Rina

ISSN 1411–240X
Nomor : 536/D/2007 Tanggal 26 Juni 2007
Penentuan Unsur Logam dan .........
(Th. Rina M.)
PENENTUAN UNSUR LOGAM DAN DISTRIBUSINYA DALAM
KOMPONEN ROKOK DENGAN METODE K0-ANALISIS AKTIVASI
NEUTRON INSTRUMENTAL
Diterima editor 23 Pebruari 2009
Disetujui untuk dipublikasi 31 Pebruari 2009
Th.Rina Mulyaningsih
Pusat Teknologi Bahan dan Industri Nuklir – BATAN
ABSTRAK
PENENTUAN UNSUR LOGAM
DAN DISTRIBUSINYA DALAM KOMPONEN
ROKOK DENGAN METODE K0-ANALISIS AKTIVASI NEUTRON INSTRUMENTAL
(K0-AANI). Telah dilakukan penentuan unsur logam dan distribusinya dalam komponen rokok
filter dan kretek Indonesia dengan AANI Analisis terhadap lima merk rokok filter dan lima
rokok kretek. Terdapat 13 unsur terkandung dalam tembakau, filter bersih, kertas rokok, putung,
abu rokok dan filter setelah dihisap, yaitu : Na, K, Br, Co, Cr, Sr, Ta, Cs, La, Au, Fe, Sc dan Zn.
Telah dilakukan evaluasi tentang bahaya unsur tersebut bagi perokok. Kontrol mutu internal hasil
pengujian dilakukan menggunakan SRM 1633b coal fly ash dan SRM 1573a Tomato leaves.
Hasil evalusi akurasi dan presisi menunjukkan bahwa data hasil analisis semuanya lolos, jadi
metode yang digunakan pada pengujian sahih. Hasil menunjukkan bahwa sebagian besar unsur
tertinggal di dalam abu abu rokok 30 -75 %, sedangkan tertahan filter/putung 0,2 -54 % dan
terbawa asap 3- 79% Didalam cuplikan rokok terdeteksi adanya unsur toksik dan karsinogenik,
yaitu Co, Br dan Cr. Kuantitas Co, Br dan Cr di dalam asap rokok filter adalah berturut-turut
10,11 % , 30 % dan Cr 3 %. Komposisi ini lebih rendah bila dibandingkan pada rokok kretek,
yaitu masing-masing Co: 79 %, Br: 53% dan Cr: 28 %. Kondisi ini perlu dicermati karena
kuantitas unsur terbawa asap sebagian dihisap perokok aktif dan sebagian lagi dihembuskan ke
lingkungan, akan dihirup oleh perokok pasif
Kata kunci : rokok, unsur logam, AAN, distribusi
ABSTRACT
DETERMINATION OF METAL ELEMENTS AND THEIR DISTRIBUTION IN
CIGARETTE COMPONENTS BY K0-NEUTRON ACTIVATION ANALYSIS
INSTRUMENTAL (K0-INAA). The determination of metal elements and their distribution in
the component of Indonesian cigarette filter and cigarette kretek were done using instrumental
neutron activation analysis. The analysis were performed for five brands cigarette filter and five
brands cigarette kretek. It has been quantified 13 elements in cigarette tobacco, clean filter,
cigarette paper, butts, cigarette ash and used filter. These elements are : Na, K, Br, Co, Cr, Sr, Ta,
Cs, La, Au, Fe, Sc and Zn. Potential hazards for smokers of these elements is evaluated. Internal
quality control was done by SRM 1633b coal fly ash and SRM 1573a Tomato leaves. Evaluation
result of data accuracy and precision show that final status is passed, so the testing method is valid.
The results show that most elements remain large in cigarette ash 30 – 75 % whereas retained in
cigarette filter/butt 0,2 – 54 % and in cigarette smoke 3 – 79 %. In the samples, toxic and
carcinogenic elements Co, Br, and Cr are detected. The quantity of Co, Br and Cr in smoke of
cigarette filter is 10,11 % ; 30 % and 3 %, respectively. This composition is lower than in smoke
of cigarette kretek Co: 79 %, Br: 53% and Cr: 28 %. This condition need much more attention,
because a part of these elements is inhaled by active smoker and the others is released to the
environment and is inhaled by passive smoker.
Key words: cigarette, metal elements, NAA, distribution
25
J. Tek. Reaktor. Nukl.
Vol. 11 No. 1 Pebruari 2009, Hal. 25-35
ISSN 1411–240X
Nomor : 536/D/2007 Tanggal 26 Juni 2007
PENDAHULUAN
Polusi udara akibat asap rokok di tempat-tempat umum sudah banyak dikeluhkan.
Dari kegiatan merokok akan dihasilkan asap yang tidak hanya dinikmati oleh perokok aktif
tetapi juga dirasakan oleh perokok pasif. Pada sebatang rokok terkandung sejumlah besar
residu bahan kimia, yang berasal dari bahan kimia yang sengaja digunakan untuk
pertumbuhan tembakau itu sendiri seperti pestisida, fumigan, dan insektisida. Disamping
itu ada bahan kimia yang sengaja ditambahkan sebagai bahan aditif pada proses pembuatan
rokok, sehingga memenuhi citarasa konsumennya. Dilaporkan dalam dokumen industri
rokok, bahwa telah ditambahkan 599 jenis kandungan bahan dengan sengaja terhadap
rokok yang diproduksi oleh lima industri besar rokok di Amerika. [1]
Komisi perdagangan Federal (Federal Trade Commission) Amerika telah
melakukan pengujian terhadap asap yang dihasilkan dari pembakaran rokok dan
menemukan bahwa lebih dari 5000 bahan kimia terkandung didalamnya dan lebih dari 40
nya bersifat karsinogenik. [1] Beberapa peneliti telah melakukan pengukuran logam toksik
dan unsur kimia lainnya di dalam rokok, diantaranya adalah F.Y. Iskander, telah
mengkuantifikasi 28 unsur di dalam rokok produksi Mesir [2] ,14 unsur dalam rokok
produksi Meksiko[3] dan 27 unsur dalam rokok produksi China[4]. Peneliti lain telah
mengukur kadar logam berat dan unsur tanah jarang dan distribusinya dalam komponen
rokok produksi Mesir, dan disimpulkan rokok mengandung unsur Br, Co dan Sb yang
bersifat toksik dan tumerogenic.[5]
Adanya unsur toksik di dalam rokok, dapat memberikan efek negatif bagi perokok
aktif maupun pasif. Konsumsi rokok di Indonesia sangat besar hampir menjangkau semua
lapisan masyarakat, dan Indonesia termasuk 5 negara dengan konsumsi rokok terbesar di
dunia. [6]. Jenis rokok yang biasa dihisap adalah rokok filter dan kretek. Mengingat
dampak rokok terhadap kesehatan, maka perlu dilakukan penentuan unsur logam dan
distribusinya dalam komponen rokok. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan
kuantifikasi dan distribusi unsur di dalam komponen rokok yang meliputi kertas
pembungkus, tembakau filter sebelum dan setelah dihisap, puntung rokok, abu dan asap
rokok. Cuplikan rokok yang diteliti meliputi 5 merek rokok kretek dan 5 merek rokok
filter.
Unsur kimia yang terkandung di dalam komponen rokok dalam orde ng/kg s.d
mg/kg. Untuk kuantifikasi kandungan unsur-unsur dalam jumlah kecil, dituntut adanya
teknik atau metode analisis dengan sensitifitas tinggi. Hanya beberapa teknik analisis yang
mampu untuk menentukan jumlah unsur yang demikian kecil ini. Penggunaan
Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry (ICP-MS), Atomic Absorption
Spectrometry (AAS), Elektrokimia dan Inductively Coupled Plasma-Emmision
Spectrometry (ICP-ES) untuk analisis unsur kelumit telah banyak dipublikasikan.[7] Tetapi
teknik-teknik tersebut memerlukan perlakuan kimia berupa peleburan dan pelarutan, yang
tidak jarang merupakan sumber yang potensial terjadinya kontaminasi. Hal ini bisa diatasi
dengan menggunakan teknik nuklir AANI [4]. Teknik nuklir ini mempunyai keunggulan
antara lain tidak memerlukan perlakuan kimia terlebih dahulu, mempunyai kemampuan
untuk penentuan unsur secara serempak (multiunsur), sensitivitas dan selektifitas yang
bisa diandalkan
26
ISSN 1411–240X
Nomor : 536/D/2007 Tanggal 26 Juni 2007
Penentuan Unsur Logam dan .........
(Th. Rina M.)
METODOLOGI
Pengambilan cuplikan
Sepuluh jenis rokok produksi dalam negeri, yang terdiri atas 5 jenis rokok filter dan
5 jenis rokok non filter (kretek), di cuplik secara acak di pasaran. Masing-masing merek
diambil 10 batang dari tiap bungkus. Untuk mengetahui berat masing-masing
komponen: tembakau, kertas, dan filter bersih dari setiap batang rokok ditimbang.
Masing-masing komponen dari ke sepuluh batang rokok tersebut kemudian digabung
(dicampur) untuk mendapatkan cuplikan berupa tembakau, kertas pembungkus rokok dan
filter rokok yang mewakili. Cuplikan yang telah siap tersebut kemudian ditimbang dalam
vial polietilen dengan neraca mikro dengan berat antara 30 -100 mg.
Cuplikan komponen rokok yang sudah dihisap/dibakar berupa abu rokok, putung
rokok dan filter bekas, diperoleh dengan cara mengumpulkan komponen tersebut dari
rokok yang telah dihisap oleh orang yang berbeda. Cuplikan abu rokok, putung dan filter
bekas dari masing-masing merek, ditimbang dengan berat antara 30 – 100 mg dan
dimasukkan ke dalam vial polietilen, dan dibungkus dengan aluminium foil. Penyiapan
cuplikan untuk analisis dilakukan secara duplo.
Untuk kontrol kualitas hasil analisis digunakan bahan acuan standar SRM 1573a
Tomato leaves dan SRM 1633b coal fly ash produk dari National Institute of Standards
and Technology (NIST). Sebagai pemantau fluks digunakan Al-0,1%Au dari Institute for
reference materials and measurement (IRRM).
Iradiasi dan Pencacahan
Cuplikan yang telah disiapkan disusun dalam layer yang sama dengan bahan acuan
standar dan pemantau fluks, kemudian dimasukkan ke dalam kapsul polietilen untuk
iradiasi selama 10 menit.. Untuk iradiasi 2 jam digunakan kapsul iradiasi yang terbuat dari
aluminium. Lama iradiasi ini tergantung pada waktu paruh unsur radionuklida yang akan
dianalisis. Iradiasi dilakukan di fasilitas iradiasi sistem rabbit (RS) Reaktor Serba Guna
GA. Siwabessy di Serpong dengan fluks neutron thermal sekitar 1013 n.cm-2.det-1. Cuplikan
pasca iradiasi diluruhkan (decay) sebelum dicacah. Pencacahan dilakukan dengan
peralatan spektroskopi gamma, yang dilengkapi dengan detektor germanium kemurnian
tinggi HPGe (ε =15 %, FWHM=1,89 keV pada E = 1,33 MeV), dan digabungkan dengan
penganalisis puncak multi saluran. Jarak cuplikan, pemantau fluks dan bahan acuan
standar terhadap permukaan detektor dibuat sama 75 mm, sedangkan waktu pencacah
dan waktu pendinginan seperti yang tertera dalam Tabel 1.
Lokasi
Iradiasi
RS4
RS4
Tabel 1. Kondisi ekperimen dengan metode k0-AAN
Parameter Reaktor
Waktu
Waktu
Waktu
iradiasi pendinginan
Pencacahan
Φt ≈ 3,70 1013 n.cm600
1 – 2 hari
900 –1800 detik
2
.dt-1 ± 2%,
detik
f = 40,4 ± 1
α = 0,026 ± 0,001
Φf/Φt = 0,142 ± 0,001
T = 320±5 0K
Φt ≈ 3,97 1013 n.cm7200
1–2
3600
2
.dt-1 ± 2%
detik
minggu
detik
Unsur yang
ditentukan
La, K, Na,
Br,
Sc, Cr, Co,
Fe, Zn, Sr,
27
J. Tek. Reaktor. Nukl.
Vol. 11 No. 1 Pebruari 2009, Hal. 25-35
ISSN 1411–240X
Nomor : 536/D/2007 Tanggal 26 Juni 2007
f = 40,4 ± 1
α = 0,026 ± 0,001
Φf/Φt = 0,228 ± 0,001
T = 320±5 0K
Cs, Ta
Analisis data
Spektrum hasil akuisisi dengan spektroskopi gamma dianalisis secara kualitatif
dengan perangkat lunak Genie 2000, sedangkan analisis kuantitatif dilakukan dengan
menggunakan perangkat lunak k0-AAN dari IAEA. Berdasarkan data kuantitas unsur yang
terkandung dalam sebatang rokok dan data berat masing-masing komponen rokok
dihitung neraca bahan dan prosentase masing-masing unsur dalam komponen tembakau,
abu, kertas dan asap rokok.
Kontrol kualitas data hasil analisis dengan metode AAN dilakukan dengan
persamaan uji akurasi dan presisi terhadap nilai hasil analisis bahan acuan standar terhadap
nilai sertifikat yang diberikan oleh IAEA [8]. Prosedur analisis dilakukan berdasarkan
prosedur standar, seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 1.
PENCUPLIK
DATA BERAT
PREPARASI
CUPLIKAN
DATA
PARAMETER
IRRADIASI
DATA
PARAMETER
AKUISISI
SPEKTRUM γ
ANALISIS
SPEKTRUM
GENIE 2000 DAN
PROGRAM CVT
KELUARAN FILE
BERFORMAT
PERHITUNGAN
BERBASIS k0-AANI
HASIL ANALISIS
Gambar 1. Diagram alir analisis unsur logam dalam komponen rokok menggunakan
teknik ko-INAA.
28
ISSN 1411–240X
Nomor : 536/D/2007 Tanggal 26 Juni 2007
Penentuan Unsur Logam dan .........
(Th. Rina M.)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis bahan acuan standar bersertifikat sebagai kontrol akurasi metode disajikan
pada Tabel 2. Dari hasil pengujian akurasi dan presisi terhadap nilai hasil analisis bahan
acuan standar yang diperoleh pada pengujian ini dibandingkan dengan nilai sertifikat,
menunjukkan bahwa unsur-unsur yang memiliki nilai sertifikat memenuhi kriteria
pengujian dapat diterima dengan tingkat kepercayaan 95 %, yaitu hasil uji akurasi dan
presisi keduanya lulus. Untuk unsur-unsur yang tidak memiliki nilai sertifikat seperti Sc,
Co, La, dan Br memiliki nilai penyimpangan tidak lebih dari 10 %, kecuali Sc dalam SRM
1573a memiliki nilai penyimpangan relatif 10 %. Hal ini menunjukkan bahwa prosedur
analisis yang dilakukan pada penelitian ini valid.
Tabel 2 Kontrol kualitas hasil analisis dengan bahan acuan standar NIST SRM 1633b
coal fly ash dan NIST SRM 1573a Tomato leaves
Unsur
Na
K
Sc
Cr
Fe
Co
La
Na
Sc
Fe
Co
Zn
Br
La
Hasil
analisis
(µg/g)
Nilai
sertifikat
(µg/g)
2008 ±
61
20410 ±
1755
42,57 ±
2,93
198,50
±23,22
74068 ±
6518
50,03 ±
5,50
89,16 ±
3,48
2010 ±
30
19500 ±
300
41
124,14
±4,10
0,09
±
0,01
364,25
±21,13
0,64
±
0,03
28,34 ±
2,55
1372 ±
41,16
2,30
±
0,18
136 ± 4
Bias
Akurasi
relatif A
B
Ket.
(%)
NIST SRM 1633b. coal fly ash
0,3
0.001 0.01
lulus
3,5
20,4
lulus
diterima
3,2
C
Presisi
D
Ket
Status
0,1
0,24
lulus
6,2
14,5
lulus
diterima
6,6
13,0
15,80
lulus
4,3
7,7
lulus
diterima
4,8
0,1
0,68
lulus
4,5
12,1
lulus
diterima
4,42
8,18
lulus
diterima
6,27
198,2 ±
4,7
77800±2
300
50
0,06
94
5,15
NIST SRM 1573a Tomato leaves
8,72
11,17 11,86
lulus
0,1
10
368 ± 7
1,21
3,27
43,41
lulus
6,10
6,84
lulus
diterima
0,57
0,02
30,9
0,7
1300
±
9,38
0,069
0,070
lulus
5,9
17,8
lulus
diterima
±
8,28
2,56
5,16
lulus
9,28
9,81
lulus
diterima
2,3
5,54
0
Hasil analisis cuplikan rokok filter dan rokok kretek disajikan pada Tabel 3. Nilai
konsentrasi unsur yang ditampilkan merupakan nilai rataan yang terkandung dalam
29
J. Tek. Reaktor. Nukl.
Vol. 11 No. 1 Pebruari 2009, Hal. 25-35
ISSN 1411–240X
Nomor : 536/D/2007 Tanggal 26 Juni 2007
cuplikan. Pada tabel ini juga disajikan nilai ketidakpastian hasil uji yang berasal dari
komponen penimbangan, statitistik pencacahan, dan waktu peluruhan.
Tabel 3. Konsentrasi unsur-unsur kimia dalam tembakau, kertas, filter dan abu dalam
rokok filter dan kretek
Unsur
Na
Br
K
Co
La
Zn
Fe
Au
Sc
Sr
Ta
Cs
Cr
Tipe
rokok
F(filter)
K(kreteK)
F
K
F
K
F
K
F
K
F
K
F
K
F
K
F
K
F
K
F
K
F
K
Tembakau
(µg/g)
490 ± 22
421± 25
19,58 ±1,12
17,51±,123
15691 ± 1125
13430±1233
2,26 ± 0,01
1,32± 0,1
0,59 ± 0,01
0,43±0,01
50,68 ± 3,25
31,1± 2,4
769 ± 56
223±20
0,02 ± 0,001
0,01±0,001
0,11 ± 0,001
0,15±0,01
191,11±12,34
149± 13
6,97 ± 0,34
0.53±0,01
1,21 ± 0,11
1.91±0,01
Kertas
(µg/g)
727 ± 33
257± 20
10,38 ± 1,03
5,03± 0,12
7768 ± 732
3260± 276
2,69 ± 0,19
1,96± 0,01
0,64 ± 0,01
0,37±0,01
21,09 ±1,37
68,0±4,3
2573 ± 214
1627± 123
0,03 ± 0,001
0,04±0,01
0,03 ± 0,001
0,07±0,01
243,81±20,22
470± 27
11,88 ± 1,11
0,19±0,01
4.5 ± 0,01
4,63±0,12
Filter sebelum
dihisap (µg/g)
85 ± 3
0,69 ±0,02
175 ± 15
1,13 ±0,15
0,34 ±0,02
5,43 ± 0,05
184 ± 13
0,01 ± 0,001
0,02 ± 0,001
157,41±12,34
6,34 ± 0,03
1,12 ± 0,31
-
Filter setelah
dihisap* (µg/g)
108 ± 6
481 ± 27
3,30 ± 0,01
18,66 ± 1,12
442 ± 21
21920±1285
10,14 ± 0,98
1,63±0,01
1,25 ± 0,01
1,02±0,01
116,17 ± 10,56
56,08±2,3
1669 ± 127
327± 20
0,11 ± 0,01
0,04±0,001
0,38 ± 0,01
0,22±0,001
429,61 ± 34,56
274±20
19,12 ± 1,30
0,78 ±0,01
5.10 ± 0,02
2.83±0,04
Abu
(µg/g)
3572 ± 234
3184±289
128,46 ±11,03
84,91± 5,29
47211 ± 1542
93970± 5633
10,14 ± 0,49
2,53± 0,07
3,76 ± 0,10
1,42±0,01
220,00 ±21,10
240,9±20,8
2890 ± 145
2046± 125
0,08 ± 0,001
0,04 ±0,001
0,6 ± 0,01
1,23±0,01
1315 ± 124,45
779± 44
23,94 ±1,17
0,53±0,01
8,15 ± 0,05
1,91±0,01
*) Untuk rokok kretek bagian ini merupakan konsentrasi unsur di dalam tembakau
putung rokok
Pada cuplikan rokok filter disajikan konsentrasi unsur dalam komponen kertas
pembungkus, tembakau, abu rokok, filter sebelum dan setelah rokok dihisap. Pada
cuplikan rokok kretek disajikan konsentrasi unsur dalam komponen kertas pembungkus,
tembakau, abu rokok dan tembakau pada putung rokok. Konsentrasi unsur terdeteksi di
dalam kertas, tembakau, dan abu pada rokok filter lebih tinggi bila dibandingkan dengan
pada rokok kretek, kecuali untuk unsur Sc dan Cr. Terdeteksi unsur-unsur Br, Co, Cr,
Au, dan Zn yang merupakan unsur toksik bagi biosistem tubuh dengan asupan dalam
jumlah tertentu. [6]
Berikut akan dibahas unsur-unsur yang terkandung di dalam cuplikan rokok,
dibandingkan terhadap cuplikan sejenis yang telah diteliti oleh peneliti lain, yaitu cuplikan
rokok produk Meksiko, Amerika dan China. Pembandingan ini dilakukan mengingat
produk rokok sudah dipasarkan juga ke negara lain, dan di Indonesia pun dipasarkan
produk rokok dari negara lain.
30
ISSN 1411–240X
Nomor : 536/D/2007 Tanggal 26 Juni 2007
Penentuan Unsur Logam dan .........
(Th. Rina M.)
Natrium (Na)
Konsentrasi Na dalam cuplikan tembakau berkisar antara 325 - 1017 µg/g. Nilai ini lebih
tinggi bila dibandingkan dengan konsentrasi Na dalam tembakau rokok produk Meksiko
309 -566 µg/g. [4] Unsur Na ini juga terkandung cukup tinggi di dalam kertas pembungkus
tembakau, baik pada rokok kretek maupun filter. Setelah rokok dihisap, ternyata Na yang
terkandung di dalam abu cukup tinggi. Na ini termasuk mineral makro esensial yang
dibutuhkan oleh tubuh. Asupan natrium tidak boleh lebih dari 500 mg per hari, dan
kebanyakan orang asupan natrium per hari lebih dari jumlah itu.
Brom (Br)
Brom termasuk unsur logam ringan. Konsentrasi Br dalam tembakau berkisar antara
18,55 – 20, 20 µg/g. Dalam kertas pembungkus rokok filter maupun rokok kretek
berkisar antara 3,38 – 12,58 µg/g. Setelah rokok dihisap unsur Br sebagian kecil
terperangkap dalam filter maupun putung rokok, dan konsentrasi di dalam abu cukup
tinggi yaitu antara 80 – 130 µg/g. Tingginya konsentrasi Br dalam tembakau
kemungkinan disebabkan karena pemakaian pestisida yang digunakan pada penanaman
tembakau (sebagai metyl bromide atau bahan kimia lainnya mengandung Br)[6 ]. Sebagai
perbandingan konsentrasi Br dalam rokok produksi Amerika berkisar antara 320 -524 µg/g
[2]
dan Meksiko 49 -136 µg/g. [4] Dalam penelitian ini, konsentrasi Br terkuantifikasi dalam
tembakau jauh lebih rendah dari batasan yang diijinkan yaitu 250 µg/g [6]. Tetapi Br
termasuk logam ringan bersifat toksik bagi sistem biologi tubuh.
Kalium(K)
Konsentrasi K dalam tembakau paling tinggi dibandingkan unsur yang lain, yaitu antara
13.400 – 31.340 µg/g. Konsentrasi yang tinggi juga ditemukan di dalam abu rokok.
Konsentrasi ini masih lebih rendah bila dibandingkan dengan konsentrasi K di dalam
tembakau rokok produk Meksiko yaitu 18.300 – 40.300 µg/g. [4]
Besi (Fe) dan Kobalt (Co)
Fe dan Co mempunyai tendensi mengikat gugus karbonil, yang memiliki toksisitas tinggi
[4]
. Konsentrasi Fe dalam tembakau berkisar antara 223 – 843 µg/g, dan konsentrasi Co
dalam tembakau 0,92 – 2,26 µg/g. Konsentrasi Fe dan Co cukup tinggi terkandung dalam
abu rokok. Konsentrasi Fe dalam tembakau rokok produksi Indonesia lebih tinggi bila
dibandingkan rokok Meksiko yaitu Fe, 420 – 680 µg/g [4] tetapi lebih rendah dibandingkan
rokok produk Mesir 2864 – 7859 µg/g. [2] Demikian juga dengan konsentrasi Co lebih
rendah dibandingkan tembakau rokok produk Mesir 1,7 – 6,66 µg/g. [2] Logam ini
biasanya ditemukan dalam asap rokok sekitar 0,0002 µg per batang rokok.[9] Tingginya
intake Co di dalam tubuh dapat mengakibatkan gangguan pada paru-paru seperti asma,
dan pneumonia.
Skandium (Sc) dan Stontium (Sr)
Konsentrasi Sc dalam tembakau 0,09 – 0,15 µg/g. Konsentrasi unsur ini lebih rendah
dibandingkan di dalam tembakau rokok produk Meksiko Sc 0,13 – 0,22 µg/g [6] dan rokok
produk Mesir Sc 0,198 – 1,12 µg/g [2]. Konsentrasi Sr dalam tembakau 149 - 191 µg/g, dan
lebih rendah dibandingkan dengan konsentrasi unsur yang sama dalam rokok Meksiko
(227-472 µg/g). [4]
31
J. Tek. Reaktor. Nukl.
Vol. 11 No. 1 Pebruari 2009, Hal. 25-35
ISSN 1411–240X
Nomor : 536/D/2007 Tanggal 26 Juni 2007
Kromium (Cr) dan seng (Zn)
Konsentrasi Cr dalam tembakau berkisar antara 0,85 – 1,91 µg/g, hampir sama dengan
rokok Meksiko <0,8 – 2,4 µg/g, [4] tetapi jauh lebih rendah dari rokok India 0,08 – 6,3
µg/g. [2] Cr ditemukan cukup tinggi di dalam kertas pembungkus rokok dibandingkan di
dalam tembakau (3,58 – 4,63 µg/g). Biasanya ditemukan dalam asap rokok antara 0,0004 0,069 µg per batang rokok. [9] Konsentrasi Zn dalam tembakau lebih tinggi (20 – 114) µg/g,
bila dibandingkan rokok India (15 -31 µg/g) [2] dan Amerika (4,1 – 54 µg/g), tetapi lebih
rendah dibandingkan rokok Mesir (76,8 – 180,01 µg/g). [2] Tingginya konsentrasi Fe, Zn
dan Co dalam tembakau kemungkinan disebabkan karena kandungan unsur tersebut pada
tanah lokasi perkebunan tembakau maupun karena kontaminasi selama proses pembuatan
rokok.[6]
Ta, Au dan La
Ta hanya terdeteksi pada cuplikan rokok filter, unsur ini termasuk logam transisi.
Unsur ini mungkin dapat berbahaya bila dihirup karena dapat menyebabkan gangguan
pada organ pernafasan. Lantanum terkandung dalam cuplikan tembakau ~ 0,5 µg/g,
demikian halnya dengan Au terkandung dalam cuplikan tembakau sangat rendah ~ 0,02
µg/g. Unsur La bila terhirup melalui pernafasan dalam jangka panjang dapat
menyebabkan kanker paru-paru sehingga keberadaannya di dalam cuplikan rokok perlu
diperhatikan.[10]
Untuk mengetahui kuantitas tiap unsur yang terkandung di dalam sebatang rokok,
dan komposisi unsur setelah dihisap dalam komponen rokok, maka berdasarkan data hasil
analisis (Tabel 3) telah dilakukan perhitungan dengan hasil seperti yang disajikan pada
Tabel 4. Total konsentrasi tiap unsur dalam kertas dan tembakau dihitung per satu batang
rokok sebagai sumber masukan (input), dan keluarannya terdiri atas: persentase yang
tertahan di dalam filter atau putung rokok (setelah dihisap), persentase terbawa di dalam
abu, dan persentase terbawa asap yang sebagian dihirup perokok aktif dan sebagian
dihembuskan ke udara
Perbandingan antara jumlah unsur yang disaring (ditahan) oleh filter ditambah
dengan jumlah yang terkandung dalam abu rokok dengan total unsur yang ada dalam
tembakau dan kertas rokok tiap batang rokok dinyatakan dalam persen neraca bahan
berdasarkan persamaan berikut [6]
% Neraca bahan =
(W fa C fa − W fb C fb ) + (Wa Ca )
Wt Ct + W p C p
× 100
(1)
Wfa dan Wfb adalah berat unsur di dalam filter rokok sebelum dan setelah dihisap. Wa, Wt
dan Wp merupakan berat unsur di dalam abu rokok, tembakau dan kertas pembungkus.
Cfa, Cfb, Ca, Ct dan Cp adalah konsentrasi unsur dalam filter sebelum dan sesudah dihisap,
dalam abu, tembakau dan kertas. Neraca bahan ini diperhitungkan dengan basis per satu
batang rokok. Persen neraca bahan ini belum memperhitungkan persentase berat unsur
yang terbawa asap rokok, yang besarnya merupakan selisih antara 100% dengan neraca
bahan yang tertera di dalam Tabel 4.
32
ISSN 1411–240X
Nomor : 536/D/2007 Tanggal 26 Juni 2007
Penentuan Unsur Logam dan .........
(Th. Rina M.)
Tabel 4. Komposisi distribusi unsur pada filter atau putung rokok, abu dan asap, dan
neraca bahan pada rokok filter dan kretek dengan basis per batang rokok
Unsur
Jenis
Total
Neraca
rokok
input
Bahan (%)
sumber
Tertahan
Terbawa
Terbawa
(µg)
Filter (%)
Abu (%)
asap (%)
Na
Filter (F)
651,8
73,59
0,77
72,82
26,41
Kretek
(K)
640,53
72,21
2,01
70,20
27,79
Br
F
25,1
69,65
1,56
68,09
30,35
K
26,26
46,63
0,94
45,67
53,38
K
F
20069
31,47
0,21
31,26
68,53
K
20100
75,12
9,11
66,02
24,87
Co
F
3,0
89,83
44,47
45,35
10,17
K
2,09
21,22
3,20
17,1
79,68
La
F
0,77
81,87
17,14
64,72
18,13
K
0,66
49,52
19,22
30,3
50,46
Zn
F
64,6
70,13
24,88
45,25
29,87
K
50,66
77,83
10,63
67,2
22,21
Fe
F
1096,3
54,91
19,87
35,04
45,09
K
441,66
70,45
5,03
65,42
29,54
Au
F
0,03
94,87
54,93
39,95
5,13
K
0,02
69,12
36,89
32,21
30,88
Sc
F
0,14
96,88
38,38
58,50
3,12
K
0,23
83,25
6,65
76,60
16,75
Ta
F
9,4
55,10
21,07
34,03
44,90
K
Cr
F
1,7
96,38
34,22
62,16
3,62
K
3,14
71,19
16,19
55,0
28,81
Sr
F
252,1
86,14
16,82
69,32
13,86
K
3,14
66,79
23,32
43,48
45,92
Cs
F
K
0,79
94,23
18,30
75,93
5,77
Dari Tabel 4, dapat diketahui bahwa untuk jenis rokok filter, persentase unsur
logam yang tertahan di dalam filter setelah dihisap dapat dikelompokkan atas : terhadap
unsur Na, Br dan K filter hanya mampu menahan < 2%; unsur La, Zn. Fe dan Sr : 15 25 %, unsur Co, Au, Sc, dan Cr : 30 – 50 %. Persentase unsur Na, Br, Sc, Cr, Sr, dan La
di dalam abu rokok cukup tinggi >50%, untuk unsur K, Co, Zn, Fe dan Au < 50 %. Sisa
yang tidak terbawa dalam abu dan tertahan oleh filter merupakan persentase yang
dilepaskan dalam asap rokok yang sebagian dihirup perokok dan sebagian dihembuskan ke
udara sekitar.
Pada rokok kretek, secara umum kuantitas unsur yang tertahan didalam tembakau
putung rokok persentasenya jauh lebih kecil bila dibandingkan dengan rokok filter yaitu
0,2 – 36 %, ini menunjukkan bahwa filter pada sebatang rokok berfungsi dengan baik
untuk menyaring sebagian unsur yang terkandung di dalam rokok. Persentase unsur yang
33
J. Tek. Reaktor. Nukl.
Vol. 11 No. 1 Pebruari 2009, Hal. 25-35
ISSN 1411–240X
Nomor : 536/D/2007 Tanggal 26 Juni 2007
terbawa abu 30-76 %, terbawa asap 5- 79%, nilai ini cukup bervariasi tiap unsur seperti
halnya pada rokok filter.
Persen neraca bahan yang tertera dalam Tabel 4, menunjukkan jumlah persentase
masing-masing unsur yang terkandung di dalam abu rokok dan filter atau tembakau
putung setelah rokok dihisap. Secara umum pada kedua jenis rokok yang diteliti neraca
bahan tiap unsur hampir sama, kecuali untuk unsur Co, yang tertahan pada filter dan abu
cukup tinggi (90 %), sedangkan pada rokok kretek yang tertahan pada putung dan abu
hanya 21,22 %. Kondisi sebaliknya terjadi pada unsur K. Variasi pada nilai neraca bahan
ini tergantung pada volatilitas masing-masing unsur, kemampuan oksidasi unsur,
penggunaan filter dan kandungan aslinya dalam bahan dasar rokok [6].
Dari penelitian yang telah dilakukan ternyata dapat diketahui bahwa persentase
unsur-unsur yang terbawa asap rokok cukup tinggi. Kondisi ini perlu dicermati, karena
unsur yang terbawa asap ini sebagian terhirup perokok aktif, sebagian lagi terhirup oleh
perokok pasif. Padahal unsur yang terdeteksi dalam rokok sebagian merupakan unsur
toksik walaupun dalam jumlah kecil seperti Br (asupan Br yang diijinkan adalah 1 mg/g
berat badan/hari, [6] ), tingginya asupan Br dapat membahayakan organ jantung. Tingginya
level Co yang dihisap (inhalation), juga dapat memberi efek negatif terhadap paru-paru
seperti asma, pneumia dan sesak nafas.
KESIMPULAN
Dari penelitian yang telah dilakukan, dapat dikuantifikasi 13 jenis unsur yaitu Na,
K, Br, Co, Cr, Sr, Ta, Cs, La, Au, Fe, Sc dan Zn yang terkandung dalam komponen rokok
filter maupun kretek. Distribusi unsur dalam komponen rokok (kertas pembungkus
rokok, tembakau, filter rokok sebelum dan setelah dihisap, putung rokok, abu dan asap
rokok) ditentukan berdasarkan data kuantitas unsur hasil pengujian dengan basis satu
batang rokok. Hasil menunjukkan bahwa pada rokok filter, unsur terbawa abu 31-72 %,
terbawa asap 3- 68% dan tertahan filter 0,7 – 54 %. Sedangkan pada rokok kretek, kuantitas
terbawa abu 30 -75 %, terbawa asap 5 -79 %, dan terbawa puntung rokok 0,2 -36 %.
Didalam cuplikan rokok terdeteksi adanya unsur toksik dan karsinogenik Co, Br dan Cr.
Pada rokok filter Co terbawa asap 10,11 % , Br 30 % dan Cr 3 %, komposisi ini lebih
rendah bila dipandingkan pada rokok kretek, yaitu masing-masing Co 79 %, Br 53% dan
Cr 28 %. Kondisi ini perlu dicermati karena kuantitas unsur terbawa asap sebagian dihisap
perokok dan sebagian lagi dihembuskan ke udara, akan dihisap oleh perokok pasif.
DAFTAR PUSTAKA
1.
2.
3.
34
A List of 599 Ingredients found in Cigarettes. Sumber : http://Quit Smoking at
Quit Smoking. Com. Agustus 2008.
F,Y, ISKANDER, Neutron activation analysis of an Egyptian cigarette and its
ash, Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, Vol, 89, No, 2/April,
1985, pp, 511-518
F,Y, ISKANDER, Multielement determination in a Chinese cigarette brand,
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, Vol, 159, No, 1/May, 1992,
pp, 105-10
ISSN 1411–240X
Nomor : 536/D/2007 Tanggal 26 Juni 2007
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
Penentuan Unsur Logam dan .........
(Th. Rina M.)
H,R, VEGA-CARRILLO et al, Multielement measurements in Mexican
tobacco, Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, Vol 200, No, 2,
Mei, 1995, pp 137-145
A, NADA, M. ET AL, Heavy metals and rare earth elements source-sink in
some Egyptian cigarettes as determined by neutron activation analysis, Applied
Radiation and Isotopes, Vol, 51, Issue1, July 1999, pp 131 -136,
Indonesia termasuk 5 Negara dengan Konsumsi Rokok Terbesar di Dunia
Sumber:http://grelovejogja,wordpress,com/2007/07/27/indonesia-termasuk-5negara-dengan-konsumsi-rokok-terbesar-di-dunia/
T. Balaji, R.N. Acharya et.al, “Multielement analysis in cereals and pulses by k0
instrumental neutron activation analysis. The Science of The Total
Environment, vol.253, Issues 1-3, 15 May 2000, page 75-79.
TH RINA M, Validasi Metode Analisis Aktivasi Netron Sebagai Metode
Pengujian di Lab. AAN Serpong” Jurnal Teknologi Reaktor Nuklir, Tri Dasa
Mega, Volume 6, Nomor 1, Pebruari 2004, ISSN 1411-240X
Metal
as Toxins,
http://www,portofolio,mvm,ed,ac,uk/student
webs/session2 /group 29, Agustus 2008.
Tantalum, Lantanum, http://www.lenntech.com/Periodic-chart-elements/Taen.htm, Februari 2009.
35