Atomic Absorption Spectros [PDF]

Citation preview

atomic absorption spectroscopy OLEH: SRI YULIASMI



PRINSIP SPEKTROFOTOMETRI SERAPAN ATOM ► penyerapan energi (dihasilkan oleh lampu katoda berongga, dilapisi dengan logam tertentu) secara eksklusif oleh atom keadaan dasar saat mereka berada dalam bentuk gas (diuapkan dalam nyala atau non nyala) ► Cahaya (dihasilkan oleh lampu katoda berongga) dari panjang gelombang resonansi dilewatkan melalui nyala yang mengandung atom-atom tersebut, maka bagian dari cahaya akan diserap ► Absorbansi akan sebanding dengan jumlah atom ground-state yang ada dalam nyala api



►



►



Applications in pharmaceutical analysis ►



Determination of metal residues in drugs remaining from manufacturing process



►



Determination of metal residues in fruits and vegetables



Strengths ►



►



More sensitive than AES. A highly specific method of analysis useful in some aspects of quality control



Limitations ►



Only applicable to metallic elements



►



Each element requires a different hollow cathode lamp for its determination



►



When the solutions of metal salts are made in an aqueous medium the predominant anion present affects the resulting signal to a negotiable extent



Dalam metode AAS, contoh harus diubah ke dalam bentuk uap atom. Proses pengubahan ini dikenal dengan istilah atomisasi. Secara umum pembentukan atom bebas dalam keadaan gas melalui tahapan-tahapan sebagai berikut : ►



Pengisatan pelarut, pada tahap ini pelarut akan teruapkan dan meninggalkan residu padat



►



Penguapan zat padat, zat padat ini terdisosiasi menjadi atom-atom penyusunnya yang mulamula akan berada dalam keadaan dasar.



►



Beberapa atom akan mengalami eksitasi ke tingkatan energi yang lebih tinggi dan akan mencapai kondisi dimana atom-atom tersebut mampu memancarkan energi



Terdapat dua tahap utama yang terjadi dalam sel atom pada alat SSA dengan sistematomisasi nyala. Pertama, tahap nebulisasi untuk menghasilkan suatu bentuk aerosol yang halus dari larutan contoh. Kedua, disosiasi analit menjadi atom-atom bebas dalam keadaan gas



INSTRUMEN



Skema Umum Komponen pada Alat SSA (Sumber: Harris, D.c 2007)



. ►



Sampel cairan disedot ke dalam nyala api yang suhunya 2000-3000 K



►



Cairan menguap dan padatan yang tersisa diatomisasi (dipecah menjadi atom) dalam nyala, yang menggantikan cuvet dalam spektrofotometri konvensional. Panjang jalur nyala api biasanya 10 cm.



►



Lampu berongga-katoda besi yang memiliki katoda besi sebagai contoh . Ketika katoda dibombardir dengan ion Ne + atau Ar + yang energetik, atom Fe yang tereksitasi menguap dan memancarkan cahaya dengan frekuensi yang sama yang diserap oleh analit Fe dalam nyala api.



►



Detektor mengukur jumlah cahaya yang melewati api.



Berdasarkan sumber panas yang digunakan maka terdapat dua metode atomisasi yang dapat digunakan dalam spektrometri serapan atom : a.



Atomisasi menggunakan nyala.



Pada atomisasi menggunakan nyala, digunakan gas pembakar untuk energi kalor sehingga didapatkan atom bebas dalam keadaan gas b.



memperoleh



Atomisasi tanpa nyala (flameless atomization).



atomisasi tanpa nyala digunakan energi listrik seperti pada atomisasi (grafit furnace atomization).



tungku grafit



Temperatur Maksimum Nyala



Pemilihan oksidan bergantung kepada suhu nyala dan komposisi yang diperlukan untuk pembentukan atom bebas



►



electrically heated graphite furnace, lebih sensitif daripada nyala api dan membutuhkan sampel yang lebih sedikit (1-100 µL)



►



Cahaya dari hollow-cathode lamp melewati jendela di setiap ujung tabung grafit



►



Untuk mencegah oksidasi gas Ar dilewatkan diatas tungku dan suhu maksimum 2550oC tidak lebih dari 7 menit



Sumber cahaya ►



Sumber cahaya yang digunakan dalam alat AAS ialah lampu katoda berongga (hollow cathode lamp).



►



Lampu ini terdiri dari suatu katoda dan anoda yang terletak dalam suatu silinder gelas berongga yang terbuat dari kwarsa.



►



Katoda terbuat dari logam yang akan dianalisis.



►



Silinder gelas berisi suatu gas lembam pada tekanan rendah.



►



Ketika diberikan potensial listrik maka muatan positif ion gas akan menumbuk katoda sehingga tejadi pemancaran spektrum garis logam yang bersangkutan.



Teknik Destruksi ►



Sebelum menganalisis mineral secara AAS, sebelumnya sampel harus didestruksi



►



Destruksi adalah: perlakuan perombakan mineral di dalam sampel dari bentuk logam organik menjadi bentuk logam anorganik



►



Ada beberapa teknik destruksi yaitu destruksi basah, destruksi kering, microwave digester



►



Dasar pemilihan metode destruksi adalah: ►



Sifat zat organik dalam bahan/sampel



►



Sifat zat antara yang ada dalam sampel



►



Mineral yang akan dianalisa



►



sensivitas



Metode Destruksi Basah ►



Perombakan Menggunakan asam –asam yang kuat baik tunggal maupun campuran, seperti asam nitrat, asam sufatl, asam perklorat dan asam klorida



►



Kesempurnaan destruksi ditandai dengan diperoleh larutan jernih (semua telah terlarut)



►



Waktu lebih singkat dibandingkan dengan destruksi kering



►



Suhu lebih rendah dibandingkan cara kering, sehingga kehilangan unsur kecil



►



Pada umumnya untuk logam arsen, tembaga, timah, timah hitam, timah putih, selenium, seng dan merkuri



Destruksi Kering ►



Perombakan pada suhu tinggi yaitu 400-800oC, tergantung sampel yang akan dianalisis



►



Menggunakan asam encer baik tunggal atu campuran



►



Dapat diterapkan untuk hampir semua logam, kecuali unsur yang mudah menguap



►



Prinsipnya sederhana



►



Kekurangnnya: waktu lama, biaya cukup tinggi, kehilangan unsur besar



Microwave Digester ►



Perombakan menggunakan listrik



►



Dapat digunakan untuk sampel yang sangat sulit dipecah



►



Dapat digunakan untuk sampel yang berbeda secara bersamaan



►



Sampel dimasukkan dalam wadah teplon, kemudiaan ditambahkan reagensia asam organik yang sesuai



Alat microvawe digester



Faktor pertimbangan teknik destruksi ►



Sifat matrik dan konstituen yang terkandung di dalamnya



►



Jenis logam yang akan dianalisis



►



Metode yang digunakan untuk penentuan kadarnya



►



Waktu yang diperlukan untuk menganalisis



►



Biaya yang diperlukan



►



Kesediaan bahan kimia, sensitivitas metode yang digunakan



Asam pelarut pendestruksi ►



Asam sulfat, waktu yang dibutuhkan cukup lama



►



Campuran asam sulfat dan kalium sulfat pekat



►



Campuran asam sulfat pekat dan nitrat



►



Asam perklorat



►



Aqua regia (campuran asan klorida pekat dan asam nitrat (3:1)



Teknik analisis ►



Dua teknik analisis pada AAS : menggunakan kurva kalibrasi dan metode adisi



►



Teknik kurva kalibrasi ►



►



Absorbansi harus proposional dengan konsentrasi



Teknik adisi ►



Secara luas digunakan dengan menambahkan dua atau lebih aliquot sampel ditambahkan sejumlah analit yang diketahui jumlahnya, kemudian di plotkan antara absorbansi dan konsentrasi menghasilkan hubungan linear