27
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
A. Jenis dan Rancangan Penelitian
Penelitian tentang “Validasi Metode Analisis Deltametrin dalam Air dan
Aplikasinya pada Penetapan Laju Disipasi Deltametrin Menggunakan Model Lingkungan Perairan
” merupakan jenis rancangan penelitian eksperimental karena terdapat perlakuan terhadap subjek uji, subjek uji yang dimaksud disini adalah air.
B. Variabel Penelitian dan Definisi Operasional
1. Variabel Penelitian
a. Variabel bebas. Variabel bebas dalam penelitian ini adalah konsentrasi pestisida deltametrin yang ditambahkan.
b. Variabel tergantung. Variabel tergantung dalam penelitian ini adalah jumlah ikan yang mati dan konsentrasi residu pestisida deltametrin
dalam air. c. Variabel pengacau terkendali. Variabel pengacau terkendali dalam
penelitian ini adalah kemurian pelarut menggunakan pelarut pro analysis
yang memiliki kemurnian tinggi, suhu dalam aquarium 26- 27°C, pencahayaan 12 jamhari, jumlah air dalam satu aquarium 40
L, jumlah ikan nila Oreochromis niloticus 10 ekoraquarium dengan berat rata-rata 1,46 g.
2. Definisi Operasional
a. Deltametrin yang dianalisis merupakan pestisida golongan piretroid. b. Sistem kromatografi gas yang digunakan adalah seperangkat alat
kromatografi gas yang dilengkapi dengan detektor ECD
63
Ni c. Parameter validasi metode analisis yang diamati dalam penelitian ini
adalah akurasi, presisi, linearitas, LOD, dan LOQ
C. Bahan Penelitian
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah formula pestisida
deltametrin Decis
®
2,5EC, baku
deltametrin, standar
DCB Dekaklorobifenil, metanol p.a, E. Merck, aquadest Laboratorium Analisis
Instrumental Farmasi USD, aquabidest Laboratorium Analisis Instrumental Farmasi USD, sampel air sumur dari rumah Bapak Bambang yang berada di
Jalan Mawar No 6A, Rt 04Rw 04, Maguwoharjo, Depok Sleman, DIY.
D. Alat Penelitian
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah komatografi gas HP, GC
-5890 Series II dilengkapi dengan detektor ECD
63
Ni, Kolom SPE C
18
yang berisi 1 g C
18
SPE C
18
1 g dan yang berisi 200 mg C
18
SPE C
18
0,2 g Bond eluer C
18
Analytichem International, neraca analitik Precisi 125 A.SCS Swiss Quality
, aquarium 60 cmx 30 cm x 30 cm, mikropipet dan alat-alat gelas yang lazim digunakan di laboratorium analisis.
E. Tata Cara penelitian
1. Optimasi dan Validasi Metode Analisis
a. Pembuatan larutan stok deltametrin 2,575x10
-1
μgμL. Ditimbang 51,5 mg baku deltametrin, dilarutkan dalam 5,0 ml toluen. Kemudian diambil
25 μL, dilarutkan dalam 1000 μL toluen sehingga didapatkan baku
deltametrin dengan konsentrasi 2,575x10
-1
μgμL. b. Pembuatan larutan intermediet 2,575x10
-3
dan 2,575x10
-2
μgμL. Diambil 1 dan 10 μL stok larutan baku deltametrin 2,575x10
-1
μgμL, diuapkan hingga kering, masing-masing ditambah
100 μL toluen sehingga diperoleh larutan intermediet dengan konsentrasi 2,575x10
-3
μgμL intermediet A dan 2,575x10
-2
μgμL intermediet B. Larutan ini kemudian digunakan sebagai larutan stok dalam pembuatan kurva baku
dan kurva baku adisi deltametrin. c. Pembuatan kurva baku. Tiga, empat, dan lima mikroliter larutan
intermediet A dan 1, 2, dan 4 μL larutan intermediet B diambil, masing-
masing ditambah 7,5 μg standar DCB, diuapkan hingga kering, ditambah
50 μL toluen sehingga diperoleh berturut-turut larutan deltametrin
dengan konsentrasi 0,155; 0,206; 0,258; 0,515; 1,03; dan 2,06 μgμL.
Sebanyak 1 μL masing-masing larutan seri kurva baku diinjeksikan ke sistem kromatografi gas yang sudah optimum. Sehingga didapatkan data
berupa luas puncak. Hasil yang didapatkan, ditentukan linearitasnya dengan mengeplotkan konsentrasi deltametrin dan ratio luas puncak
deltametrinDCB dan menentukan sensitivitas alat dengan menghitung LOD.
d. Presisi kromatografi gas. Presisi kromatografi gas dihitung dari RSD luas puncak dan waktu retensi t
R
DCB dari kurva baku. e. Optimasi SPE C
18.
Satu mikroliter larutan stok deltametrin konsentrasi 2,575x10
-1
μgμL diencerkan dalam air sampai volume 200,0 mL sehingga diperoleh konsentrasi 1,288 x10
-6
μgμL, dimasukan dalam SPE C
18
1 g dan SPE C
18
0,2 g yang sebelumnya telah dikondisikan menggunakan 3 mL metanol dan 3 mL aquabidest. Selanjutnya dicuci
dengan 3 mL aquabidest. Pada SPE C
18
1,0 g deltametrin dielusi dengan aseton sedangkan pada SPE C
18
0,2 g deltametrin dielusi dengan metanol. Eluat diuapkan hingga kering.
Ditambah 7,5 μg standar DCB dan 50 μL toluen. Sebanyak 1 μL diinjeksikan ke sistem kromatografi gas yang
sudah optimum. f. Optimasi pembersihan wadah. Dibuat dua larutan deltametrin dengan
konsentrasi 1,288 x10
-6
μgμL. Larutan pertama dimasukkan dalam SPE C
18
, wadah dibilas. Larutan kedua dimasukan dalam SPE C
18
, wadah tidak dibilas metanol. Dielusi dengan 20 mL metanol. Eluat diuapkan
hingga kering. Ditambah 7,5 μg standar DCB dan 50 μL toluen. Sebanyak 1 μL larutan diinjeksikan ke sistem kromatografi gas yang
sudah optimum. g. Penetapan recovery, presisi, pengaruh preparasi sampel terhadap hasil
akhir dan LOQ dengan Prosedur Standar Adisi. Tiga, empat, lima larutan
intermediet A dan 1, 2, dan 4 μL larutan intermediet B diencerkan
dengan air hingga volume 200,0 mL. Larutan deltametrin dimasukkan dalam SPE C
18
dan dielusi dengan 20 mL metanol. Eluat diuapkan hingga kering. Ditambah
7,5 μg standar DCB dan 50 μL toluen. Sebanyak 1
μL larutan diinjeksikan ke sistem kromatografi gas yang sudah optimum. Proses ini dilakukan sebanyak tiga kali replikasi. Hasil
pembacaan alat digunakan untuk menghitung recovery, presisi, pengaruh preparasi sampel terhadap hasil akhir dan LOQ.
2. Penentuan Konsentrasi Deltametrin Dalam Air yang Diaplikasikan
pada Laju Disipasi Deltametrin
Empat belas aquarium yang berisi 40 L air sumur dibagi dalam 7 kelompok, masing-masing kelompok 2 aqurium. Setiap aquarium diberi
label kontrol, 1, 2, 3, 4, 5, dan 6 dengan konsentrasi deltametrin 0,025; 0,304;
3,700; 8,512; 19,578; dan 45,029 μgL. Masing-masing aquarium diisi 10 ekor ikan nila.
Pengamatan jumlah ikan yang mati dilakukan pada masing-masing aquarium mulai jam ke-0 hingga 96. Selain itu konsentrasi deltametrin
ditetapkan pada jam ke-0 dan 96 dengan cara diekstraksi dengan SPE C
18
. Eluat
diuapkan hingga kering. Ditambah 7,5 μg standar DCB dan 50 μL toluen. Sebanyak 1 μL diinjeksikan ke sistem kromatografi gas yang sudah
optimum.
3. Penetapan
Laju Disipasi
Deltametrin Menggunakan
Model Lingkungan Perairan
Enam aquarium yang berisi 40 L air sumur dibagi dalam 3 kelompok, masing-masing kelompok 2 aqurium. Setiap aquarium diberi label kontrol,
1, dan 2 dengan konsentrasi deltametrin 0,1668 dan 0,3336 μgL. Masing-
masing aquarium diisi 10 ekor ikan nila. Konsentasi deltametrin dalam air ditetapkan pada hari 0, 1, 2, 3, 5, 7,
dan 14 dengan cara diekstraksi dengan SPE C
18
. Eluat diuapkan hingga kering. Ditambah 7,5 μg standar DCB dan 50 μL toluen. Sebanyak 1 μL
diinjeksikan ke sistem kromatografi gas yang sudah optimum
F. Tata Cara Evaluasi Hasil
1. Sensitivitas kromatografi gas
a. Linearitas. Linearitas ditentukan dari koefisien korelasi r yang diperoleh dari kadar dan rasio luas puncak deltametrinDCB dari data
penentuan kurva baku ke dalam regresi linear. b. Sensitivitas. Sensitivitas alat dapat ditentukan dengan menghitung LOD
dengan rumus:
3,3 �
�
Keterangan: S
a
: standar deviasi dari intercept kurva baku dan b : slope
2. Validasi Metode dan penetapan laju disipasi
a. Akurasi. Akurasi dapat dihitung dengan rumus: Perolehan Kembali recovery =
� �
� ��
ℎ �
x 100
b. Presisi. Presisi dapat dihitung dengan rumus: Kesalahan Acak RSD =
� � � �
ℎ � −
� 100 c. Limit of Quantitation. Limit Of Quantitation LOQ dapat dihitung
dengan rumus: 3,3
�
�
Keterangan: S
a
: standar deviasi dari intercept kurva adisi dan b : slope d. Pengaruh Matriks terhadap Prosedur Analisis. Pengaruh matriks terhadap
prosedur analisis ditentukan dengan membandingkan antara slope kurva baku dengan kurva adisi. Pengaruh prosedur analisis ditetapkan oleh
signifikansi perbedaan slope. e. Laju disipasi. Laju disipasi deltametrin dalam lingkungan perairan
merupakan slope dari hubungan antara hari vs ln konsentrasi.
G. Rancangan Penelitian
Gambar 5. Aquarium yang berisi 40 L air dan ikan nila
Metode Analisis a. Optimasi SPE
b. Validasi metode Sampling hari 0, 1, 2, 3,
5, 7, dan 14
Analisis
Evaluasi laju disipasi
Hipotesis I Hipotesis II
35
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian yang berjudul “Validasi Metode Analisis Deltametrin dalam
Air dan Aplikasinya pada Penetapan Laju Disipasi Deltametrin Menggunakan Model Lingkungan Perairan
” dilakukan untuk mengetahui disipasi deltametrin dalam lingkungan perairan. Kadar residu pestisida deltametrin yang berada dalam
lingkungan air sangat kecil sehingga diperlukan metode yang sensitif, salah satunya menggunakan kromatografi gas detektor penangkap elektron dengan
pembersihan dan pemekatan sampel. Kromatografi gas detektor penangkap elektron dipilih karena memiliki batas deteksi hingga 0,05-1 pikogram. Penelitian
ini dimulai dari uji kesesuaian sistem kromatografi gas detektor penangkap elektron diikuti dengan optimasi preparasi sampel kemudian validasi metode
analisis dan aplikasinya, yaitu penetapan laju disipasi deltametrin dalam lingkungan perairan.
Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah air. Dalam penelitian ini penulis ingin mengetahui bagaimana laju disipasi deltametrin dalam air dan
menguji keamanan air yang tercemar pestisida deltametrin apabila terminum manusia. Aquarium yang digunakan dalam peneltian ini, selain berisi air, juga
diberi ikan nila. Ikan nila memiliki daya toleransi yang besar terhadap lingkungan sehingga mudah didapatkan pada air tawar dan air payau. Ikan nila dapat hidup
pada suhu 14-38°C dan pH 5-11. Selain itu ikan nila merupakan ikan yang banyak
Kategori