32
masing sesuai dengan panjang gelombang 589 nm dan 330 nm. Kita dapat memilih di antara panjang gelombang ini yang menghasilkan garis spektrum yang
tajam dan dengan intensitas maksimum.Inilah yang dikenal dengan garis resonansi.Spektrum atomik untuk masing-masing unsur terdiri atas garis-garis
resonansi. Garis-garis lain yang bukan garis resonansi dapat berupa spektrum yang berasosiasi dengan tingkat energi molekul, biasanya berupa pita-pita lebar
ataupun garis tidak berasal dari eksitasi tingkat dasar yang disebabkan proses atomisasinya. Berikut ini merupakan bagan alat SSA Underwood dan Day,
1986:
Gambar 7.Prinsip kerja Alat Spektrofotometer Serapan Atom Sumber : Underwood dan Day, 1986
Prinsip kerja alat spektrofotometri serapan atom adalah nyala api yang mengandung atom-atom netral dari unsur yang dianalisis yang berada pada
keadaan dasarnya disinari oleh sinar yang dipancarkan oleh sumber sinar. Sebagian intensitas sinar dari sumber sinar dengan panjang gelombang tersebut
diteruskan menuju monokromator lalu ke detektor, kemudian ke amplifier dan rekorder .
Spektra absorpsinya lebih sederhana dibandingkan dengan spektra molekulnya karena keadaan energi elektronik tidak mempunyai sub tingkatan
33
vibrasi-rotasi. Jadi spektra absorpsi atom terdiri dari garis-garis yang jauh lebih tajam daripada pita-pita yang diamati dalam spektroskopi molekuler.Absorpsi
atom telah dikenal bertahun-tahun yang lalu. Misalnya garis-garis gelap pada frekuensi tertentu dalam spektrum matahari dan tanpa garis itu akan kontinu, hal
tersebut pertama kali diperhatikan oleh Wollaston dalam tahun 1802. Garis-garis tersebut ditemukan ulang dan dipelajari lebih mendalam oleh Joseph von
Fraunhofer dan diberi namagaris-garis Fraunhofer.Pentingnya garis-garis ini baru dipahami pada tahun 1859 ketika Kirchhoff menerangkan asal-usulnya setelah
mengamati gejala yang serupa di laboratorium.Permukaan matahari yang tampak jauh lebih panas daripada selimut gas yang mengitarinya dan atom-atom dalam
atmosfer itu menyerap frekuensi-frekuensi khas dari dalam kontinum pancaran dari permukaan yang lebih panas.Kirchhoff dan yang lain-lainnya, terutama
Bunsen mengidentifikasi sejumlah unsur dalam atmosfer matahari dengan membandingkan frekuensi garis-garis Fraunhofer dengan frekuensi garis dari
unsur-unsur yang dikenal di laboratorium Underwood dan Day, 1986.
2.7.1. Instrumentasi Spektrofotometer Serapan Atom
Spektrofotometer Serapan Atom memiliki lima bagian utama, yaitu sumber radiasi atau sistem emisi untuk menghasilkan sinar yang diperlukan,
sistem pengatoman atau sistem absorpsi untuk menghasilkan atom-atom bebas dan menyediakan media absorpsi, monokromator atau sistem seleksi untuk
menyeleksi atau memisahkan spektra sinar yang dikehendaki, detektor atau sistem fotometri untuk mengukur intesitas sinar sebelum dan sesudah diserap, dan
34
rekorder untuk menampilkan bentuk sinyal listrik menjadi satuan yang dapat dibaca Hendayana, 1994.
a. Sumber radiasi. Sumber radiasi berfungsi memancarkan spektrum atom dari unsur yang
akan ditentukan. Sumber radiasi yang biasa digunakan ada dua jenis, yaitu : 1 Lampu HCL Hollow Cathode Lamps
Lampu ini merupakan sumber radiasi dengan spektra yang tajam dan mengemisikan gelombang monokromatis. Lampu ini terdiri dari katoda cekung
yang silindris yang terbuat dari unsur yang akan ditentukan atau campurannya alloy dan anoda yang terbuat dari tungsten. Elektroda-elektroda ini berada dalam
tabung gelas dengan jendela quartz karena panjang gelombang emisinya sering berada pada daerah ultraviolet.Tabung gelas tersebut dibuat bertekanan rendah
dan diisi dengan gas inert Ar dan Ne. Beda voltase yang tinggi dikenakan pada kedua elektroda tersebut sehingga atom gas pada anoda terionisasi.Ion positif ini
dipercepat kearah katoda dan ketoka menabrak katoda menyebabkan beberapa logam pada katoda terpental dan berubah menjadi uap.Atom yang teruapkan ini,
karena tabrakan dengan ion gas yang berenergi tinggi, tereksitasi ke tingkat energy electron yang lebih tinggi dan ketika kembali ke keadaan dasar, atom-atom
tersebut memancarkan sinar dengan λ yang karakteristik untuk katoda tersebut.
Berkas sinar yang diemisikan bergerak melalui nyala berkas dengan λ tertentu yang dipilih dengan monokromator akan diserap oleh uap atau yang ada dalam
nyala yang berasal dari sampel. Sinar yang diabsorpsi paling kuat biasanya adalah
35
sinar yang berasal darii transisi electron ke tingkat eksitasi terendah. Sinar ini disebut garis resonansi Hermanto, 2009
Gambar 8.Hollow Cathode Lamps 2. Electrodelles Discharge lamps
EDLs dibentuk dari tabung yang ditutup kuarsa sedikit torr dari gas inert seperti argon dan kuantitas kecil dari logam atau garamnya. Lampu tidak
mengandung elektroda namun malah diberi energi dengan radiasi microwave atau frekuensi radio intesitas tinggi. Lampu ini mempunyai prinsip kerja hampir sama
dengan HCL, tetapi mempunyai output radiasi lebih tinggi dan biasanya digunakan untuk analisis unsur-unsur As dan Se, karena lampu HCL untuk unsur-
unsur tersebut mempunyai sinyak yang lemah dan tidak stabil Hermanto, 2009.
Gambar 9. Electrodelles Discharge Lamp b. Nyala
Nyala digunakan untuk mengubah sampel yang berupa apadatan atau cairan menjadi bentuk uap atomnya dan juga berfungsi untuk atomisasi.Nyala
yang dipakai dalam SSA ini memiliki temperatur lebih dari 2000
o
C.Konsentrasi
36
tereksitasi dipengaruhi oleh komposisi nyala.Komposisi nyala asetilen-udara sangat baik digunakan untuk lebih dari 30 unsur sedangkan komposisi nyala
propane-udara disukai untuk logam yang mudah menjadi uap atomic Hendayana, 1994.
c. Monokromator Dalam Spektrofotometer Serapan Atom SSA fungsi monokromator
adalah untuk memisahkan garis resonansi dari semua garis yang tidak diserap yang dipancarkan oleh sumber radiasi. Dalam kebanyakan instrument komersial
digunakan kisi difraksi karena sebaran yang dilakukan oleh kisi seragam daripada yang dilakukan oleh prisma dan akibatnya instrument kisi dapat memelihara daya
pisah yang lebih tinggi sepanjang jangka gelombang yang lebih besar Hendayana, 1994.
a. Detektor Detektor berfungsi sebagai alat penguat dari spektrum cahaya yang telah
melewati sampel.Syarat yang harus dipenuhi oleh sebuah detektor adalah memiliki respon yang linear terhadap energi sinar dalam kawasan spektrum yang
bersangkutan. Pada spektrofotometer serapan atom detektor yang lazim dipakai adalah detektor tabung pengadaan Photon Multiplier Tube Detector, PMTD
e. Rekorder Recorder berfungsi untuk menampilkan bentuk sinyal listrik menjadi
satuan yang dapat dibaca.Tampilan yang terdapat pada layar menunjukkan data absorbansi Sari, 2010
