## VALIDASI METODE UJI KADMIUM DALAM AIR SUMUR SECARA SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM
Ade Heri  Mulyati 1 ,Sutanto 2
1,2 Program Studi Kimia FMIPA Universitas Pakuan
Email : adeherimulyati@yahoo.com

## ABSTRACT
This  validation  is  refer  to  SNI  17025:2008  which  detail  linearity,  precision,  and accuracy that conducted 7 times.  The detection limit is taken from making standard by using AAS  graphic  from  PG  type  990  and  then  the  result  used  for  analyzing  of  cadmium  in  well water.  2 liter of the sample (that take from one well in designated area) is aspired into AAS with  228,8  nm wave length.        According  to  the result  of  this method,  got  the  linearity with coefficient  regretion  value  0,9997,  detection  limit  0,0028  mg/L,  precision  of  unspike  sample with RSD value RSD 10,77 % and precision of spike sample with RSD 0,16 %, and recovery for accuracy value 86,44 % - 90,30 %.  This method give the result the meet the requirement for validation applied, so that the method can be used for routine of cadmium content in well water.Average of cadmium content in well water is 0,0247 mg/L.
Keyword : Validation methode, Cadmium, Well water, Atomic Absorption Spectrophotometer

## PENDAHULUAN
Air diperlukan manusia untuk kehidupan  sehari-hari,  seperti  mandi  dan mencuci  serta  untuk  air  minum.    Air  yang baik  harus  memenuhi  kriteria  baku  mutu air bersih sesuai dengan keputusan menteri kesehatan, Kepmenkes RI no.492/ MENKES/PeR/IV/2010  tentang  “syarat dan pengawasan kualitas air minum”.
Sumber  air  alam  dapat  mengalami kontaminasi  zat  lain  karena  sumber  air bersifat  terbuka  yang  memungkinkan berbagai  zat  asing  masuk  ke  dalamnya. Kontaminan air dapat masuk ke sumber air secara  langsung  maupun  tidak  langsung. Kemajuan di  bidang industri   dan semakin banyaknya  pembangunan  pabrik-pabrik maka  semakin  tinggi  tingkat  pencemaran. Pencemaran  udara  dapat  menyebabkan hujan  asam,  dan  hujan  asam  dapat melarutkan  mineral-mineral  dalam  tanah termasuk mineral kadmium.
Kadmium termasuk logam berbahaya  karena  bersifat  toksik  apabila terakumulasi dalam  tubuh  organisme (Connell dan Miller,1995), sehingga
keberadaannya  dalam  air  sumur  perlu dipantau dengan seksama.  Hasil pemantau an  kadar  kadmium  dianggap  benar,    jika metode  analisis  kadmium  valid.    Oleh karena itu, perlu dilakukan validasi metode analisis kadmium.
Validasi  metode  analisis  merupakan konfirmasi dengan pengujian dan pembuktian objektif yang memenuhi persyaratan  khusus  untuk  tujuan  yang khusus yaitu upaya untuk mendapatkan dan mendokumentasikan  bukti  yang  menya- takan bahwa hasil analisis metode uji dapat dipercaya dalam batas yang sudah ditetapkan.  Untuk  itu  setiap  laboratorium penguji atau laboratorium lingkungan yang terlibat  pemantauan  kualitas  lingkungan perlu  menetapkan  sistem  mutu  yang mengacu  pada  pedoman  SNI  17025-2008 tentang  Persayaratan  Umum  Kompetensi Laboratorium  Pengujian  dan  Laboratorium Kalibrasi,  untuk  mendapatkan  data  yang absah dan dapat dipertanggungjawabkan.
Penelitian  ini  telah  dilakukan  validasi metode  uji  analisis kadmium  secara spektrofotometri  serapan  atom  (SSA).
Parameter  validasi  yang  akan  dilakukan meliputi presisi, akurasi, linieritas, limitdeteksi.

## BAHAN DAN METODE
Alat yang digunakan dalam penelitian  ini  adalah  spektrofotometer Serapan  Atom  (SSA)-nyala,  lampu  katoda berongga  ( hollow  cathode  lamp/HCL), pemanas  listrik,  pipet  tetes  dan  pipet volume  10  mL  dan  5  mL,  botol  sampel, gelas  ukur,  gelas  piala  100  mL  dan  250 mL,  kertas  saring,  kaca  arloji,  labu  ukur, corong  gelas,  timbangan,  Erlenmeyer  100 mL, labu semprot.
Bahan-bahan  yang  digunakan  pada percobaan  ini  adalah  larutan  standar kadmium  dari  CdCl 2 .H 2 O,  aquabides,  dan sampel  air  dari  air  sumur  Cibinong  - Citeureup.

## Metode Penelitian
Metode  penelitian  uji  kadmium dalam air sumur ini berdasarkan SNI.6989.16:2009, yang terdiri dari preparasi  sampel  (air  sumur),  pembuatan larutan  standar,  validasi  metode  analisis dan    pengolahan  data  mengacu  pada kriteria penerimaan.

## Preparasi Sampel (air sumur)
Dihomogenkan  contoh  uji,  dipipet 500  mL  contoh  uji  dan  dimasukkan  ke dalam gelas piala 500 mL atau erlenmeyer 500  mL.    Dipanaskan  perlahan-lahan sampai sisa volume ≤ 50 mL.  Dibilas kaca arloji  dan  dimasukkan  air  bilasannya  ke dalam gelas piala.  Kemudian dipindahkan ke  dalam  labu  ukur  100  mL  dan ditambahkan  aquabides  sampai  tanda  tera dan dihomogenkan.  Contoh uji siap diukur serapannya
Pembuatan Larutan Standar a.  Standar larutan CdCl 2 .H 2 O Larutan  induk  ( stock  solution ) kadmium  dibuat  dari  kadmium  klorida monohidrat (CdCl 2 .H 2 O), formula pembuatan  larutan  induk  adalah  sebagai
berikut:  Berat  molekul  CdCl 2 .H 2 O    adalah 201,329  gram/mol  dan  berat  molekul logam  kadmium  adalah  112.40  gram/mol serta  konsentrasi  larutan  induk  yang diinginkan adalah 1000 mg/L.
b. Standar larutan induk logam kadmium 1000 mg/L
Ditimbang1,7911  gram CdCl 2. H 2 O yang  telah  dikeringkan  dalam  labu  ukur 1000  mL,  kemudian  ditambahkan  4  mL HNO 3 pekat  sampai  larut  dan  diimpitkan sampai  tanda  tera  dengan  aquabides, kemudian dihomogenkan.
c.  Standar larutan standar logam kadmium 100 mg/L dan 10 mg/L.
Dipipet  10  mL  larutan  induk  1000 mg  Cd/L,  dimasukkan  ke  dalam  labu  ukur 100  mL.    Kemudian  ditambah  aquabides sampai  tanda  tera  dan  dihomogenkan. Dipipet  10  mL  larutan  standar  kadmium 100 mg/L, dimasukkan ke dalam labu ukur 100  mL.    Kemudian  ditambah  aquabides sampai tanda tera dan dihomogenkan.

## Validasi Metode Uji 1.  Linieritas
Dibuat  deret  standar  kadmium dengan  konsentrasi  0,0;  0,5;  1,0;  2,0;  4,0; dan 5,0 mg/L sebanyak 0,0 ; 5; 10; 20; 30; 40; dan 50 mL larutan standar kadmium 10 mg/L,  lalu  dimasukan  kedalam  labu  ukur 100 mL, selanjutnya ditambahkan aquabides sampai tanda tera dan dihomogenkan.
Diukur  larutan  standar  kadmium dengan  SSA  kemudian  dibuat  kurva hubungan antara konsentrasi standar (sumbu  x)  dengan  absorbansi  (sumbu  y) dan dihitung slope, intersep, serta koefisien korelasi (r).
2.  Presisi
Uji Keterulangan ( Repeatability ) Dihomogenkan  contoh  uji,  dipipet 500  mL  contoh  uji  dan  dimasukkan  ke dalam  gelas  piala  500  ml  atau  erlenmeyer
500  mL.    Dipanaskan  perlahan-lahan sampai sisa volume ≤ 50 mL.  Dibilas kaca arloji  dan  dimasukkan  air  bilasannya  ke dalam gelas piala.  Kemudian  dipindahkan ke  dalam  labu  ukur  100  mL  dan ditambahkan  aquabides  sampai  tanda  tera dan dihomogenkan. Pengulangan dilakukan sebanyak  7  kali.    Contoh  uji  siap  diukur serapannya.    Kemudian  dari  hasil  analisis dicari  standar  deviasi  dan  standar  deviasi relatif-nya. RSD yang didapat dibandingkan dengan RSD Horwitz sebagai standar.
3.  Akurasi
a. Unspike Sampel
Dihomogenkan  contoh  uji,  dipipet 500  mL  contoh  uji  dan  dimasukkan  ke dalam gelas piala 500 mL atau erlenmeyer 500  mL.    Dipanaskan  perlahan-lahan sampai sisa volume ≤ 50 mL.  Dibilas kaca arloji  dan  dimasukkan  air  bilasannya  ke dalam gelas piala.  Kemudian  dipindahkan ke  dalam  labu  ukur  100  mL  dan ditambahkan  aquabides  sampai  tanda  tera dan dihomogenkan. Pengulangan dilakukan sebanyak 7 kali.  Contoh uji siap diukur  serapannya.    kemudian  dari  hasil analisis  dicari  standar  deviasi  dan  standar deviasi  relatif-nya.  RSD  yang  didapat dibandingkan dengan RSD Horwitz sebagai standar.
b. Spike Sample
Dihomogenkan  contoh  uji,  dipipet 500  mL  contoh  uji  dan  dimasukkan  ke dalam gelas piala 500 mL atau erlenmeyer 500  mL.    Kemudian  ditambahkan  0,5  mL standar kadmium  1000 mg/L.  Dipanaskan perlahan-lahan  sampai  sisa  volume  ≤  50 mL.    Dibilas  kaca  arloji  dan  dimasukkan air  bilasannya  ke  dalam  gelas  piala. Kemudian dipindahkan ke dalam labu ukur 100  mL  dan  ditambahkan  aquabides sampai  tanda  tera  dan  dihomogenkan. Contoh uji siap diukur serapannya.
Kemudian  dari  hasil  analisis  dicari  standar deviasi dan standar deviasi relatifnya. RSD yang  didapat  dibandingkan  dengan  RSD Horwitz sebagai standar.

## 4.  Limit Deteksi
Dibuat  deret  standar  kadmium dengan konsentrasi larutan dari 20; 15; 10; 8; 5; 3; 2; 1; 0,1; 0,01; 0,001; 0,0001 mg/L. Dilakukan  pengukuran  serapan  terhadap masing-masing  larutan  pada  SSA  panjang gelombang 228,8 nm. Dihitung konsentrasi masing-masing  dan  dicari  standar  devias Digunakan  rentang  kurva  kalibrasi  hanya sampai konsentrasi yang masih memberikan  respon  analitik  yang  linier (batas  garis  lurus  pada  pengamatan  visual bentuk kurva).

## Persiapan instrumen SSA
Spesifikasi SSA untuk logam kadmium dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Spesifikasi SSA analisisbCd
Parameter Kondisi Panjang gelombang 228,8nm Faktor filter 1,0 Lampu nyala 2.0 ma Waktu integrasi 5.0 sec Tipe flame Udara/asetilen High Voltage 411.50 V Sensitivitas 0,012mg/L Limit deteksi 0,0028mg/L Kecepatan rata-rata 0,02-2,20mg/L Burner height 5 mm Nama alat : Atomic Absorption Spectrofotometer (AAS) Merk alat :  PG
Type                   :  990
Nominal voltase :  AC 100–240V. 50/60 Hz Nominal daya     :   220 ± 5 % KW
Pengolahan Data
1.Linieritas
Persamaan regresi : y = bx + a
b = ∑{(x – xi) (y – yi)}
∑(x-xi) 2
a= Σyi  -   b Σxi  y  - bx
n=       ∑{(x – xi) (y – yi)}
r= √ {∑(x-xi) 2 }{∑(y-yi) 2 }
r = koefisien korelasi y = absorban x = konsentrasi (kandungan Kadmium)
b = slope
a = intercept n = jumlah level konsentrasi (pengulangan

## 2. Presisi (Ketrulangan)
RSD  =
RSD Horwitz  =  2/3 x 2 (1-0,5 log C)
Keterangan : SD     = standar deviasi RSD  = standar deviasi relatif xi      = nilai yang diperoleh dari setiap pengulangan = nilai rata-rata seluruh pengulangan analisis n       = jumlah pengulangan analisis C      = fraksi konsentrasi nilai rata-rata keterulangan
3. Akurasi
Keterangan : % R  =  % recovery (perolehan kembali) Xa   =  konsentrasi  contoh s etelah ditambah standar/ Spiked Sample (mg/L)
Xb  = konsentrasi contoh tanpa standar/Unspike Smaple (mg/L) Xc  = konsentrasi standar yang ditambahkan/ Spike Teoritis (mg/L)

## 4. Limit Deteksi
Menggunakan metode grafik rentang kurva linieritas.

## Kriteria Penerimaan
Menurut  Wood  (1998)  kriteria penerimaan  untuk  sampel  uji  dengan konsentrasi  sekitar  1  ppm,  adalah  sebagai berikut.
Tabel 2. Kriteria Penerimaan Validasi No. Parameter Validasi Kriteria Penerimaan 1.  Linieritas r > 0,995 2. Presisi a. Unspike Sample b. Spike Sample % RSD < (2/3 x RSD Horwitz) % RSD < (2/3 x RSD Horwitz) 3.  Akurasi 80% -110 % 4.  Limit Deteksi Konsentrasi terkecil analit

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada  penelitian  ini    dilakukan validasi  metode  uji kadmium dalam    air sumur secara  spektrofotometri  serapan atom  (SSA)  yang  mengacu  pada SNI 17025:2008, dengan parameter yang dilakukan meliputi linieritas, presisi, akurasi, limit deteksi . Kandungan kadmium  dalam  air  sumur  ditetapkan secara  spektrofotometri  serapan  atom berdasar  serapan  sumber  radiasi  terhadap atom  kadmium  pada  panjang  gelombang maksimum 228,8 nm SNI 6989.16:2009.
Berdasarkan  hasil  penelitian  dan pengolahan  data,  untuk  uji  linieritas, presisi,  dan  akurasi    ini  masing-masing dilakukan pengulangan uji sebanyak 7 kali dan untuk limit deteksi dilakukan pengulangan  uji sebanyak 12 kali.
∑ (x-xi) 2 n-1 _ ________ SD  = SD   x 100 % x _ x Xc Xa-Xb % R  = x 100 %

## Linieritas
Uji  linieritas  suatu  metode  uji bertujuan  untuk  membuktikan  adanya hubungan  yang  linier  antara  konsentrasi analit  dengan  respon  alat  yang  dinyatakan dalam  koefisien  korelasi  (r).  Uji  linieritas dilakukan  dengan  mengukur  absorbansi deret  standar  kalium  dan  data  yang diperoleh  dihitung  secara  statistik.  Uji linieritas  diperoleh  berdasarkan  Tabel  3. dan  kurva  linieritas  seperti  dilihat  pada Gambar 1.
Tabel 3 . Data Hasil Uji Linieritas
No. Konsentrasi Standar (x) Absorbansi (y) 1. 0 0,001 2. 0,5 0,065 3. 1 0,126 4. 2 0,249 5. 4 0,476 6. 5 0,586 ∑ 12,5 1,503 x 2,0833 0,2505
Gambar 1. Kurva Hasil Uji Linieritas Standar Kadmium
Berdasarkan  hasil  uji  linieritas standar  kalium  didapatkan  nilai  slope 0.1164  ;  intersep  0.0086  ;  dan  koefisien korelasi  0,9997,  yang  artinya  respon  alat linier terhadap konsentrasi analit. Persamaan  garis  yang  didapat  yaitu  y  = 0,1164x +0,0086.Nilai tersebut telah memenuhi  syarat  validasi  sesuai  ketentuan nilai  koefisien  korelasi  minimal  ≥  0,995 (Wood, 1998).

## Presisi
Uji  Presisi  yang  dilakukan  adalah keterulangan (ripitabilitas) merupakan kedekatan  antara  hasil  pengujian    individu dalam  serangkaian  pengukuran  terhadap suatu  sampel  yang  homogen.  Presisi  hasil analisis  biasanya  dinyatakan    sebagai  % relative  standar  deviasi (RSD).  Uji  presisi dilakukan  untuk  mengetahui  keseragaman pengujian suatu metode uji (Wood, 1998).
Keterulangan menyatakan presisi yang  dilakukan  pada  kondisi  yang  telah ditentukan    pada  laboratorium  yang  sama, dalam    interval  waktu  yang  singkat,  oleh analis  yang  sama,  dengan  menggunakan peralatan dan pereaksi yang sama. Keterulangan  dilakukan  untuk  mengetahui variabilitas data  yang dihasilkan dari suatu pengujian  dengan  kondisi  yang  sama (Harmita,  2004).  Keterulangan  dilaksana- kan  dengan  melakukan  pengujian  sampel sebanyak  tujuh  kali  kemudian  dicari standar  deviasi  dan  standar  deviasi  relatif sampel  tersebut.  RSD  yang  didapat dibandingkan dengan RSD Horwitz sebagai  standar.Hasil  uji  keterulangan dapat dilihat pada Tabel 4 dan Tabel 5.
Tabel 4. Hasil Uji Ripitabilitas Unspiked Sample
Replikat Absorbansi Kadar Hasil (mg/L) 1 0,014 0,0464 2 0,013 0,0378 3 0,013 0,0378 4 0,014 0,0464 5 0,014 0,0464 6 0,014 0,0464 7 0,013 0,0378 ∑ 0,299 Rata-rata 0,0427 SD 0,0046 RSD 10,77% RSD Horwitz 17,15 %

## Nilai RSD Horwitz diperoleh dari :RSD
Horwitz  =  2/3 x 2 (1-(0,5 log C)) y = 0.1164x + 0.0086 r = 0.9997 0 0,2 0,4 0,6 0,8 0 2 4 6 A b sor b an Konsentrasi Cd (mg/L)
Ripitabilitas Unspike Sample
Ripitabilitas  tanpa  spike    ( Unspike Sample )  dilkukan  dengan  hanya  mengukur contoh uji yang telah dipekatkan kemudian diukur serapannya dengan spektrofotometri serapan  atom.    Hasil  uji  keterulangan Unspike Sample dapat dilihat pada Tabel 4. Berdasarkan hasil uji keterulangan didapatkan  nilai  RSD  sebesar  10,77%  dan RSD  Horwitz  sebesar  17,15  %.    Hasil  ini dinyatakan    memenuhi  syarat  validasi karena  nilai  RSD  sampel  lebih  kecil  dari RSD Horwitz (Wiley, 1995).
Ripitabilitas Spike Sample
Ripitabilitas  dengan    spike    ( spiked Sample )  dilakukan  dengan    mengukur contoh  uji  yang  telah    ditambahkan spike dan dipekatkan kemudian diukur serapannya dengan spektrofotometri serapan  atom.    Hasil  uji  keterulangan spiked Sample dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5 . Hasil Uji Ripitabilitas spiked

## Sample
Nilai  RSD  Horwitz  diperoleh  dari  :  RSD Horwitz = 2/3 x 2 (1-(0,5 log C))
Berdasarkan hasil uji keterulangan didapatkan  nilai  RSD  sebesar  0,16  %  dan RSD  Horwitz  sebesar  8,57  %.    Hasil  ini dinyatakan    memenuhi  syarat  validasi
karena  nilai  RSD  sampel  lebih  kecil  dari RSD Horwitz (Wiley, 1995).

## Akurasi
Akurasi  menunjukkan  kedekatan nilai benar dengan hasil uji yang diperoleh menggunakan  metode  uji  tersebut  dan dinyatakan sebagai persen perolehan kembali (% Recovery ). Uji akurasi dilakukan dengan cara penambahan standar pada  sampel  ( spike )  pada  satu  konsentrasi yaitu  ke  dalam  sampel.  Hasil  uji  akurasi dapat dilihat pada Tabel 6.
Akurasi bertujuan untuk menguji keakuratan  metode  uji  yang  digunakan, dimana  kriteria  penerimaan  akurasi  adalah nilai    % recovery berada  dalam  batas  80- 110  %  (Wood,  1998).    Sedangkan  % recovery untuk placebo (eksepian obat,cairan biologis) sekitar 80 %-120%. Nilai recovery yang diperoleh yaitu sebesar 86,44  %-90,30  %,  hasil  ini  menunjukkan bahwa metode uji yang digunakan mempunyai  akurasi  yang    tinggi  dan memenuhi  ketentuan  kriteria  penerimaan validasi  karena  masuk  kedalam  batas  yang telah ditentukan.
Tabel 6. Data Hasil Uji Akurasi

## Limit Deteksi
Uji  limit  deteksi  dilakukan  untuk mengetahui konsentrasi terendah dari analit
Replikat Absorbansi Kadar Hasil (mg/L) 1 0,507 4,2818 2 0,506 4,2732 3 0,507 4,2818 4 0,507 4,2818 5 0,506 4,2732 6 0,505 4,2646 7 0,507 4,2818 ∑ 29,9382 Rata-rata 4,2769 SD 0,0068 RSD 0,16 % RSD Horwitz 8,57 % Replikasi Spike (ppm) Spiked Sample (ppm) Unspiked Sample (ppm) % Reco very 1 4,9 4,2818 0,0464 86,44 % 2 4,9 4,2732 0,0378 86,44 % 3 4,8 4,2818 0,0378 88,42 % 4 4,8 4,2818 0,0464 88,24 % 5 4,7 4,2732 0,0464 89,93 % 6 4,7 4,2646 0,0464 89,75 % 7 4,7 4,2818 0,0378 90,30 % ∑ 29,9382 0,299 x 4,2769 0,0427 88,50 % SD 0,00677 0,0046 RSD 0,16 % 10,77%
yang  masih  dapat  terdeteksi  oleh  alat. Penentuan  limit  deteksi    dilakukan  dengan mengguanakan  metode  grafik.Uji  limit deteksi  untuk  kadar  kadmium  sebesar 0,0028
mg/L, artinya
pada konsentrasi0,0028 mg/L konsentrasi kadmium  dalam  sampel  masih  dapat terdeteksi oleh alat.

## SIMPULAN DAN SARAN Simpulan
Berdasarkan  hasil  validasi  metode uji  kadmium  dalam  air  sumur  secara spektrofotometri serapan atom dapat disimpulkan bahwa :
a. Hasil  validasi  diperoleh  parameter sebagai berikut :
 Linieritas dengan nilaikoefisien regresi sebesar 0,9997
 Limit deteksi dengan rentang 0,001 – 8,0 mg/L sebesar 0,0028 mg/L
 Presisi  RSD  :  presisi unpike  sample dengan  RSD  sebesar  10,77  %  dan presisi spike  sample dengan  RSD sebesar 0,16 %
 Akurasi  rata-rata  dengan  range  ; 86,44 % - 90,30%.
b. Metode  uji  kadmium  dalam  air  sumur secara  spektrofotometri  serapan  atom bersifat valid, sehingga dapat digunakan  untuk  kegiatan  analisis rutindalam rentang konsentrasi  0,001  – 8,0 mg/L.

## Saran
Diperlukan  analisis  lebih  lanjut terhadap  nilai  ketidakpastian  pengukuran,
untuk  mengetahui  rentang  besaran  nilai yang diukur.

## DAFTAR PUSTAKA
Connell , D.W.  dan  G.J.  Miller . 1995. Kimia dan Ekotoksikologi Pencemaran. Terjemahan Y. Koestoer. Penerbit Universitas Indonesia. Harmita.  2004.  Petunjuk  Pelaksanaan Validasi Metode dan Cara perhitungannya. Departemen Farmasi, FMIPA UI.
Peraturan  Menteri  Kesehatan  RI  No 492/Menkes/per/IV/2010.  Tentang Persyaratan Kualitas Air Minum.
SNI  17025:2008.  Persyaratan  Umum Kompetensi Laboratorium Pengujian dan Laboratorium Kalibrasi. Badan Standarisasi
Nasional.
SNI  6989.16:2009.    Tentang  Cara  Uji
Kadmium  Secara  Spektrofotometri Serapan  Atom . Badan  Standarisasi Nasional.
Wiley,  John.  1995.  Quality  in  the Analitycal  Chemistry  Laboratory.
Chichester : University of Greenwich.
Wood,  R.  1998.  Quality  in  the  Food Analysis  Laboratory.  Chambridge  : The Royal Society of Chemistry.