KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2006digilib.batan.go.id/e-prosiding/File...
Transcript of KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2006digilib.batan.go.id/e-prosiding/File...
KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2006 ISBN. 978-979-99141-2-5
UJI AKURASIHASIL ANALISIS U DENGAN FLUORIMETER JARREL ASH
TIPE ATS G-M 30116 PADA CONTOH CRM
(PPGN/03/P 108/2006)
Oleh : Tyas Djuhariningrum, Suprapto, Kaswadi,
ABSTRAK
UJI AKURASI HASIL ANALISIS U DENGAN FLUOROMETER JARRELASH TIPE ATS G-M 30116 PAD A CONTOH CRM. Fluorimeter Jarrel Ash type ATS G-·M 30116 merupakan alat analisis dengan spesifikasi U sampai ppt, alat tersebut dalamkondisi barn dan belum pemah digunakan uji analisis. Pengujian terhadap hasil analisis perludilakukan disamping alat barn, standar dan contoh memerlukan preparasi kimia. Uji cobadilakukan pada contoh berupa CRM sebanyak 5 contoh. Tulisan ini bertujuan mengetahuikeakuratan hasil analisis U dengan alat Fluorometer Jarrel Ash tipe 30116 .. Metodapengujian keakuratan hasil analisis dengan menggunakan t student dan kesalahan relatif.Apabila hasil analisis akurat dengan penyimpangan rendah ( hasil analisis mendekati contohCRM) maka alat Fluorometer dalam kondisi baik dan apabila hasil analisis mempunyaipenyimpangan besar perlu dikaji, di evaluasi penyebab penyimpangan tersebut. Berdasarkanhasil pengujian dengan t student dan kesalahan relatief pada contoh Agv-l, S-7, 8-8, S-12tidak terdapat perbedaan yang signifikan dengan CRM 1 mendekati CRM dengan tingkatkepercayaan 99%, sedangkan pada pengujian kesalahan relatif diperoleh deviasi relatif2,66%-6,45% maka keakuratan hasil analisis >90%. Pada contoh G-2 terdapat perbedaanyang signifikan dengan CRM sehingga penyimpangan besar akibat contoh dalam kondisitidak baik. Dari kedua hasil pengujian yang identik terbukti bahwa alat Fluorometer JarrelAsh dan standar dalam kondisi baik sehingga layak digunakan dalam analisis U.
Kata kunci : Uji akurasi, fluorimeter Jarel Ash
ABSTRACT
THE EXAMINATION ON U ANAL YSIS RESULT ACCURACY IN CRM BYATS G-M 30116 FLUOROMETER JARREL ASH. The ATS G-M 30116 Fluorimeter
Jarrel Ash is an instrument analysis ofU to ppt specification, it's a new condition and neverbe used for analysis test. The examination of analysis result need to be executed beside newinstrument beside standart and samples need chemical preparation. The test of analysis isdone at five CRM of samples. This paper aim to know accuracy of analysis result by typeATS G-M 30116 fluorometer jarrel ash. The methods of examination of analysis result with tstudent and relatief deviation. If the analysis result accurate with the low deviation (analysisresult is near by CRM) so the fluorometer instrument is the good condition and if theanalysis result has a wide deviation, so we have to need evaluation, and development anexamination the reason behind this. Base on the examination result with t student for samples
1 PUSATPENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLffi-BATAN
KUMPULAN LAPORAN BASIL PENELITIAN TABUN 2006 ISBN. 978-979-99141-2-5
Agv-l, 8-7, 8-8,8-12 are near by CRM with confident level for about 99%, and the resultexamination of deviation relatief can be received 2,66 %-6,45%, so the accuracy analysisresult is > 90%. For the samples, there is a significant gap between G-2 and CRM so the widedeviation caused by it isn't in a good condition. From both of examination are similar beproved that AT8 30116 G-M Fluorometer Jarrel Ash and standart are good condition so thatits feasible to be used uranium. analysis.
Key word: Accuration examination, larel Ash Fluorimeter
PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN 2
KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2006
PENDAHULUAN
ISBN. 978-979-99141-2-5
Latar Belakang.
Tulisan ini merupakan realisasi Usulan Penelitian NO. Kode: PPGN / Eks / P / 8 /
2006. Fluorometer adalah alat analisis dengan spesifikasi U sampai ppt, alat tersebut dalam
kondisi baru dan belum pemah digunakan uji analisis, sedangkan contoh dan standar
memerlukan preparasi kimia yang mengalami perubahan reaksi kimia. Oleh karena itu perlu
dilakukan uji coba pada analisis U pada 5 contoh CRM[4] , sehingga dapat diketahui
penyimpangan / kesalahan hasil analisis dapat disebabkan metoda, operator, dan peralatan /
instrumen. Cara pengujian terhadap keakuratan hasil analisis dengan menggunakan uji
signifikans t student dan kesalahan relatif. Kesalahan analisis di laboratorium dapat
dibedakan : kesalahan tertentu / certainty error ( lebih mudah diprediksi) dan kesalahan tidak
tertentu / uncertainty error (sui it diprediksi )[4,6].Kesalahan tertentu diantaranya kalibrasi alat
dan standar, alat timbang yang tidak stabil, pemipetan. Kesalahan tidak tentu meliputi
pelarutan, ekstraksi, peleburan, pengaruh unsur matriks, zat higroskopis. Apabila hasil
analisis mempunyai penyimpangan rendah <10% maka tingkat akurasi tinggi ( hasil analisis
mendekati contoh CRM) berarti data analisis akurat yang meliputi alat Fluorimeter dalam
kondisi baik dan apabila hasil analisis mempunyai penyimpangan / kesalahan besar maka
dilakukan evaluasi, dikaji, dan dikembangkan penyebab penyimpangan tersebut. Akibat
diketahui besarnya penyimpangan hasil analisis, maka data analisis dapat diketahui yang
meliputi : kondisi alat fluorometer (equipment), sumber daya manusia (human resources) ,
dan kondisi standar (materiels).
Tujuan
Pengujian hasil analisis U dengan CRM bertujuan untuk mengetahui keakuratan hasil
analisis dan kondisi alat Fluorometer Jarrel Ash tipe ATS 30116.
TEORI
Langkah-Iangkah dalam suatu analisis adalah[4,6]:
1. Sampling.
2. Mengubah zat menjadi zat yang siap analisis.
3 PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN
KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2006
3. Pengukuran
4. Perhitungan dan penafsiran
ISBN. 978-979-99141-2-5
Biasanya dalam analisis unsur dengan instrumen hanya menggunakan langkah 3 dan 4
langkah 1dan 2 tidak dilakukan. Dalam analisis U ke empat langkah tersebut digunakan.
Kesalahan/penyimpangan dalam analisis U dapat dibedakan atas:
Kesalahan tertentu (certainty error) yang mudah diprediksi
Sumber daya manusia (penggunaanjuklak danjuknis)
Instrumen ( kalibrasi alat ).
Kesalahan tak tentu (uncertainty error) yang sui it diprediksi
Metoda fluorometri dalam analisis U pada contoh dan standar memerlukan perlakuan khusus
pelarutan, ekstraksi dan peleburan sehingga kesalahan /penyimpangan yang terjadi sulit
diprediksi. Kesalahan/penyimpangan dalam analisis dapat diketahui dengan uji terhadap
Certificate Referent Materiel menggunakan t student. Pendekatan secara statistik terhadap
permasalahan dapat digunakan hipotesa nol untuk tingkat kepercayaan 95% dan 99%. Jika t
perhitungan <t tabel hipotesa nol benar harga rata-rata dari 2 cara /metoda identik. Apabila t
perhitungan > t tabel hipotesa nol tidak benar harga rata-rata dari 2 cara/metoda berbeda.
Fluorometri adalah metoda analisis U yang didasarkan pengukuran intensitas
fluorisensi standar dan contoh. Konsentrasi U dalam contoh dapat ditentukan berdasarkan
interpolasi kurva linier kalibrasi standar hubungan intensitas fluoresensi dengan konsentrasi
dalam ppm sampai dengan ppt. Fluorisensi adalah energi yang dipancarkan kembali setelah
atom menyerap sumber sinar. Atom menyerap energi sumber terjadi eksitasi pada saat ke
ground state dengan melepaskan energi radiasi yang disebut fluoresensi dengan kecepatan
cahaya 10 -8 - 10 -4 detik . Faktor-faktor yang mempengaruhi kurva linier adalah redaman diri
dan serapan diri. Kedua faktor tersebut merupakan hasil tumbukan molekul-molekul
terekitasi. Redaman diri meningkat dengan naiknya konsentrasi unsur matriks , sedangkan
serapan diri teIjadi jika panjang gelombang emisi tumpang tindih sehingga mengurangi
besamya fluoresensi [1,5].
PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN 4
KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2006 ISBN. 978-979-99141-2-5
Faktor-faktor penting berhubungan dengan Fluorometri:
A. Fluorometer terdiri dari 4 bagian penting :
1. Sumber energi radiasi (UV)
2. Tempat contoh
3. Sepasang monokromator ( sepasang filter)
4. Detektor
1. Sumber energi radiasi
Sumber energi radiasi yang digunakan adalah sinar ultra violet (UV) yang berupa
spektrum-spektrum yang kontinu dihasilkan oleh lampu busur ksenon diatas
jangkauan sekitar 250 - 600 nm dengan intensitas puncak 470 nm.
2. Tempat Contoh
Tempat contoh berfungsi untuk menempatkan contoh /standar berupa fluks untuk
ditentukan intensitas fluoresensinya. Tempat contoh berbentuk silinder lingkaran
berupa pinggan platina agar diperoleh hasil yang akurat maka tempat contoh harus
selalu bersih dalam penyimpanannya.
3. Sepasang monokromator / filter.
Pada alat fluorometer terdapat 2 filter yang masing-masing mempunyai fungsi
sebagai berikut:
- Filter primer berfungsi untuk memilih spektrum dengan panjang gelombang (I-)
tertentu.
- Filter sekunder berfungsi untuk memilih spektrum dengan pancaran fluoresensi
maXImum.
Alat yang digunakan sepasang filter disebut fluorometer, jika komponen alat ini
diganti sepasang monokromator maka disebut spektrofluorometer.
4. Detektor
Detektor yang digunakan adalah jenis photo multi flier tube (PMT) yang berguna
untuk mengubah energi radiasi menjadi energi listrik. Sinyal listrik tersebut
diperkuat dan ditampilkan pada layar baca.
5 PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN
KUMPULAN LAPORAN BASIL PENELITIAN TABUN 2006 ISBN. 978-979-99141-2-5
2 U02 (N03)2 + 3 H2 + NO + N02
U02 (N03)2 + H20
Detektor dipasang membentuk sudut 900 dengan arah sumber energi eksitasi karena:
Cahaya diemisikan sarna besar pada semua arah maka energi radiasi emisi dapat
ditentukan.
Pada sudut < 90 0 maka peka untuk larutan -larutan dengan konsentrasi tinggi.
Pada sudut > 90 0 maka ada kemungkinan tercarnpur dengan sumber cahaya
radiasi eksitasi.
Sudut yang digunakan analisis U adalah 90 0
B. Metoda Fluorometri
Metoda Fluorometri berdasarkan pengukuran intensitas fluoresensi U dengan sumber
radiasi ultra violet, intensitas fluoresensi sebanding dengan konsentrasi U dalarn contoh.
Fluorometri digunakan untuk analisis U pada konsentrasi rendah ppm-ppt yang
mempunyai sensitivitas tinggi 1000-10000 x dibandingkan metoda spektrofotometri [2].
Penentuan Uranium secara Fluorometri
Pelarutan
Bahan kimia yang digunakan untuk pelarutan terdiri dari campuran sam nitrat (
HN03), asarn fluorida (HF) dan asam percWorat (HCl04).
1. Asam nitrat ( HN03pJ
HN03 pekat dapat digunakan sebagai pelarut kuat dibandingkan H2S04 dapat
mengoksidasi U02 valensi IV menjadi VI berupa larutan uranil nitrat yang mudah
larut dalam air untuk menganalisis U total. Sedangkan H N03 2,5 N digunakan untuk
melarutkan U mobil (U yang bervalensi VI).
Reaksi pelarutan dengan HN03
U02 + 6 HN03 . m _
U03 + 2 H N03 -------------------
2. Asam Fluorida ( HF ) [I]
Asam fluoride dapat digunakan untuk melarutkan bijih U yang sukar larut yaitu U
terbungkus oleh silica ( coating ) dan paduan logam uranium-zirkon peran HF
sebagai penghancur dan pemisah U
PUSA T PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BA T AN 6
KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELlTIAN TAHUN 2006
Reaksi pelarutan dengan HF
lJ()2 -r 4 HF ------------------------- lJF4
ISBN. 978-979-99141-2-5
7
3. Asam perchlorat ( HCl04) [I]
lJranium dapat larut dengan cepat dengan HCl04. Asam perchlorat ini berfungsi
untuk mempercepat pelarutan lJ bersama-sama HN()3 dan HF dapat terlarutkan
sampai 70%. Campuran pereaksi ini untuk melarutkan mineral uranium primer
maupun mineral uranium sekunder.
- Pemisahan
lJranium setelah proses pelarutan dilakukan pemisahan dari unsur matriks (unsur
pengganggu). Ada beberapa cara untuk memisahkan lJ yaitu pengendapan, resin penukar
ion, khromatografi, kopresipitasi, ekstraksi pelarut. Pada pemisahan uranium yang paling
mudah dan efisien adalah ekstraksi pelarut dengan menggunakan larutan organik TOPO
( Tri-n-()ktil Phospin ()ksid ) dalam cycloheksanon. T()PO dalam cyclo hexanon (C6H6)
dengan asam nitrat (HN()3), asam askorbat (C6Hg06) 5% ,asam fluorida (NaF) 2%, lJ
terekstrak bersama dengan logam-logam Au, Bi (III), unsur tanah jarang, Mo(VI), Sb,
Sn, Th, Zr(IV), V(V) dapat menyebabkan penurunan hasil ekstraksi. Guna meningkatkan
efisiensi ekstraksi dengan penambahan asam askorbat dapat mengikat Se, V, Fe dalam
rase anorganik dan mereduksi Fe(III) menjadi Fe(II) sehingga Fe tidak terekstrak,
sedangkan fluorida membentuk kompleks yang stabil dengan logam-Iogam Au, Bi, Mo,
Sb, Sn, Zr, Th, unsur tanah jarang jadi tidak terekstrak sehingga lJ terekstrak dengan
sedikit kandungan logam dalam rase organik.
Reaksi kimia pada proses ekstraksi :
lJOl+ -r 2 N03- -r 2 R3PO -------------------- lJ02 (N03h (OPR3h
- Peleburan
Peleburan digunakan dalam analisis fluorometri uranium ada 3 cara :
1. Pelebur NaF
NaF sebagai pelebur dapat memberikan kepekaan dan kemumian tinggi tanpa
dipengaruhi unsur-unsur sebagai peredam fluoresensi (quenching). Garam NaF sebagai
PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN
KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2006 ISBN. 978-979-99141-2-5
pelebur mempunyai kesulitan ; suhu peleburan tinggi mencapai 1000 °c, waktu lama,
pelebur sulit dilepas, cawan platina meleleh [2,3].
2. Pelebur campuran NaF-Na2C03-K2C03
Pelebur NaF-Na2C03-K2C03 dengan perbandingan komposisi 45,5% Na2C03, 45,5%
K2C03 dan 9% NaF lebih baik dibandingkan dengan pelebur NaF. Kelebihan pelebur
campuran ini suhu peleburan rendah 650°C, hasilleburan dapat dilepas, cawan Pt tidak
meleleh, tetapi mempunyai kelemahan yaitu terjadi peredaman akibat pengaruh unsur
unsur sehingga dapat menurunkan intensitas fluoresensi, dan hasil peleburan bersifat
higroskopis. Kelemahan hasil peleburan bersifat higroskopis dapat diatasi dengan
menyimpan dalam eksikator. [2,3]
3. Pelebur campuran NaF dan LiF[5]
Peleburan dengan menggunakan campuran flux NaF dan LiF dengan perbandingan
98% NaF dan 2% LiF.Keringkan pellet selama 30 detik panas rendah dan kemudian
panaskan pada suhu tinggi 950-1050 °c. Nyala diputar suhu rendah selama 30 detik.
Selanjutnya pelebur meleleh pada suhu 950°C dinginkan selama 15 menit sebelum
dilakukan pengukuran fluoresensi.
C. Faktor-faktor yang mempengaruhi hasil analisis uranium [1,2,5]:
Pengaruh unsur-unsur pengotor dapat menyebabkan mempertinggi dan peredam
fluoresensi sehingga terjadi kesalahan terhadap hasil analisis. Redaman fluoresensi
diakibatkan oleh pengotor hasil peleburan. Unsur-unsur yang dapat menyebabkan
redaman fluoresensi :
Unsur peredam kuat: Ce, Mn, Co, Ni, Ag, La, Pt, Au, Pb, Cr, Nd dengan
konsentrasi 1- 10 Ilg dapat meredamkan uranium sebasar 10 % atau lebih.
Unsur peredam sedang : Fe, Cu, Zn, Sn, Th dengan konsentrasi 10-50 Ilg dapat
meredamkan uranium sebesar 10 %.
PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN 8
KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITlAN TAHUN 2006 ISBN. 978-979-99141-2-5
Metoda yang digunakan untuk mengurangi pengaruh unsur-unsur yang dapat
mengakibatkan redaman sehingga menyebabkan kesalahan pada hasil analisis adalah:
- Metoda ekstraksi pelarut
Metoda ekstraksi adalah proses pemisahan satu unsur/lebih dengan pelarut organik
maka akan terjadi 2 fase yaitu : fase organik (terekstrak) dan fase anorganik (impuritis)
- Metoda pengenceran
Metoda pengenceran yang digunakan apabila kadar V tinggi
- Metoda kromatografi
Metoda kromatografi metoda dengan menggunakan 2 fase yaitu fase organik dan fase
anorganik.
Metoda ekstraksi pelarut metoda yang paling tepat dan efisien untuk mengurangi
unsur- unsur pengganggu. Ekstraksi pelarut dapat digunakan Tapa dalam cyclo
hexanon.
BAHAN DAN PERALA TAN
BAHAN
5 contoh CRM
Asam Nitrat ( HN03)
Asam per Chlorat ( HCl04)
Asam Fluorida (HF)
Cyclo Hexanon (C6H6)
Asam Ascorbit (C6Hg06)
Tapa
Natrium Fluorida ( NaF)
Uranyl Nitrat (V02 (N03h 6H20) standar
PERALA TAN
Alat timbangan
Furnace
9 PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN
KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2006
1 Unit AAS
1 Unit Komputer
1 Unit Fluorometer Jarre! Ash Tipe ATS 30116
METODA DAN TAT A KERJA
METODA
Uji keakuratan hasil analisis ditentukan dengan 2 cara :
l.Uji tingkat akurasi (TA) hasil berdasarkan Kesalahan Relatief
_ Ccrm-CFL 0D - ---- xl 00 YO 2)
Ccrm
TA = (100 - D)% --------------- 3)
Dimana :
D = Kesalahan relafif / penyimpanga hasil analisis
CCRM= Konsentrasi U dalam contoh CRM
CFt = Konsentrasi U hasil analisis
TA = Tingkat akurasi hasil analisis U
2.Uji tingkat akurasi hasil berdasarkan t Student
ISBN. 978-979-99141-2-5
s= (Xl - X)2 + (x2 - X)2 + .....( xn - X)2
(n - 1)-------- 4)
x ±Is
......;;;- 5)
S = Standar deviasi
f.1 = Konsentrasi U dalam CRM
x = Konsentrasi U rata hasl analisis
n = Jumlah pengamatan
t = Pengujian hipotesa data
PUSA T PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BA T AN 10
KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2006 ISBN. 978-979-99141-2-5
Hipotesa nol hanya berlaku pada tingkat kepercayaan 95% dan 99%, data hasil analisis
identik dengan CRM.
Uji t student terhadap kebenaran hipotesa nol, dapat dibandingkan sebagai berikut :
Jika t perhitungan < t tabel---- hipotesa nol benar, tidak ada perbedaan yang
signifikans.
Jika t perhitungan > t tabel---- hipotesa nol tidak benar, ada perbedaan yang
signifikans.
Tata Kerja
1. Preparasi phisik
5 contoh dipanaskan selama 2 jam, dinginkan kemudian disimpan dalam eksikator.
2. Preparasi kimia
a. Penimbangan dan Pelarutan
Timbang I gr contoh masukkan pada teflon
Contoh larutkan dengan 10 ml HN03, 10 ml HCI04, 30 ml HF.
Panaskan pada suhu 250°C hingga kering
Tambahkan 5 ml HN03 panaskan hingga kering
Larutkan dengan HN03 2,5 N dalam labu ukur 50 ml.
b. Ekstraksi
Hasil pelarutan dipipet 25 ml ditambah 1 ml asam ascorbart 10%, 1 ml NaF 6%
Ditambah TOPO 0,05 M 2 ml dikocok selama 1 menit dan terdapat 2 fase
fase organik dan anorganik.
Fase organik dipipet sebanyak 400 microliter masukkan pada cawan Pt
panaskan hingga kering .
c. Peleburan
- Flux dibuat dari K2C0345,5 %, Na2C03 45,5%, NaF 9% (perbandingan 5:5: 1)
- Cawan Pt hasil pemanasan ditambah flux 350 mgr
- Panaskan dengan furnace selama 10 menit
- Hasilleburan letakkan pada rak dan simpan kedalam eksikator.
11 PUSA T PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BA T AN
KUMPULAN LAPORAN BASIL PENELlTIAN TABUN 2006 ISBN. 978-979-99141-2-5
3 Pengukuran
Alat fluorometer posisi on untuk pemanasan selama 10 menit.
Aspirasikan blanko pembacaan 0,00
Aspirasikan standar 1ppm, 2ppm, 5ppm, 10ppm.
Buat kurva kalibrasi standar (kurva linier)
Aspirasikan contoh dan catat intensitas fluoresensi
Konsentrasi U contoh dapat ditentukan.
4. Konsentrasi U hasil analisis dibandingkan dengan konsentrasi U dalam CRM
5 Uji tingkat akurasi hasil analisis berdasarkan kesalahan relatif
6 Uji tingkat akurasi dan deviasi standar hasil analisis dengan t student.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Tabel 1: Hubungan konsentrasi U dan intensitas fluorosensi standar
KonsentrasiU(ppm)
012510X
lntensitas
Fluorometer09,9620,12.50,02100
y
PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN 12
KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2006
Tabel2 : Hasil analisis U dalam contoh CRM
ISBN. 978-979-99141-2-5
Agv-1G-2S-7S-8S-12
NoX103
X.103X.102IFIF X(ppm)IFX(ppm)IF(ppm) (ppm)IF(ppm)
1
17,681,7730,613,0646,724,67212,721,2718,950,895
2
15,471,5529,202,9250,55,04515,411,43912,681,268
3
20,342,0341,424,4151,205,12012,031,20211,431,143
4
19,911,9914,801,4846,624,66213,601,35913,61,360
5
18,101,8119,121,9151,635,16315,391,53816,11,610
X=1,83
X=2,70X=4,930X=1,343X=1,345
IF = Intensitas fluoresensi (hasil pembacaan alat)X = Konsentrasi U dalam contoh ( hasil perhitungan )
Pembahasan
Tabel 1 dapat dibuat kurva kalibrasi standar yang berupa persamaan kurva linier ( gambar 1).
Jika kurva linier tersebut dengan koefisien korelasi 1 standar dalam kondisi baik.
Persamaan kurva kalibrasi standar :
Y = Intensitas fluoresensi standarX = Konsentrasi U dalam standar
a = slope (konstan)b = intersept (konstan)
Y=aX + b
120
10080604020I/'
o I0
24681012
Grafik 2: Kurva linier hubungan Intensitas Fluorosensi dan konsentrasi U standar
Berdasarkan kurva kalibrasi standar : Y = 10,005 X - 0,008 ---------------------1)
13 PUSA T PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BA T AN
KUMPULAN LAPORAN BASIL PENELITIAN TABUN 2006 ISBN. 978-979-99141-2-5
Perhitungan
Hasil konsentrasi U contoh diperoleh interpolasi kurva kalibrasi standar (Tabel 3)
Tabel 3 : Hasil analisis konsentrasi U berdasarkan interpolasi kurva kalibrasi standar
U CRM U Hasil analisisNo
Jenis contoh(ppm)IFfpX( ppm)1
AGV-l 1,8818,.311,832
G-22,002712,703
S-7527049,32100049304
S-8140013,4310001343
5
S-12 14013,45100134,5I
IF = Intensitas fluorosensi
fp = faktor pengenceranX = konsentrasi U dalam contoh
Uji tingkat akurasi hasil ana1isis dapat ditentukan dengan 2 cara :
I Uji tingkat akurasi hasil analisis berdasarkan kesalahan relatif / deviasi rata-rata relatif :
D = Carn - CFL x 100% 2)Ccrrn
TA = (l 00 - D)% --------------- 3)
Tabel4. Penentuan tingkat akurasi hasil analisis unsur U terhadap kesalahan relatif
Konsentrasi U (ppm )Metoda Fluorometri (%)
No.
Jenis contoh MetodaKesalahanTingkat Akurasi
CRM FluorometriRelatif
(D)
(TA)
1
AGV-1 1,881,832,6697,342
G-22,002,7035653
S-7527049306,4593,554
S-8140013434,0795,935
S-12 140134,533,9096,10
PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN 14
KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2006
II. Uji tingkat akurasi hasil analisis dengan distribusi student (t)
Uji tingkat akurasi hasil analisis dengan t student
s ~~(XI
ISBN. 978-979-99141-2-5
f..l x ±Is
~--------------- 5)
1. Uji t student tingkat kepercayaan 99% pada contoh Agv-l
s = ~(XI
- x) 2 + (x 2 _ ~) 2 + .....((n-I)
= (0,0036) + (0,0441 ) + (0,0256) + (0,0784) + (0,0009)
(5 - 1)
0.195
15
t=(x-f.1).J; s
= (1,.83-1,.88) .J5 = 0,.573 (perhitungan)0.195
Hipotesa nol untuk tingkat kepercayaan 99%
Jika t perhitungan < t tabel hipotesa nol benar harga 2 cara / metoda antara hasil
analisis dan CRM tidak berbeda ( identik )
Tingkat Kepercayaan 99% t student (Tabel 2.6) jumlah pengamatan sedikit ( n <
10)[4] t tabel 2.6-----t= 0,843,. t perhitungan = 0,573
t perhitungan < t tabel ----------- Hasil analisis tidak berbeda secara
signifikans dengan CRM
PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN
KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2006
2. Uji t student tingkat kepercayaan 99% pada contoh 0-2
ISBN. 978-979-99141-2-5
s= (x) - X)2 + (x2 - X)2 + .....( xn - X)2
(n - 1)
(0,1296) + (0,0484) + (2,074) + (1,488) + (0,64)
(5 -1)
= 1,046
t = (x - f.1) -J;;s
15= (2,7 - 2,0) -- = 1,496 (perhitungan)
1.046
Tingkat kepercayaan 99 % ----- t = 0.843. ( table 2.6[4]) t student
t perhitungan 1,496 > 0,843 -------Hipotesa nol tidak benar hasil analisis terjadi
perbedaan yang signifikans dengan CRM.
3. Uji tingkat kepercayaan hasil analisis pada contoh 8-7
s= (x) - X)2 + (x2 - X)2 + .....( xn - X)2
(n -1)
(86,49) + (829,44) + (136,89) + (576) + (5371,89)
(5 -1)
16
= 41,838
t=(x-f.1).); s
= ( 126 - 140) v'5 = 0,748 (perhitungan)
41,838
Tabel2.6[4] t student tingkat kepercayaan 99 % ------ t = 0,843 (tabel2.6)
t perhitungan < t tabel ---------0,748 < 0,843 hipotesa nol benar tidak ada perbedaan
yang signifikan dengan CRM
PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN
KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2006
4. Uji t student tingkat kepercayaan 99% pada contoh S-8
ISBN. 978-979-99141-2-5
s= (Xl - X)2 + (X2 - X)2 + .....( Xn - X)2
(n -1)
17
(5012,64) + (39283,24) + (19544) + (33782,44) + (38494,44)
(5 -1)
= 184,5
t=(X-fl)$s
= ( 1342,8 - 1400) v'S = 0,694 (perhitungan)
184,5
Tabel2.6 [4]t student tingkat kepercayaan 99 % ------ t = 0,843 (tabel)
t perhitungan < t tabel ---------0,694 < 0,843 hipotesa nol benar hasil analisis tidak
ada perbedaan yang signifikan dengan CRM.
Tabe12.6 dapat dilihat pada lampiran 1
5. Uji tingkat kepercayaan hasil analisis pada contoh S-12
Uji penolakan Q
Data hasil analisis X= 89,5 penyimpangan besar terhadap data lain
Uji penolakan Q =( 89,5 -161) / (89,5- 114,3)= 71,5/24,8 =2,92
N=5 ----Tabel 2.8[4]---------Q=0,64
Q perhitungan>Q tabel----Qp= 2,92>Qt=O,64 data dibuang
Tabe12.8 dapat dilihat dari lampiran 1
S = {(Xl - ~)2 + (x2 - ~)2 + .....( xn _ ~)2V (n - 1)
(59,676) + (409,05) + (2,176) + (700,926) + (1281,64)
(4 -1)
19,764
PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN
KUMPULAN LAPORAN BASIL PENELITIAN TABUN 2006
t=(x-P)-J";s
= (134,525-140 ) v'4 = 0,554 (perhitungan)
19,764
ISBN. 978-979-99141-2-5
Tabel 2.6[4] t student tingkat kepercayaan 99 % ------ t = 0,843 (tabel)
t perhitungan < t tabel ---------0,554 < 0,843 hipotesa nol benar, hasil analisis tidak
ada perbedaan yang signifikans dengan CRM/ hasil analisis similar dengan CRM
Tabel 2.6 dapat dilihat dalam lampiran 1
Tabel 5 : Uji keakuratan hasil analisis berdasarkan t student
1enisKons UXrata-rataStandarlumlahTingkatUji keakuratan
contoh(ppm)
-deviasipengamatanKepercayaanhasil(x) CRM
(s)(n) t student
Agv-11,881,830,195599%tidak berbeda
G-22,002,701,046599%berbeda
S-752704932347,838599%tidak berbeda
S-814001342184,4599%tidak berbeda
S-12140125,219,764499%tidak berbeda
Pengujian hasil analisis U dalam CRM perlu dilakukan untuk mengetahui
penyimpangan/ kesalahan terhadap hasil karena contoh dan standar memerlukan preparasi
kimia: pelarutan, ekstraksi dan peleburan. Berdasarkan hasil analisis standar (Tabel1) dibuat
kurva kalibrasi standar diperoleh kurva linier ( grafik 1) dengan koefisien korelasi R= 1
membuktikan bahwa kondisi alat dan standar baik. Kondisi standar (Uranyl nitrat) sangat
penting dalam menentukan konsentrasi U dalam contoh oleh karena itu perlu dilakukan
pengecekan.
Uji keakuratan hasil analisis contoh berdasarkan kesalahan relatif dapat dilihat pada
Tabel 2 , Tabel 3 terlihat bahwa dari 5 contoh CRM, 4 contoh CRM (AGV -1), (S-7), (S-8),
(S-12) terdapat penyimpangan / kesalahan relatifhasil analisis CRM (AGV-1) 2.66%, (S-7)
6.45%, (S-8) 4.07%, (S-12) 3,9% rendah < 10% , maka keakuratan hasil analisis terhadap 4
contoh tersebut tinggi, sedangkan pada contoh CRM (G-2) mempunyai penyimpangan yang
PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN 18
KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2006 ISBN. 978-979-99141-2-5
sangat besar 35% contoh yang berupa serbuk terjadi gumpalan sehingga kondisi contoh
(CRM) dapat diasumsikan sudah rusak, telah dilakukan analisis ulang tetapi penyimpangan
nya tetap besar oleh karena dapat disimpulkan contoh CRM G-2 rusak.
Uji tingkat akurasi hasH analisis dengan t student seperti pada Tabel 4 dan 5.
Berdasarkan tingkat kepercayaan 99 % hasil analisis pada contoh CRM Agv-I, S-7, S-8,
S-I2 tidak berbeda secara signifikans dengan data CRM, hasil analisis mendekati data CRM
berarti hasil analisis akurat. Sedangkan pada contoh G-2 hasil analisis terdapat perbedaan
yang signifikans dengan data CRM.
Berdasarkan hasil analisis pada ke 5 contoh CRM, faktor- faktor tersebut diatas
kemungkinan sebagai penyebab terjadinya penyimpangan / kesalahan relatif. akibat
penambahan campuran flux NaF, K2C03, Na2C03 sebagai pelebur dapat peredaman yang
menyebabkan penurunan intensitas fluoresensi sampai 10 % [I]. Penyimpangan / kesalahan
relatifhasil analisis yang diperoleh < 10% maka keakuratan hasil analisis relatiftinggi >90%.
Berdasarkan uji tingkat kepercayaan dengan t students dan uji kesalahan relatif
hampir sarna dengan hasil analisis (mendekati CRM) hal tersebut terbukti bahwa hasil
analisis yang akurat alat Fluorometer Jarrel Ash tipe ATS 30116 dan standar dalam kondisi
baik (kurva kalibrasi standar linier dengan R=I)
KESIMPULAN
1. Uji tingkat akurasi hasil analisis U pada contoh 5 CRM (AGV-I), (S-7), (S-8), (S-I2)
berdasarkan kesalahan relatief / penyimpangan sekitar 2.66% - 6,45 % rendah
diperoleh hasil analisis akurat dengan tingkat akurasi tinggi >93%, sedangkan CRM
( G-2) sekitar 35 % dalam kondisi kurang baik.
2 Uji t student dengan tingkat kepercayaan 99% hasil analisis dari 4 contoh CRM
(AGV-l), (S-7), (S-8), (S-12) tidak berbeda secara signifikans (hipotesa nol benar)
dengan CRM (mendekati CRM) hasil analisis akurat, sedangkan pada contoh G-2
dengan tingkat kepercayaan 99% terdapat perbedaan yang signifikans (hipotesa nol
tidak benar) dengan CRM
19 PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN
KUMPULAN LAPORAN BASIL PENELITIAN TABUN 2006 ISBN. 978-979-99141-2-5
3 Penyimpangan / kesalahan hasil analisis sampai 10 % diasumsikan terjadinya
peredaman dapat menurunkan intensitas fluoresensi hingga 10% dan higroskopis
akibat campuran pelebur NaF, K2C03, Na2C03
4 Pada uji tingkat akurasi hasil analisis dengan t student dan kesalahan relatief hasil
analisis 5 contoh CRM adalah 4 contoh identik dengan akurasi tinggi , berdasarkan
pengujian terse but alat Fluorometer Jarrel Ash tipe ATS 30116 dan standar dalam
kondisi baik sehingga layak digunakan dalam analisis U.
SARAN
Sebaiknya perlu dilakukan penelitian lebih lanjut komposisi pelebur yang tidak higroskopis
dan tidak terjadi peredaman sehingga diperoleh hasil dengan tingkat ketelitian tinggi.
DAFT AR PUST AKA
1. JONH. W . CLEGG, DANNIS D. FOLLEY," Uranium Ore Processing," Adison III,
Wesley Publishing Company. Inc, USA, 1958.
2. RODDEN CLEMENT. J ", Analysis Of Essential Nuclear Reactor Materials, United States
Atomic Energy Agency, New Brunswick Laboratory, 1964.
3. TOTO. WIRY ADISASTRA", Penentuan Uranium Oalam Batuan Granit, Laporan Kerja
Praktek , Akademi Kimia Analisis , Bogor, 1990.
4. R.SOENDORO. Drs, R.A DAY. JR, AL Underwood '''Chemicals Quantitative Analysis,
"Edisi IV, Fakultas Kedokteran Universitas Erlangga, Surabaya, 1983.
5 PANA YI, SCIFFO, ".INSTRUCTION / SERVICE GUIDE for ATS 36000 G-M
FLUOROMETER ," Advanced Technical Services GMBH, Switzerland, April 2004.
6. LENORE S. CLESCERI, ARNOLD E. GREENBERG, ANDREW D. EATON," Standart
Methods for the Examination of Water and Wastewater, "Edisi 20, APHA, AWW A, WEF,
1998.
PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN 20
KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2006
HASIL ANALISISSUB BIDANG EKSPLORASI GEOKIMIA
TAHUN 2006
I Tim KGP JOMBANG III
ISBN. 978-979-99141-2-5
No Jenis Contoh Kadar (ppm )1
TML 17 ( 14,8 m ) 8,42
TML 17 (23,8 m) 50,03
TML 17 ( 24,0 m ) 20,504
TML 17 (38,4 m) 8,005
TML 17 ( 43,0 m ) 1800
II Departemen ESDM
No Jenis Contoh Kadar ( ppm )1
Ore Open pit Grasberg (batuan) 7,352
Feed SAG 2 (serbuk) 2,203
CL Tail SAG ( serbuk ) 2,054
RO Tail SAG ( serbuk ) 2,225
Fine Concentrate SAG (serbuk) 0,826
Ore Underground DOZ (batuan) 4,67
III Contoh SRM
No Jenis Contoh Kadar ( ppm )1
AGV-1 (serbuk) 1.832
G-2( serbuk ) 2.73
S-7( serbuk ) 49304
S- 8( serbuk ) 13435
S-12( serbuk ) 126
21 PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN
KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2006 ISBN. 978-979-99141-2-5
Lampiran 1
Tabe12.a: Harga t Student sangat kecil (n < 6i4]
JumlahTingkat kepercayaan
TingkatNo pengamatan
95%Kepercayaan
99%12 6,35331,828
23 1,3043,008
34 0,7171,316
45 0,5070,843
56 0,3990,628
Tabel 2.b : Harga Koefisien Penolakan Q[4]
No
Jumlah
QO,90Pengamatan 13 0,90
24 0,76
35 0,64
46 0,56
57 0,51
68 0,47
79 0,44
810 0,41
PUSA T PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLlR-BA TAN 22