## METODE ALTERNATIF ANALISIS SULFUR DALAM SOLAR DENGAN ALAT ICP-OES OPTIMA 5300 PERKIN ELMER
Agus Taufiq 1 , Ricson P. Hutagaol 2 dan Ujang Pramono 2 *
1 Akademi Kimia Analis, 2 FMIPA Univeritas Nusa Bangsa
* Jl. Pangeran Sogiri Np. 283 Cibinong Bogor *e-mail : ujang.pramono@trakindo.co.id

## ABSTRACT
Alternative Method for Sulphur Analyse in Diesel Fuel Using ICP-OES Device. By. Agus Taufiq, Ricson P. Hutagaol 2 and Ujang Pramono
Advancement  of  atomic  emission  spectroscopy  with  come  together  source  of  new  excitation  created analysis technic as Inductively Coupled Plasma (ICP). Its analysis technic is constitute the simultaneous analysis technic  by  mean  of  higher  accurate  and  sensitivity  level.  Whereas  predominance  of  this  technic  therefore necessary conducted research for determination amount of sulfur in diesel fuel by ICP’s tchnic in order that can used to alternative method.  Modify of Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry (ICP – OES) Perkin Elmer Optima 5300 had done to get reliable and acceptable result.  Conclusion of result of the research from  this  alternative  method  that  the  best  optimum  wavelength  used  for  this  technic  was  180.669  nm  with accuration  =  100.7  %,  precission  0.78  %,  linearity  =  0.99968588,  LoD  =  0.00112,  LoQ  =  0.0316.  Sample analysis result of diesel fuel using wave length (λ) 180.669 nm gave very good validation value, where  % CV less of  2/3 % Horwitz. The recovery result of the sample got  very good value, that was 99.1233 %, This  showed that ICP – OES 5300 Perkin Elmer device could be used as alternative method for sulphur content analysis in diesel fuel.
Keywords : Sulphur, ICP – OES, validation

## ABSTRAK
Kemajuan  pada  spektroskopi  emisi  atom  dengan  ditemukannya  sumber  eksitasi  baru melahirkan teknik analisis secara Inductively Coupled Plasma (ICP ). Analisis den gan teknik ini merupakan  analisis  secara  simultan  dengan  tingkat  ketelitian  dan  sensitifitas  yang tinggi.Mengingat  keunggulan  teknik  analisis  ini  perlu  diadakan  penelitian  penentuan kandungan  sulfur  dalam  solar  dengan  teknik  ini,  agar  dapat  digunakan  sebag ai  metode alternatif.  P ada  penelitian  ini  dilakukan  modifikasi  metode  pada  alat Inductively  Coupled Plasma  Optical  Emission  Spectrometry (ICP-OES)  P erkin  Elmer  Optima  5300  agar  diperoleh data yang  bisa dipercaya dan diterima. Hasil penelitian dari metode alternatif ini memberikan kesimpulan bahwa panjang gelombang optimum (  ) yang paling baik diguanakan untuk metode alternatif  ini adalah pada 180.669 nm dengan akurasi = 100.7 %, Presisi = 0.78 %, Linieritas (R 2 ) =  0.99968588, LoD = 0.00112, LoQ = 0.0316. Hasil  analisis  contoh  solar  menggunakan  panjang  gelombang  (  )  180.669  nm  memberikan  nilai  validasi  yang sangat baik, dimana % CV lebih kecil dari 2/3 % Horwitz juga hasil analisis recovery (perolehan kembali) dari contoh  menghasilkan  nilai  yang  sangat  baik  yaitu  99.1233  %, hal  ini  menunjukan  bahwa  alat  ICP  –  OES 5300 Perkin Elmer bisa digunakan untuk analisis kandungan sulfur dalam solar menggunakan metode alternatif ini.
Kata kunci : Sulfur, ICP – OES, validasi

## PENDAHULUAN
Efek emisi belerang dari
kendaraan  bermotor  sangat  berbahaya bagi  lingkungan  hidup  manusia,  oleh karena  itu  sejumlah  lembaga  pemerintah, terutama  di  Amerika  Utara  dan  Eropa,
telah  secara  ketat  mengendalikan  dan
secara  bertahap  mengurangi  kandungan sulfur dari bahan bakar yang digunakannya.  Tingkat  Belerang  yang diizinkan  terus  diturunkan  dari  tingkat saat ini sekitar 330 mg/kg pada bensin dan 500 mg/kg pada bahan bakar solar hingga 30  dan  15  mg/kg  pada  bensin  dan  solar, dan  mendekati  nol  pada  tahun  2010
(Nadkarni,  2004).  Mengingat  pentingnya penanganan  masalah  emisi  sulfur  dari bahan  bakar yang digunakan oleh kendaraan bermotor, maka analisis kandungan  sulfur  dalam  bahan  bakar menjadi  sangat  penting  pula  karena  turut membantu  dalam  memantau  kandungan sulfur dalam bahan bakar yang beredar di tanah air. Kemajuan pada spektroskopi  emisi  atom  dengan ditemukannya  sumber  eksitasi  baru melahirkan  teknik  analisis  secara Inductively  Coupled  Plasma (ICP). Analisis dengan teknik ini merupakan  analisis  secara  simultan dengan tingkat ketelitian dan sensitifitas  yang  tinggi.  Selain  itu analisis  dapat  dilakukan  dengan cepat,  mudah  dan  tidak  memerlukan persiapan pada contoh karena keselektifan  yang  tinggi  dan  limit deteksi  yang  rendah  sampai  rentang ppb.Namun  demikian  teknik  ini masih terbatas pengguna annya hanya  untuk  analisa  logam  berat yang  memiliki  nilai  ekonomis  ynag tinggi  tetapi  berada  pada  tingkat konsentrasi  yang  rendah  seperti penentuan unsur lantanida dan aktinida (Arches, 2003 dalam
Rinawati et al ) Penggunaan lain teknis analisis  secara  ICP  juga  hanya digunakan  pada  analisis  kandungan aditif  dan wear  metal (logam  – logam    keausan)  yang  terdapat dalam pelumas, dengan menggunakan ASTM D 5185. Prinsip Kerja Alat ICP-OES Optima 5300 Perkn Elmer Inductively  Coupled  Plasma Optical  Emission      Spectrometry (ICP-OES) modern dirancang dengan prinsip dasar metoda analisis yang menggunakan sepasang induksi, yaitu induksi medan magnet dan  induksi  medan  listrik  sebagai sumber  energi  untuk  mengeksitasi elektron – elektron dari atom – atom yang  ada  dalam  contoh.  Elektron   – elektron yang sudah tereksitasi
ketingkat  energi  yang  lebih  tinggi, akan  kembali  ke  keadaan  dasar sambil melepaskan energi yang berupa  sinar.  Sinar  yang  dilepaskan masuk  ke  spektrometer  dan  oleh grating sinar  ini  didispersikan menjadi  spetrum  garis  yang  spesifik untuk  masing  –  masing  atom  atau ion  yang  berada  dalam  contoh tersebut. (Bos and Fredeen. 2004).

## METODOLOGI PENELITIAN

## Bahan
Bahan yang digunakan pada penelitian  ini  meliputi  hal  –  hal  berikut  : larutan  standar  primer  Sulfur  dalam  Diesel Fuel  konsentrasi  0,1  %  No  Catalog  :  150– 410–003    dengan  No  Lot  :  1002218D  , larutan  standar  primer  Sulfur  dalam  Diesel Fuel  konsentrasi  0,5%  No  Catalog  :  150  – 410–011  dengan  No  Lot  :  5001017D, larutan  standar  Sulfur  dalam  Diesel  Fuel konsentrasi 0 % sebagai blanko No Catalog: 150–410–012 dengan No Lot : 12G, larutan standar  sekunder  Sulfur  konsentrasi  0,2  %, larutan  standar  sekunder  Sulfur  konsentrasi 0,4 %, gas Argon High Purity (HP) dan  gas Nitrogen High Purity (HP).

## Peralatan
Peralatan yang digunakan selama penelitian ini dilaksanakan adalah  alat ICP– OES  Optima  5300    Perkin  Elmer  dan Autosampler AS  93  Perkin  Elmer, Shaker (pengocok  sample)  merek  Red  Devil, Chiller (penghasil air pendingin untuk ICP– OES), Compressor (pensupalai  udara bertekanan), Dryer (penghasil  udara  kering untuk  ICP  –  OES),  pipet  serologi    10  ml grade A.

## Tahapan Pengerjaan
1. Penentuan  Optimum
- Dibuat  larutan  standar  dengan berbagai  konsentrasi  dengan  cara mengencerkan  larutan  standar primer  sulfur  0,5  %  dimana
larutan pengencernya adalah larutan blanko sulfur 0,0 %. - Kemudian  dilanjutkan  dengan memasukan  semua  data  panjang gelombang  yang  ada  ke  dalam software  Winlab32.  Konfirmasi data  lainnya  seperti  tekanan  gas Argon,  Gas  Nitrogen,  kecepatan aliran  larutan  standar  dan  contoh, tinggi  plasma,  tekanan  aliran nebulizer  dan  tekanan  auxiliary yang  masuk  ke  dalam  ruang pembakaran mengikuti penyetelan yang  biasa  digunakan  untuk analisis lainnya.
- Dilakukan proses kalibrasi menggunakan deret larutan standar sulfur 0,0 %, 0,1 %, 0,2%, 0,4% dan 0,5% untuk mendapatkan nilai intensitas untuk  semua  panjang  gelombang sulfur  yang  sudah  dimasukan  ke dalam software .
- Setelah  kalibrasi  selesai  maka dilanjutkan dengan dengan proses validasi  dengan  cara  melakukan pengukuran  larutan  blanko  dan standar  CRM  0,1  %  dibaca sebagai contoh sebanyak 7 (tujuh) kali  pengulangan  untuk  melihat akurasi,  presisi,  linearitas,  LoD dan  LoQ    dari  masing-masing panjang gelombang  yang di uji.
-   Hasil  perhitungan  validasi  akan didapat  optimum  yang  akan digunakan untuk analisis selanjutnya.

## 2.  Analisis Kandungan Sulfur
- Larutan  standar  disiapkan dengan berbagai  konsentrasi  dan  larutan blanko
- Siapkan larutan contoh yang akan dianalisis
- Masukan  optimum  kedalam software  Winlab32  dan  informasi lainnya  sama  seperti  saat  akan melakukan penentuan  optimum.
- Lakukan proses kalibrasi
- Setelah  proses  kalibrasi  selesai dilanjutkan dengan proses analisis contoh. - Data hasil analisis contoh kemudian  di  validasi  dengan perhitungan % Horwizt.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Penentuan  Optimum
Ada  3  panjang  gelombang  unsur Sulfur    yaitu;  180,669  nm,  181,975  nm, 182,563  nm.  Hasil  pembacaan  kalibrasi dengan larutan standar yang telah dilakukan,  kemudian  larutan  ” Certified Refference  Material ”  (CRM)  dengan konsentrasi  1000  ppm  dibaca  sebagai contoh sebanyak 7 (tujuh ) kali pengulangan dengan  alat  ICP-OES  Optima  5300 Perkin Elmer, lalu dilakukan perhitungan  %  akurasi,  %  presisi dan  linearity-nya,  memberikan  data sebagai berikut :
Tabel. 1  Parameter  yang Diukur  pada  Setiap Panjang Gelombang
 (nm) Akurasi (%) Presisi (%) Linearity (r 2 ) 180,669 100,7 0,78 0,999685 181,975 96,63 0,41 0,999509 182,563 89,94 0,58 0,998199  (nm) LoD (ppm) LoQ (ppm) Intensitas Blanko (cps) 180,669 0,0044 0,0072 123,7 181,975 0,009 0,0146 173,7 182,563 0,1035 0,2995 68,9
Gambar 1.  Grafik  Perbandingan    Linearitas  Kurva  Kalibrasi  180,669  nm,  181,975    nm dan 182,563 nm
Dari  ketiga  panjang  gelombang yang  sudah  diteliti,  panjang  gelombang 180,669  nm  memberikan  nilai  intensitas blanko  cukup  kecil  yaitu  123,7 count  per second (cps),  nilai  blanko  yang  kecil menunjukkan  kecilnya  gangguan  spektral pada  panjang  gelombang  ini  sangat  kecil. Intensitas  blanko  standar  yang  masih  dapat diterima maksimum 300 cps. Nilai intensitas  larutan  standar  5000  ppm memberikan  hasil  yang  terbesar  diantara ketiga  panjang  gelombang  yang  diteliti, yaitu  47027.9  cps.  Hal  ini  menunjukan semakin  tinggi  nilai  hasil  pengukuran intensitas  larutan  standar  kalibrasi  berarti panjang  gelombang  yang  digunakan  makin sensitif.
Panjang  gelombang  180,669  nm memiliki  nilai  akurasi  dan  presisi  serta linearitas  yang  paling  tinggi  diantara  dua panjang  gelombang  yang  lain  sehingga paling memenuhi persyaratan untuk digunakan  pada  analisis  kandungan  sulfur dalam  solar  menggunakan  alat  ICP-OES Optima  5300  Perkin  Elmer.  Hal  ini dapat lebih dipahami dengan melihat grafik perbandingan 3 panjang gelombang berikut :
Analisis  Kandungan  Sulfur  dengan 
180,669 nm
Solar  yang  digunakan  pada  analisis ini  milik  PT.  Sumberdaya  Sewatama  yang berasal  dari  berbagai  tempat  kerja  yaitu Tanjung  Pandan  (TU  01),  Pangkal  Pinang (TU 02), Pontianak (TU 03) dan Pekanbaru (TU 04).
Setelah dilakukan kalibrasi
menggunakan  panjang  gelombang  (  ) 180,669,  data  kalibrasi  bisa  dilihat  pada Tabel.2 dan data initial standar dapat dilihat pada  Tabel.  9  di  bawah,  diperoleh  hasil analisis  kandungan  Sulfur  dalam  solar dengan  alat  ICP  –  OES  Optima  5300 sebagai  berikut    ;  TU  01  =  597,857  ppm, TU  02  =  1620.429  ppm,  TU  03  =  256.143 ppm dan TU 04 = 615,286 ppm.
Validasi  data  dengan  kode  contoh TU 01 % CV ≤ 2/3 x % Horwitz  =  0.5057 ≤  4,0748,  berdasarakan  perhitungan menggunakan  %  Horwitz  maka  data analisis  kode  contoh  TU  01  dinyatakan valid
Validasi  data  dengan  kode  contoh TU  02  %  CV    ≤    2/3    x    %  Horwitz    = 0,2011  ≤ 3,5070, berdasarakan perhitungan menggunakan  %  Horwitz  maka  data
analisis  kode  contoh  TU  02  dinyatakan valid Validasi  data  dengan  kode  contoh TU  03  %    CV    ≤    2/3  x  %  Horwitz    =
0,7620  ≤ 4,6293, berdasarakan perhitungan menggunakan  %  Horwitz  maka  data analisis  kode  contoh  TU  03  dinyatakan valid Validasi  data  dengan  kode  contoh TU  04  %  CV    ≤    2/3  x  %  Horwitz    = 0,2243  ≤ 4,0572, berdasarakan perhitungan
menggunakan  %  Horwitz  maka  data analisis  kode  contoh  TU  04  dinyatakan valid.
Dari  hasil  analisis    %    recovery dimana contoh TU 02 ditambahkan dengan larutan  standar  CRM  1000  ppm  dengan perbandinagn 4  : 1, yaitu 4  bagian contoh TU  02  dan  1  bagian  standar  CRM  1000 ppm, diperoleh hasil yaitu 99,1233 %.
Tabel 3.   Data Pembacaan Contoh Solar dengan  180,669 Data TU 01 (ppm) TU 02 (ppm) TU 03 (ppm ) TU 04 (ppm) 1 601 1617 253 615 2 599 1622 257 617 3 602 1621 255 616 4 594 1625 255 614 5 595 1619 259 617 6 598 1623 257 614 7 596 1616 257 614 Rerata 597,86 1620,43 256.14 615,29 SD 3,02 3,26 1.95 1,38 RSD 0,0051 0,0020 0.0076 0,0022 % CV 0,5057 0,2011 0.762 0,2243 % H 6,1122 5,2604 6.944 6,0859 2/3%H 4,0748 3,507 4.6293 4,0572
Tabel. 4  Data Analisis % Recovery (Perolehan Kembali) dengan  180,669 nm
Data QC
Banyaknya Pengulangan Data Analisis ( ppm ) 1 1479,2741 2 1493,4699 3 1610,2241 4 1417,1387 5 1518,9044 6 1480,3753 7 1490,4467 8 1463,1896 9 1510,7752 Rata-rata 1495,9776 % Recovery 99,1233
KESIMPULAN Dari rangkaian penelitian penentuan panjang gelombang (  ) optimum dan  analisis  kandungan  sulfur  dalam  solar menggunakan  alat  ICP–OES  Optima  5300 dapat di ambil tiga kesimpulan, yaitu :
1. Panjang  gelombang  optimum  untuk pengujian  kandungan  sulfur  dalam solar  yaitu 180,669 nm
2. Pengukuran Sulfur dalam contoh Solar menggunakan panjang gelombang (  )
180,669  nm  diperoleh  nilai  akurasi, presisi dan linearitas yang baik.Validasi  menggunakan  %
Horwitz  memberikan  ha sil  %CV kurang  dari  2/3  % Horwitz , artinya data analisis yang dihasilkan dinyatakan valid. Hasil analisis % recovery (perolehan kembali) memberikan  hasil  yang  sangat bagus yaitu 99,1233 %, sehingga  hasil  analisis  dengan metode ini dinyatakan valid.
3. Validasi dengan menghitung
nilai  aku  rasi,  Presisi,  LoD,
LoQ,  dan  %  mn  memberikan hasil  sangat  baik,  sehingga  alat ICP –OES Optima 5300 Perkin Elmer bisa digunakan untuk analisis kandungan Sulfur dalam Solar dengan matrik  larutan  standar  dan  larutan contoh harus sama.

## DAFTAR PUSTAKA
Anonim.  2001. Portofolio  Bahan  Bakar Cair . Fakultas Teknik Universitas Indonesia. Depok Bos,  Cand  K,  Fredeen.  2004. Concept, Instrumentation and Techniques in Inductively Coupled Plasma Optical Emission  Spectrometry.  Third Edition . Perkin Elmer. Connecticut. USA Breitkreitz, C. M. et. al. 2003.
Determination  of  total  sulfur  in
diesel fuel employing NIR spectroscopy  and  multivariate calibration. The Royal Society of Chemistry Journal . a Institute of Chemistry, UNICAMP, CP 6154, CEP 13084-971, Campinas,    Brazil.  Department of Chemistry, UFPB, João Pessoa, Brazil Gasing. 2005. Kajian Panjang Gelombang yang Sesuai untuk Analisa  23  Unsur  Logam Secara Simultan dengan Menggunakan  Instrumen  ICP- OES Varian Vista MPX. Skripsi . Universitas Nusa Bangsa. Bogor. Giwangkara,  EG.  2007.  Pengantar Pengenalan Minyak Bumi (buku  II)  disampaikan  dalam pelatihan  Proses  Pengolahan Minyak Bumi, Analisis Menggunakan Kromatografi Gas dan Interpretasi Hasil Analisisnya. PT. Sucofindo SBU Laboratory Cibitung. Bekasi Hill,  S.,  A,  Fisher  and  M,  Foulkes.  2007. Basic Concept and Instrumentation for plasma Spectrometry (chapter  3)  dalam Inductively Coupled Plasma Spectrometry  and  Its  Application (second  edition) .  University  of Plymouth. Plymouth. UK Mermet, J. M. 2007. Fundamental Principles of  Inductively Coupled Plasma  Spectrometry (chapter  2)
in  Inductively  Coupled  Plasma Spectrometry  and  Its  Application (second  edition).  University  of Plymouth. Plymouth. UK
Nadkarni,  K.  2004. The  Challenge  of Sulfur  Analysis  in  the  Fuel  of the Future. Standardization News. Diakses dari www.astm.org. tanggal 20
Maret 2010; 10 : 52 PM.
Peraturan  Menteri  Negara  Lingkungan Hidup  No.  04  tahun  2009 tentang  Ambang  Batas  Emisi Gas  Buang  Kendaraan  Bermotor Tipe Baru. Rinawati,  R.,  Supriyanto.,  Widya  S. Dewi.  2008.  Profil  Logam  Berat (Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Pb dan Zn)  Di  Perairan  Sungai  Kuripan Menggunkan ICP-OES . Jurnal. Jurusan Kimia FMIPA Universitas Lampung. Zoccolillo,  L.,  M.  Conto.,  R.  Hanel  and A. D. Magri. 1996. A Computerized  Analysis  of  The Sulfur Content in Diesel Fuel by Capillary  Gas  Chromatography with Flame Photometric Detector. Journal Chromatographia Vol.  42.  No. 11/12.  June.  Dipartimento  di Chimica, Universita La Sapienza  di  Roma,  P.le  Aldo Moro,  5,  00815  Rome,  Italy. Page : 631 .