Cara uji merkuri (Hg) secara uap dingin (cold vapour) dengan Mercury Analyzer dalam sampel Sedimen

1. Prinsip Analisis

Senyawa merkuri dalam contoh uji sedimen dioksidasi menjadi ion merkuri oleh oksidator
kuat dalam suasana asam. Ion merkuri (Hg2+) kemudian direduksi menjadi atom merkuri
oleh SnCl2. Atom merkuri yang terbentuk kemudian diukur absorbansinya dengan Mercury Analyzer.

2. Pereaksi

a) larutan induk merkuri, Hg 1000 µg/ml;
b) asam sulfat p.a, H2SO4 pekat p.a;
c) asam nitrat p.a, HNO3 pekat p.a;
d) asam perklorat p.a, HClO4 pekat p.a;
e) larutan HNO3 : HClO4 (1 : 1);
f) asam klorida p.a, HCl pekat p.a;
g) hidroksilamin hidroklorida, NH2OH HCl 10%:
   Timbang 10 g hidroksilamin hidroklorida, tambahkan air suling bebas merkuri sampai
   volume 100 ml.
h) kalium permanganat, KMnO4 5%:
    Timbang 5 g KMnO4, tambahkan air suling bebas merkuri sampai volume 100 ml.
i) tin klorida, SnCl2 10%:
    Timbang 10 g SnCl2, larutkan dalam 20 ml HCl pekat kemudian tambahkan air suling
    bebas merkuri sampai volume 100 ml.
j) air suling bebas merkuri:
    - Masukan ± 1 g KMnO4 ke dalam 1000 ml air suling.
    - Destilasi dan tampung ke dalam botol gelas bebas merkuri. Air suling ini siap
    digunakan untuk pengujian.
k) batu didih; dan
l) sodium hidroksida, NaOH 5 N.
    Timbang 20 g sodium hidroksida, tambahkan air suling bebas merkuri sampai volume
    100 ml.

3. Peralatan

a) Mercury Analyzer;
b) labu ukur 50 ml yang tahan terhadap suhu >300ºC*);
c) labu ukur 100 ml dan 1000 ml;
    * labu yang digunakan adalah khusus untuk analisis merkuri, Hg dan volumenya tidak berubah
    setelah pemanasan 300 ºC.
d) pipet volumetrik 1,0 ml; 2,0 ml; 3,0 ml; 4,0 ml; 5,0 ml; dan 10 ml;
e) gelas piala 100 ml;
f) penangas listrik (hot plate);
g) timbangan analitik dengan ketelitian sampai dengan 0,0001 g;
h) oven;
i) cawan porselen;
j) botol gelas gelap borosilikat;
k) mortar dan alu;
l) batang pengaduk;
m) spatula;
n) alat destilasi.

   CATATAN Semua peralatan gelas yang akan digunakan harus direndam dengan deterjen bebas
   fosfat, kemudian bilas dengan air suling. Selanjutnya dicuci dengan KMnO4 5% dan dibilas
   dengan hidroksilamin hidroklorida 10%. Kemudian dibilas kembali dengan air suling bebas
   merkuri. Biarkan peralatan gelas sampai kering dan siap untuk digunakan.


4. Persiapan dan pengawetan contoh uji

Siapkan contoh uji dengan tahapan sebagai berikut:
a) Sediakan contoh uji yang telah diambil sesuai dengan metode Sediment Sampling
    USEPA-600 (SOP#: 2016);
b) Buang benda-benda asing seperti potongan plastik, daun atau bahan lain yang bukan
    merupakan contoh uji;
c) Kering udarakan contoh uji pada suhu ruang;
d) Gerus contoh uji dan dihomogenkan;
e) Simpan contoh uji ke dalam botol gelas gelap borosilikat yang bebas merkuri.


5. Persiapan pengujian

5.1 Pembuatan larutan baku merkuri, Hg 100 µg/ml

a) Pipet 10 ml larutan induk merkuri 1000 µg/ml ke dalam labu ukur 100 ml.
b) Tambahkan 1 ml larutan asam nitrat, HN03 pekat.
c) Tambahkan air suling bebas merkuri sampai tepat pada tanda tera.

5.2 Pembuatan larutan baku merkuri, Hg 10 µg/ml

a) Pipet 10 ml larutan baku merkuri 100 µg/ml ke dalam labu ukur 100 ml.
b) Tambahkan 1 ml larutan asam nitrat, HN03 pekat.
c) Tambahkan air suling bebas merkuri sampai tepat pada tanda tera

5.3 Pembuatan larutan baku merkuri, Hg 1 µg/ml

a) Pipet 10 ml larutan baku merkuri 10 µg/ml ke dalam labu ukur 100 ml.
b) Tambahkan 1 ml larutan asam nitrat, HN03 pekat.
c) Tambahkan air suling bebas merkuri sampai tepat pada tanda tera.

5.4 Pembuatan larutan kerja dengan konsentrasi 0 ng/ml; 20 ng/ml; 40 ng/ml; 60
       ng/ml; 80 ng/ml dan 100 ng/ml

a) Pipet 0,0 ml; 1,0 ml; 2,0 ml; 3,0 ml; 4,0 ml; dan 5,0 ml larutan baku merkuri, Hg 1 µg/ml
    ke dalam 6 labu ukur 50,0 ml*).
b) Tambahkan 2 ml larutan HNO3 : HClO4 (1 : 1) ke dalam masing-masing labu ukur.
c) Tambahkan 5 ml H2SO4 ke dalam masing-masing labu ukur.
d) Tambahkan 1 ml air suling bebas merkuri ke dalam masing-masing labu ukur.
e) Tambahkan batu didih secukupnya ke dalam masing-masing labu ukur.
f) Panaskan di atas penangas listrik pada suhu 250˚C selama 20 menit.
g) Dinginkan, tepatkan dengan air suling bebas merkuri sampai tanda tera.


6. Prosedur

6.1 Penentuan kadar merkuri, Hg

a) Siapkan labu ukur 50 ml*);
b) Timbang ± 0,5 g contoh uji, masukkan ke dalam labu ukur;
c) Lakukan langkah 5.4 b) sampai dengan g);
d) Untuk penentuan ketepatan (akurasi) dengan cara spike matrix dilakukan dengan cara
    sebagai berikut:
    - Siapkan labu ukur 50 ml*);
    - Timbang ± 0,5 g contoh uji ke dalam labu ukur;
    - Tambahkan 1,0 ml larutan baku merkuri 1 µg/ml ke dalam masing-masing labu ukur;
    - Lakukan langkah pada butir 5.4 b) sampai dengan g).
e) Untuk analisis blanko lakukan sebagai berikut:
    - Pipet 5 ml air suling bebas merkuri;
    - Lakukan langkah pada butir 5.4 b) sampai dengan g).

6.2 Penentuan kadar air

a) Timbang dan catat berat cawan porselin yang akan digunakan;
b) Masukkan contoh uji ke dalam cawan porselin yang telah ditimbang sebanyak + 5 g;
c) Panaskan contoh uji pada oven dengan suhu 105oC selama 2 jam;
d) Timbang dan catat berat cawan;
e) Ulangi langkah pada butir 4.6.2 c) sampai dengan d) minimal 3 (tiga) kali atau sampai
    mencapai berat konstan.


7 Pengukuran kadar merkuri, Hg dengan Mercury Analyzer 4.7

7.1 Pengukuran kurva kalibrasi

a) Atur Mercury Analyzer dan optimalkan untuk pengujian merkuri sesuai dengan petunjuk
    penggunaan alat;
b) Masukkan 5 ml larutan kerja 0,0 ng/ml ke dalam Mercury Analyzer;
c) Tambahkan 5 ml air suling bebas merkuri dan 1 ml larutan SnCl2;
d) Ukur serapannya dengan alat Mercury Analyzer dan catat tinggi puncak;
e) Lakukan langkah pada butir 7.1 b) sampai dengan d) untuk masing-masing larutan
    kerja;
f) Buatkan kurva kalibrasi dari data diatas atau tentukan persamaan garis lurusnya.

7.2 Pengukuran kadar merkuri, Hg

a) Optimalkan alat Mercury Analyzer sesuai dengan petunjuk penggunaan alat;
b) Masukkan 5 ml contoh uji yang didapat dari langkah 4.6.1 dalam tabung yang berada
    pada alat Mercury Analyzer;
c) Tambahkan 5 ml air suling bebas merkuri dan 1 ml larutan SnCl2;
d) Ukur serapannya dengan alat Mercury Analyzer dan catat tinggi puncak;
e) Apabila perbedaan hasil pengukuran secara duplo lebih dari 20% periksa kondisi alat
    dan ulangi langkah 7.2 b) sampai dengan d);
f) Apabila perbedaannya kurang dari 20%, rata-ratakan hasilnya.


8. Perhitungan

8.1 Kadar merkuri

a) Tentukan kadar merkuri dengan cara memplotkan hasil pengukuran merkuri, Hg pada
    kurva kalibrasi.

b) Hitung kadar merkuri dengan perhitungan sebagai berikut:

    b.1 untuk perhitungan dalam berat kering contoh uji:
                       CxVxfp
          Hg = -------------------
                   B(1 − Ka / 100)

    b.2 untuk perhitungan dalam berat basah contoh uji:
                   CxV
          Hg = -------
                     B

dengan pengertian::
Hg  adalah kadar merkuri dalam sedimen (ng/g);
C   adalah kadar merkuri yang diperoleh dari kurva kalibrasi (ng/ml);
V   adalah volume akhir (ml) ;
B   adalah berat awal contoh uji (g);
Ka  adalah kadar air (%);
fp  adalah faktor pengenceran (bila tidak dilakukan pengenceran, maka fp = 1).

8.2 Kadar air


                    Csb − Cst
          Ka = -------------- x 100%
                      Csb

dengan pengertian :
Ka    adalah kadar air (%);
Csb   adalah berat contoh uji sebelum dipanaskan (kering udara) (g);
Cst   adalah berat contoh uji setelah dipanaskan (berat kering) (g).


8.3 Persen temu balik

                   Hgs − Hg
          R = -------------- x 100%
                      S

dengan pengertian:
R    adalah persen temu balik (%);
Hgs  adalah kadar contoh uji yang di spike (ng/g);
Hg   adalah kadar contoh uji yang tidak di spike (ng/g);
S    adalah kadar standar yang diperoleh (target value) (ng/g).


Referensi :
SNI 06-6992.2-2004