TUGAS 3 RESUME SPEKTROSKOPI "AAS" OLEH SRI MULYANTI/204030105002
Spektroskopi
serapan atom (bahasa Inggris: atomic absorption spectroscopy/AAS) merupakan prosedur
dalam kimia
analisis yang menggunakan prinsip energi yang diserap atom. Atom yang menyerap radiasi akan menimbulkan keadaan energi elektronik terekesitasi.
Sejarah SSA berkaitan erat dengan observasi sinar matahari. Pada
tahun 1802 Wollaston menemukan garis hitam pada spektrum cahaya matahari yang
kemudian diselidiki lebih lanjut oleh Fraunhofer pada tahun 1820. Brewster
mengemukakan pandangan bahwa garis Fraunhofer ini diakibatkan oleh proses
absorpsi pada atmoser matahari. Prinsip absorpsi ini kemudian mendasari
Kirchhoff dan Bunsen untuk melakukan penelitian yang sistematis mengenai
spektrum dari logam alkali dan alkali tanah. Kemudian Planck mengemukakan hukum
kuantum dari absorpsi dan emisi suatu cahaya. Menurutnya, suatu atom hanya akan
menyerap cahaya dengan panjang gelombang tertentu (frekwensi), atau dengan kata
lain ia hanya akan mengambil dan melepas suatu jumlah energi tertentu, (ε = hv
= hc/λ).
Kelahiran SSA dikenalkan oleh ahli kimia Australia pada tahun 1955 yang dipimpin oleh Alan Walsh dan oleh Alkemade dan Millatz di Belanda (Weltz, 1976).. Komersialisasi
pertama kali dilakukan pada tahun 1959, dan banyak sekali yang menggunakannya. Permasalahan yang terjadi sebelum tahun tersebut
adalah sifat atom menciptakan garis absorpsi yang sangat dangkal.
Spektrometri Serapan Atom (SSA), merupakan metode analisis unsur
secara kuantitatif yang pengukurannya berdasarkan penyerapan cahaya dengan panjang
gelombang tertentu oleh atom logam dalam keadaan bebas (Skoog et. al., 2000).
Prinsip
Spektroskopi
serapan atom digunakan untuk menganalisis konsentrasi analit dalam sampel. Elektron pada atom akan tereksitasi pada orbital yang lebih tinggi dalam waktu singkat dengan menyerap energi (radiasi pada panjang gelombang tertentu). Secara umum, setiap panjang
gelombang akan bereaksi pada satu jenis elemen sehingga inilah
yang menjadi kelemahan penggunaan alat ini. Selisih nilai absorbansi blanko (tanpa sampel yang ditargetkan)
dibandingkan dengan sampel uji merupakan nilai konsentrasi zat target yang
diinginkan. Ketika nilai konsentrasi sudah diketahui, maka dapat
diketahui satuan massa yang lain. Dalam pengukurannya dibutuhkan sebuah kurva standar yang elemennya adalah konsentrasi analit dibandingkan
dengan nilai absorbansi (serapan). Kurva standar dibuat menggunakan larutan yang telah
diketahui konsentrasi zat yang ingin diuji dengan berbagai perbedaan
konsentrasi.
Apabila cahaya dengan panjang gelombang
tertentu dilewatkan pada suatu sel yang mengandung atom-atom bebas yang
bersangkutan maka sebagian cahaya tersebut akan diserap dan intensitas
penyerapan akan berbanding lurus dengan banyaknya atom bebas logam yang berada
dalam sel. Hubungan antara absorbansi dengan konsentrasi diturunkan dari:
1. Hukum
Lambert : Bila suatu sumber sinar monokromatik melewati medium transparan, maka
intensitas sinar yang diteruskan berkurang dengan bertambahnya ketebalan medium
yang mengabsorpsi.
2. Hukum Beer : Intensitas sinar yang diteruskan berkurang secara eksponensial dengan bertambahnya konsentrasi spesi yang menyerap sinar tersebut
Dari kedua hukum tersebut diperoleh suatu persamaan:
It = Io.e-(εbc), atau A = - Log It/Io = εbc
Dimana : Io = Intensitas sumber sinar It = Intensitas sinar yang diteruskan ε =
Absortivitas molar b = Panjang medium c = Konsentrasi atom-atom yang menyerap
sinar A = Absorbans. Dari persamaan di atas, dapat disimpulkan bahwa absorbansi
cahaya berbanding lurus dengan konsentrasi atom (Day & Underwood, 1989).
Instrumentasi
Spektroskopi
serapan atom terdiri atas berbagai komponen yaitu:
1.
Suplai daya.
2.
Tabung katode
berongga, yang direkomendasikan oleh Walsh, berisikan sebuah anoda yang terbuat
dari tungsten dan
katode silindiris yang berongga; tabung berisi gas inert seperti neon dan argon
pada tekanan rendah (1-5 torr). Atom-atom gas diionisasi
dan bergerak cepat menuju katode negatif, di mana tabrakan dengan permukaan yang
akan melepaskan atom-atom logam katode. Fenomena ini disebut desisan (sputtering). Atom logam yang
terpercik akan mengalami eksitasi; kemudian, dalam dalam daerah lain yang lebih
dingin, mereka akan memancarkan spektrum garis
yang tampak seperti pijaran.
3.
Pencacah, yang
diletakkan antara sumber cahaya dan pembakar. Alat ini digunakan untuk modulasi cahaya
yang keluar dari tabung katode berongga. Alat ini akan berputar dengan kecepatan
konstan sehingga cahaya akan mencapai pembakar dari intesnitas nol hingga
maksimum dan kembali ke nol.
Bagan alir
kerja spektroskopi serapan atom
4.
Pembakar. Dalam
ruang pembakar terdapat atomizer. Untuk menganalisis serapan atom, sampel
harus diatomisasi. Atomizer yang umumnya dipakai adalah pijaran api
dan elektrotermal (tabung grafit).
Penggunaan pijaran api merupakan teknik yang paling kuno dengan membakar
campuran gas. Umumnya
gas yang dibakar adalah hidrogen dan oksigen yang akan menghasilkan panas
mencapai 2700 °C. Sampel
cairan disemprot menuju bara api menggunakan pengkabut (nebulizer),
sehingga akan menjadi berbentuk aerosol mirip
seperti penyemprot parfum.
Gas yang digunakan untuk membakar juga dialirkan dalam ruang pembakar,
sehingga harus diperhatikan laju perambatan nyala dan laju aliran gas ke dalam
ruangan. Jika laju perambatan nyala lebih besar dari
laju aliran gas, maka akan terjadi sebuah ledakan. Penggunaan pijaran api memiliki keunggulan
yaitu tetes halus aerosol yang lebih seragam, tetapi kelemahannya adalah 80-90%
sampel diarahkan ke saluran pembuangan, sehingga kurang efisien dalam
penggunaan jumlah sampel.
Penggunaan grafit kadang-kadang lebih unggul bila dituntut untuk kepekaan
yang lebih tinggi. Beberapa
mikroliter sampel ditaruh pada batang grafit atau dalam lekukan suatu krus
grafi yang kecil, lalu dialiran arus melalui alat pencuplikan sampel. Suhu dapat dinaikkan
dengan sangat cepat yaitu 2000-3000 °C, maka terbentuk awan dari uap atom
dalam beberapa detik. Uap
itu dimasukkan ke dalam aliran gas lebam seperti argon untuk mencegah
proses oksidasi dari
bahan atomizer itu sendiri dan menggerakan sampel secepatnya
melewati atomizer sehingga tidak mengkontaminasi dinding.
5.
Monokromator.
Berfungsi untuk menyeleksi sinar pada panjang gelombang tertentu yang dapat
melewati sampel yang berasal dari tabung katode. Monokromator
diletakan pada antara pembakar dan detektor.
6.
Detektor. Detektor
yang berguna untuk mengubah kekuatan cahaya menjadi sinyal elektrik, dapat
berupa tabung pengganda foton (photomultiplier tube) karena garis-garis
yang ditangani tergolong dalam sinar UV-tampak.
7.
Penguat sinyal.
8.
Komputer untuk
memvisualisasi dan mengolah data.
Aplikasi
Aplikasi yang menggunakan spektroskopi serapan atom
ini telah banyak digunakan untuk:
-
Menguji keberadaan logam besi dalam air.
Logam Fe2+ diuji
menggunakan spektroskopi yang memakai grafit pada panjang gelombang 248,3 nm.
Logam ini diperoleh dari fraksi air-metanol.
Dari hasil penelitian ini, dapat disimpulkan bahwa penggunaan larutan organik
dapat menurunkan keakuratan analisis logam.
-
Analisis kuantitatif metalloenzim terimobilisasi.
Tujuan dari penelitian ini adalah
mengukur kadar enzim hidrogen peroksidase dengan
mengintepretasi jumlah logam besi yang dikandung dari enzim tersebut. Imobilisasi enzim
menggunakan kain karena
teknik yang dilakukan yaitu adsorpsi, kovalen dan
kovalen dengan tambahan ikatan seberang silang. Kain tersebut direndam dalam
larutan asam sulfat, lalu cairan tersebut dioksidasi
dengan tambahan enzim hidrogen peroksidase. Cairan
tersebut lalu diukur menggunakan spektroskopi yang menggunakan pijaran api pada
panjang gelombang 248,3 nm.
-
Menguji logam vanadium di
dalam tanah.
Penelitian ini menggunakan spektroskopi
yang memakai grafit. Tanah yang ingin diuji direaksikan dengan berbagai asam
anorganik yang merupakan proses digesti. Ketika didapatkan konsentratnya
dalam asam klorida baru diencerkan dengan air
dan dideteksi dengan spektroskopi.
-
Menganalisis elemen kelumit (trace
element) pada jaringan kelinci.
Penelitian ini bertujuan untuk
menganalisis beberapa elemen kelumit (besi, tembaga,
dan seng)
pada jaringan kelinci yang memiliki pola makan tinggi kadar lemak. Hasil dari
penelitian ini adalah logam besi ternyata mampu mempercepat proses aterosklerosis.
SUMBER: Dari Wikipedia bahasa Indonesia
https://id.wikipedia.org/wiki/Spektroskopi_serapan_atom
http://pustaka.unpad.ac.id/wp-content/uploads/2009/12/spektrometri_serapan_atom.pdf
Komentar
Posting Komentar