8/19/2019 9. Ion Trap

1/26

MAKALAH KIMIA ANALITIK INSTRUMEN

ION TRAP

Disusun Oleh:KELOMPOK IX

Rifanny Rizka Puti RSA!"!!#$$#

Han%e &unan%' RSA!"!!#$!(

Ah)a% Maulana A%i RSA!"!!#$!*

Maisa Puti Anan%a RSA!"!!#$+#

R'slina Tuni, RSA!"!!#$+-

D'sen Pen.a),u:

P'f/ Ds/ M/ Da)is M/ M/S01 Ph/D

PRO2RAM STUDI PENDIDIKAN KIMIA

3AKULTAS KE2URUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNI4ERSITAS 5AM6I

+$!(

8/19/2019 9. Ion Trap

2/26

ii

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum warahmatullah wabarakatuh.

Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah swt. karena berkat rahmat dan

karuniaNya lah penyusun dapat menyelesaikan makalahnya yang berjudul “Pemilihan

Media Pembelajaran”. Makalah ini disusun sebagai bahan persentasi sebagai tugas mata

kuliah Kimia Analitik Instrumen. Shalawat dan salam semga selalu ter!urahkan

kepada junjungan alam Nabi Muhammad saw." beserta para keluarganya" sahabatnya"

dan para pengikutnya hingga akhir #aman.

$alam kesempatan ini" penyusun mengu!apkan terima kasih sebesar%besarnya

kepada&

'. Allah swt." (uhan )ang Maha *sa yang karuniaNya selalu ter!urahkan kepada

semua makhlukNya

+. ,apak Pr-. $rs. M. $amris M. M.S!" Ph.$ selaku dsen pengampu mata kuliah

Kimia Analitik Instrumen yang telah membimbing penyusun dalam penyusunan

makalah ini.

. Kedua rang tua penyusun yang selalu menjadi mti/asi terbesar dalam

 pembelajaran

0. 1ekan%rekan dan segala pihak yang telah membantu dalam hal mril maupun

materiil sehingga makalah ini dapat tersusun.

Penyusun menyadari bahwa dalam makalah ini sangat jauh dari kesempurnaan.

2leh karenanya" penyusun mengharapkan adanya kritik dan saran yang membangun

dari pemba!a sehingga dapat dijadikan batu ln!atan agar karya%karya berikutnya dapat

terselesaikan dengan lebih baik lagi.

3assalamu’alaikum warahmatullah wabarakatuh

4ambi" Maret +5'6

Penyusun

8/19/2019 9. Ion Trap

3/26

ii

DAFTAR ISI

7alaman

KATA PENGANTAR..........................................................................................

DAFTAR ISI....................................................................................................

BAB I PENDAHULUAN..................................................................................

1.1 Latar Belakang Masalah........................................................ ......

1. R!"!san Masalah........................................................................

1.# T!$!an Pen!lisan..........................................................................

BAB II PEMBAHASAN....................................................................................

.1 S%ektr&sk&%i Massa.....................................................................

. Penganalisis Massa 'Mass Analyzer (............................................

.# Bent!k)*ent!k U"!" I&n Tra%....................................................

.+ ,enis)$enis I&n Tra%.......................................................................

.- Karakteristik I&n Tra%.................................................................

. /ara Ker$a I&n Tra%....................................................................

BAB III PENUTUP.........................................................................................

#.1 Kesi"%!lan................................................................................

#.Saran.........................................................................................

DAFTAR PUSTAKA........................................................................................

http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/HYPERLINK%23_Toc446543268http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/HYPERLINK%23_Toc446543268http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/HYPERLINK%23_Toc446543284http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/HYPERLINK%23_Toc446543284http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/HYPERLINK%23_Toc446543268

8/19/2019 9. Ion Trap

4/26

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Analisis ki"ia *ert!$!an !nt!k "engetah!i k&"%&nen 0at ata!

a"%!ran 0at 2ang "er!%akan in3&r"asi k!alitati3 "engenai a4a

ata! ti4akn2e s!at! !ns!r ata! sen2a5a 4ala" sa"%el 4an $!ga

"er!%akan in3&r"asi k!antitati3 "engenai $!"lah ata! *an2akn2a

!ns!r6sen2a5a 2ang 4iteliti kan4!ngann2a 4ala" sa"%el7 ata!

*ahkan "enet!kan str!kt!r sen2a5a k&"%&nen 4ala" s!at! sa"%el.

Dala" analisis ki"ia 4ikenal *er*agai "aa" ara !nt!k

"engetah!i 4ata k!alitati3 4an k!antitati3 4ari s!at! sa"%el *aik

2ang "engg!nakan ara *asah ata!%!n "engg!nakan

%eralatan6instr!"en tertent! 'ara kering(. Alat instr!"en *iasan2a

4ig!nakan !nt!k "enent!kan s!at! 0at 4engan ka4ar ren4ah7

*iasan2a 4ala" sat!an %%" ' part per million( ata! %%* ' part per 

billion(. Salah sat! instr!"en 2ang sering 4ig!nakan a4alah

s%ektr&"eter "assa.

Spektrmeter massa adalah salah satu instrumen pengukuran analitik yang paling

diperlukan leh ilmuwan dan saat ini hampir digunakan di semua disiplin ilmu kimia

yaitu rganik" anrganik" -isik serta bilgi" kedkteran dan ilmu material.

Spektrmeter massa dapat memberikan in-rmasi kualitati- dan kuantitati- tentang

 bahan rganik" anrganik dan bimlekul" termasuk kmpsisi unsur dalam !ampuran

kmpleks" mlekul struktur dan kmpsisi permukaan #at padat" dan perbandingan

istp atm dalam sampel.

Spektrmeter massa mengkn/ersi mlekul netral menjadi bermuatan partikel

8baik psiti- atau in negati-9 dan memilah mereka sesuai dengan rasi massa per 

muatan 8m:#9. Sebuah tampilan gra-is dari jumlah relati- 8kelimpahan9 dari spesies

8/19/2019 9. Ion Trap

5/26

1

 berbagai in" sebagai -ungsi dari m:#" adalah spektrum massa. Mun!ulnya spektrum

massa" baik dalam bentuk in" serta kelimpahan mereka" ber-ungsi sebagai dasar untuk 

identi-ikasi senyawa. In-rmasi yang diperleh dari spektrum massa sering

dikmbinasikan dengan dari teknik analisis lain" seperti spektrskpi in-ramerah dan

spektrskpi resnansi magnetik nuklir" untuk menghasilkan struktur untuk mlekul

rganik. Atribut spektrmeter massa yang membuat teknik analisis serbaguna dan

 berharga karena sensiti/itas dan kekhususan dalam mendeteksi atau mengidenti-ikasi

senyawa yang tidak diketahui.

Spektrmeter massa memiliki tiga kmpnen" yaitu s!"*er i&n)i&n7 2ang

"eng!*ah "&lek!l sa"%le 4ari 3asa gas "en$a4i i&n)i&n

'"e"in4ahkan i&n)i&n 4ala" lar!tan "en$a4i 3asa gas(; "ass

anal20er7 2ang "e"ilih i&n)i&n *er4asarkan "assan2a 4engan

"engg!nakan "e4an elektr&"agnetik8 4an  detekt&r9 "eng!k!r nilai

k!antitas 4an "en2e4iakan 4ata !nt!k "enghit!ng keli"%!han

"asing)"asing i&n. Ter4a%at *er*agai "aa" s!"*er i&n7 "ass

anal20er7 4an 4etekt&r 2ang 4a%at 4ig!nakan sehingga %er%a4!an

4ari ketigan2a 4a%at "enghasilkan *er*agai "aa" k&"*inasi

%engg!naan s!"*er i&n7 "ass anal20er7 4an 4etekt&r. Pa4a "akalahini akan 4i*ahas "engenai salah sat! $enis "ass anal20er7 2ait! i&n

tra%7

1.2 R!san Masalah

,eberapa masalah yang dibahas dalam makalah ini dirumuskan sebagai berikut&a9 ,agaimana bentuk%bentuk umum dari in trap<

 b9 Apa saja jenis%jenis in trap yang sering digunakan dalam spektrmeter massa<

!9 ,agaimana karakteristik dari in trap<

d9 ,agaimana !ara kerja dari in trap<

1." T#an Penl$san

(ujuan penulisan makalah ini adalah sebagai berikut&

8/19/2019 9. Ion Trap

6/26

1

a9 Memahami bentuk%bentuk umum dari in trap

 b9 Memahami jenis%jenis in trap yang sering digunakan dalam spektrmeter massa

!9 Mengetahui karakteristik dari in trap.

d9 Memahami !ara kerja in trap

8/19/2019 9. Ion Trap

7/26

1

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 S%ektr&sk&%$ Massa

S%ektr&sk&%i Massa7 Mass S%etr&s&%2 'MS( a4alah teknik

analisis 2ang "eng!k!r %er*an4ingan "assa 4engan "!atan. MS

4ig!nakan !nt!k "enent!kan "assa %artikel7 k&"%&sisi !ns!r 4ari

s!at! sa"%el ata! "&lek!l serta !nt!k "en!angkan str!kt!r ki"ia

4ari "&lek!l7 se%erti %e%ti4a 4an sen2a5a lainn2a. Prinsi% MS a4alah

%engi&nisasian sen2a5a ki"ia "enghasilkan "&lek!l ata! 3rag"en

"&lek!l 4an "eng!k!r rasi& "assa 6 "!atan.

 Seara !"!" %r&se4!r MS antara lain9

1 Sa"%el 4i"as!kkan 4ala" instr!"ent MS 4an "engala"i

%eng!a%an.

K&"%&nen 4ari sa"%le 4ii&nisasikan7 4a%at 4ig!nakan *er*agai

"et&4e7 salah sat!n2a "engenain2a 4angan sinar *ereletr&n7

sehingga "enghasilkan %artikel *er"!atan 'i&n(.

8/19/2019 9. Ion Trap

8/26

1

# I&n 4i%isahkan *er4asarkan rasi& "assa ata! "!atan 4ala"

anali0er &leh "e4an elektr&"agnetik.

+ I&n)i&n 4i4eteksi7 "et&4e 2ang 4i g!nakan *iasan2a k!antitati3.

- Sin2al i&n 4i%r&ses "en$a4i s%ektra "assa.

Instr!"ent MS ter*agi # *agian9

1 S!"*er i&n)i&n9 "eng!*ah "&lek!l sa"%le 4ari 3asa gas "en$a4i

i&n)i&n '"e"in4ahkan i&n)i&n 4ala" lar!tan "en$a4i 3asa gas(

Mass anal20er9 "e"ilih i&n)i&n *er4asarkan "assan2a 4engan

"engg!nakan "e4an elektr&"agnetik.

# Detekt&r9 "eng!k!r nilai k!antitas 4an "en2e4iakan 4ata !nt!k

"enghit!ng keli"%!han "asing)"asing i&n.

2.2 Penganal$s$s Massa 'Mass Analyzer (

F!ngsi !ta"a 4ari %enganalisis "assa a4alah !nt!k

"e"isahkan i&n 2ang 4i*ent!k 4ari s!"*er i&n 4ari s%etr&"eter

"assa *er4asarkan "!atan %er "assa '"60( Penganalisis "assa

"e"liki *e*era%a %er*e4aan *er4asarkan range "60 2ang 4a%at

4it!t!%7 keak!ratan "assa 4an Res&l!sin2a. /&nt&hn2a7 se"!a $enis

%enganalisis "assa 4a%at 4ig!nakan 4engan 4ih!*!ngkan 4engan

eletr&s%ra2 i&ni0ati&n7 ke!ali MALDI 2ang ti4ak 4a%at 4igan4engkan

4engan :!a4r!%&le anal20er. D!a h!k!" 4ina"ika "!atan %artikel

4ala" "e4an "agnet 4an "e4an listrik 4ala" ;ak!"9

1 H!k!" L&rent0

 F =Q( E+VB)

F < ga2a 2ang 4i%ilih !nt!k i&n

= < "!atan i&n

8/19/2019 9. Ion Trap

9/26

1

E < "e4an listrik

> < ;ekt&r kee%atan i&n

B < "e4an "agnet

H!k!" ke4!a Ne5t&n %a4a kas!s n&nrelati;istik 'kee%atan i&n

le*ih ren4ah 4ari kee%atan aha2a(

 F =ma

F < ga2a 2ang 4i%ilih !nt!k i&n

" < "assa i&n

a < %ere%atan i&n

# Pengga*!ngan ke4!a h!k!" "enghasilkan9

ma

Q= E+VB

Persa"aan 4i3erensial ini "er!%akan %ersa"aan klasik !nt!k

gerak 4ari %artikel *er"!atan. Persa"aan ini "enent!kan gerak

%artikel 4ala" r!ang 4an 5akt! 4ala" sat!an '"6=( seara

se"%!rna. De"ikian $!ga s%ektr&"eter "assa 4a%at 4iangga%

se*agai s%ektr&"eter "assa6"!atan. Ketika 4ata 4ita"%ilkan7

!"!"n2a 4ig!nakan sat!an tan%a 4i"ensi "6?7 4i"ana 0 "er!%akan

 $!"lah 4ari "!atan i&n '?

8/19/2019 9. Ion Trap

10/26

1

A4a *an2ak ti%e %enganalisis "assa7 *aik "engg!nakan "e4an

"agnetik ata!%!n listrik 2ang statis "a!%!n 4ina"is7 na"!n

se"!an2a *er&%erasi "en!r!t %ersa"aan 4i atas. Tia% ti%e anal20er

"e"%!n2ai kele*ihan 4an kek!rangann2a "asing)"asing.Ke*an2akan s%ektr&"eter "eng!nakan 4!a ata! le*ih anal20er7

sehingga "et&4e %eng!k!rann2a 4ise*!t 4engan s%ektr&"etri "assa

tan4e" 'MS6MS(.

A4a *e*era%a karakteristik %enting 4ari %enganalisis "assa7

antara lain9

1 Mass res&l;ing %&5er 2ang "er!%akan ke"a"%!an !nt!k

"e"*e4akan 4!a %!nak 4ari %er*an4ingan "60 2ang *er*e4a.

Keak!ratan "assa7 2ang 4a%at 4iari 4engan "engg!nakan

%er*an4ingan %eng!k!ran "60 hasil %eng!k!ran 4engan "60

se*enarn2a. Keak!ratan "assa *iasan2a 4i!k!r 4ala" %%" ata!

"ili "assa.

# Rentang "assa7 2ang "er!%akan 4aerah %eng!k!ran "60 2ang

4iteri"a !nt!k 4ianalisis &leh anal20er 2ang 4ig!nakan.

+ Linear 42na"i range7 2ang "er!%akan 4aerah 4i"ana sin2al

2ang 4i%anarkan &leh i&n linear 4engan k&nsentrasi analit.

- Kee%atan7 "er!%akan 5akt! 2ang 4i%erl!kan %a4a s!at!

eks%eri"en 4ala" "enent!kan $!"lah s%ektra %a4a sa"%el.

2." Bentk)*entk U!! I&n Tra%

I&n tra% "er!%akan k&"*inasi 4ari *er*agai "e4an listrik ata!

"e4an "agnet 2ang 4ig!nakan !nt!k "enangka% %artikel

*er"!atan7 *iasan2a %a4a siste" 2ang teris&lasi 4ari lingk!nganeksternal. I&n tra% 4ig!nakan 4ala" *er*agai a*ang sains7 salah

8/19/2019 9. Ion Trap

11/26

1

sat!n2a a4alah s%ektr&sk&%i "assa7 %enelitian 4asar @sika7 4an

4ala" tingkat k!ant!". D!a *ent!k 2ang %aling !"!" 4ari i&n tra%

a4alah Penning tra% 2ang "enghasilkan energi %&tensial 4ari

k&"*inasi "e4an "agnetik 4an listrik7 4an Pa!l tra% 2ang"enghasilkan energi %&tensial 4ari k&"*inasi "e4an listrik statis 4an

"e4an listrik &silasi. Penning tra% 4a%at 4ig!nakan !nt!k

"enghasilkan %eng!k!ran 2ang %resisi 4ala" s%ektr&sk&%i.

Se4angkan Pa!l tra% *iasan2a 4ig!nakan 4ala" st!4i tentang

"ani%!lasi tingkat k!ant!".

S%ektr&sk&%i "assa i&n tra% *isa sa$a "eng&"*inasikan Penning

tra% 'F&!rier trans3&r" i&n 2l&tr&n res&nane7 FTI/R(7 Pa!l tra%

ata!%!n King4&n tra%. Be*era%a ti%e 4ari s%ektr&sk&%i "assa a4a

2ang "engg!nakan linear :!a4r!%&le i&n tra% se*agai "ass @lter

2ang selekti3.

1. Penning i&n tra%

Penning tra% "en2i"%an se$!"lah %artikel *er"!atan 4engan

"engg!nakan "e4an "agnetik aksial 2ang h&"&gen !nt!k

"e"*atasi %artikel seara ra4ial 4an "e4an listrik :!a4r!%&le

!nt!k "e"*atasi seara aksial. Pena"aan Penning tra% *erasal

4ari Frans Mihel Penning 2ang "er!%akan &rang 2ang %erta"a

kali "ene"!kan i&n tra%. Penning tra% &&k !nt!k "eng!k!r

si3at)si3at i&n 4an %artikel s!*at&"ik *er"!atan 2ang sta*il.Penning tra% 4a%at 4ig!nakan 4ala" k&"%!tasi k!ant!" 4an

4ala" %r&ses in3&r"asi k!ant!"7 serta 4ig!nakan 4ala" /ERN

!nt!k "en2i"%an n&n "ateri. Penning tra%s 4i4asarkan %a4a

8/19/2019 9. Ion Trap

12/26

1

s%ektr&"etri "assa F&!rier trans3&r" i&n 2l&tr&n res&nane

!nt!k "eng!k!r %er*an4ingan "60 4ari i&n.

. Pa!l tra%

Pa!l tra% "er!%akan $enis i&n tra% :!a4r!%&le 2ang

"engg!nakan direct current 'D/( statis 4an 3rek!ensi ra4i& !nt!k

"eng&silasi "e4an listrik 4ala" rangka !nt!k "en$e*ak i&n. Pa!l

tra% *iasan2a 4ig!nakan se*agai k&"%&nen 4ari s%ektr&"eter

"assa. I&n tra% :!a4r!%&le #D ini 4ite"!kan &leh &l3gang Pa!l

2ang "e"enangkan ha4iah N&*el *i4ang Fisika tah!n 1C

karena $asan2a. ,enis i&n tra% ini ters!s!n 4ari elektr&4a l&ga"

2ang hi%er*&lik 4an "engha4a% sat! sa"a lain 4an elektr&4a

inin hi%er*&lik 4i antara 4!a elektr&4a. I&n ter$e*ak 4i r!ang

antara ketiga elektr&4a ini aki*at a4an2a "e4an listrik &silasi 4an

"e4an listrik statis.

#. King4&n tra% 4an &r*itra%

King4&n tra% ters!s!n 4ari ka*el sentral 2ang ti%is7 elektr&4a

silin4ris 4i l!arn2a7 4an elektr&4a 2ang teris&lasi 4i ke4!a

!$!ngn2a. S!at! tegangan listrik statis 2ang 4i*erikan akan

8/19/2019 9. Ion Trap

13/26

1

"enghasilkan %&tensial listrik 4i antara elektr&4a)elektr&4a

terse*!t. Pa4a Kin4&n tra% ti4ak a4a energi %&tensial "ini"!"

!nt!k "en2i"%an i&n)i&n7 na"!n i&n)i&n terse*!t 4isi"%an

4engan "&"ent!" ang!lar 2ang ter*atas %a4a ka*el sentral 4an"e4an listrik 2ang 4ia%likasikan %a4a alat terse*!t 4a%at

"ensta*ilkan lintasan i&n)i&n. Pa4a tah!n 1C17 Knight

"e"%erkenalkan *ent!k "&4i@kasi 4ari elektr&4a l!ar 2ang

"eli%!ti :!a4r!%&le aksial 2ang "e"*atasi ke*era4aan i&n)i&n

%a4a s!"*!. King4&n tra% 2ang 4ina"is "e"iliki ta"*ahan

;&ltase A/ !nt!k "en2i"%an %artikel *er"!atan seara

%er"anen. r*itra% "er!%akan "&4i@kasi 4ari King4&n tra% 2ang

4ig!nakan 4ala" s%ektr&sk&%i "assa.

2.+ ,en$s)#en$s I&n Tra%

A. I&n tra% :!a4r!%&le #D

I&n tra% :!a4r!%&le *eker$a 4engan "engg!nakan %rinsi%@sika 2ang sa"a 4engan %enganalisis "assa :!a4r!%&le7 na"!n

%a4a %enganalisis "assa ini i&n)i&n ter$e*ak 4an 4ikel!arkan

seara *er!r!tan. I&n)i&n ter$e*ak %a4a 4aerah 3rek!ensi ra4i&

:!a4r!%&le !ta"a7 4ala" r!ang 2ang 4a%at 4i4eteksi &leh

elektr&4a inin '*iasan2a 4ih!*!ngkan 4engan %&tensial

3rek!ensi ra4i&( antara 4!a elektr&4a !$!ng 'en4er!ng

4ih!*!ngkan 4engan ar!s listrik searah ata! 4i*ant! 4engan ar!slistrik 4!a arah(. Sa"%el 4ii&nisasikan terle*ih 4ah!l!7 *aik seara

internal 'se%erti "engg!nakan elektr&n ata! sinar laser(7 "a!%!n

eksternal7 4i"ana i&n)i&n sering 4ii&nisasikan %a4a elah 4ala"

elektr&4a !$!ng.A4a *an2ak "et&4e %e"isahan 4an is&lasi "assa6"!atan7

na"!n 2ang !"!"n2a 4ig!nakan a4alah "et&4e keti4aksta*ilan

"assa 4i"ana %&tensial 3rek!ensi ra4i& 4igen$&t sehingga &r*it

4ari i&n 4engan "assa a* sta*il ketika i&n 4engan "assa *

8/19/2019 9. Ion Trap

14/26

1

"en$a4i ti4ak sta*il 4an 4ikel!arkan 4ari s!"*! ? "en!$!

4etekt&r.I&n)i&n $!ga 4a%at 4ikel!arkan "engg!nakan "et&4e eksitasi

res&nansi7 4i"ana ;&ltase ta"*ahan !nt!k eksitasi &silat&ris

4i*erikan %a4a elektr&4a !$!ng 4an6ata! 3rek!ensi tegangan listrik

!nt!k eksitasi 4i;ariasikan !nt!k "e"*a5a i&n)i&n *era4a 4ala"

k&n4isi res&nansi !nt!k "enghit!ng rasi& "60 n2a.Pada dasarnya" =uadruple in trap atau in strage adalah kn-igurasi bulat

dari massa -ilter =uadruple linier. Akan tetapi" prses perasi dari analiser massa

ini berbeda dengan massa -ilter yang linier" di mana in%in yang telah terpilih

se!ara langsung dapat melewati analiser massa menuju detektr" sedangkan in%in

yang belum tersrtir" sementara akan terperangkap di dalam perangkap. Mereka

akan dilepaskan se!ara berurutan menuju detektr dengan memindai medan

elektriknya. Se!ara sederhana" sebuah in trap dapat dilihat pada gambar berikut

ini.

8'9 Struktur >uadruple In (rap

Struktur =uadrple se!ara dua dimensi dan tiga dimensi dapat disajikan

seperti gambar berikut.

8/19/2019 9. Ion Trap

15/26

1

>uadruple in trap tersusun atas tiga elektrde dengan elektrde !in!in

yang diletakkan se!ara simetris diantara dua endcap  elektrde seperti yang

disajikan pada gambar 0 di atas. ,entuk dari elektrde !in!in ditunjukan leh persamaan berikut.

Sedangkan bentuk dari elektrde end!ap ditunjukkan leh persaman

 berikut.

?ntuk medan =uadruple yang ideal" dapat ditunjukkan dengan

 persamaan berikut.

Sehingga" setelah besarnya r 5 diberikan" ukuran semua tiga elektrda dan jarak 

antara elektrda adalah tetap. Namun" telah dibuktikan leh Knight" hal ini

 bertentangan dengan Persamaan 89" rasi #5+

 & r 5+

 bukan harus dibatasi sampai

+. (erlepas dari nilai ini rasi" ukuran perangkap in" ditentukan terutama leh

 besarnya r 5 dan" dalam sebagian in kmersial perangkap yang digunakan saat

ini" r 5 yang baik adalah '"55 !m atau 5"@5@ !m.

8+9 In $i $a lam Medan >uadr pl e

erakan in dalam perangkat =uadruple sangat berbeda dari garis lurus

dan kur/a lengkung in di daerah bebas medan serta di sektr magnetik dan

8/19/2019 9. Ion Trap

16/26

1

listrik" masing%masing" dalam sektr spektrmeter massa. >uadruple

Perangkap in dan =uadruple -ilter massa digambarkan sebagai instrumen

dinamis karena lintasan in dalam instrumen ini dipengaruhi leh seperangkat

kekuatan yang tergantung pada waktu 8hal ini membuat lintasan matematis

menjadi lebih sulit untuk digunakan untuk memprediksi" dibandingkan dengan

instrumen sektr9. Instrumen Sektr digambarkan sebagai perangkat statis di

dalam medan yang dijaga agar tetap benilai knstan untuk transmisi dan in.

$alam instrumen =uadruple" medan =uadruple akan dihasilkan bila ptensial

diaplikasian pada elektrda yang memiliki bentuk gemetris hiperblik. Mari

kita periksa gerakan partikel%partikel bermuatan dalam bidang =uadruple

dengan mempertimbangkan pertama gaya yang bekerja pada sebuah in

tunggal dalam bidang =uadruple.

Sebuah in yang bermuatan psiti- atau negati- dalam bidang =uadruple

 berdasarkan hasil penelitian memiliki -kus yang kuat dalam gaya pemulih

8restoring force9" adanya gaya ini akan mendrng in kembali ke pusat

 perangkat" hal ini akan meningkatkan penyimpangan in dari pusat perangkat.

erak in dalam bidang =uadruple dapat digambarkan se!ara matematis

dalam persamaan di-erensial linear rde kedua digambarkan leh Mathieu

8Pers. '69. Persamaan ini dikenal sebagai persamaan Mathieu. $ari in/estigasi

Mathieu se!ara matematis mengenai /ibrasi ulur permukaan" dimana

 persamaan ini mampu menggambarkan slusi dalam hal stabilitas daerah dan

ketidakstabilan. Slusi ini dan kriteria untuk stabilitas dan ketidakstabilan telah

digunakan untuk menggambarkan lintasan in terbatas dalam perangkat

=uadruple serta untuk menentukan batas%batas stabilitas lintasan.

$alam rangka untuk mengadpsi slusi persamaan Mathieu" kita harus

mem/eri-ikasi bahwa persamaan gerak dari suatu in terbatas pada perangkat

=uadruple dapat digambarkan dengan persamaan Mathieu. 4alan yang diikuti

di sini menyangkut penggambaran kekuatan 8massa B per!epatan9 dalam

 persamaan Mathieu" serta perbandingan ekspresi untuk satu gaya in dalam

 bidang =uadruple. Perbandingan ini diletakkan di bawah ini dalam persamaan

matematika sederhana" sehingga memungkinkan untuk mengekspresikan

 besaran dan -rekuensi serta ptensial aplikasi untuk in dalam elektrda

 perangkap 8trap electrode9" ukuran perangkap in" dan rasi massa:muatan in

yang terkurung di dalamnya dalam parameter MathieuCs berdimensi yaitu au

8/19/2019 9. Ion Trap

17/26

1

dan =u. Atas dasar ini" kita akan mengadpsi ide daerah stabilitas dalam au"

ruang =u untuk membahas penjebakan in" dan perubahan batas in gas dalam

 perangkat =uadruple.

89 Persamaan Mathieu

)ang biasanya diterima dalam persamaan Mathieu adalah persamaan

 berikut

$i mana u merupakan krdinat sumbu B" y dan #" D adalah sebuah parameter 

 berdimensi sama dengan Et:+ dimana E merupakan -rekuensi dan t adalah

waktu" dan au  dan =u parameter berdimensi tambahan yang dikenal sebagai

 parameter menjebak atau stabilitas. Pengenalan E di sini tidak sepenuhnya

kebetulan karena akan mun!ul kembali sebagai -rekuensi radial 8dalam rad s%'9

 ptensi r- diterapkan ke ring elektrda. Sekarang dapat ditunjukkan dengan

mengganti D F Et:+

Substitusi Persamaan ini ke dalam Persamaan sebelumnya" mengalikan seluruh

leh m dan mengatur ulang menghasilkan

Kami men!atat bahwa sisi kiri persamaan di atas dapat merupakan gaya pada

in" yaitu" massa kali per!epatan di setiap B" y dan # arah. Sekarang lapangan

di perangkat =uadruple adalah un!upled sehingga pasukan dalam tiga arah

krdinat dapat ditentukan se!ara terpisah. Mari kita kemudian

mempertimbangkan gaya dalam arah B" GB" dialami leh sebuah in dengan

massa m dan e muatan pada titik manapun dalam bidang =uadruple"

Persamaan

dimana adalah per!epatan in" e adalah muatan listrik dan - adalah ptensi

 pada titik tertentu 8B" y" #9 dalam lapangan. ekspresi serupa untuk Gy dan G#

8/19/2019 9. Ion Trap

18/26

1

dapat diperleh. Perlu di!atat bahwa Persamaan di atas berkaitan gaya pada

suatu in ke lapangan dalam perangkap in. Ptensi =uadruple - dapat

dinyatakan sebagai

di mana H5 adalah ptensi listrik diterapkan 8yang kita akan lihat nanti adalah

 ptensi r- baik sendiri atau dalam kmbinasi dengan arus searah 8$9

 ptensial9" J" dan adalah tetapan pembbtan untuk B" y" dan # krdinat"

masing%masing" dan r 5  adalah sebuah knstanta yang dide-inisikan se!ara

terpisah tergantung pada apakah perangkat =uadruple adalah perangkap in

atau massa -ilter. 7al ini dapat dilihat dari Persamaan 8L9 bahwa meningkatkan

 ptensi =uadrati!ally dengan B" y" dan #. $alam setiap medan listrik" adalah

 penting bahwa kndisi apla!e" yang mengharuskan bahwa di-erensial kedua

 ptensi pada suatu titik akan sama dengan nl" puas" kndisi apla!e

memastikan bahwa lapangan di B" y" dan # adalah arah linier dan tidak berubah.

809 Kelebihan dan Kekurangan In (rap

Kelebihan dan kekurangan dari =uadruple in trap 8>I(9 dapat diringkas

seperti pada tabel berikut ini.Kele7ihan Kekuan.an

Sederhana Keterbatasan tempat in dalam

 perangkap menyebabkan terjadinya e-ek 

ruang muatan

$apat ditandemkan beberapa kali 8MSn9 ': rentangan massa yang rendah hilang

 jika dilakukan prses tandem

$ata atau spektrum didapat hanya

 berdasarkan hasil pemindaian

Karena energi yang ke!il" tumbukan juga

rendah

7arga murah" karena penggunaan

rentangan energi yang ke!il

Kuantisasi yang kurang baik 

Sensiti- *nergi tumbukan tidak terde-inisi se!ara

 baik menggunakan teknik penembakan

Chemical Ionisation

B. I&n tra% silin4ris

S%ektr&"eter "assa i&n tra% silin4ris 4it!r!nkan 4ari i&n tra%

:!a4r!%&le 4i"ana elektr&4a 4i*ent!k "en$a4i inin 2ang rata

4ari%a4a 4i*ent!k "en$a4i hi%er*&lik. Bent!k arsitekt!r terse*!t

8/19/2019 9. Ion Trap

19/26

1

"engaki*atkan ter$a4in2a "iniat!risasi karena 4aerah $e*akan

4ik!rangi 4an "e4an listrik 4i 4ekat %!sat $e*akan 4i"ana i&n)i&n

4i$e*ak 4i 4ala"n2a "e"*ent!k r!%a 2ang "iri% 4engan $e*akan

hi%er*&lik.

/. I&n tra% :!a4r!%&le linear

I&n tra% :!a4r!%&le linear ser!%a 4engan i&n tra%

:!a4r!%&le7 na"!n *ent!k 4ari $enis ini a4alah 4i"ensi7

*er*e4a 4engan i&n tra% :!a4r!%&le 2ang *er*ent!k # 4i"ensi.

LT= Ther"& Fisher "er!%akan salah sat! &nt&h 4ari i&n tra%

linear.

I&n tra% ini 4a%at 4i;is!alisasikan 4engan k!r;a :!a4r!%&le

linear 4an 4ih!*!ngkan !$!ng)!$!ngn2a7 ata! 4engan %ersilangan

4ari i&n tra% #D 2ang 4ir&tasikan te%in2a sehingga "e"*ent!k

se%erti 4&nat. ,e*akan ini 4a%at "en2i"%an i&n)i&n 4ala" $!"lah

*an2ak 4engan "en4istri*!sikann2a "elal!i str!kt!r se%erti

inin terse*!t. Bent!k $e*akan ini "er!%akan k&n@g!rasi 2ang

4a%at "eningkatkan "iniat!risasi 4ari %enganalisis "assa i&n

tra%. Seringkali $!ga se"!a i&n 4isi"%an 4ala" 4aerah $e*akan2ang sa"a 4an 4ikel!arkan *ersa"a !nt!k "e"%er"!4ah

%en4eteksian 2ang 4i%engar!hi &leh s!s!nan i&n)i&n.

D. r*itra%

Instr!"en &r*itra% "iri% 4engan s%ektr&"eter "assa F&!rier

trans3&r" i&n 2l&tr&n res&nane 'FT/IR(. I&n)i&n seara

elektr&statis 4i$e*ak %a4a lintasan 4i sekitar %ertengahan 4ari

&r*itra%7 "e"*ent!k elektr&4a gelen4&ng. Elektr&4a terse*!t

"e"*atasi i&n)i&n sehingga i&n)i&n terse*!t "elintasi elektr&4a

sentral 4an ter&silasi ke"*ali %a4a s!"*! elektr&4a sentral.

silasi ini "enghasilkan ga"*aran terkini %a4a %lat 4etekt&r 2ang

4iatat &leh instr!"en. Frek!ensi 4ari ga"*aran)ga"*aran

tere*!t *ergant!ng %a4a %er*an4ingan "60 4ari i&n)i&n. S%ektr!"

"assa 4i%er&leh 4ari trans3&r"asi F&!rier 4ari ga"*aran 2ang

8/19/2019 9. Ion Trap

20/26

1

teratat terse*!t. r*itra% "e"%!n2ai ak!rasi "assa 4an

sensi;itas 2ang tinggi7 serta 4aerah 4ina"is 2ang *aik.

E. F&!rier trans3&r" i&n 2l&tr&n res&nane

S%ektr&"etri "assa trans3&r"asi F&!rier7 ata! le*ih te%atn2a

4ise*!t 4engan s%ektr&"etri "assa F&!rier trans3&r" i&n

2l&tr&n res&nane "eng!k!r "assa 4engan "en4eteksi

ga"*aran terkini 2ang 4i%r&4!ksi &leh i&n)i&n sikl&tr&n %a4a

"e4an "agnetik. Di sa"%ing "eng!k!r 4eeksi i&n)i&n

"engg!nakan 4etekt&r se%erti eletr&n "!lti%lier7 i&n)i&n

4iin$eksikan %a4a Penning tra% 'i&n tra% statis( 4i"ana "ereka

seara e3ekti3 "e"*ent!k sirk!it)sirk!it. Detekt&r %a4a %&sisi

2ang telah 4iat!r 4ala" r!ang "eng!k!r sin2al listrik 2ang

4i%anarkan &leh i&n)i&n 2ang "ele5ati "ereka se%an$ang 5akt!

sehingga "e"%r&4!ksi sin2al 2ang %eri&4ik. Frek!ensi i&n)i&n

sikl&tr&n terse*!t 4itent!kan *er4asarkan rasi& "60 n2a7 2ang

4i%er"!4ah 4engan trans3&r"asi F&!rier %a4a sin2al terse*!t.

S%ektr&"etri "assa trans3&r" F&!rier "e"iliki kele*ihan

sensi;itas 2ang tinggi serta res&l!si 4an %resisi 2ang le*ih tinggi.Res&nansi i&n sikl&tr&n "er!%akan teknik analisis "assa

2ang ser!%a 4engan s%ektr&"etri "assa trans3&r" F&!rier7

na"!n %a4a res&nansi i&n sikl&tr&n i&n)i&n 4i4eteksi

"engg!nakan 4etekt&r tra4isi&nal. I&n)i&n 2ang 4i$e*ak 4ala"

Penning tra% 4ieksitasikan "engg!nakan "e4an listrik

*er3rek!ensi ra4i& hingga i&n)i&n terse*!t "ena*rak 4in4ing 4ari

 $e*akan 4i"ana s!at! 4etekt&r 4ite"%atkan. I&n)i&n 4engan"assa 2ang *er*e4a 4a%at 4itent!kan "en!r!t 5akt!

ta*rakann2a.

2.- Karakter$st$k I&n Tra%

Berik!t a4alah karakteristik 4ari *e*era%a %enganalisis "assa

8/19/2019 9. Ion Trap

21/26

1

Dari ga"*ar 4i atas 4iketah!i *ah5a karakteristik 4ari i&n tra%7

2ait!9

1. Daerah "60 < . Res&l!si 1-#. Ber!k!ran keil7 res&l!si se4ang7 4esain

si"%el7 *erharga "!rah7 &&k !nt!k s%ektr&"etri "assa

tan4e"7 4an "!4ah 4ig!nakan !nt!k i&n)i&n %&siti3 "a!%!n

negati3.+. Rentang "assa ter*atas

2. /ara Ker#a I&n Tra%

I&n tra% "e"%!n2ai elektr&4a se%erti :!a4r!%&le t!nggal 2ang

4i*al!t "en$a4i se*!ah lingkaran. Ter4a%at 4!a elektr&4a e"*!ng 4i

ke4!a !$!ngn2a7 4an ter4a%at elektr&4a inin 2ang *er*ent!k

se%erti 4&nat. I&n)i&n "as!k 4an kel!ar "ele5ati elektr&4a e"*!ng.

8/19/2019 9. Ion Trap

22/26

1

 Tegangan listrik 4i*erikan 4i antara elektr&4a inin 4an 4!a

elektr&4a e"*!ng7 sehingga i&n 4i 4ala"n2a akan "enari s!"!r

%&tensial !nt!k 4irin2a. Ga"*ar 4i *a5ah ini "er!%akan se*!ah

ga"*aran tentang s!"!r %&tensial. Daerah 2ang 4i5arnai 4engan

5arna "erah "e5akili elektr&4a e"*!ng 2ang 4i*eri ;&ltase %&siti37se4angkan 4aerah *er5arna *ir! "e5akili se*agian keil eklektr&4a

inin 2ang 4i*eri ;&ltase negati3.

I&n %&siti3 akan en4er!ng "en!$! ke 4aerah *ir!7 2ait!

elektr&4a negati3. Na"!n7 tegangan listrik 2ang 4i*erikan "e"*!at

saat i&n %&siti3 terse*!t $at!h ke 4aerah *ir!6elektr&4a negati37

"!atan listrik akan *er!*ah sehingga elektr&4a 2ang se"!lan2a

negati3 "en$a4i elektr&4a %&siti3. I&n akan teta% *ergerak %a4a arah

2ang sa"a 4an ter$e*ak 4ala" i&n tra% 2ang "!atan elektr&4an2a

selal! *er!*ah)!*ah.

8/19/2019 9. Ion Trap

23/26

1

8/19/2019 9. Ion Trap

24/26

1

BAB III

PENUTUP

".1 Kes$!%lan

,eberapa kesimpulan yang dapat ditarik dari pemaparan di atas antara lain&

a( Bent!k)*ent!k !"!" 4ari i&n tra% antara lain9 1( Penning tra%7

2ang "engg!nakan "e4an "agnetik aksial 2ang h&"&gen !nt!k

"e"*atasi %artikel seara ra4ial 4an "e4an listrik :!a4r!%&le

!nt!k "e"*atasi seara aksial !nt!k "en2i"%an se$!"lah i&n 8

( Pa!l tra%7 2ang "engg!nakan direct current 'D/( statis 4an

3rek!ensi ra4i& !nt!k "eng&silasi "e4an listrik 4ala" rangka

!nt!k "en$e*ak i&n8 4an #( King4&ng tra%7 2ang ters!s!n 4ari

ka*el sentral 2ang ti%is7 elektr&4a silin4ris 4i l!arn2a7 4an

elektr&4a 2ang teris&lasi 4i ke4!a !$!ngn2a.

*( ,enis)$enis i&n tra% 2ang %aling !"!" 4ig!nakan 4ala"

s%ektr&sk&%i "assa antara lain :!a4r!%&le i&n tra% #D7

2lin4rial i&n tra%7 linear :!a4r!%&le i&n tra%7 &r*itra%7 4an

F&!rier trans3&r" i&n 2l&tr&n res&nane.

( I&n tra% "e"iliki iri)iri9 4aerah "60 < 7 *er!k!ran keil7

res&l!si se4ang 2ait! 1-7 4esain si"%el7 *erharga "!rah7 &&k

!nt!k s%ektr&"etri "assa tan4e"7 4an "!4ah 4ig!nakan !nt!k

i&n)i&n %&siti3 "a!%!n negati37 4an rentang "assa ter*atas.4( I&n tra% *eker$a 4engan "engg!nakan tegangan listrik 2ang

4i*erikan 4i antara elektr&4a inin 4an 4!a elektr&4a e"*!ng7

sehingga i&n 4i 4ala"n2a akan "enari s!"!r %&tensial !nt!k

4irin2a. I&n %&siti3 akan en4er!ng "en!$! ke 4aerah elektr&4a

negati3. Na"!n7 tegangan listrik 2ang 4i*erikan "e"*!at saat i&n

%&siti3 terse*!t $at!h ke 4aerah *ir!6elektr&4a negati37 "!atan

listrik akan *er!*ah sehingga elektr&4a 2ang se"!lan2a negati3 "en$a4i elektr&4a %&siti3. I&n akan teta% *ergerak %a4a arah 2ang

8/19/2019 9. Ion Trap

25/26

1

sa"a 4an ter$e*ak 4ala" i&n tra% 2ang "!atan elektr&4an2a

selal! *er!*ah)!*ah.

".2 Saran

Materi ini merupakan salah satu bagian yang sangat berman-aat untuk dipahami

dengan baik" terutama dalam pembelajaran Kimia Analitik Instrumen. Maka" disarankan

agar mempelajari serta memahaminya dengan baik.

8/19/2019 9. Ion Trap

26/26

DAFTAR PUSTAKA

Bla!"7 Kla!s. '(. High-accuracy mass spectrometry with stored

ions. Ph2sis Re%&rts +2- '1(9 1)C

Bl!"el7 R. '1-(. Dynamic Kingdon trap. Ph2sial Re;ie5s A -1 '1(9

R#)R##

/&"isar&57 M. B. an4 Marshall7 A. G. '1+(. F&!rier trans3&r" i&n

2l&tr&n res&nane s%etr&s&%2. Chemical Physics

Letters 2- '(9 CJC#.

D&!glas7 D.,. et al. '-(. Linear ion traps in mass spectrometry .

Mass S%etr&"etr2 Re;ie5s 2+ '1(9 1)

Marh7 R. E. '(. =!a4r!%&le i&n tra% "ass s%etr&"etr29 a ;ie5

at the t!rn &3 the ent!r2. International ournal o! Mass

"pectrometry  200 '1J#(9 C-J#1.

Mar!h" 1aymnd *. 8+5559. Quadrupole Ion Trap Mass Spectrometer. Peterbrugh&

4hn 3iley Sns td" in!hester.

Marshall7 A. G.8 Hen4riks&n7 /. L.8 4an ,aks&n7 G. S. '1C(. F&!rier

trans3&r" i&n 2l&tr&n res&nane "ass s%etr&"etr29 a

%ri"er. Mass "pectrometry #e$iews 1 '1(9 1J#+

Sh5art07 ,ae /.8 Senk&7 Mihael .8 4an S2ka7 ,&hn E. P. '(. A

t5&)4i"ensi&nal :!a4r!%&le i&n tra% "ass

s%etr&"eter. ournal o! the American "ociety !or Mass

"pectrometry  1" '(9 -J.

Smgyi" Arpad. 8+55O9.  Mass Analyser,  pwerpint slideshw. $epartment - 

hemistry. ?ni/ersity - Ari#na

https://en.wikipedia.org/wiki/Chemical_Physics_Lettershttps://en.wikipedia.org/wiki/Chemical_Physics_Lettershttps://en.wikipedia.org/wiki/International_Journal_of_Mass_Spectrometryhttps://en.wikipedia.org/wiki/International_Journal_of_Mass_Spectrometryhttps://en.wikipedia.org/wiki/Mass_Spectrometry_Reviewshttps://en.wikipedia.org/wiki/Chemical_Physics_Lettershttps://en.wikipedia.org/wiki/Chemical_Physics_Lettershttps://en.wikipedia.org/wiki/International_Journal_of_Mass_Spectrometryhttps://en.wikipedia.org/wiki/International_Journal_of_Mass_Spectrometryhttps://en.wikipedia.org/wiki/Mass_Spectrometry_Reviews