2.8 Destruksi Basah
Suatu sampel dapat diukur kandungan logamnya apabila logam-logam dalam sampel tersebut telah dibebaskan dari bahan organiknya. Pembebasan
logam dari bahan organik dilakukan dengan destruksi Greenberg, 1992. Destruksi basah merupakan suatu proses pemanasan sampel organik
dengan menambahkan pengoksidasi kuat seperti asam-asam mineral atau bahan pengoksidasi lainnya, baik tunggal maupun campuran. Penambahan bahan-bahan
tersebut disertai dengan pemanasan yang cukup dalam beberapa menit dapat mengoksidasi sampel secara sempurna sehingga menghasilkan ion logam dalam
larutan asam dalam bentuk senyawa anorganik untuk dianalisis selanjutnya Anderson, 1987.
Destruksi basah biasanya menggunakan HNO
3
, H
2
SO
4
, HClO
4,
H
2
O
2
atau campuran dari bahan-bahan tersebut Haswell, 1991.
Menurut Brix 1983 proses destruksi basah terhadap logam yang terikat di dalam jaringan tubuh makhluk hidup dapat dilakukan menggunakan campuran
HNO
3
dan H
2
O
2
dengan perbandingan 10:3. Selanjutnya hasil destruksi ini dapat dianalisa secara kuantitatif dengan menggunakan spektrofotometer serapan atom.
2.9 Spektrofotometer Serapan Atom
Spektrofotometri serapan atom adalah suatu metode yang digunakan untuk mendeteksi atom-atom logam dalam fase gas. Metode ini seringkali
mengandalkan nyala untuk mengubah logam dalam larutan sampel menjadi atom- atom logam berbentuk gas yang digunakan untuk analisis kuantitatif dari logam
dalam sampel Bender, 1987.
Universitas Sumatera Utara
Peristiwa serapan atom pertama kali diamati oleh Fraunhofer ketika mengamati garis-garis hitam pada spektrum matahari, sedangkan yang
memanfaatkan prinsip serapan atom pada bidang analisis adalah seorang berkebangsaan Australia bernama Alan Wals di tahun 1955. Sebelumnya ahli
kimia banyak tergantung pada cara-cara spektrofotometrik atau metode analisis spektrografik. Cara ini sulit dan memakan waktu, sehingga digantikan dengan
spektroskopi serapan atom atau atomic absorption spectroscopy Harris, 1982. Spektrofotometri serapan atom digunakan untuk analisis kuantitatif unsur-
unsur logam dalam jumlah sekelumit trace dan sangat sekelumit ultratrace. Cara analisis ini memberikan kadar total unsur logam dalam suatu sampel dan
tidak tergantung pada bentuk molekul logam dalam sampel tersebut. Cara ini cocok untuk analisis sekelumit logam karena mempunyai kepekaan yang tinggi
batas deteksi kurang dari 1 ppm, pelaksanaanya relatif sederhana, dan interferensinya sedikit. Spektrofotometri serapan atom didasarkan pada
penyerapan energi sinar oleh atom-atom netral dalam bentuk gas Rohman, 2007. Proses yang terjadi ketika dilakukan analisis dengan menggunakan
spektrofotometri atom dengan cara absorbsi yaitu penyerapan energi radiasi oleh atom-atom yang berada pada tingkat dasar. Atom-atom tersebut menyerap radiasi
pada panjang gelombang tertentu, tergantung pada sifat atom tersebut. Sebagai contoh plumbum menyerap radiasi pada panjang gelombang 283,3 nm, kadmium
pada 228,8 nm, natrium pada 589 nm, sementara kalium menyerap pada panjang gelombang 766,5 nm. Dengan menyerap energi, maka atom akan memperoleh
energi sehingga suatu atom pada keadaan dasar dapat ditingkatkan menjadi ke tingkat eksitasi Rohman, 2007.
Universitas Sumatera Utara
Secara eksperimental akan diperoleh puncak-puncak serapan sinar oleh atom-atom yang dianalisis. Garis-garis spektrum serapan atom yang timbul karena
serapan sinar yang menyebabkan eksitasi atom dari keadaan azas ke salah satu tingkat energi yang lebih tinggi disebut garis-garis resonansi Resonance line.
Garis-garis resonansi ini akan dibaca dalam bentuk angka oleh Readout Rohman, 2007.
Adapun instrumentasi spektrofotometer serapan atom adalah sebagai berikut:
a. Sumber Sinar
Sumber sinar yang lazim dipakai adalah lampu katoda berongga hollow cathoda lamp. Lampu ini terdiri atas tabung kaca tertutup yang mengandung
suatu katoda dan anoda. Katoda berbentuk silinder berongga yang terbuat dari logam atau dilapisi dengan logam tertentu. Tabung logam ini diisi dengan gas
mulia neon atau argon. Bila antara anoda dan katoda diberi selisih tegangan yang tinggi 600 volt, maka katoda akan memacarkan beras-berkas elektron yang
bergerak menuju anoda yang mana kecepatan dan energinya sangat tinggi. Elektron-elektron dengan energi tinggi ini dalam perjalanannya menuju anoda
akan bertabrakan dengan gas-gas mulia yang diisikan tadi. Akibat dari tabrakan- tabrakan ini membuat unsur-unsur gas mulia akan kehilangan elektron dan
menjadi bermuatan positif. Ion-ion gas mulia yang bermuatan positif ini selanjutnya akan bergerak ke katoda dengan kecepatan dan energi yang tinggi
pula. Pada katoda terdapat unsur-unsur yang sesuai dengan unsur yang dianalisis. Unsur-unsur ini akan ditabrak oleh ion-ion positif gas mulia. Akibat tabrakan ini,
unsur-unsur akan terlempar ke luar dari permukaan katoda. Atom-atom unsur dari
Universitas Sumatera Utara
katoda ini mungkin akan mengalami eksitasi ke tingkat energi-energi elektron yang lebih tinggi dan akan memancarkan spektrum pencaran dari unsur yang sama
dengan unsur yang akan dianalisis Rohman, 2007. b. Tempat sampel
Dalam analisis dengan spektrofotometer serapan atom, sampel yang akan dianalisis harus diuraikan menjadi atom-atom netral yang masih dalam keadaan
azas. Ada berbagai macam alat yang digunakan untuk mengubah sampel menjadi uap atom-atomnya, yaitu:
1. Dengan nyala Flame Nyala digunakan untuk mengubah sampel yang berupa cairan menjadi
bentuk uap atomnya dan untuk proses atomisasi. Suhu yang dapat dicapai oleh nyala tergantung pada gas yang digunakan, misalnya untuk gas asetilen-udara
suhunya sebesar 2200ºC. Sumber nyala asetilen-udara ini merupakan sumber nyala yang paling banyak digunakan. Pada sumber nyala ini asetilen sebagai
bahan pembakar, sedangkan udara sebagai bahan pengoksidasi Rohman, 2007. 2. Tanpa nyala Flameless
Pengatoman dilakukan dalam tungku dari grafit. Sejumlah sampel diambil sedikit hanya beberapa μL, lalu diletakkan dalam tabung grafit, kemudian
tabung tersebut dipanaskan dengan sistem elektris dengan cara melewatkan arus listrik pada grafit. Akibat pemanasan ini, maka zat yang akan dianalisis berubah
menjadi atom-atom netral dan pada fraksi atom ini dilewatkan suatu sinar yang berasal dari lampu katoda berongga sehingga terjadilah proses penyerapan energi
sinar yang memenuhi kaidah analisis kuantitatif Rohman, 2007.
Universitas Sumatera Utara
c. Monokromator Monokromator merupakan alat untuk memisahkan dan memilih spektrum
sesuai dengan panjang gelombang yang digunakan dalam analisis dari sekian banyak spektrum yang dihasilkan lampu katoda berongga Rohman, 2007.
d. Detektor Detektor digunakan untuk mengukur intensitas cahaya yang melalui
tempat pengatoman Rohman, 2007. e. Amplifier
Amplifier merupakan suatu alat untuk memperkuat signal yang diterima dari detektor sehingga dapat dibaca alat pencatat hasil Readout Rohman, 2007.
e. Readout Readout merupakan suatu alat penunjuk atau dapat juga diartikan sebagai
pencatat hasil. Hasil pembacaan dapat berupa angka atau berupa kurva yang menggambarkan absorbansi atau intensitas emisi Rohman, 2007.
Gambar 1. Komponen Spektrofotometer Serapan Atom
Gangguan-gangguan dapat terjadi pada saat dilakukan analisis dengan alat spektrofotometer serapan atom, gangguan itu antara lain adalah:
Universitas Sumatera Utara
a. Gangguan oleh penyerapan non-atomik. Gangguan jenis ini berarti terjadinya penyerapan cahaya dari sumber sinar
yang bukan berasal dari atom-atom yang akan dianalisis. Penyerapan non-atomik dapat disebabkan adanya penyerapan cahaya oleh partikel-partikel pengganggu
yang berada di dalam nyala. Cara mengatasi penyerapan non-atomik ini adalah bekerja pada panjang gelombang yang lebih besar Rohman,2007.
b. Gangguan spektrum. Gangguan spektrum dalam spektrofotometer serapan atom timbul akibat
terjadinya tumpang tindih antara frekuensi-frekuensi garis resonansi unsur yang dianalisis dengan garis-garis yang dipancarkan oleh unsur lain. Hal ini disebabkan
karena rendahnya resolusi monokromator Mulja, 1995. c. Gangguan kimia yang dapat mempengaruhi jumlah atau banyaknya atom di
dalam nyala. Pembentukkan atom-atom netral dalam keadaan azas di dalam nyala sering
terganggu oleh dua peristiwa kimia, yaitu: •
Disosiasi senyawa-senyawa yang tidak sempurna disebabkan terbentuknya senyawa refraktorik sukar diuraikan dalam api, sehingga akan
mengurangi jumlah atom netral yang ada di dalam nyala. •
Ionisasi atom-atom di dalam nyala akibat suhu yang digunakan terlalu tinggi. Prinsip analisis dengan spektrofotometer serapan atom adalah
mengukur absorbansi atom-atom netral yang berada dalam keadaan azas. Jika terbentuk ion maka akan mengganggu pengukuran absorbansi atom
netral karena spektrum absorbansi atom-atom yang mengalami ionisasi tidak sama dengan spektrum atom dalam keadaan netral.
Universitas Sumatera Utara
2.10 Validasi Metode Analisis
Kategori