Spektrofotometer Serapan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA/ AAS)Atom (SSA/ AAS)

Oleh. Dr. HarmitaOleh. Dr. Harmita

Analisis Fisiko Kimia

PendahuluanPendahuluan Teknik analisa dari spektrofotometer Teknik analisa dari spektrofotometer

serapan atom (serapan atom (atomic absorption atomic absorption spectrophotometryspectrophotometry, , AASAAS) pertama ) pertama kali diperkenalkan oleh Welsh kali diperkenalkan oleh Welsh (Australia) pada tahun 1955(Australia) pada tahun 1955

Merupakan metoda yang populer Merupakan metoda yang populer untuk analisa logam karena untuk analisa logam karena di di ssamping relatif sederhana ia juga amping relatif sederhana ia juga selektif dan sangat sensitif.selektif dan sangat sensitif.

Teknik analisis SSA berdasarkan Teknik analisis SSA berdasarkan pada penguraian molekul menjadi pada penguraian molekul menjadi atom (atomisasi) dengan energi dari atom (atomisasi) dengan energi dari api atau arus listrikapi atau arus listrik

Sebagian besar atom akan berada Sebagian besar atom akan berada pada pada ground stateground state, dan sebagian , dan sebagian kecil (tergantung suhu) yang kecil (tergantung suhu) yang tereksitasi akan memancarkan tereksitasi akan memancarkan cahaya dengan panjang gelombang cahaya dengan panjang gelombang yang khas untuk atom tersebut yang khas untuk atom tersebut ketika kembali ke ketika kembali ke ground stateground state

Beberapa metode yang sejenis Beberapa metode yang sejenis seperti spektrometri emisi nyala seperti spektrometri emisi nyala ((flame emission spectrometry, FESflame emission spectrometry, FES) ) telah dikenal lebih dahulu, telah dikenal lebih dahulu, sedangkan spektrometri fluoresensi sedangkan spektrometri fluoresensi atom (atom (atomic fluorescence atomic fluorescence spectrometry, AFSspectrometry, AFS) adalah teknik ) adalah teknik yang baru dan masih dalam yang baru dan masih dalam pengembangan .pengembangan .

FESFES Nyala dari gas menyebabkan atom-Nyala dari gas menyebabkan atom-

atom dan molekul-molekul tereksitasi atom dan molekul-molekul tereksitasi ((excited stateexcited state) melalui proses kolisi ) melalui proses kolisi termal dengan komponen dari gas-gas termal dengan komponen dari gas-gas yang terbakar tersebut. yang terbakar tersebut.

Pada waktu mereka kembali ke level Pada waktu mereka kembali ke level energi yang lebih rendah (energi yang lebih rendah (lower or lower or ground electronic stateground electronic state), atom-atom ), atom-atom dan molekul-molekul tersebut dan molekul-molekul tersebut memancarkan radiasi yang memancarkan radiasi yang karakteristik utnuk unsur yang karakteristik utnuk unsur yang bersangkutan. bersangkutan.

Intensitas dari emisi cahaya ini Intensitas dari emisi cahaya ini sebanding dengan konsentrasi larutan sebanding dengan konsentrasi larutan zat yang diperiksa.zat yang diperiksa.

AASAAS Radiasi dari sumber cahaya (Radiasi dari sumber cahaya (hollow hollow

cathode lampcathode lamp) dengan energi yang ) dengan energi yang sesuai dengan energi yang dibutuhkan sesuai dengan energi yang dibutuhkan oleh atom-atom dari unsur yang oleh atom-atom dari unsur yang diperiksa untuk melakukan transisi diperiksa untuk melakukan transisi elektronik, dipancarkan melalui nyala. elektronik, dipancarkan melalui nyala.

Pada nyala tersebut, atom-atom dari Pada nyala tersebut, atom-atom dari zat yang diperiksa akan meresap zat yang diperiksa akan meresap radiasi tadi sesuai dengan konsentrasi radiasi tadi sesuai dengan konsentrasi zat tersebut yaitu sesuai dengan zat tersebut yaitu sesuai dengan populasi atom-atom pada level energi populasi atom-atom pada level energi terendah (terendah (ground stateground state). ).

AFSAFS Radiasi dari sumber cahaya yang cocok Radiasi dari sumber cahaya yang cocok

dipancarkan pada sudut 90dipancarkan pada sudut 90°° terhadap terhadap aksis optik dari spektrometer ke dalam aksis optik dari spektrometer ke dalam nyala di mana terdapat uap atom dari nyala di mana terdapat uap atom dari unsur zat yang diperiksa. unsur zat yang diperiksa.

Sebagian dari energi cahaya yang Sebagian dari energi cahaya yang cocok akan diserap dan segera setelah cocok akan diserap dan segera setelah itu akan dipancarkan kembali sebagai itu akan dipancarkan kembali sebagai fluorosensi yang intensitasnya fluorosensi yang intensitasnya sebanding dengan konsentrasi zat yang sebanding dengan konsentrasi zat yang diperiksa.diperiksa.

TEORITEORI Emisi dan Absorbsi pada NyalaEmisi dan Absorbsi pada Nyala

Pada FES, radiasi dipancarkan oleh atom yang Pada FES, radiasi dipancarkan oleh atom yang tereksitasi (tereksitasi (excited stateexcited state), sedangkan pada AAS ), sedangkan pada AAS atom-atom yang meresap energi ada dalam atom-atom yang meresap energi ada dalam keadaan pada level energi terendah (keadaan pada level energi terendah (ground ground statestate). Pada kondisi ekuilibrium termal, ). Pada kondisi ekuilibrium termal, perbandingan jumlah atom pada level energi perbandingan jumlah atom pada level energi yang lebih tinggi (yang lebih tinggi (excited stateexcited state), N), Njj, dengan , dengan jumlah atom pada level energi yang terendah jumlah atom pada level energi yang terendah ((ground stateground state) N) Noo, dinyatakan dengan , dinyatakan dengan persamaan Boltzmann sebagai berikut:persamaan Boltzmann sebagai berikut:

  NNjj/N/Noo = (g = (gjj/g/goo) exp (-) exp (- E /kT)E /kT)  

di mana gdi mana gjj dan g dan goo masing-masing masing-masing adalah “adalah “statistical weightstatistical weight” dari ” dari excited state excited state dan dan ground stateground state, k , k adalah tetapan Boltzmann, T adalah adalah tetapan Boltzmann, T adalah temperatur mutlak dan temperatur mutlak dan ∆∆E adalah E adalah energi eksitasi. energi eksitasi.

Populasi atom pada excited state Populasi atom pada excited state ditentukan oleh energi dari level ditentukan oleh energi dari level energi tersebut dan oleh temperaturenergi tersebut dan oleh temperatur

Resonance line

gj/go ∆E, eV Nj/No

2000°K 3000°K

Na 589.0 nm 2 2.10 9.86x10-6 5.88x10-4

Ca 422.7 nm 3 2.93 1.21x10-7 3.69x105

Cu 324.8 nm 2 3.82 4.82x10-10 6.65x10-7

Zn 213.9 nm 3 5.80 7.45x10-15 5.50x10-10

Tabel berikut memuat perbandingan dari Nj/No dari beberapa unsur

Dari tabel di atas terlihat bahwa Dari tabel di atas terlihat bahwa populasi atom yang tereksitasi jauh populasi atom yang tereksitasi jauh lebih kecil jika dibandingkan dengan lebih kecil jika dibandingkan dengan populasi atom pada level energi populasi atom pada level energi terendah. terendah.

Pada level energi yang lebih tinggi Pada level energi yang lebih tinggi populasi atom jauh lebih kecil lagi populasi atom jauh lebih kecil lagi karena bukan saja energi yang karena bukan saja energi yang dibutuhkan lebih besar tetapi dibutuhkan lebih besar tetapi terutama disebabkan oleh terutama disebabkan oleh kemungkinan transisi yang kecil.kemungkinan transisi yang kecil.

Pengukuran pada FES dan AAS biasanya Pengukuran pada FES dan AAS biasanya dilakukan pada suhu di bawah 3000dilakukan pada suhu di bawah 3000°°C sehingga C sehingga sebian besar dari atom ada pada level energi sebian besar dari atom ada pada level energi terendah. terendah.

Oleh karena itu dinyatakan bahwa AAS tidak Oleh karena itu dinyatakan bahwa AAS tidak tergantung dari suhu, sedangkan pada FES di tergantung dari suhu, sedangkan pada FES di mana jumlah atom yang tereksitasi yang mana jumlah atom yang tereksitasi yang menentukan intensitas emisi berubah-ubah menentukan intensitas emisi berubah-ubah secara eksponensial sesuai dengan temperatur. secara eksponensial sesuai dengan temperatur.

Akan tetapi proses pembentukan atom melalui Akan tetapi proses pembentukan atom melalui disosiasi molekul tergantung dari suhu. Oleh disosiasi molekul tergantung dari suhu. Oleh karena itu jumlah atom pada level energi karena itu jumlah atom pada level energi terendah yang menentukan besarnya resapan terendah yang menentukan besarnya resapan juga akan berubah sesuai dengan temperatur juga akan berubah sesuai dengan temperatur meskipun perubahan ini tidak seperti pada meskipun perubahan ini tidak seperti pada emisi. emisi.

Pada dasarnya alat yang sama dapat Pada dasarnya alat yang sama dapat digunkan baik untuk pengukuran emisi digunkan baik untuk pengukuran emisi maupun absorbsi, meskipun untuk maupun absorbsi, meskipun untuk yang kedua diperlukan tambahan yang kedua diperlukan tambahan sumber cahaya seperti terlihat pada sumber cahaya seperti terlihat pada gambar di atas. gambar di atas.

Di samping itu juga terdapat perbedaan Di samping itu juga terdapat perbedaan pada bentuk (pada bentuk (designdesign) dari pembakar ) dari pembakar ((burnerburner) dan pada AAS radiasi lampu ) dan pada AAS radiasi lampu ditahan-diteruskan berganti-ganti ditahan-diteruskan berganti-ganti menggunakan “menggunakan “chopperchopper” untuk ” untuk membedakannya dengan radiasi yang membedakannya dengan radiasi yang dipancarkan oleh nyala apidipancarkan oleh nyala api

InstrumentasiInstrumentasi

Nebulizer + sistem pembakaran Nebulizer + sistem pembakaran ((graphite furnacegraphite furnace))

Spektrofotometer (monokrometer, Spektrofotometer (monokrometer, detektor, rekorder)detektor, rekorder)

Sumber cahaya (setiap logam Sumber cahaya (setiap logam memerlukan memerlukan Hollow cathode lampHollow cathode lamp masing-masing).masing-masing).

Skema alat spektrofotometer serapan Skema alat spektrofotometer serapan atomatom

Lampu hollow katode (HC Lamp)Lampu hollow katode (HC Lamp)

Proses produksi atom bebas dalam nyala selama Proses produksi atom bebas dalam nyala selama pengukuran dengan AASpengukuran dengan AAS

Skema atomisasi pada molekulSkema atomisasi pada molekul

Atomisasi dan IonisasiAtomisasi dan Ionisasi Pada nyala, atom-atom logam dapat Pada nyala, atom-atom logam dapat

membentuk molekul dengan atom O membentuk molekul dengan atom O dari komponen gas atau dengan dari komponen gas atau dengan komponen larutan seperti klor yang komponen larutan seperti klor yang berasal dari HCl. berasal dari HCl.

Pada temperatur tertentu bagian dari Pada temperatur tertentu bagian dari atom logam yang membentuk atom logam yang membentuk molekul tergantung dari kuatnya molekul tergantung dari kuatnya ikatan kimia dan konsentrasi. ikatan kimia dan konsentrasi.

Senyawa metal dalam nyala biasanya berupa molekul Senyawa metal dalam nyala biasanya berupa molekul diatomik, misalnya CaO, atau molekul triatomik CaOH. diatomik, misalnya CaO, atau molekul triatomik CaOH.

Unsur-unsur seperti Na, Cu, Tl, Ag, dan Zn dalam nyala Unsur-unsur seperti Na, Cu, Tl, Ag, dan Zn dalam nyala praktis hanya dalam bentuk atom. praktis hanya dalam bentuk atom.

Metal oksida adalah senyawa yang umum dijumpai pada Metal oksida adalah senyawa yang umum dijumpai pada nyala yang menggunakan udara, oksigen atau dinitrogen nyala yang menggunakan udara, oksigen atau dinitrogen monoksida sebagai oksidan. monoksida sebagai oksidan.

Logam alkali praktis tidak membentuk oksida, sedangkan Logam alkali praktis tidak membentuk oksida, sedangkan logam alkali tanah mudah membentuk monoksida kecuali logam alkali tanah mudah membentuk monoksida kecuali bila digunakan nyala yang bila digunakan nyala yang fuel richfuel rich. .

Logam-logam tertentu seperti La, Al, dan Ti membentuk Logam-logam tertentu seperti La, Al, dan Ti membentuk oksida yang sangat stabil sehingga konsentrasi atom-atom oksida yang sangat stabil sehingga konsentrasi atom-atom bebas menjadi sangat kecil, kecuali bila digunkan nyala bebas menjadi sangat kecil, kecuali bila digunkan nyala panas dari asetilen-dinitrogen monoksida yang panas dari asetilen-dinitrogen monoksida yang fuel richfuel rich. .

Pembentukan molekul akan mengakibatkan adanya latar Pembentukan molekul akan mengakibatkan adanya latar belakang berupa radiasi kontinyu sehingga menurunkan belakang berupa radiasi kontinyu sehingga menurunkan sensitivitas.sensitivitas.

Problem utama pada AAS dan teknik Problem utama pada AAS dan teknik yang sejenis, adalah pada proses yang sejenis, adalah pada proses atomisasi yang menentukan sensitivitas atomisasi yang menentukan sensitivitas dan stabilitas dari teknik tersebut. dan stabilitas dari teknik tersebut.

Untuk mendisosiasikan molekul sampel Untuk mendisosiasikan molekul sampel menjadi atom, di samping nyala menjadi atom, di samping nyala digunakan juga proses atomisasi digunakan juga proses atomisasi elektro-termal misalnya menggunakan elektro-termal misalnya menggunakan batang karbon (batang karbon (graphite furnacegraphite furnace) ) terutama bila jumlah sampel terbatas terutama bila jumlah sampel terbatas (mikrosampel).(mikrosampel).

Proses atomisasi dapat diterangkan sebagai Proses atomisasi dapat diterangkan sebagai berikut. berikut.

Bila larutan zat yang diperiksa Bila larutan zat yang diperiksa disemprotkan ke dalam nyala sebagai disemprotkan ke dalam nyala sebagai aerosol, maka mula-mula terjadi proses aerosol, maka mula-mula terjadi proses penguapan pelarut, meninggalkan partikel penguapan pelarut, meninggalkan partikel garam tersuspensi pada nyala. garam tersuspensi pada nyala.

Partikel-partikel ini lalu menguap dan Partikel-partikel ini lalu menguap dan sebagian atau seluruh uap partikel tersebut sebagian atau seluruh uap partikel tersebut akan terdisosiasi menjadi atom-atom. akan terdisosiasi menjadi atom-atom.

Proses ini sebagian mungkin disebabkan Proses ini sebagian mungkin disebabkan oleh panas dari nyala dan sebagian oleh oleh panas dari nyala dan sebagian oleh reduksi dari spesies yang ada pada nyala.reduksi dari spesies yang ada pada nyala.

Proses lain yang juga dapat terjadi pada nyala yaitu Proses lain yang juga dapat terjadi pada nyala yaitu terionisasinya atom-atom sehingga mengakibatkan terionisasinya atom-atom sehingga mengakibatkan menurunnya sensitivitas. menurunnya sensitivitas.

Logam-logam alkali mempunyai potensial ionisasi Logam-logam alkali mempunyai potensial ionisasi yang rendah (4-5 eV) sehingga pada nyala dengan yang rendah (4-5 eV) sehingga pada nyala dengan suhu T 2500suhu T 2500°° K, mudah terionisasi. K, mudah terionisasi.

Oleh karena spektra dari ion berbeda dengan spektra Oleh karena spektra dari ion berbeda dengan spektra dari atom, maka perlu dijaga agar derajat ionisasi ini dari atom, maka perlu dijaga agar derajat ionisasi ini pada level yang konstan atau bila mungkin ditiadakan. pada level yang konstan atau bila mungkin ditiadakan.

Ini dapat dilakukan dengan menurunkan suhu dari Ini dapat dilakukan dengan menurunkan suhu dari nyala atau dengan menambahkan metal yang mudah nyala atau dengan menambahkan metal yang mudah terionisasi (terionisasi (deionizer/radiation bufferdeionizer/radiation buffer), misalnya ), misalnya logam alkali. logam alkali.

Penambahan deionizer akan mempertinggi Penambahan deionizer akan mempertinggi konsentrasi elektron pada nyala sehingga akan konsentrasi elektron pada nyala sehingga akan menggeser keseimbangan berikut ke kiri menggeser keseimbangan berikut ke kiri 

M M+ + e

NyalaNyala Pemilihan pasangan fuel-oksidan Pemilihan pasangan fuel-oksidan

sangat tergantung dari temperatur sangat tergantung dari temperatur nyala yang diperlukan untuk proses nyala yang diperlukan untuk proses atomisasi, meskipun faktor-faktor yang atomisasi, meskipun faktor-faktor yang mereduksi pembentukan oksida logam mereduksi pembentukan oksida logam juga penting. juga penting.

Juga diusahakan agar latar belakang Juga diusahakan agar latar belakang emisi dari nyala tidak mengganggu emisi dari nyala tidak mengganggu analisa. analisa.

Pada buku penuntun dari alat yang Pada buku penuntun dari alat yang dipergunakan biasanya kondisi standar dipergunakan biasanya kondisi standar dari percobaan untuk suatu logam dari percobaan untuk suatu logam tertentu sudah dicantumkan.tertentu sudah dicantumkan.

Temperatur dari berbagai nyala dan Temperatur dari berbagai nyala dan kecepatan terbakarnya dapat dilihat kecepatan terbakarnya dapat dilihat pada tabel berikutpada tabel berikut

Bahan bakar (fuel) Oksidan

Udara Dinitrogen monoksida

Asetilen 2450 (160) 3200 (220)

Propana 2200 (45) 2900 (250)

Hidrogen 2300 (320) 2900 (380)

Tabel Temperatur maksimum (dan Kecepatan Pembakaran) dari Berbagai Nyala, °K (cm/detik)

Fungsi dari nyala yaitu: Fungsi dari nyala yaitu: mengubah zat yang diperiksa dari mengubah zat yang diperiksa dari

larutan atau bentuk padat menjadi larutan atau bentuk padat menjadi bentuk gas penguapan.bentuk gas penguapan.

mengubah molekul dalam bentuk mengubah molekul dalam bentuk uap menjadi atom atomisasiuap menjadi atom atomisasi

pada FES untuk mengeksitasi uap pada FES untuk mengeksitasi uap atom/molekul sehingga atom/molekul sehingga menghasilkan radiasi emisi.menghasilkan radiasi emisi.

Komponen-komponen dari gas-gas Komponen-komponen dari gas-gas pembentuk nyala membatasi daerah pembentuk nyala membatasi daerah analisa pada panjang gelombang di analisa pada panjang gelombang di luar daerah resapan atmosfer, yaitu luar daerah resapan atmosfer, yaitu pada panjang gelombang di atas 210 pada panjang gelombang di atas 210 nm.nm.

Perbandingan dari bahan bakar dan oksidan Perbandingan dari bahan bakar dan oksidan juga menentukan suhu dan komposisi nyala juga menentukan suhu dan komposisi nyala gas yang terjadi. gas yang terjadi.

Bila jumlah oksidan lebih banyak dari bahan Bila jumlah oksidan lebih banyak dari bahan bakan maka nyala yang terjadi disebut bakan maka nyala yang terjadi disebut oxidising flameoxidising flame dan bila sebaliknya disebut dan bila sebaliknya disebut reducing flamereducing flame. .

Nyala jenis mana yang dipakai tergantung Nyala jenis mana yang dipakai tergantung dari sifat unsur yang diperiksa. dari sifat unsur yang diperiksa.

Misalnya unsur-unsur yang cenderung Misalnya unsur-unsur yang cenderung utnuk membentuk oksida yang stabil (Al, Si, utnuk membentuk oksida yang stabil (Al, Si, Ti, dan Lantanida) diperlukan nyala dengan Ti, dan Lantanida) diperlukan nyala dengan suhu tinggi dengan lingkungan yang dapat suhu tinggi dengan lingkungan yang dapat mereduksi, misalnya nyala asetilen-mereduksi, misalnya nyala asetilen-dinitrogen monoksida.dinitrogen monoksida.

Jenis-jenis gangguan pada analisa Jenis-jenis gangguan pada analisa AASAAS

gangguan spektragangguan spektra gangguan fisikagangguan fisika gangguan kimiagangguan kimia

• bentuk uapbentuk uap• bentuk padat (bentuk padat (condensed phasecondensed phase))

Gangguan spektraGangguan spektra Gangguan spektra terjadi bila panjang Gangguan spektra terjadi bila panjang

gelombang (gelombang (atomic lineatomic line) dari unur yang ) dari unur yang diperiksa berimpit dengan panjang diperiksa berimpit dengan panjang gelombang dari atom atau molekul lain gelombang dari atom atau molekul lain yang terdapat dalam larutan yang yang terdapat dalam larutan yang diperiksa. diperiksa.

Gangguan karena berimpitnya panjang Gangguan karena berimpitnya panjang gelombang atom (gelombang atom (atomic line overlapatomic line overlap) ) umum dijumpai pada FES, sedangkan umum dijumpai pada FES, sedangkan pada AAS gangguan ini hampir tidak pada AAS gangguan ini hampir tidak ada karena digunakan sumber cahaya ada karena digunakan sumber cahaya yang spesifik untuk unsur yang yang spesifik untuk unsur yang bersangkutan.bersangkutan.

Efek dari emisi nyala pada AAS dapat dicegah Efek dari emisi nyala pada AAS dapat dicegah dengan memodulasi sumber cahaya. dengan memodulasi sumber cahaya.

Akan tetapi resapan molekuler oleh spesies Akan tetapi resapan molekuler oleh spesies tertentu seperti SrO dan Ca(OH)tertentu seperti SrO dan Ca(OH)22 dapat dapat mengganggu panjang gelombang yang lebih mengganggu panjang gelombang yang lebih pendek dan ini dapat dikurangi dengan pendek dan ini dapat dikurangi dengan menggunakan nyala yang suhunya lebih tinggi.menggunakan nyala yang suhunya lebih tinggi.

Koreksi terhadap resapan molekuler ini dapat Koreksi terhadap resapan molekuler ini dapat dilakukan pada panjang gelombang di mana dilakukan pada panjang gelombang di mana tidak terjadi peresapan atom yaitu yang dekat tidak terjadi peresapan atom yaitu yang dekat dengan dengan resonance lineresonance line. .

Cara yang lebih disukai pada daerah 190 Cara yang lebih disukai pada daerah 190 sampai 320 nm yaitu dengan menggunakan sampai 320 nm yaitu dengan menggunakan sumber cahaya kontinyu (lampu hidrogen atau sumber cahaya kontinyu (lampu hidrogen atau deuterium). deuterium).

Dengan lampu ini yang diukur adalah resapan Dengan lampu ini yang diukur adalah resapan molekuler dan resapan atom dari unsur molekuler dan resapan atom dari unsur tersebut. tersebut.

Selisih dari kedua pengukuran ini adalah Selisih dari kedua pengukuran ini adalah resapan atom.resapan atom.

Gangguan FisikaGangguan Fisika Sifat-sifat fisika dari larutan yang diperiksa akan Sifat-sifat fisika dari larutan yang diperiksa akan

menentukan intensitas dari resapan atau emisi dari menentukan intensitas dari resapan atau emisi dari larutan zat yang diperiksa. larutan zat yang diperiksa.

Kekentalan mempengaruhi laju penyemprotan ke Kekentalan mempengaruhi laju penyemprotan ke dalam nyala dan ketegangan muka, bobot jenis, dalam nyala dan ketegangan muka, bobot jenis, kekentalan serta kecepatan gas menentukan besar kekentalan serta kecepatan gas menentukan besar butir tetesan. butir tetesan.

Oleh karena itu sifat-sifat fisika dari zat yang diperiksa Oleh karena itu sifat-sifat fisika dari zat yang diperiksa dan larutan pembanding harus sama. dan larutan pembanding harus sama.

Efek ini dapat diperbaiki dengan menggunakan pelarut Efek ini dapat diperbaiki dengan menggunakan pelarut organik di mana sensitivitas dapat dinaikkan sampai organik di mana sensitivitas dapat dinaikkan sampai 3 atau 5 kali bila dibandingkan dengan pelarut air. 3 atau 5 kali bila dibandingkan dengan pelarut air.

Ini disebabkan karena pelarut organik mempercepat Ini disebabkan karena pelarut organik mempercepat penyemprotan (kekentalannya rendah), cepat penyemprotan (kekentalannya rendah), cepat menguap, mengurangi penurunan suhu nyala, menguap, mengurangi penurunan suhu nyala, menaikkan kondisi, mereduksi nyala.menaikkan kondisi, mereduksi nyala.

Gangguan KimiaGangguan KimiaBentuk uapBentuk uap

Gangguan kimia biasanya memperkecil populasi Gangguan kimia biasanya memperkecil populasi atom pada level energi terendah. atom pada level energi terendah.

Telah disebutkan bahwa dalam nyala, atom Telah disebutkan bahwa dalam nyala, atom dalam bentuk uap dapat berkurang karena dalam bentuk uap dapat berkurang karena terbentuknya senyawa seperti oksida atau terbentuknya senyawa seperti oksida atau klorida, atau karena terbentuknya ion. klorida, atau karena terbentuknya ion.

Dengan menggunakan nyala yang cocok atau Dengan menggunakan nyala yang cocok atau dengan menambahkan unsur yang lebih mudah dengan menambahkan unsur yang lebih mudah terionisasi dalam jumlah berlebih, gangguan ini terionisasi dalam jumlah berlebih, gangguan ini biasanya dapat dikurangi. biasanya dapat dikurangi.

Sebagai deionizer biasanya digunakan logam Sebagai deionizer biasanya digunakan logam alkali, misalnya kalium dengan konsentrasi alkali, misalnya kalium dengan konsentrasi 2000 ppm.2000 ppm.

Bentuk padatBentuk padat Gangguan ini disebabkan karena Gangguan ini disebabkan karena

terbentuknya senyawa yang sukar terbentuknya senyawa yang sukar menguap atau sukar terdisosiasi dalam menguap atau sukar terdisosiasi dalam nyala. nyala.

Hal ini terjadi pada nyala ketika pelarut Hal ini terjadi pada nyala ketika pelarut menguap meninggalkan partikel-menguap meninggalkan partikel-partikel padat. partikel padat.

Misalnya, gangguan dari fosfor pada Misalnya, gangguan dari fosfor pada penetapan kalsium karena penetapan kalsium karena terbentuknya kalsium fosfat. terbentuknya kalsium fosfat.

Efek dari gangguan ini dapat ditetapkan dengan Efek dari gangguan ini dapat ditetapkan dengan mengukur emisi atau resapan dari satu seri mengukur emisi atau resapan dari satu seri larutan sampel dengan zat pengganggu dengan larutan sampel dengan zat pengganggu dengan konsentrasi yang berbeda-beda. konsentrasi yang berbeda-beda.

Dalam hal tertentu gangguan ini dapat diatasi Dalam hal tertentu gangguan ini dapat diatasi dengan mengubah kondisi nyala, misalnya dengan mengubah kondisi nyala, misalnya dengan menambah aliran bahan bakar untuk dengan menambah aliran bahan bakar untuk memperoleh nyala reduksi sehingga memperoleh nyala reduksi sehingga memperkecil pembentukan oksida yang stabil.memperkecil pembentukan oksida yang stabil.

Adakalanya perlu digunakan nyala dengan suhu Adakalanya perlu digunakan nyala dengan suhu yang lebih tinggi misalnya nyala Cyang lebih tinggi misalnya nyala C22HH22 – N – N22O. O.

Cara lain untuk mengatasi gangguan ini yaitu Cara lain untuk mengatasi gangguan ini yaitu dengan memisahkannya melalui penyarian dengan memisahkannya melalui penyarian selektif atau dengan menambahkan selektif atau dengan menambahkan releasing releasing agentagent (misalnya La atau Sr pada penetapan Ca (misalnya La atau Sr pada penetapan Ca untuk mencegah pembentukan kalsium fosfat). untuk mencegah pembentukan kalsium fosfat).

Con’dCon’d Hal yang serupa dapat pula Hal yang serupa dapat pula

dilakukan dengan mengikat unsur dilakukan dengan mengikat unsur yang diperiksa dengan membentuk yang diperiksa dengan membentuk kelat seperti EDTA. kelat seperti EDTA.

Kompleks yang terjadi di samping Kompleks yang terjadi di samping melindungi unsur tersebut dari reaksi melindungi unsur tersebut dari reaksi yang tidak dikehendaki, ia juga yang tidak dikehendaki, ia juga harus mudah terurai dalam nyala harus mudah terurai dalam nyala dan melepaskan unsur tersebut dan melepaskan unsur tersebut sebagai atom.sebagai atom.

Kepekaan dan Batas DeteksiKepekaan dan Batas Deteksi KepekaanKepekaan ((sensitivitysensitivity))

Pada AAS adalah konsentrasi zat Pada AAS adalah konsentrasi zat yang diperiksa dengan absorban yang diperiksa dengan absorban sebesar 0,0044 (resapan 1%). Ini sebesar 0,0044 (resapan 1%). Ini biasanya dinyatakan dengan biasanya dinyatakan dengan µµg/ml/1% abs (atau g/ml/1% abs (atau µµg/g/1% abs).g/g/1% abs).

Batas deteksiBatas deteksi ((detection limitdetection limit))Adalah konsentrasi dari suatu unsur Adalah konsentrasi dari suatu unsur (biasanya (biasanya µµg/ml) yang menunjukkan g/ml) yang menunjukkan absorban sebesar dua kali absorban sebesar dua kali noise levelnoise level (S/N = 2).(S/N = 2).

Analisa kuantitatifAnalisa kuantitatifPenyiapan SampelPenyiapan Sampel

Penyiapan sampel sebelum pengukuran tergantung Penyiapan sampel sebelum pengukuran tergantung dari jenis unsur yang ditetapkan, jenis substrat dari dari jenis unsur yang ditetapkan, jenis substrat dari sampel dan cara atomisasi. sampel dan cara atomisasi.

Pada kebanyakan sampel hal ini biasanya tidak Pada kebanyakan sampel hal ini biasanya tidak dilakukan bila atomisasi dilakukan menggunakan dilakukan bila atomisasi dilakukan menggunakan batang grafit secara elektrotermal karena pembawa batang grafit secara elektrotermal karena pembawa (matriks) dari sampel dihilangkan melalui proses (matriks) dari sampel dihilangkan melalui proses pengarangan (pengarangan (ashingashing) sebelum atomisasi. ) sebelum atomisasi.

Pada atomisasi dengan nyala, kebanyakan sampel cair Pada atomisasi dengan nyala, kebanyakan sampel cair dapat disemprotkan langsung ke dalam nyala setelah dapat disemprotkan langsung ke dalam nyala setelah diencerkan dengan pelarut yang cocok. diencerkan dengan pelarut yang cocok.

Sampel padat biasanya dilarutkan dalam asam tetapi Sampel padat biasanya dilarutkan dalam asam tetapi adakalanya didahului dengan peleburan alkali. adakalanya didahului dengan peleburan alkali.

Con’dCon’d Asam klorida, asam nitrat, dan asam sulfat Asam klorida, asam nitrat, dan asam sulfat

biasanya digunakan untuk melarutkan logam-biasanya digunakan untuk melarutkan logam-logam atau logam campur. logam atau logam campur.

Asam nitrat biasanya membentuk senyawa Asam nitrat biasanya membentuk senyawa yang mudah terurai tetapi sukar menguap yang mudah terurai tetapi sukar menguap sehingga ia lebih disukai daripada asam klorida sehingga ia lebih disukai daripada asam klorida untuk pengarangan.untuk pengarangan.

Campuran asam nitrat, asam sulfat, dan asam Campuran asam nitrat, asam sulfat, dan asam perklorat (3:1:1) sangat berguna untuk perklorat (3:1:1) sangat berguna untuk oksidasi basah terhadap senyawa-senyawa oksidasi basah terhadap senyawa-senyawa organik. organik.

Perlu diingat bahwa asam-asam pereaksi Perlu diingat bahwa asam-asam pereaksi mungkin mengandung pengotoran-pengotoran mungkin mengandung pengotoran-pengotoran logam seperti Cr pada asma nitrat, Pb pada logam seperti Cr pada asma nitrat, Pb pada asam klorida dan Cd pada asam sulfat.asam klorida dan Cd pada asam sulfat.

Con’dCon’d Pelarut organik dapat digunakan Pelarut organik dapat digunakan

untuk menyari logam-logam secara untuk menyari logam-logam secara selektif setelah pembentukan selektif setelah pembentukan kompleks dalam larutan air, lalu sari kompleks dalam larutan air, lalu sari tersebut dapat langsung tersebut dapat langsung disemprotkan ke dalam nyala. disemprotkan ke dalam nyala.

Pelarut organik yang biasa Pelarut organik yang biasa digunakan adalah metil isobutil keton digunakan adalah metil isobutil keton (MIBK) dan etil asetat.(MIBK) dan etil asetat.

StandarStandar Larutan sampel dan standar sedapat Larutan sampel dan standar sedapat

mungkin harus sama. mungkin harus sama. Pereaksi yang digunakan harus bebas Pereaksi yang digunakan harus bebas

dari unsur yang ditetapkan. dari unsur yang ditetapkan. Standar dan sampel harus disimpan Standar dan sampel harus disimpan

dalam botol plastik polietilen karena dalam botol plastik polietilen karena beberapa logam terserap pada beberapa logam terserap pada permukaan gelas. permukaan gelas.

Standar dengan konsentrasi rendah Standar dengan konsentrasi rendah (kurang dari 1 ppm), harus dibuat baru (kurang dari 1 ppm), harus dibuat baru dari larutan persediaan yang lebih dari larutan persediaan yang lebih pekat untuk menghindari kesalahan pekat untuk menghindari kesalahan karena adsorbsi.karena adsorbsi.

Metode analisaMetode analisa1. Teknik Kalibrasi1. Teknik Kalibrasi

Penggunaan teknik ini tergantung dari Penggunaan teknik ini tergantung dari jumlah sampel, linieritas dari kurva jumlah sampel, linieritas dari kurva kalibrasi dan adanya gangguan dari kalibrasi dan adanya gangguan dari komponen lain dalam sampel tersebut.komponen lain dalam sampel tersebut.-Kurva kalibrasi-Kurva kalibrasiJika jumlah sampel yang diperiksa Jika jumlah sampel yang diperiksa banyak, maka prosedur yang paling banyak, maka prosedur yang paling sederhana adalah dengan membuat sederhana adalah dengan membuat satu seri larutan standar yang meliputi satu seri larutan standar yang meliputi daerah konsentrasi tertentu dan dari daerah konsentrasi tertentu dan dari sini dibuat kurva kalibrasi.sini dibuat kurva kalibrasi.

2. 2. Internal standarInternal standar

Variasi aliran bahan bakar-oksidan dan nebulasi, Variasi aliran bahan bakar-oksidan dan nebulasi, diimbangi dengan menambahkan sejumlah diimbangi dengan menambahkan sejumlah tertentu tertentu internal standardinternal standard ke dalam setiap ke dalam setiap sampel. sampel.

Kurva kalibrasi selanjutnya adalah merupakan Kurva kalibrasi selanjutnya adalah merupakan hubungan dari perbandingan intensitas emisi hubungan dari perbandingan intensitas emisi absorban dari unsur yang ditetapkan dengan absorban dari unsur yang ditetapkan dengan internal standardinternal standard terhadap konsetrasi unsur yang terhadap konsetrasi unsur yang diperiksa. diperiksa.

Sampel yang diperiksa harus bebas dari standar Sampel yang diperiksa harus bebas dari standar yang ditambahkan dan standar yang dipilih harus yang ditambahkan dan standar yang dipilih harus mempunyai mempunyai spectral linespectral line yang dekat dengan yang dekat dengan unsur yang diperiksa dan merupakan transisi unsur yang diperiksa dan merupakan transisi yang serupa. yang serupa.

Potensial ionisasinya juga tidak boleh jauh Potensial ionisasinya juga tidak boleh jauh berbeda dengan unsur yang diperiksaberbeda dengan unsur yang diperiksa

Con’dCon’d3. Metode adisi3. Metode adisi

Bila gangguan dari unsur lain pada matrix tidak dapat Bila gangguan dari unsur lain pada matrix tidak dapat dihindarkan, maka metode dihindarkan, maka metode standard –additionstandard –addition dapat dapat dipakai asalkan kurva kalibrasi merupakan garis lurus dipakai asalkan kurva kalibrasi merupakan garis lurus melalui pusat. melalui pusat.

Apabila resapan dari larutan dengan konsentrasi x Apabila resapan dari larutan dengan konsentrasi x adalah Aadalah Axx dan resapan dari larutan tersebut setelah dan resapan dari larutan tersebut setelah ditambahkan standar dengan konsentrasi a adalah Aditambahkan standar dengan konsentrasi a adalah Ayy, , maka konsentrasi x dapat dihitung sebagai berikut:maka konsentrasi x dapat dihitung sebagai berikut:

x x = = A A xx x + a Ayx + a Ay

Signal latar belakang harus dikoreksi dan dianjurkan Signal latar belakang harus dikoreksi dan dianjurkan untuk mencek hasil yang diperoleh dengan untuk mencek hasil yang diperoleh dengan penambahan standar kedua.penambahan standar kedua.

Dengan metode ini konsentrasi dari unsur yang Dengan metode ini konsentrasi dari unsur yang diperiksa juga dapat ditetapkan dengan menggunakan diperiksa juga dapat ditetapkan dengan menggunakan grafik sebagai berikut:grafik sebagai berikut:

Konsentrasi standard yang ditambahkan (ppm)

Con’dCon’d Skala konsentrasi adalah jumlah Skala konsentrasi adalah jumlah

standar yang ditambahkan dan standar yang ditambahkan dan konsentrasi dari unsur yang diperiksa konsentrasi dari unsur yang diperiksa adalah perpotongan dari ekstrapolasi adalah perpotongan dari ekstrapolasi garis dengan aksis konsentrasi seperti garis dengan aksis konsentrasi seperti terlihat pada grafik di atas.terlihat pada grafik di atas.

Penambahan standar biasanya sekitar Penambahan standar biasanya sekitar setengah sampai dua kali dari setengah sampai dua kali dari konsentrasi unsur yang diperiksa dan konsentrasi unsur yang diperiksa dan semua larutan diencerkan hingga semua larutan diencerkan hingga diperoleh volume yang sama.diperoleh volume yang sama.

PenggunaanPenggunaan Spektrofotometer Serapan Atom Spektrofotometer Serapan Atom

(AAS) telah digunakan untuk (AAS) telah digunakan untuk penetapan sebanyak lebih kurang 70 penetapan sebanyak lebih kurang 70 unsur. unsur.

Penggunaannya meliputi sampel Penggunaannya meliputi sampel biologi dan klinik, biologi dan klinik, forensic materialsforensic materials, , makanan dan minuman, air makanan dan minuman, air termasuk air buangan, tanah, termasuk air buangan, tanah, tanaman, pupuk, besi, baja, logam tanaman, pupuk, besi, baja, logam campur, mineral, hasil-hasil minyak campur, mineral, hasil-hasil minyak bumi, farmasi, dan kosmetik.bumi, farmasi, dan kosmetik.

Data Panjang gelombang analisis logam-Data Panjang gelombang analisis logam-logamlogam

Data Panjang gelombang analisis logam-Data Panjang gelombang analisis logam-logam (lanjutan)logam (lanjutan)