PENGUKURAN ABSORBANS PADA SPEKTROMETRI SERAPAN ATOM

11.10.PENGUKURAN ABSORBANS PADA SPEKTROMETRI SERAPAN ATOM

Oleh karena garis-garis spektrum serapan atom sangat sempit (lebarnya sangat kecil) dan oleh karena energi-energi transisi adalah khas untuk tiap-tiap unsur, maka metoda analisis yang berdasarkan pengukuran serapan tau absorbans atom (SSA) adalah metode yang spesifik (khas). Akan tetapi sebaliknya, justeru kecilnya lebar garis spektrum serapan atom itu menimbulkan suatu masalh pada pengukuran besarnya absorbans molekul dalam larutan. Sebagaimana diketahui, hukum Lambert-Beer (A = abC), yang juga berlaku pada SSA, hanya akan berlaku bila sinar yang diserap adalah sinar monokhromatik. Akan tetapi, walaupun sinar yang akan diserap itu tidak monokhromatis, asal saja lebar pita panjang gelombang sinar tersebut lebih kecil daripada lebar puncak serapan maka hukum Lambert- Beer akan dipenuhi (kurva kalibrasi, A terhadap C, jalannya akan lurus). Lebar pita sinar yang sempit itu dapat diperoleh dengan monokhromator yang baik. Pada spektrometri serapan molekul di dalam larutan, tidak sukar untuk memperoleh suatu monokhromator yang memberikan sinar dengan pita panjang gelombang yang lebih sempit daripada lebar puncak serapan, oleh karena puncak-puncak serapan molekul pada umumnya cukup lebar. Akan tetapi tidak demikian halnya pada SSA di dalam nyala. Sebagaimana telah diterangkan di atas garis-garis puncak serapan atom adalah sempit sekali, lebarnya rata- rata antara 0,02 sampai 0,05 Å. Tidak ada monokhromator biasa yang dapat memberikan sinar dengan lebar pita panjang gelombang yang lebih sempit daripada 0,02 sampai 0,05 Å tersebut. Maka apabila sumber sinar yang dipakai memancarkan spektrum pancaran yang kontinu, seperti misalnya lampu kawat Wolfram atau lampu awamuatan hidrogen (yang digunakan pada spektrometri sinar nampak dan spektrometri sinar ultra lembayung), maka hanya sebahagian sangat kecil saja dari sinar yang dipancarkan sumber itu akan diserap oleh atom-atom logam yang dianalisis yang ada di dalam nyala, oleh karena garis puncak serapan atom jauh lebih sempit daripada lebar pita sinar masuk yang berasal dari sumber, juga apabila sinar dari sumber ini telah melalui monokhromator yang paling baik sekalipun. Dalam keadaan demikian itu perubahan intensitas sinar dari sumber yang telah melalui atom-atom cuplikan di dalam nyala akan sangat kecil sekali. Hukum Lambert-Beer tidak akan dipenuhi, dan kepekaan analisis sangat kecil. Walsh (1955) telah berhasil mengatasi kesulitan ini, yaitu dengan tidak menggunakan sumber sinar biasa yang memberikan spektrum pancaran yang kontinu ditambah monokhromator, melainkan dengan menggunakan sumber sinar khusus yang memancarkan spektrum garis (bukan spektrum kontinu) dan salah satu garis spektrumnya mempunyai panjang gelombang yang sama dengan panjang gelombang yang akan digunakan pada analisis dengan metode serapan atom atau SSA, yaitu panjang gelombang yang sesuai dengan energi salah satu transisi eksitasi di dalam atom unsur yang dianalisis. Misalnya, bila yang akan digunakan untuk analisis logam Na adalah garis spektrum serapan dengan panjang gelombang 5890 Å (Gambar 11.8, halaman 157), maka dapat Oleh karena garis-garis spektrum serapan atom sangat sempit (lebarnya sangat kecil) dan oleh karena energi-energi transisi adalah khas untuk tiap-tiap unsur, maka metoda analisis yang berdasarkan pengukuran serapan tau absorbans atom (SSA) adalah metode yang spesifik (khas). Akan tetapi sebaliknya, justeru kecilnya lebar garis spektrum serapan atom itu menimbulkan suatu masalh pada pengukuran besarnya absorbans molekul dalam larutan. Sebagaimana diketahui, hukum Lambert-Beer (A = abC), yang juga berlaku pada SSA, hanya akan berlaku bila sinar yang diserap adalah sinar monokhromatik. Akan tetapi, walaupun sinar yang akan diserap itu tidak monokhromatis, asal saja lebar pita panjang gelombang sinar tersebut lebih kecil daripada lebar puncak serapan maka hukum Lambert- Beer akan dipenuhi (kurva kalibrasi, A terhadap C, jalannya akan lurus). Lebar pita sinar yang sempit itu dapat diperoleh dengan monokhromator yang baik. Pada spektrometri serapan molekul di dalam larutan, tidak sukar untuk memperoleh suatu monokhromator yang memberikan sinar dengan pita panjang gelombang yang lebih sempit daripada lebar puncak serapan, oleh karena puncak-puncak serapan molekul pada umumnya cukup lebar. Akan tetapi tidak demikian halnya pada SSA di dalam nyala. Sebagaimana telah diterangkan di atas garis-garis puncak serapan atom adalah sempit sekali, lebarnya rata- rata antara 0,02 sampai 0,05 Å. Tidak ada monokhromator biasa yang dapat memberikan sinar dengan lebar pita panjang gelombang yang lebih sempit daripada 0,02 sampai 0,05 Å tersebut. Maka apabila sumber sinar yang dipakai memancarkan spektrum pancaran yang kontinu, seperti misalnya lampu kawat Wolfram atau lampu awamuatan hidrogen (yang digunakan pada spektrometri sinar nampak dan spektrometri sinar ultra lembayung), maka hanya sebahagian sangat kecil saja dari sinar yang dipancarkan sumber itu akan diserap oleh atom-atom logam yang dianalisis yang ada di dalam nyala, oleh karena garis puncak serapan atom jauh lebih sempit daripada lebar pita sinar masuk yang berasal dari sumber, juga apabila sinar dari sumber ini telah melalui monokhromator yang paling baik sekalipun. Dalam keadaan demikian itu perubahan intensitas sinar dari sumber yang telah melalui atom-atom cuplikan di dalam nyala akan sangat kecil sekali. Hukum Lambert-Beer tidak akan dipenuhi, dan kepekaan analisis sangat kecil. Walsh (1955) telah berhasil mengatasi kesulitan ini, yaitu dengan tidak menggunakan sumber sinar biasa yang memberikan spektrum pancaran yang kontinu ditambah monokhromator, melainkan dengan menggunakan sumber sinar khusus yang memancarkan spektrum garis (bukan spektrum kontinu) dan salah satu garis spektrumnya mempunyai panjang gelombang yang sama dengan panjang gelombang yang akan digunakan pada analisis dengan metode serapan atom atau SSA, yaitu panjang gelombang yang sesuai dengan energi salah satu transisi eksitasi di dalam atom unsur yang dianalisis. Misalnya, bila yang akan digunakan untuk analisis logam Na adalah garis spektrum serapan dengan panjang gelombang 5890 Å (Gambar 11.8, halaman 157), maka dapat

Gambar 11.9. Serapan atom suatu garis pancaran yang sempit dari suatu sumber

Keberatan dari teknik ini adalah bahwa untuk setiap jenis unsur yang dianalisis harus menggunakan lampu sumber sinar tersendiri. Usaha-usaha sedang dilakukan untuk dapat menggunakan sumber sinar kontinu bersama dengan monokhromator dengan daya resolusi yang tinggi. Akan tetapi, sebagimana diketahui sumber sinar yang biasa digunakan dalam alat SSA hingga kini adalah lampu katoda berongga (hollow cathode lamp). Untuk setiap jenis unsur yang akan dianalisis harus disediakan lampu katoda berongga tersendiri, walaupun ada juga lampu katoda berongga kombinasi, yang dapat digunakan untuk analisis lebih dari satu unsur, misalnya Ca, Mg, Al; Fe, Cu, Mn; Cu, Zn, Pb, Sn, dan Cr, Co, Cu, Fe, Mn, Ni.