Spektrofotometer Serapan Atom (SSA) adalah alat yang digunakan untuk
menganalisis secara kualitatif dan kuantitatif unsur-unsur logam dalam jumlah runut.
Dasar analisis pengukuran sepktrofotometer serapan atom adalah intensitas radiasi
yang diserap oleh atom-atom netral yang tidak tereksitasi dari logam yang dianalisis.
Menurut Khopkar (1990) metode Spektrofotometri Serapan Atom memiliki beberapa
keunggulan jika dibandingkan dengan metode-metode lain, yaitu :
1.
Meningkatkan untuk menentukan konsentrasi hampir semua unsur pada tingkat
runut.
2.
Kecepatan analisis dan ketelitian yang akurat sehingga tidak diperlukan
pemisahan.
3.
Sebelum pengukuran tidak perlu dilakukan pemisahan unsur yang akan
ditentukan walaupun dalam sampel terdapat banyak unsur.
Prinsip spektrofotometri serapan atom didasarkan oleh adanya panjang gelombang
tertentu oleh atom-atom dalam keadaan dasar. Bila satu atom pada keadaan dasar
diberi suatu radiasi, akan terjadi peristiwa eksitasi yaitu peristiwa dimana elektronelektron
dari keadaan dasar akan pindah ke tingkat energi yang lebih tinggi. Atom-
atom yang tak tereksitasi sangat tidak stabil dan akan kembali ke keadaan semula
dengan memancarkan energi yang sama jumlahnya dengan energi yang diserap pada
saat terjadi eksitasi elektron-elektronnya. Atom akan membutuhkan energi pada saat
eksitasi, energi ini didapat melalui penyerapan radiasi pada panjang gelombang
tertentu sehingga menyebabkan berkurangnya intensitas radiasi yang diberikan.
Intensitas radiasi yang diserap akan sebanding dengan jumlah atom pada keadaan
dasar yang menyerap radiasi tersebut. Dengan mengukur besarnya intensitas yang
diserap (A) pada tabel media yang tetap (b), besarnya konsentrasi (c) dari suatu
materi dapat ditentukan. Hukum Lambert Beer menyatakan : “Besarnya absorbansi
sebanding dengan tebal medium dan konsentrasinya pada panjang gelombang
tertentu” atau secara matematis :
A = e . b . c
Dengan e
adalah koefisien ekstinksi molar (Price, 1983). Suatu Spektrofotometer
Serapan Atom terdiri dari : sumber radiasi, pembakar, monokromator, detektor dan
pencatat.
Sumber Radiasi
Pembakar
Oksidan
Pembakar
Monokromator Penguat
Sampel
Detektor
Pencatat
Gambar 1. Skema Spektrofotometer Serapan Atom
2.4.1 Sumber Radiasi
Sumber radiasi memberikan spektrum pancaran yang terdiri dari puncak-puncak atau
garis-garis pancaran yang sempit, hal itu penting karena serapan atom di dalam nyala
16
dari puncak-puncak serapan dengan lebar pita yang sempit. Salah satu sumber radiasi
yang memenuhi persyaratan untuk digunakan sebagai radiasi spektrofotometer
serapan atom adalah lampu katoda berongga.
dari puncak-puncak serapan dengan lebar pita yang sempit. Salah satu sumber radiasi
yang memenuhi persyaratan untuk digunakan sebagai radiasi spektrofotometer
serapan atom adalah lampu katoda berongga.
Keuntungan yang dapat diperoleh dari pemakaian lampu katoda berongga adalah
sebagai berikut :
1.
Memancarkan garis pancaran yang panjang gelombangnya tepat sama dengan
panjang gelombang garis serapan atom sehingga dapat terjadi serapan yang
optimum.
2.
Memancarkan garis pancaran yang sempit.
3.
Dapat dibuat untuk semua unsur kimia yang dapat ditetapkan dengan SSA.
4.
Pengoperasiannya tidak rumit, cukup menghubungkan kedua elektroda lampu
tersebut dengan sumber tegangan dan mengukur besarnya arus lampu sehingga
sesuai dengan nyala yang tercantum dalam pemakaian lampu tersebut.
5.
Memberikan pancaran yang stabil dan intensitas yang cukup tinggi.
2.4.2 Pembakar
Sampel yang akan dianalisis diatomisasi terlebih dahulu dengan cara contoh yang
berupa larutan disemprotkan sehingga menjadi kabut kemudian dibakar dengan
asetilen (C2H2) sebagai bahan bakar, sebagi kontrol besarnya aliran udara (O2) dan
asetilen (C2H2), maka pada bagian ini dilengkapi dengan flowmeter sehingga terjadi
kesesuaian antara tinggi nyala, komposisi pembakar, serta bahan bakar (Ellwell &
Gidley, 1991).
2.4.3 Monokromator dan Detektor
Radiasi yang melewati populasi atom pada pembakar sebagian akan diserap dan
sebagian lagi diteruskan. Monokromator terdiri dari cermin dan gritting akan
menangkap radiasi yang diteruskan. Selanjutnya sebuah amplifier akan memperkuat
intensitas cahaya yang diteruskan itu. Radiasi yang telah diperkuat intensitasnya itu
kemudian diubah menjadi sinyal – sinyal listrik oleh detektor (Ellwell & Gidley,
1991).
2.4.4 Pencatat
Pencatat merupakan bagian terakhir dari alat Spektrofotometer Serapan Atom. Pada
bagian ini sinyal listrik yang berasal dari detektor diterjemahkan menjadi serangkaian
angka-angka digital maupun menjadi grafik sehingga dapat dibaca (Ellwell &
Gidley, 1991).
menganalisis secara kualitatif dan kuantitatif unsur-unsur logam dalam jumlah runut.
Dasar analisis pengukuran sepktrofotometer serapan atom adalah intensitas radiasi
yang diserap oleh atom-atom netral yang tidak tereksitasi dari logam yang dianalisis.
Menurut Khopkar (1990) metode Spektrofotometri Serapan Atom memiliki beberapa
keunggulan jika dibandingkan dengan metode-metode lain, yaitu :
1.
Meningkatkan untuk menentukan konsentrasi hampir semua unsur pada tingkat
runut.
2.
Kecepatan analisis dan ketelitian yang akurat sehingga tidak diperlukan
pemisahan.
3.
Sebelum pengukuran tidak perlu dilakukan pemisahan unsur yang akan
ditentukan walaupun dalam sampel terdapat banyak unsur.
Prinsip spektrofotometri serapan atom didasarkan oleh adanya panjang gelombang
tertentu oleh atom-atom dalam keadaan dasar. Bila satu atom pada keadaan dasar
diberi suatu radiasi, akan terjadi peristiwa eksitasi yaitu peristiwa dimana elektronelektron
dari keadaan dasar akan pindah ke tingkat energi yang lebih tinggi. Atom-
atom yang tak tereksitasi sangat tidak stabil dan akan kembali ke keadaan semula
dengan memancarkan energi yang sama jumlahnya dengan energi yang diserap pada
saat terjadi eksitasi elektron-elektronnya. Atom akan membutuhkan energi pada saat
eksitasi, energi ini didapat melalui penyerapan radiasi pada panjang gelombang
tertentu sehingga menyebabkan berkurangnya intensitas radiasi yang diberikan.
Intensitas radiasi yang diserap akan sebanding dengan jumlah atom pada keadaan
dasar yang menyerap radiasi tersebut. Dengan mengukur besarnya intensitas yang
diserap (A) pada tabel media yang tetap (b), besarnya konsentrasi (c) dari suatu
materi dapat ditentukan. Hukum Lambert Beer menyatakan : “Besarnya absorbansi
sebanding dengan tebal medium dan konsentrasinya pada panjang gelombang
tertentu” atau secara matematis :
A = e . b . c
Dengan e
adalah koefisien ekstinksi molar (Price, 1983). Suatu Spektrofotometer
Serapan Atom terdiri dari : sumber radiasi, pembakar, monokromator, detektor dan
pencatat.
Sumber Radiasi
Pembakar
Oksidan
Pembakar
Monokromator Penguat
Sampel
Detektor
Pencatat
Gambar 1. Skema Spektrofotometer Serapan Atom
2.4.1 Sumber Radiasi
Sumber radiasi memberikan spektrum pancaran yang terdiri dari puncak-puncak atau
garis-garis pancaran yang sempit, hal itu penting karena serapan atom di dalam nyala
16
dari puncak-puncak serapan dengan lebar pita yang sempit. Salah satu sumber radiasi
yang memenuhi persyaratan untuk digunakan sebagai radiasi spektrofotometer
serapan atom adalah lampu katoda berongga.
dari puncak-puncak serapan dengan lebar pita yang sempit. Salah satu sumber radiasi
yang memenuhi persyaratan untuk digunakan sebagai radiasi spektrofotometer
serapan atom adalah lampu katoda berongga.
Keuntungan yang dapat diperoleh dari pemakaian lampu katoda berongga adalah
sebagai berikut :
1.
Memancarkan garis pancaran yang panjang gelombangnya tepat sama dengan
panjang gelombang garis serapan atom sehingga dapat terjadi serapan yang
optimum.
2.
Memancarkan garis pancaran yang sempit.
3.
Dapat dibuat untuk semua unsur kimia yang dapat ditetapkan dengan SSA.
4.
Pengoperasiannya tidak rumit, cukup menghubungkan kedua elektroda lampu
tersebut dengan sumber tegangan dan mengukur besarnya arus lampu sehingga
sesuai dengan nyala yang tercantum dalam pemakaian lampu tersebut.
5.
Memberikan pancaran yang stabil dan intensitas yang cukup tinggi.
2.4.2 Pembakar
Sampel yang akan dianalisis diatomisasi terlebih dahulu dengan cara contoh yang
berupa larutan disemprotkan sehingga menjadi kabut kemudian dibakar dengan
asetilen (C2H2) sebagai bahan bakar, sebagi kontrol besarnya aliran udara (O2) dan
asetilen (C2H2), maka pada bagian ini dilengkapi dengan flowmeter sehingga terjadi
kesesuaian antara tinggi nyala, komposisi pembakar, serta bahan bakar (Ellwell &
Gidley, 1991).
2.4.3 Monokromator dan Detektor
Radiasi yang melewati populasi atom pada pembakar sebagian akan diserap dan
sebagian lagi diteruskan. Monokromator terdiri dari cermin dan gritting akan
menangkap radiasi yang diteruskan. Selanjutnya sebuah amplifier akan memperkuat
intensitas cahaya yang diteruskan itu. Radiasi yang telah diperkuat intensitasnya itu
kemudian diubah menjadi sinyal – sinyal listrik oleh detektor (Ellwell & Gidley,
1991).
2.4.4 Pencatat
Pencatat merupakan bagian terakhir dari alat Spektrofotometer Serapan Atom. Pada
bagian ini sinyal listrik yang berasal dari detektor diterjemahkan menjadi serangkaian
angka-angka digital maupun menjadi grafik sehingga dapat dibaca (Ellwell &
Gidley, 1991).
