PENENTUAN KADAR MERCURY DENGAN METODE SPEKTROMETRI SERAPAN ATOM UAP DINGIN

1. Prinsip.

Pada metode ini sering disebut sebagai metode pengukuran AAS tanpa nyala (flameless) atau lebih tepat dengan sebutan metode AAS uap dingin (cold vapor). Pada cara ini merkuri dari larutan ion diubah menjadi atom-atom merkuri tidak dengan cara dibakar dalam nyala, tetapi dengan cara direduksi dengan pereaksi kimia kemudian diaerasi. Uap yang terbentuk dialirkan dalam sel absorbsi yang dilewati oleh cahaya dari sinar lampu merkuri, sehingga terjadi absorbsi.

2. Peralatan :

Pada pengukuran ini , jika mungkin janganlah menggunakan peralatan gelas yang pernah digunakan untuk menampung larutan Hg yang kadarnya tinggi , misalnya pada pengukuran COD (Chemical Oksigen Demand), Total Nitrogen Kyeldahl dan analysis Klorida.

1. 1. Atomic absorbtion spectrometer dilengkapi dengan lampu Hg.

   2. Sel absorbsi, sebuah pipa gelas atau plastik yang diameternya  2,5 cm dan panjangnya 11,4 sampai dengan 15 cm. Sel ini diujungnya ditutup dengan kaca kwarsa dan diberi saluran keluar -masuk dengan diameter 6,4 mm dan berjarak 1,3 cm dari ujung-ujungnya.

   3. Pompa udara, jenis “peristaltic” dilengkapi dengan pengatur aliran dan Flowmeter yang dapat disetel hingga kecepatan aliran udara 2 L/menit.

   4. Labu reaksi, ukuran 250 mL dilengkapi dengan tutup dan ada saluran keluar masuk (lihat gambar).

   5. Tabung pengering, ukuran diameter  18 mm dan panjangnya 150 mm dapat diisi  20 gram Mg(ClO₄)₂ atau CaCl₂.

   6. Pipet, 0,5 mL, 1,0 mL, 2,0 mL dan 5 mL.

   7. Labu volumetrik 100 mL sebanyak 10 buah.

3. Reagent :

1. 1. Air bebas mineral

   2. Larutan baku mercury, larutkan 0,1354 gram mercury klorida (HgCl₂) dalam 70 mL air bebas mineral, tambahkan 1 mL asam nitrat pekat (HNO₃) dan encerkan dengan air bebas mineral hingga volume tepat 100 mL. Kadar larutan ini 1.00 mL = 1.00 mg Hg.

   3. Larutan standar mercury, siapkan seri larutan standar mercury dengan daerah konsentrasi antara 0  5 g/L dalam labu ukur 100 mL dengan cara mengencerkan larutan baku mercury dengan air bebas mineral yang telah ditambahkan asam nitrat pekat yang kadarnya 10 mL HNO₃ pekat/ L air. Larutan standar ini harus disiapkan setiap akan melakukan pengukuran.

   4. HNO₃ pekat.

   5. Larutan kalium permanganat, larutkan 50 gram KMnO₄ dalam air hingga volume 1 liter.

   6. Larutan kalium persulfat, larutkan 50 gram K₂S₂O₈ dalam air hingga volume 1 liter.

   7. Larutan Natrium klorida  hidroksilamin sulfat, larutkan 120 g NaCl dan 120 g (NH₂OH)₂. H₂SO₄ dalam air hingga volumenya 1 liter. Jika tidak ada hidroksilamin sulfat dapat diganti dengan larutan 10% larutan hidroksilamin hidroklorida.

   8. Larutan ion Stano (Sn^2), yang kadarnya  7,0 gram Sn^2/100 mL Larutan ini berbentuk suspensi, jika akan digunakan sebaiknya dikocok dulu. 100 mL larutan ini cukup untuk menganalisis 20 sampel

      1. Jika digunakan stano klorida timbang 10 gram SnCl₂ dan larutkan dengan 20 mL HCl pekat kemudian encerkan dengan air hingga volumenya 100 mL.

      2. Jika digunakan stano sulfat timbang 11 gram SnSO₄ larutkan dalam 7 mL asam sulfat pekat (H₂SO₄) kemudian encerkan dengan air hingga volume 100 mL..

   9. Asam sulfat pekat (H₂SO₄).

4. Carakerja :

1. 1. Operasikan instrumen.

      1. Pasanglah peralatan seperti pada gambar (lihat Gambar 1).

      2. Nyalakan alat spektrometer dan atur panjang gelombang pada 253,7 nm.

      3. Nyalakan rekorder.

      4. Nyalakan pompa udara, atur aliran sebesar 2 mL/ menit dan yakinkan tidak ada sistem yang bocor pada peralatan tersebut.

Gambar 1. Skema peralatan AAS uap dingin

1. 2. Pembuatan larutan untuk kurva kalibrasi.

      1. Pindahkan 100 mL larutan standar Hg yang kadarnya 1,0 ; 2,0 ; 5,0 g Hg/L dan sebuah larutan blanko berupa air bebas mineral sebanyak 100 mL masing-masing ke dalam sebuah labu erlenmeyer 250 mL.

      2. Tambahkan 5 mL H₂SO₄ pekat dan 2,5 mL HNO₃ pekat.

      3. Tambahkan 15 mL larutan KMnO₄ dan diamkan selama 15 menit.

      4. Tambahkan 8 mL larutan K₂S₂O₈ , kemudian panaskan selama 2 jam diatas penangas air pada suhu 95 ^oC. Kemudian dinginkan hingga temperatur kamar.

1. 3. Pembuatan kurva kalibrasi.

      1. Ambil salah satu larutan yang telah diperlakukan seperti pada carakerja no 2 diatas, pindahkan secara kuantitatif pada labu reaksi, dan tambahkan larutan NaClHidroksilamin sulfat atau hidroksilamin hidroklorida hingga warna kalium permanganat tepat hilang, lebih kurang diperlukan 5 mL.

      2. Tambahkan 5 mL larutan SnCl₂ atau SnSO₄ dan segera tutuplah labu reaksi, kemudian nyalakan pompa udara, maka uap Hg yang terbentuk akan terbawa aliran udara dan masuk ke dalam sel absorbsi. Absorbans akan naik dengan cepat dalam beberapa detik, jika absorbans telah kembali keposisi semula pompa udara dapat dimatikan.

      3. Lakukan hal yang sama seperti carakerja 3.a dan 3.b untuk larutan standar yang lain. Dan buatlah kurva antara tinggi atau luas puncak terhadap kadar (g Hg) dari masing-masing larutan standar.

1. 4. Analisis sampel.

      1. Untuk sampel air atau air limbah. Pindahkan 100 mL sampel atau sejumlah sampel yang mengandung kira-kira 5,0 g Hg/L dan encerkan menjadi 100 mL dalam sebuah erlenmeyer dan lakukan seperti carakerja no 2 dan 3.

      2. Untuk sample yang berupa padatan timbang sampel sebanyak 1 gram atau sejumlah sampel yang mengandung kira-kira 5,0 g Hg/L pindahkan dalam sebuah erlenmeyer. dan lakukan seperti carakerja no 2 dan 3, tetapi sebelum perlakuan carakerja no.3 dilakukan tambahkan terlebih dahulu dengan 3 mL H₂O₂.

5. Perhitungan.

Hitunglah tinggi puncak atau luas puncak absorbans yang terbentuk pada masing-masing larutan standart dan sampel, kemudian buatlah kurva kalibrasinya antara tinggi puncak atau luas puncak absorbans dari larutan standart terhadap konsentrasinya. Kemudian plotkan tinggi puncak atau luas puncak absorbans larutan sampel.

6. Ketepatan dan ketelitian.

Pada tabel dibawah ini diberikan hasil interkorelasi laboratorium untuk metode ini.

Bentuk sampel	Kons g/L	SD g/L	Relatif SD %	Relatif kesalahan %	Jumlah peserta
Anorganik	0,34	0,077	22,6	21,0	23
Anorganik	4,2	0,56	13,3	14,4	21
Organik	4,2	0,36	8,6	8,4	21

7. Referensi :

1. American Public Health Association. Standard methods for the examination of water and wastewater 18 th Edition 1992.

2. Sawyer, Donald. T. Chemistry experiment for instrumental methods . Copyrights 1984 by John Wiley & Sons.