SPEKTROSKOPI SERAPAN ATOM

SPEKTROSKOPI SERAPAN ATOM (SSA)
atau
ATOMIC ABSORPTION SPECTROSCOPY (AAS)
Menyangkut penyelidikan absorbsi energi radiasi oleh atom netral
dalam keadaan gas. Pengubahan unsur logam suatu cuplikan dari
larutan menjadi uap terdisosiasi dapat dilakukan oleh energi panas,
baik dalam nyala maupun dalam tungku listrik.
Pengendalian suhu yang cermat diperlukan untuk konversi optimum
menjadi uap atom. Bila suhu terlampau tinggi, sebagian dari atomatom akan teradiasi
Spektrum Absorbsi Atom
Spektrum absorbsi suatu unsur dalam keadaan gas dan berupa atom
terdiri dari suatu seri garis yang tajam dan sempit, disebabkan transisi
elektronik elektron-elektron terluar. Untuk logam transisi energinya
sesuai dengan panjang gelombang dalam wilayah sinar ultra violet dan
sinar tampak.
Lebar puncak absorbsi atom sangat kecil : 0,02 - 0,05 Ao, << puncak
absorbsi ion atau molekul dalam larutan
Pengukuran Absorbsi Atom
Bila digunakan sinar radiasi kontinu dengan monokhromator, maka
akan terjadi penyimpangan, dimana yang terukur adalah pita dengan
lebar puncak 50 – 100 Ao.
Untuk menghindarinya, digunakan bantuan sumber radiasi yang
mengemisi garis dengan panjang gelombang sama dengan yang
dipakai pada analisa absorbsi. Misal bila garis radiasi Na 5890 Ao
dipilih untuk analisa unsur tsb, maka dpt dipakai lampu berongga
dengan katoda Na sebagai sumber radiasi.
Hukum Lambert Beer :
P
log
o
Pu
 A  kv .d .C
dimana :
Po = intensitas radiasi yang jatuh pada cuplikan
Pu = intensitas radiasi yang keluar
kv = koefisien absorbsi yang tergantung pada frekuensi radiasi
d = tebal cuplikan
C = konsentrasi atom dalam cuplikan
A = absorbansi
Instrumentasi
Alat absorbsi atom terdiri dari :
Sumber radiasi : lampu dari logam yang sama dengan unsur yang akan
ditentukan. Nyala api dimana cuplikan disemprotkan juga merupakan
sumber cahaya. Intensitas cahaya yang jatuh pada detektor : Id = Io - Ia
+ Ie
Io = intensitas cahaya dari lampu
Ie = intensitas cahaya yang
disebabkan emisi dlm nyala +
radiasi kontinyu dlm nyala
Modulator : untuk me”modulasi” cahaya dari sumber cahaya. Berupa
keping berlubang yang berputar.
Tempat cuplikan (nyala)
Cuplikan (larutan logam) disemprotkan ke dlm nyala api.
nyala
Sumber
radiasi
modulator
cuplikan
monokhromator
detektor
Nyala gunanya :
a)
Menguapkan zat pelarut
b)
Menguraikan zat padat yg dihasilkan menjadi molekul
c)
Menguraikan molekul zat terlarut menjadi atom bebas dlm
keadaan dasar
Syarat nyala :
a)
Temperaturnya cukup tinggi
b)
Cahaya yg dipancarkan menempati wilayah sekecil mungkin dlm
pengukuran
Bagian nyala :
1.
Dasar : terjadi penguaapan sebagian zat pelarut
2.
Dalam : suatu campuran butir zat padat dan dan tetesan yang
belum menguap masuk ke bagian ini. Terjadi penguapan lebih
lanjut, disusul oleh penguraian dan atomisasi. Disini juga terjadi
proses absorbsi dan emisi oleh atom-atom bebas.
3.
Daerah reaksi : terjadi oksidasi
4.
Mantel luar : keluarnya nyala.
Terjadinya proses-proses tsb untuk bermacam-macam unsur
dinyatakan melalui Profil Nyala.
Bagian nyala dimana terjadi absorbsi maksimal, ditentukan oleh:
 Besarnya tetesan uap cuplikan
 Sifat bahan bakar dan sifat zat pengoksid
 Perbandingan jumlah bahan bakar dan zat pengoksid
Macam pembakar yang digunakan :
1. Pembakar konsumsi total : larutan cuplikan, gas pembakar dan
gas pengoksid dialirkan melalui saluran-saluran yang terpisah
dan bertemu pada dasar nyala.
2. Pembakar Premix : cuplikan disemprotkan ke dlm ruangan yg
besar oleh gas pengoksid, disini terjadi pencampuran dr tetesantetesan halus cuplikan, zat pengoksid dan gas pembakar dan
kemudian disemprotkan ke dasar nyala. Tetesan-tetesan
cuplikan yang besar akan mengendap pada dasar ruang dan
kemudian keluar.
Gas pembakar yg banyak dipakai : gas alam, propane, butane,
hidrogen dan asetilena.
Gas pengoksid yg banyak dipakai : udara, campuran udara dan
oksigen, oksigen dan N2O. Yg paling baik : N2O - C2H2.
Monokhromator
Detektor
Indikator penguat (amplifier)
Faktor-faktor yang mengganggu/mempengaruhi absorbsi :
1. Oksidasi yang terlalu awal
2. Ionisasi energi unsur rendah : terjadi pada temperatur nyala yg tinggi,
sehingga sebagian logam cuplikan tidak hanya diatomisasi, tetapi juga
diionisasi. Dapat dicegah dg cara :
 merendahkan temperatur nyala (tetapi dpt terjadi oksidasi)
 penambahan deionizer (buffer).
3. Reaksi dengan anion : kation yg akan dianalisa bereaksi dg anion
membentuk senyawa yg stabil. Dpt dicegah dengan cara :
 Meninggikan temperatur nyala
 Penambahan releasing agent
4. Konsentrasi cuplikan tinggi : tdk berlaku hukum Lambert-Beer
dilakukan pengenceran
5. Konsentrasi elektrolit asing tinggi : menyebabkan penyumbatan &
pengerakan alat pembakar
dibilas dg zat pelarut murni berkali-kali