITIAN... 16 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian... 16 3.2 Bahan dan Alat Penelitian... 16 3.2.1 Bahan penelitian... 16 3.2.2 Alat penelitian... 16 3.3 Variabel Penelitian... 17 3.3.1 Variabel bebas... 17 3.3.2 Variabel terikat... 17 3.3.3 Variabel terkontrol... 17 3.4 Prosedur Penelitian... 18 3.4.1 Diagram alir... 18 3.4.2 Prosedur pembuatan tablet effervescent... 19 3.4.3 Prosedur ekstraksi effervescence-lpme... 19 3.4.4 Pembuatan larutan induk klorpirifos 1000 ppm... 20 x
3.4.5 Pembuatan larutan kerja klorpirifos 100 ppm... 20 3.4.6 Pembuatan larutan standar klorpirifos... 20 3.4.6.1 Pembuatan larutan standar klorpirifos 10, 20, 30, 40, dan 50 ppm... 20 3.4.6.2 Pembuatan larutan standar klorpirifos untuk ekstraksi effervescence-lpme... 21 3.4.7 Pembuatan kurva kalibrasi larutan klorpirifos tanpa ekstraksi effervescence-lpme... 21 3.4.8 Optimasi parameter analitik... 21 3.4.8.1 Optimasi jenis pelarut... 21 3.4.8.2 Optimasi volume larutan sampel... 22 3.4.8.3 Optimasi penambahan garam sebagai ionic strength... 22 3.4.9 Pembuatan kurva kalibrasi larutan klorpirifos dengan ekstraksi effervescence-lpme... 23 3.5 Validasi Parameter Analitik... 23 3.5.1 Penentuan limit deteksi... 23 3.5.2 Penentuan recovery... 24 3.5.3 Uji koefisien variasi... 24 3.5.4 Perhitungan enrichment factor... 25 3.6 Preparasi dan Penyimpanan Sampel... 26 3.7 Analisis Sampel... 26 3.8 Spiking... 27 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 28 4.1 Pengaturan Instrumen HPLC... 28 4.2 Kurva Kalibrasi Larutan Klorpirifos Tanpa Ekstraksi... 29 4.3 Effervescence-LPME... 31 4.3.1 Hasil optimasi jenis pelarut organik... 32 4.3.2 Hasil optimasi volume larutan sampel... 33 4.3.3 Hasil optimasi penambahan NaCl sebagai ionic strength... 35 4.4 Kurva Kalibrasi Larutan Klorpirifos Dengan Ekstraksi... 37 4.5 Validasi Parameter Analitik... 39 4.5.1 Limit deteksi... 39 4.5.2 Recovery... 40 4.5.3 Koefisien variasi... 41 4.5.4 Enrichment factor... 42 4.6 Preparasi dan Penyimpanan Sampel... 43 4.7 Analisis Sampel... 44 4.8 Spiking dan Recovery Sampel... 45 BAB V KESIMPULAN... 47 DAFTAR PUSTAKA... 48 LAMPIRAN xi
DAFTAR TABEL Nomor Judul Tabel Halaman 2.1 Efek toksisitas senyawa organofosfat 13 4.1 Data kurva kalibrasi larutan klorpirifos tanpa ekstraksi effervescent-lpme 30 4.2 Data optimasi jenis pelarut organik 32 4.3 Data optimasi volume larutan sampel 34 4.4 Data optimasi penambahan garam 36 4.5 Data kurva kalibrasi larutan klorpirifos dengan ekstraksi effervescent-lpme 38 4.6 Data recovery 40 4.7 Data koefisien variasi 41 4.8 Data hasil perhitungan konsentrasi 45 4.9 Data spiking 46 xii
DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Gambar Halaman 2.1 Rumus struktur klorpirifos 14 2.2 Diagram HPLC 15 3.1 Skema ekstraksi effervescence-lpme 20 4.1 Kromatogram klorpirifos 29 4.2 Kurva kalibrasi larutan klorpirifos tanpa ekstraksi effervescence-lpme 30 4.3 Diagram optimasi jenis pelarut organik 32 4.4 Diagram optimasi volume larutan sampel 34 4.5 Diagram optimasi penambahan garam 36 4.6 Kurva kalibrasi larutan klorpirifos dengan ekstraksi effervescence-lpme 38 4.7 Kurva enrichment factor 42 4.8 Perbandingan kromatogram sampel dan hasil spiking 46 xiii
DAFTAR LAMPIRAN Nomor Judul Lampiran 1.1 Pembuatan larutan induk klorpirifos 1000 ppm 1.2 Pembuatan larutan kerja klorpirifos 100 ppm 1.3 Pembuatan larutan standar klorpirifos 10, 20, 30, 40, dan 50 ppm 2.1 Data pengukuran larutan standar klorpirifos tanpa ekstraksi 2.2 Perhitungan limit deteksi tanpa ekstraksi 2.3 Perhitungan standar deviasi, koefisien variasi dan recovery 3.1 Optimasi jenis pelarut organik 3.2 Optimasi volume larutan sampel 3.3 Optimasi pengaruh ionic strength 4.1 Data pengukuran larutan standar klorpirifos dengan ekstraksi 4.2 Pengukuran limit deteksi dengan ekstraksi 4.3 Perhitungan standar deviasi, koefisien variasi dan recovery dengan ekstraksi 4.4 Perhitungan enrichment factor 4.5 Perhitungan analisis sampel 4.6 Perhitungan Spiking dan recovery spiking 5 Gambar kromatogram HPLC xiv