nilai ambang batas konsentrasi menjadi relatif sangat berbeda untuk keperluannya Darmono, 1995.
2.7 Logam dalam Tubuh Makhluk Hidup
Pada tubuh makhluk hidup termasuk manusia logam dan mineral mengalami proses biokimiawi dalam membantu proses fisiologis atau sebaliknya
menyebabkan toksisitas. Dalam sistem fisiologis manusia, unsur tersebut juga dibagi menjadi dua bagian yaitu makroelemen, yang ditemukan dalam jumlah
relatif besar lebih dari 0,005 dari berat badan dan mikroelemen yang ditemukan dalam jumlah relatif kecil kurang dari 0,005 dari berat badan
Darmono, 2001. Pada manusia jumlah makroelemen dari yang terbesar ke terkecil berturut-
turut adalah: kalsium Ca, fosfor P, potassium kalium K, sulfur belerang S, sodiumnatrium Na, klor Cl dan magnesium Mg. Sedangkan yang
mikroelemen berturut-turut: besi Fe, iodium I, tembaga Cu, seng Zn, mangan Mn, dan kobal Co Darmono, 2001.
Logam atau mineral tersebut ada yang berikatan dengan protein dan ada yang bersifat katalisator dalam cairan jaringan seperti menjaga pH darah maupun
membantu transfer sistem saraf motorik. Beberapa mineral yang sangat sedikit terlibat dalam ikatan protein ialah: ion Na
+
, K
+
, Mg dan Co. Di lain pihak, logam berbahaya Cd, Pb, Hg, As yang dapat menyebabkan toksik biasanya terikat
dengan protein sebagai metalotionein Darmono, 2001. Proses biokimiawi dalam tubuh makhluk hidup hampir selalu melibatkan
unsur-unsur logam di dalamnya. Pada suatu proses fisiologi yang normal, ion
Universitas Sumatera Utara
logam esensial sangat berperan aktivitasnya, baik dalam ikatannya dengan protein, enzim maupun dalam bentuk lainnya Darmono, 2001.
Manusia yang sehat dalam jaringan tubuhnya selalu ditemukan ion logam yang normal. Sedangkan ion logam yang ditemukan terlalu rendah pada jaringan
tertentu, misalnya darah Fe, hati Cu, dapat digunakan untuk mendiagnosis adanya kelainan pada orang yang bersangkutan, yang kemungkinan menderita
defisiensi atau penyakit lainnya Darmono, 2001.
2.8 Spektrofotometri Serapan Atom 2.8.1 Prinsip Dasar Spektrofotometri 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. Spektroskopi serapan atom digunakan untuk analisis kuantitatif unsur-
unsur logam dalam jumlah sekelumit trace dan sangat kelumit ultratrace. Cara analisis memberikan kadar total unsur logam dalam suatu sampel dan tidak
tergantung bentuk molekul dari logam dalam sampel tersebut Rohman, 2007. Cara ini cocok untuk analisis sekelumit logam karena mempunyai
kepekaan tinggi batas deteksi kurang dari 1 ppm, pelaksanaan relatif sederhana, dan interferensi sedikit. Spektrofotometri serapan atom didasarkan pada
penyerapan energi sinar oleh atom-atom netral dalam bentuk gas. Proses yang terjadi ketika dilakukan analisis dengan menggunakan metode spektrofotometri
Universitas Sumatera Utara
serapan 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 Rohman, 2007. Sebagai contoh Timbal menyerap radiasi pada panjang gelombang 283
nm, dan Tembaga menyerap radiasi pada panjang gelombang 324 nm. Dengan menyerap energi, maka atom akan memperoleh energi sehingga suatu atom pada
keadaan dasar dapat ditingkatkan menjadi ke tingkat eksitasi. Secara eksperimental akan diperoleh puncak-puncak serapan sinar oleh atom-atom yang
dianalisis Rohman, 2007. Garis-garis spektrum serapan atom yang timbul karena serapan sinar yang
menyebabkan eksitasi atom dari keadaaan azas ke salah satu tingkat energi yang lebih tinggi disebut garis-garis resonansi Resonance line. Garis-garis ini akan
dibaca dalam bentuk angka oleh Readout. Metode spektrofotometri serapan atom berdasarkan pada prinsip absorbsi cahaya oleh atom. Atom-atom akan menyerap
cahaya pada panjang gelombang tertentu, tergantung pada sifat unsurnya Rohman, 2007.
Kelemahan spektrofotometri serapan atom adalah sampel harus dalam bentuk larutan dan tidak mudah menguap dan satu lampu katoda hanya digunakan
untuk satu unsur saja Fifield, 1983. Adapun instrumentasi spektrofotometer serapan atom adalah sebagai
berikut:
a. Sumber Radiasi
Universitas Sumatera Utara
Sumber radiasi yang digunakan adalah lampu katoda berongga hallow cathode lamp. Lampu ini terdiri atas tabung kaca tertutup yang mengandung
suatu katoda dan anoda. Katoda berbentuk silinder berongga yang dilapisi dengan logam tertentu 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 2200
C. 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
Mesin AAS model ini sangat sensitif untuk mendeteksi logam-logam dalam konsentrasi yang sangat kecil dalam sampel ppb. Biasanya larutan yang
diperlukan hanya 1-100 uL dan dengan temperatur pembakaran dapat mencapai 3000
o
C pembakaran secara elektrik Darmono, 1995. Proses atomisasi dengan temperatur tinggi tersebut dapat
menyempurnakan proses pengatoman dari suatu larutan sampel. Logam yang dapat dideteksi dengan mesin ini ialah Cd, Cu, Co, Zn, Pb, Mn, yang jumlahnya
relatif sedikit dalam jaringan biologi Darmono, 1995. Sistem kerja dari mesin ini melalui tiga tahap, yaitu pengeringan,
pengabuan, dan pembakaran cairan sampel, yaitu masing-masing dengan temperature 500, 700, dan 3000
o
C. Tetapi temperatur dari tiga proses tahapan tersebut dapat diatur dan disesuaikan dengan logam yang diukur secara
komputerisasi. Semua proses tahapan tersebut berjalan secara elektrik dan otomatik yang dikontrol dengan komputer Darmono,1995
3. 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. 4.
Detektor Detektor digunakan untuk mengukur intensitas cahaya yang melalui
tempat pengatoman Rohman, 2007.
5. Amplifier
Universitas Sumatera Utara
Amplifier merupakan suatu alat untuk memperkuat signal yang diterima dari detektor sehingga dapat dibaca alat pencatat hasil Readout
Rohman, 2007. 6.
Readout Readout merupakan suatu alat penunjuk atau dapat juga diartikan sebagai
pencatat hasil. Hasil pembacaan biasa dapat berupa angka atau berupa kurva yang menggambarkan absorbansi atau intensitas emisi Rohman, 2007.
Gambar 1 . Komponen Spektrofotometer Serapan Atom
2.8.2 Bahan Bakar dan Bahan Pengoksidasi
Umumnya bahan bakar yang digunakan adalah hidrogen, asetilen, dan propan, sedangkan oksidatornya adalah udara, oksigen, dan NO
2.
Gangguan-gangguan dapat terjadi pada saat dilakukan analisis dengan alat spektrofotometer serapan atom, gangguan itu antara lain adalah:
a. Gangguan oleh penyerapan non-atomik
Gangguan ini terjadi akibat penyerapan cahaya dari sumber sinar yang bukan berasal dari atom-atom yang akan dianalisis. Penyerapan non-atomic 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.
Universitas Sumatera Utara
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. Pembentukan 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-atom yang mengalami
ionisasi tidak sama dengan spektrum atom dalam keadaan netral Rohman, 2007.
2.9 Validasi Metode Analisis
