ANALISIS SPESIASI

ANALISIS SPESIASIANALISIS SPESIASI

Kapsel KA_MJHKapsel KA_MJH 11


SIKLUS BIOGEOKIMIA

SPESIES ORGANOLOGAM

ANALISIS SPESIASI ANALISIS LOGAM TOTAL

KUALITATIF KUALITATIF & KUANTITATIF

-Kombinasi / tandem

-GC – FAAS - HPLC-HG-ICP/AES

-HPLC-FAAS - HPLC-FIA-ICP/AES

-HPLC-FIA-AAS - HPLC-ICP/MS

-HPLC-ICP/AES

(AAS)

-Isolasi- RMN, IR, XRD, MS, dsb

UNSUR LOGAM

ANALISIS SPESIASIANALISIS SPESIASI

Penentuan bentuk fisik-kimia setiap bentuk individu unsur Penentuan bentuk fisik-kimia setiap bentuk individu unsur yang bergabung bersama-sama membentuk suatu yang bergabung bersama-sama membentuk suatu konsentrasi total dalam sampelkonsentrasi total dalam sampel

TUJUANTUJUANMenjawab permasalahan:Menjawab permasalahan:- Lingkungan (ekotoksikologi)Lingkungan (ekotoksikologi)- KedokteranKedokteran- PertanianPertanian- MakananMakanan- dsbdsb


RAKSARAKSA


Siklus merkuriSiklus merkuri


SIKLUS BIOLOGI RAKSASIKLUS BIOLOGI RAKSA

UDARA

AIR

SEDIMEN

CH4 C2H6 Hgo

(CH3)2Hg

CH3Hg+

Hgo CH3Hg+ (CH3)2Hg

Hg22+ Hg2+ + Hgo

Bakteri

Bakteri

Bakteri

+

IKAN


MethylmercuryMethylmercury

Ditemukan pada ikan dan jaringan Ditemukan pada ikan dan jaringan hewan lainnya, methylmercury, hewan lainnya, methylmercury, juga disebut monomethylmercury, juga disebut monomethylmercury, adalah jenis yang paling terkenal. adalah jenis yang paling terkenal.

Methylmercury Methylmercury bersifat bersifat mobi mobill dan dan mudah diserap tetapi tidak mudah mudah diserap tetapi tidak mudah dibuang dari tubuhdibuang dari tubuh (terakumulasi), (terakumulasi), dapat menyebabkan ikan yang dapat menyebabkan ikan yang mempunyai lebih dari 1 juta kali mempunyai lebih dari 1 juta kali konsentrasi methylmercury lebih konsentrasi methylmercury lebih tinggi dari air tinggi dari air tempat hidupnyatempat hidupnya

Merkuri AnorganikMerkuri Anorganik Mercury amalgam gigi adalah sumber Mercury amalgam gigi adalah sumber

terbesar dari paparan merkuri terbesar dari paparan merkuri anorganik di ASanorganik di AS

Merkuri anorganik adalah istilah yang Merkuri anorganik adalah istilah yang digunakan untuk merujuk pada ion digunakan untuk merujuk pada ion merkuri (HgII). merkuri (HgII).

MerkuriMerkuri anorganik anorganik sangat beracun sangat beracun namun tidak sangat mobile. namun tidak sangat mobile.

Merkuri anorganik dalam sedimen, Merkuri anorganik dalam sedimen, tanah, dan tanah, dan sumber sumber makanan tidak makanan tidak masukmasuk dengan mudah ke dalam dengan mudah ke dalam jaringan. Namun, setelah dalam suatu jaringan. Namun, setelah dalam suatu jaringan, merkuri anorganik tidak jaringan, merkuri anorganik tidak dapat dengan mudah keluardapat dengan mudah keluar sehingga sehingga terakumulasi dalam jaringanterakumulasi dalam jaringan

EthylmercuryEthylmercury Ethylmercury dapat Ethylmercury dapat adaada dalam dalam

sedimen atau hidrokarbon sedimen atau hidrokarbon minyak bumi. minyak bumi.

Ethylmercury juga dikenal Ethylmercury juga dikenal sebagai komponen dari sebagai komponen dari beberapa pengawet vaksin. beberapa pengawet vaksin.

dapat bergerak dengan dapat bergerak dengan mudah ke dalam dan antar mudah ke dalam dan antar jaringan. Namun, jaringan. Namun, ethylmercury cenderung ethylmercury cenderung terurai menjadi merkuri terurai menjadi merkuri anorganik lebih cepat anorganik lebih cepat daripada metdaripada methyhyllmercurymercury..

ARSENARSEN


Latar belakangLatar belakang

SSenyawaenyawa arsen arsen organik secara ekstensif organik secara ekstensif ditambahkan ke pakanditambahkan ke pakan hewan (khususnya hewan (khususnya unggas dan babiunggas dan babi, , di Amerika Serikatdi Amerika Serikat)) untukuntuk meningkatkan tingkat pertumbuhan meningkatkan tingkat pertumbuhan dengan mengendalikan penyakit parasit.dengan mengendalikan penyakit parasit.

Kotoran unggas Kotoran unggas digunakan untuk pupuk digunakan untuk pupuk lahan pertanian.lahan pertanian.


Arsen AnorganikArsen Anorganik

AArsenit dan arsenate adalah non-mineral rsenit dan arsenate adalah non-mineral utama utama jenis arsen jenis arsen dalamdalamlingkungan.lingkungan.

AAdalah spesies dalah spesies mobilmobil paling umum dalam air, tanah, dan paling umum dalam air, tanah, dan sedimen.sedimen.As (III) dan As (V) yang As (III) dan As (V) yang ada di lingkungan berasal ada di lingkungan berasal dari sumber-dari sumber-sumber alamsumber alam (misalnya, aktivitas gunung berapi dan pelapukan (misalnya, aktivitas gunung berapi dan pelapukan mineral) dan dari mineral) dan dari aktivitas aktivitas antropogenikantropogenik (misalnya, peleburan (misalnya, peleburan bijih, pembakaran batubara, penurunan bijih, pembakaran batubara, penurunan pestisida pestisida organoarseniorganoarsenikk..

Senyawa ini sangat beracun bagi organisme, termasuk manusia.Senyawa ini sangat beracun bagi organisme, termasuk manusia.Arsenit, lebih larut air daripada arsenate, lebih mobile dan lebihArsenit, lebih larut air daripada arsenate, lebih mobile dan lebih banyak dijumpai pada organisme banyak dijumpai pada organisme


SIKLUS BIOLOGI ARSENSIKLUS BIOLOGI ARSEN

UDARA

AIR

SEDIMEN

As

CH3

CH3

O

OH

DMA

CH3

CH3OH As3-

CH3

CH3H As3-+

OH

O

As

CH3

OH

O

OH As+

OH

OH

O

OH As+

CH3

CH3

O

OH As+

DMAArsenat Arsenit

MMA

trimetilarsin dimetilarsin

JamurBakteri

Bakteri Bakteri Bakteri


Toksisitas spesies arsenikToksisitas spesies arsenik

RR33As(R=H, CHAs(R=H, CH33, Cl) > As(III) > (RAsO), Cl) > As(III) > (RAsO)n n > As(V) > > As(V) >

RRnnAsO(OH)AsO(OH)3-n3-n > R > R44AsAs++ > As > Asoo

Metode penentuan total arsenik tidak dapat menentukan Metode penentuan total arsenik tidak dapat menentukan tingkat toksisitas suatu perairan yang tercemar oleh arseniktingkat toksisitas suatu perairan yang tercemar oleh arsenik Metode analisis spesiasiMetode analisis spesiasi


Analisis Spesiasi Analisis Spesiasi

dengandengan

Teknik TandemTeknik Tandem


TANDEM / GABUNGAN / INTERFACETANDEM / GABUNGAN / INTERFACE

Penggabungan antara dua atau lebih teknik analisisPenggabungan antara dua atau lebih teknik analisis

Yang harus dijaga saat pengambilan contoh atau saat Yang harus dijaga saat pengambilan contoh atau saat preparasi contoh:preparasi contoh:- pergeseran kesetimbanganpergeseran kesetimbangan- degradasidegradasi- transformasitransformasi


KESULITANKESULITAN- Kompleksitas dan beragamnya media atau lingkungan Kompleksitas dan beragamnya media atau lingkungan

yang dipelajari,yang dipelajari,- Banyaknya jenis / ragam bentuk kimia suatu unsur Banyaknya jenis / ragam bentuk kimia suatu unsur

yang mungkin ditemukan secara bersama-sama dalam yang mungkin ditemukan secara bersama-sama dalam suatu contohsuatu contoh

- Konsentrasi yang sangaKonsentrasi yang sangatt rendah dari analit rendah dari analit


SPESIASI LOGAM DENGAN SPESIASI LOGAM DENGAN TANDEM KROMATOGRAFI-AASTANDEM KROMATOGRAFI-AAS

Kromatografi Kromatografi pemisahan spesies pemisahan spesies

AAS AAS detektor detektor

Mengapa?Mengapa?Detektor HPLC : UV, RI, IR, fluorescenceDetektor HPLC : UV, RI, IR, fluorescence

GCGC : FID, FCD, FPD, ECD : FID, FCD, FPD, ECD

kurang peka terhadap logamkurang peka terhadap logam

AAS AAS deteksi logam sangat peka deteksi logam sangat peka


PERALATANPERALATAN

Skema alat GC / HPLC pada umumnyaSkema alat GC / HPLC pada umumnya::

TandemTandem


2 5431

1 2 3 4

AAS

1 eluen

2 pompa

3 injektor

4 kolom

5 detektor

Contoh: Contoh: Pemisahan Arsen (III), Arsen (V), Pemisahan Arsen (III), Arsen (V),

Monometilarsen ( MMA) dan dimetilarsen (DMA)Monometilarsen ( MMA) dan dimetilarsen (DMA)

MetodaMetoda : Tandem HPLC – HVG AAS: Tandem HPLC – HVG AAS

Kolom HPLCKolom HPLC : Resin penukar anion kuat amina kuartener: Resin penukar anion kuat amina kuartener

EluenEluen : bufer fosfat, pH variasi: bufer fosfat, pH variasi

HVGAASHVGAAS : NaBH: NaBH44 0,7% dalam NaOH 2% dan HCl 0,7% dalam NaOH 2% dan HCl

aliran kontinu aliran kontinu


Spesiasi Arsenik dengan tandemSpesiasi Arsenik dengan tandemHPLC-AASHPLC-AAS


Pengaruh pHPengaruh pH

-

-

pH-pKa

pH-pKa

Alog = pH - pKa

HA

A =konsentrasi asam yang terionkan

HA =konsentrasi asamyangtidak terionkan

Derajat pengion bernilai

10α=

1+10

SpesiesSpesies pKapKa

As(III)As(III) pKa1pKa1

pKa2pKa2

pKa3pKa3

9,309,30

6,936,93

11,4011,40

MMAMMA pKa1pKa1

pKa2pKa2

3,603,60

8,208,20

DMADMA 6,206,20

As(V)As(V) 2,212,21


Pengaruh pHPengaruh pHpHpH KeteranganKeterangan

4,934,93 As(III) dan DMA tidak terpisahAs(III) dan DMA tidak terpisah

5,335,33 DMA sudah terpisah dari As(III)DMA sudah terpisah dari As(III)

6,006,00 As(III), DMA, MMA, As(V) terpisah dengan baikAs(III), DMA, MMA, As(V) terpisah dengan baik

6,456,45 DMA mulai bergabung dengan MMADMA mulai bergabung dengan MMA

6,946,94 DMA bergabung dengan MMADMA bergabung dengan MMA

7,937,93 DMA memisahkan diri dari MMADMA memisahkan diri dari MMA

8,868,86 DMA telah bergabung lagi dengan As(III)DMA telah bergabung lagi dengan As(III)


Buktikan dengan perhitungan !


Kromatogram pemisahan spesies arsenik dengan kolom penukar anion

1 As(III)

2 DMA

3 MMA

4 As(V)

Pengaruh pH eluen terhadap waktu retensiPengaruh pH eluen terhadap waktu retensi


Kurva kalibrasi DMA, As(III), MMA, dan As(V)Kurva kalibrasi DMA, As(III), MMA, dan As(V)


Spesiasi Senyawa Arsenik menggunakan Kromatografi cair Spesiasi Senyawa Arsenik menggunakan Kromatografi cair Kolom Penukar Anion dan Pasangan Ion Fasa TerbalikKolom Penukar Anion dan Pasangan Ion Fasa Terbalik


Pemisahan Enam Spesies ArsenikPemisahan Enam Spesies Arsenik


Tandem GC-FAASTandem GC-FAAS


Contoh:Contoh:Penentuan alkil timbal dalam gasolinePenentuan alkil timbal dalam gasoline

KolomKolom : 10% PEG 20M (Carbowax) pada : 10% PEG 20M (Carbowax) pada parosil C 100/200 mesh parosil C 100/200 mesh

Gas pembawa : hidrogenGas pembawa : hidrogen

AnalitAnalit : tetrametil-Pb, tetraetil-Pb,: tetrametil-Pb, tetraetil-Pb,

trietil-metil-Pb, dimetil-dietil-Pb,trietil-metil-Pb, dimetil-dietil-Pb,

metil-trietil-Pb, tetraetil-Pbmetil-trietil-Pb, tetraetil-Pb

Limit deteksiLimit deteksi : 200 ppb (20 ng dalam volume contoh : 200 ppb (20 ng dalam volume contoh 100 mL) 100 mL)


Keterbatasan teknik tandem GC-AASKeterbatasan teknik tandem GC-AAS

- Hanya untuk senyawa-senyawa volatil atau yang dapat Hanya untuk senyawa-senyawa volatil atau yang dapat divolatilisasidivolatilisasi

- Biasanya diperlukan derivatisasi prakolom Biasanya diperlukan derivatisasi prakolom reaksi reaksi derivatisasi terbatasderivatisasi terbatas

- Memungkinkan terjadinya degradasi senyawa-senyawa Memungkinkan terjadinya degradasi senyawa-senyawa teramobilteramobil

- Tidak banyak pilihan fasa mobil / fasa gerakTidak banyak pilihan fasa mobil / fasa gerak

teknik HPLC lebih banyak digunakan dan dikembangkanteknik HPLC lebih banyak digunakan dan dikembangkan


ANALISIS SPESIASI

Documents

Transcript of ANALISIS SPESIASI