laporan kimia analitik pemicu 2
TRANSCRIPT
-
7/24/2019 Laporan Kimia Analitik Pemicu 2
1/27
LAPORAN PEMICU II
Analisis Kandungan Pencemaran Air dengan Metode
Spektroskopi
MATA KULIAH KIMIA ANALITIK
KELOMPOK 6
Andy Khootama 1406573942
Muhammad Galih Utomo 1406533554
Mauhibah Yumna 1406577650
Oktavia Rahmawati 1406533485
Shaina Tania 1406533661
TEKNOLOGIBIOPROSES
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA
OKTOBER 2015
-
7/24/2019 Laporan Kimia Analitik Pemicu 2
2/27
MAKALAH KIMIA ANALITIKSPEKTROSKOPI ATOMIK DAN MOLEKULAR 2
Kelompok 6
KATA PENGANTAR
Pertamatama kami, mengucapkan puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa
karena atas kuasa-Nya penulis bisa menyelesaikan laporan Analisis Kandungan
Pencemaran Air dengan Metode Spektroskopi dengan baik dan tepat waktu. Laporan ini
dibuat atas dasar pemicu kedua dari mata kuliah Kimia Analitik dengan tema Spektroskopi.
Dalam penulisan laporan ilmiah ini, banyak halangan dan rintangan yang terjadi.
Penulis juga berterima kasih kepada seluruh pihak yang terlibat baik secara langsung
maupun tidak langsung dalam penyelesaian laporan ilmiah ini, yaitu:
1.
Dosen mata kuliah Kimia Analitik, Ibu Dianursanti yang telah membimbing penulis
selama proses penulisan laporan ini.
2.
Asisten dosen mata kuliah Kimia Analitik, Kak Zainah yang telahmengarahkan penulis selama proses penulisan laporan ini.
3. Orang tua penulis yang senantiasa memberikan dukungan selama proses pembuatan
laporan ilmiah ini.
4. Seluruh rekan Teknologi Bioproses UI, seluruh angkatan, serta segala pihak yang telah
membantu penulis.
Penulis menyadari banyaknya kekurangan yang terdapat dalam laporan ilmiah ini.
Oleh karena itu, penulis meminta maaf atas semua kesalahan yang terjadi pada laporan ini.
Penulis juga mengharapkan saran, masukan, dan umpan balik dari para pembaca untuk
tulisan ini. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih atas bantuan dari berbagai pihak
dan berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi para pembaca
Depok, November 2015
Penulis
-
7/24/2019 Laporan Kimia Analitik Pemicu 2
3/27
MAKALAH KIMIA ANALITIKSPEKTROSKOPI ATOMIK DAN MOLEKULAR 3
Kelompok 6
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ............................................................................................................ 2
DAFTAR ISI ........................................................................................................................... 3
DAFTARGAMBAR.............................................................................................................. 3
BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................................... 4
1.1. Latar Belakang ......................................................................................................... 4
1.1.1.Latar Belakang Topik 1 (Spektroskopi Atomik) ...................................................... 4
1.1.2.Latar Belakang Topik 2 (Spektroskopi Molekuler) ................................................. 4
1.2. Tujuan Pembelajaran ................................................................................................ 5
1.2.1.Tujuan Pembelajaran Topik 1 (Spektroskopi Atomik) ............................................ 5
1.2.2.Tujuan Pembelajaran Topik 2 (Spektroskopi Molekuler) ........................................ 5
BAB II PEMBAHASAN ........................................................................................................ 6
2.1.
Jawaban Pertanyaan Topik 1 (Spektroskopi Atomik) .............................................. 6
2.2. Jawaban Pertanyaan Topik 2 (Spektroskopi Molekuler) ....................................... 14
BAB III PENUTUP .............................................................................................................. 26
3.1. Kesimpulan Topik 1 (Spektroskopi Atomik) ......................................................... 25
3.2. Kesimpulan Topik 2 (Spektroskopi Molekuler)..................................................... 25
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................... 27
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Gambar sederhana sistemflame AA...................................................................... 8
Gambar 2. Instrumen AAS ................................................................................................... 10
Gambar 3. Kurva Absorbansi terhadap Konsentrasi Pb ....................................................... 15
Gambar 4. Diagram instrumen FT-IR ................................................................................... 20
Gambar 5. Hasil analisis spektroskopi inframerah ............................................................... 21
Gambar 6. Hasil analisis minyak bumi dengan spektroskopi inframerah ............................ 24
Gambar 7. Tabel frekuensi dan jenis vibrasi karakteristik dasar dari gugus fungsi
hidrokarbon jenuh .............................................................................................. 25
http://c/Users/ASUS-X45A/Desktop/Laporan%20Kimia%20Analitik%20Pemicu%202.docx%23_Toc434926242http://c/Users/ASUS-X45A/Desktop/Laporan%20Kimia%20Analitik%20Pemicu%202.docx%23_Toc434926244http://c/Users/ASUS-X45A/Desktop/Laporan%20Kimia%20Analitik%20Pemicu%202.docx%23_Toc434926244http://c/Users/ASUS-X45A/Desktop/Laporan%20Kimia%20Analitik%20Pemicu%202.docx%23_Toc434926242 -
7/24/2019 Laporan Kimia Analitik Pemicu 2
4/27
MAKALAH KIMIA ANALITIKSPEKTROSKOPI ATOMIK DAN MOLEKULAR 4
Kelompok 6
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
1.1.1. Latar Belakang Topik 1 (Spektroskopi Atomik)
Menurut Fakultas Perikanan dan Ilmu Perikanan (FPIK) Institut Pertanian
Bogor (IPB) terdapat konsentrasi logam Pb yang berada dalam kategori tinggi dan
berbahaya di Danau Lido, Bogor. Logam Pb adalah sejenis logam berat yang beracun
dan mudah larut dalam air. Kadar logam Pb dalam danau tersebut berbahaya bagi
warga dan masyarakat di sekitar danau tersebut. Danau Lido digunakan untuk irigasi
sawah sehingga masyarakat yang mengonsumsi beras hasil sawah yang telah
terkontaminasi logam berat Pb tersebut juga terancam bahaya. Oleh karena itu air
danau tersebut perlu dianalisis untuk mengetahui seberapa besar konsentrasi logam
berat yang terkandung di dalamnya. Asal logam berat tersebut juga perlu ditelusuri
sehingga pencemaran danau tersebut dapat ditanggulangi. Penulis memilih metode
analisis AAS (Atomic Absorption Spectroscopy) untuk menganalisis kadar logam
timbal (Pb) dalam sampel air danau tersebut.
1.1.2. Latar Belakang Topik 2 (Spektroskopi Molekuler)
Kebocoran minyak mentah milik Pertamina terbawa arus hingga ke bibir pantai
Teluk Penyu. Minyak mentah tersebut berwarna hitam pekat dan berdampak buruk
terhadap lingkungan dan masyarakat. Penanggulangan terhadap tumpahan minyak di
sepanjang Pantai Teluk Penyu harus segera dilakukan agar tidak menimbulkan dampak
yang lebih buruk lagi terhadap lingkungan dan masyarakat sekitar. Untuk
menanggulangi tumpahan minyak tersebut perlu diketahui kandungan dari minyak
mentah tersebut. Metode yang tepat untuk menganalisis kandungan minyak mentah
harus mudah dilakukan, peralatannya sederhana, hanya memerlukan waktu singkat,
membutuhkan sampel dalam jumlah kecil dan memiliki ketepatan yang tinggi.
Berdasarkan kriteria-kriteria tersebut, penulis memilih metode Fourier Transform
InfraRed (FTIR) Spectroscopy.
-
7/24/2019 Laporan Kimia Analitik Pemicu 2
5/27
MAKALAH KIMIA ANALITIKSPEKTROSKOPI ATOMIK DAN MOLEKULAR 5
Kelompok 6
1.2.Tujuan Pembelajaran
1.2.1. Tujuan Pembelajaran Topik 1 (Spektroskopi Atomik)
Dalam penulisan laporan ini, penulis memiliki beberapa tujuan sebagai
berikut:
Mempelajari bahaya dari limbah logam berat dalam air terhadap kesehatan
masyarakat dan lingkungan
Mempelajari teori dan prinsip dasar dari spektroskopi atomik
Mempelajari instrumentasi dan aplikasi dari spektroskopi atomik
Mempelajari analisis dan perhitungan dengan menggunakan spektroskopi
atomik
1.2.2. Tujuan Pembelajaran Topik 2 (Spektroskopi Molekuler)
Dalam penulisan laporan ini, penulis memiliki beberapa tujuan sebagai
berikut:
Mempelajari dampak dari tumpahan minyak dalam laut terhadap kesehatan
masyarakat dan ekosistem perairan.
Mempelajari teori dan prinsip dasar dari spektroskopi molekular
Mempelajari instrumentasi dan aplikasi dari spektroskopi molekular
Mempelajari analisis dan perhitungan dengan menggunakan spektroskopi
molekular
.
-
7/24/2019 Laporan Kimia Analitik Pemicu 2
6/27
MAKALAH KIMIA ANALITIKSPEKTROSKOPI ATOMIK DAN MOLEKULAR 6
Kelompok 6
BAB II
PEMBAHASAN
2.1.Jawaban Pertanyaan Topik 1 (Spektroskopi Atomik)
Nomor 1
Bagaimana anda menjelaskan bahaya limbah logam berat terhadap kesehatan
manusia dan li ngkungan?
Manusia dan lingkungan pada umumnya berada dalam keadaan seimbang,
sehingga keduanya berada dalam keadaan sehat. Tetapi karena suatu sebab
keseimbangan ini dapat tergangggu atau mungkin tidak dapat tercapai, sehingga
menimbulkan dampak yang merugikan bagi kesehatan. Logam berat dapat masuk kedalam tubuh manusia melalui rantai makanan, inhalasi, maupun penetrasi melalui
kulit. Logam berat tersebut terakumulasi dalam tubuh, dan meracuni manusia.
Logam berat yang dilimpahkan ke perairan (baik sungai ataupun laut)akan
mengalami proses-proses seperti pengendapan, adsorpsi dan absorpsi oleh organisme-
organisme perairan. Berikut adalah dampak dari berbagai jenis logam berat,
diantaranya:
1. Dampak Pencemaran Merkuri (Hg)
Limbah merkuri yang terbuang ke sungai, danau dan laut dapat
mengkontaminasi ikan-ikan dan makhluk air lainnya seperti ganggang dan
tanaman air. Ikan-ikan kecil dan makhluk air lainnya yang telah terkontaminasi
merkuri dimakan hewan air yang lebih besar.Merkuri juga dapat masuk ke tubuh
ikan melalui insang. Biota air yang paling banyak mengkonsumsi merkuri adalah
ikan dan kerang
Sementara merkuri masuk ke dalam tubuh manusia melalui udara, air, atau
makanan yang terserap dalam jumlah yang bervariasi.Tubuh manusia tidak dapat
mengolah bentuk-bentuk merkuri monometil sehingga merkuri tersebut tertinggal
dalam tubuh relatif lama, tertinggal dalam hati, ginjal, otak, dan darah yang dapat
menimbulkan dampak kesehatan akut dan kronis.
2. Dampak Pencemaran Timbal (Pb)
Timbal dapat tersimpan dalam tulang dan dapat mempengaruhi kesehatan
secara menyeluruh selama masa ketegangan (stres), kehamilan, penderita
-
7/24/2019 Laporan Kimia Analitik Pemicu 2
7/27
MAKALAH KIMIA ANALITIKSPEKTROSKOPI ATOMIK DAN MOLEKULAR 7
Kelompok 6
osteoporosis (tulang keropos). Dampak utama pencemaran timbal dalam dosis
yang banyak dapat berpotensi mengganggu kesehatan, antara lain:
- Kelambanan dalam pengembangan neurologis saraf dan fisik pada anak;
- Keguguran kandungan, dan kerusakan sistem reproduksi pria;
- Penyakit saraf, perubahan daya pikir dan perilaku;
-
Tekanan darah tinggi, dan anemia.
3. Dampak Pencemaran Kadmium (Cd)
Dampak lainnya dari menghirup maupun memakan/meminum unsur
kadmium dapat mengakibatkan gangguan kesehatan berupa: (1) gangguan
pernafasan, (2) gangguan pada ginjal dan hati. Menurut Wittman (1979) dalam
Supriharyono (2002), Kadmium masuk ke dalam tubuh manusia melalui
pernafasan atau tertelan bersama makanan. Hampir semua organ tubuh dapat
mengabsorbsi kadmium, dan konsentrasi yang paling tinggi biasanya terjadi di
dalam hati dan ginjal. Racun kadmium menimbulkan berbagai penyakit seperti
kehamilan, laktasi, ketidakseimbangan dalam internal sekresi, penuaan,
kekurangan kalsium, indera penciuman, mulut kering, kerusakan sumsum tulang,
paru-paru basah, dan lain lain.
Nomor 2
Karena anda tahu peraturan tentang limbah cair yang ditetapkan oleh
BAPEDAL/KLH, bagaimana anda meyakinkan pimpinan pabrik bahwa
mereka perlu melakukan pengolahan limbah logam beratnya?
Peraturan yang ada berbeda untuk setiap daerahnya, namun memiliki basis
yang sama yakni dengan menunjukkan diri pada keberadaan lingkungan yang
berkesinambungan. Peraturan mengenai polusi air ditulis dalam peraturan pemerintah
(PP) nomor 82 tahun 2001 mengenai Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian
Pencemaran Air dengan basis amandemen dari pasal 27 dan 22 mengenai lingkungan
hidup. Di dalam peraturan tersebut, terdapat parameter ambang batas dari setiap
kandungan logam berat dengan mutu baku standar. Mutu baku standar untuk logam
Pb adalah 0.03 mg/l.
Dalam meyakinkan pemilik pabrik, penulis akan mengingatkan pimpinan
pabrik tentang peraturan limbah cair yang ditetapkan oleh BAPEDAL/KLH agar para
pimpinan pabrik dapat mengetahui batas maksimum mutu baku logam Pb dalam air.
-
7/24/2019 Laporan Kimia Analitik Pemicu 2
8/27
MAKALAH KIMIA ANALITIKSPEKTROSKOPI ATOMIK DAN MOLEKULAR 8
Kelompok 6
Selanjutnya, penulis akan memberikan data hasil analisis air Danau Lido kepada
pimpinan pabrik dan bahaya dari kandungan logam berat tersebut dalam air sehingga
terlihat seberapa kerusakan lingkungan yang telah terjadi akibat limbah dari pabrik
tersebut.
Nomor 3
Bi la anda bermaksud menggunakan AAS (Atomic Absorption Spectrometry) untuk
menganalisis kandungan logam beratnya, rancangan penel it ian apa yang akan
anda lakukan?
Penelitian yang akan dilakukan adalah penentuan kandungan logam timbal
(Pb) dalam sampel air danau Lido, Bogor menggunakan metode AAS (Atomic
Absorption Spectroscopy). Penentuan kandungan logam timbal (Pb) dengan metode
AAS menggunakan api sebagai atomizer (Flame AA). Berikut adalah gambar
sederhana sistemnya.
Gambar 1. Gambar sederhana sistem fl ame AA
(Sumber:Atomic Spectroscopy, 2008)
Alat yang digunakan adalah Atomic Absorption Spectrophotometer, lampu
katode Pb, botol air 1500 mL, gelas ukur, pipet volume, labu ukur, timbangan, kertas
label, batang pengaduk.Atomic Absorption Spectrophotometer digunakan sebagai alat
utama untuk memasukkan larutan dan diukur absorbansinya. Lampu katode Pbdigunakan sebagai sumber radiasi (cahaya) yang diatur panjang gelombangnya. Botol
air digunakan untuk menampung sampel air danau dan gelas ukur digunakan untuk
wadah pembuatan larutan yang digunakan dalam analisis. Pipet volume digunakan
untuk mengambil sejumlah larutan tertentu. Labu ukur digunakan untuk menampung
larutan yang siap dipakai dalam analisis. Timbangan digunakan untuk menimbang
logam Pb yang akan digunakan untuk membuat larutan standar. Kertas label
-
7/24/2019 Laporan Kimia Analitik Pemicu 2
9/27
MAKALAH KIMIA ANALITIKSPEKTROSKOPI ATOMIK DAN MOLEKULAR 9
Kelompok 6
digunakan untuk memberi tanda pada wadah larutan dan batang pengaduk digunakan
untuk pembuatan larutan standar.
Bahan yang digunakan adalah sampel air danau, akuades, asam nitrat (HNO3)
pekat, logam Pb. Sampel air danau adalah larutan yang ingin diketahui kandungan
Pbnya. Akuades digunakan untuk mengencerkan dan mencuci. Asam nitrat pekat
digunakan untuk melarutkan logam Pb. Logam Pb digunakan untuk membuat larutan
standar.
Penelitian akan dimulai dengan mengambil sampel air danau menggunakan
botol air mineral. Setelah itu, penelitian dilanjutkan dengan menyiapkan dan
memasukkan larutan standar ke spektrofotometer untuk menghasilkan kurva kalibrasi
pada spektrofotometer. Kemudian sampel yang akan dianalisis dimasukkan ke
spektrofotometer untuk mengukur absorbansinya.
Nomor 4
Bagaimana anda menjelaskan keunggulan teknik analisis AAS dibandingkan
analisis lain dalam hal l imit, deteksi, sensitivitas dan keteli tian.
Keuntungan metode AAS dibandingkan dengan spektrofotometer biasa yaitu
spesifik, batas deteksi yang rendah; dari larutan yang sama bisa mengukur unsur-
unsur yang berlainan (dapat diaplikasikan pada banyak jenis unsur); pengukurannya
dapat dilakukan langsung terhadap sampel; output dapat langsung bisa dibaca (waktu
analisis cepat); cukup ekonomis; batas kadar penentuan luas (dari ppm sampai %).
Nomor 5
Tekni k pengambilan data anal isis apa yang akan anda lakukan dengan metode
AAS ini?
Pengambilan data analisis sampel air danau menggunakan flame AA, di mana
sumber cahaya yang digunakan adalah lampu katode Pb dan atomisasi dilakukan
dengan api. Beberapa alat dan bahan tambahan telah dibahas pada nomor 3. Berikut
merupakan teknik pengambilan data analisis sampel air danau denganflame AA.
1.
Pengambilan sampel air danau Lido menggunakan botol air mineral 1500 mL lalu
ditetesi asam nitrat pekat sebanyak 2-3 tetes kemudian dimasukkan ke dalam
kulkas.
-
7/24/2019 Laporan Kimia Analitik Pemicu 2
10/27
MAKALAH KIMIA ANALITIKSPEKTROSKOPI ATOMIK DAN MOLEKULAR 10
Kelompok 6
Gambar 2. Instrumen AAS(Sumber: bisakimiadotcom.files.wordpress.com)
2. Pembuatan larutan standar Pb dengan menggunakan logam Pb dan asam nitrat
encer sebagai pelarut.
3. Persiapan larutan-larutan uji dengan memindahkannya ke dalam labu ukur
menggunakan pipet volume.
4. Persiapan spektrofotometer dan pengaturan lampu katode serta panjang
gelombang yang digunakan. Pada tahap ini spektrofotometer dinyalakan, lampu
dipasang lalu panjang gelombang ditentukan. Kemudian sebelum digunakan,
kompresor udara dinyalakan dan kran gas udara serta gas asetilena dibuka. Blower
kemudian dinyalakan dan tekanan dan laju alir gas asetilena diatur.
5. Pengukuran absorbansi larutan standar untuk menghasilkan kurva kalibrasi.
Larutan standar yang telah diletakkan dalam wadah labu ukur dimasukkan ke
nebulizeruntuk diatomisasi oleh atomizer.
6.
Pengukuran absorbansi larutan sampel air danau. Langkah ini sama dengan
langkah 5, hanya saja larutan yang digunakan adalah sampel air danau.
7.
Pengolahan data kurva absorbansi terhadap konsentrasi dari sampel air danau
untuk menentukan kadar Pb.
Nomor 6
Bi la pihak lain meragukan kecanggihan AAS yang anda gunakan, bagaimana
meyakinkan pihak tersebut? Jelaskan secara r inci karena orang yang anda hadapi
tidak tahu sama sekal i mengenai metode AAS in i.
Spektrofotometer serapan atom (AAS) merupakan teknik analisis kuantitafif
dari unsur-unsur yang pemakainnya sangat luas di berbagai bidang karena
prosedurnya selektif, spesifik, biaya analisisnya relatif murah, sensitivitasnya tinggi
(ppm-ppb), dapat dengan mudah membuat matriks yang sesuai dengan standar, waktu
analisis sangat cepat dan mudah
dilakukan. AAS pada umumnya
digunakan untuk analisa unsur,
spektrofotometer absorpsi atom juga
dikenal sistem single beam dan
double beam layaknya
Spektrofotometer UV-VIS.
-
7/24/2019 Laporan Kimia Analitik Pemicu 2
11/27
MAKALAH KIMIA ANALITIKSPEKTROSKOPI ATOMIK DAN MOLEKULAR 11
Kelompok 6
Sebelumnya dikenal fotometer nyala yang hanya dapat menganalisis unsur
yang dapat memancarkan sinar terutama unsur golongan IA dan IIA. Umumnya
lampu yang digunakan adalah lampu katoda cekung yang mana penggunaanya hanya
untuk analisis satu unsur saja.
Dalam AAS kita mengukur serapan (absorbsi) yang dialami oleh seberkas
sinar yang melalui kumpulan atom-atom. Serapan akan bertambah dengan
bertambahnya jumlah atom yang menyerap sinar tersebut. Berikut adalah komponen-
komponenAtomic Absorption Spectrophotometer(AAS).
1.
Lampu katoda berongga (Hollow Cathode Lampu
Lampu katoda berongga terdiri atas tabung gelas yang diisi dengan gas
argon (Ar) atau neon (Ne) bertekanan rendah (4-10 torr) dan di dalamnyadipasang sebuah katoda berongga dan anoda. Rongga katoda berlapis logam
murni dari unsur obyek analisis. Misalnya : untuk pengukuran Fe diperlukan
lapisan logam Fe. Batang anoda terbuat dari logam wolfram / tungsten (W)
2. Ruang pengkabutan (Spray Chamber)
Merupakan bagian di bawah burner dimana larutan contoh diubah menjadi
aerosol. Dinding dalam dari spray chamber ini dibuat dari plastik / teflon. Dalam
ruangan ini dipasang peralatan yang terdiri atas :
a) Nebulizer glass beadatau impact bead(untuk memecahkan larutan
menjadi partikel butir yang halus)
b) Flow spoiler(berupa baling-baling berputar, untuk mengemburkan butir /
partikel larutan yang kasar)
c) Inlet dari fuel gas dan drain port(lubang pembuangan)
3. Pembakar (Burner)
Merupakan alat dimana campuran gas (bahan bakar dan oksida)
dinyalakan. Dalam nyala yang bersuhu tinggi itulah terjadi pembentukan atom-
atom analit yang akan diukur. Alat ini terbuat dari logam yang tahan panas dan
tahan korosi. Desain burner harus dapat mencegah masuknya nyala ke
dalamspray chamber. Hal ini disebut blow back dan amat
berbahaya.Burner untuk nyala udara asetilen (suhu 2000 22000C) berlainan
dengan untuk nyala nitrous oksida-asetilen (suhu 2900 30000C). Burner harus
selalu bersih untuk menjamin kepekaan yang tinggi dan kedapatulangan
-
7/24/2019 Laporan Kimia Analitik Pemicu 2
12/27
MAKALAH KIMIA ANALITIKSPEKTROSKOPI ATOMIK DAN MOLEKULAR 12
Kelompok 6
(repeatability) yang baik.
4. Monokromator & Slit (Peralatan optik)
Fungsi monokromator dan slit yaitu untuk mengisolir sebuah resonansi
dari sekian banyak spektrum yang dihasilkan oleh lampu katoda berongga.
5. Detektor
Detektor yang biasa digunakan dalam AAS i alah jenisphotomultiplier
tube, yang jauh lebih peka daripada phototube biasa dan responnya juga sangat
cepat (10-9det). Fungsinya untuk mengubah energi radiasi yng jatuh pada detektor
menjadi sinyal elektrik / perubahan panas
6. Lain-lain
a)
Pembuangan gas dan udara kotor (exhaust dust)b)
Pipa saluran gas
Berikut adalah metodeAtomic Absorption Spectrophotometer(AAS).
1. Teknik Api (Flame AA)
Sampel diaspirasikan kespray chamberlewat kapiler dari nebulizer.
Penyedotan ini akibat efek tekanan gas oksidan yang masuk ke nebulizer. Aliran
larutan ini keluar kapiler dengan kecepatan tinggi dan segera menumbuksilica
glass beaddi depannya sehingga terpecahlah larutan membentuk butir-butir
kabut. Kabut ini bercampur dengan gas membentuk aerosol. Setelah proses
pengkabutan, campuran gas naik menuju burner maka terjadi proses pemanasan
dan pengatoman. Setelah itu terjadi penyerapan sinar oleh atom, banyaknya sinar
yang diserap berbanding lurus dengan kadar zat.
Beberapa contoh teknik nyala yang umum digunakan:
a)
Hydride Generation(analisis logam volatile : As, Sb, Se, Sb, Sn)
b) Flame(hampir semua logam, dalam ppm)
2. Teknik Tanpa Api
Atomisasi tanpa nyala dilakukan dengan energi listrik pada batang karbon
yang biasanya berbentuk tabung grafit. Contoh diletakkan dalam tabung grafit
dan listrik dialirkan melalui tabung tersebut sehingga tabung dipanaskan dan
contoh akan teratomisasikan. Temperatur tabung grafit dapat diatur dengan
merubah arus listrik yang dialirkan, sehingga kondisi temperatur optimum untuk
-
7/24/2019 Laporan Kimia Analitik Pemicu 2
13/27
MAKALAH KIMIA ANALITIKSPEKTROSKOPI ATOMIK DAN MOLEKULAR 13
Kelompok 6
setiap macam contoh / unsur yang dianalisa dapat dicapai dengan mudah.
Beberapa contoh teknik tanpa nyala yang umum digunakan:
a) Graphite Furnace(hampir semua logam, dalam ppm)
b)
Cold Vapor(khusus logam Hg)Pada metode ini senyawa raksa (Hg) dalam contoh uji dioksidasikan
dengan penambahan KmnO4menjadi Hg2+pada proses destruksi
(dengan waterbath) pada suhu 950C, proses destruksi dilakukan dalam suasana
asam Hg2+yang terbentuk direduksi oleh SnCl2menjadi Hg (uap Hg). Kemudian
atom netral tersebut akan menguap sebagai atom-atom bebas dan didorong oleh
udara ke sel. Jika cahaya dengan panjang gelombang lampu katoda Hg melalui
sel, maka sinar yang diabsorbsi oleh Hg berbanding lurus dengan kadar Hg.
Nomor 7
Jika diketahui l ima gram sampel timbal dilarutkan dalam asam dan dibuat menjadi
500 mL . Anal isis AAS untuk Pb pada 213,9 nm dengan menggunakan nyala udara-
asetilen didapat hasil pembacaan sbb: ppm Pb(absorbansi): 0(0); 5(0,061);
10(0,122); 15(0,185); 20(0,248); 25(0,309); 30(0,370). Didapatkan nilai absorbansi
sampel 0,164. Bagaimana anda menentukan kadar Pb dalam sampel?
Langkah pertama adalah mengolah data yang ada untuk membuat kurva
absorbansi terhadap konsentrasi. Persamaan garis dari kurva tersebut didapat dengan
metode least squares. Berikut adalah tabel data hasil pengukuran.
Konsentrasi
Pb (ppm)
Absorbansi
0 0
5 0.061
10 0.122
15 0.185
20 0.248
25 0.309
30 0.37
Dengan menggunaan persamaan dari hukum Beer-Lambert A = abc [dengan A
= absorbansi, a = absorpsivitas (L g-1 cm-1), b = panjang lintasan sampel (cm), c =
konsentrasi (g L-1)], kita dapat mencari persamaan garis y = mx + c [y = absorbansi, x
-
7/24/2019 Laporan Kimia Analitik Pemicu 2
14/27
MAKALAH KIMIA ANALITIKSPEKTROSKOPI ATOMIK DAN MOLEKULAR 14
Kelompok 6
= konsentrasi, m = ab]. Maka kita perlu mengubah satuan konsentrasi menjadi g L-1,
kemudian mengolahnya.
Berikut adalah tabel pengolahan datanya.
i Xi Yi Xi Yi XiYi
1 0 0 0 0 0
2 0.005 0.061 0.000025 0.00372 0.00031
3 0.01 0.122 0.0001 0.01488 0.00122
4 0.015 0.185 0.000225 0.03423 0.00278
5 0.02 0.248 0.0004 0.0615 0.00496
6 0.025 0.309 0.000625 0.09548 0.00773
7 0.03 0.37 0.0009 0.1369 0.0111
0.105 1.295 0.002275 0.34672 0.02809
Lalu kita dapat mencari konstanta m dari persamaan garis untuk mendapatkan
nilai ab dari persamaan A = abc.
()
( )
() ()()
() ()
Dengan demikian didapatkanlah nilai ab = 12,371 dan dapat digunakan untuk
mencari kadar Pb dalam sampel dengan absorbansi 0,164. Untuk memeriksa ketelitian
dari nilai ab ini, maka data yang ada diplot ke kurva absorbansi terhadap konsentrasi
Pb dan dilihat nilai R2-nya. Plot data linear dengan persamaan garis y = 12,371x
0.0006 dan R2= 1 sehingga nilai ab valid dan data yang diperoleh telah sesuai dengan
hukum Lambert-Beer. Berikut adalah plot datanya.
-
7/24/2019 Laporan Kimia Analitik Pemicu 2
15/27
MAKALAH KIMIA ANALITIKSPEKTROSKOPI ATOMIK DAN MOLEKULAR 15
Kelompok 6
Gambar 3. Kurva Absorbansi terhadap Konsentrasi Pb
Kemudian kita dapat menghitung kadar Pb dalam sampel dengan:
Jadi, kadar Pb dalam sampel dengan absorbansi 0.164 adalah 13,26 ppm.
2.2.
Jawaban Pertanyaan Topik 2 (Spektroskopi Molekuler)
Nomor 1
Bagaimana dampak adanya tumpahan minyak mentah pada perairan terhadap
kesehatan manusia dan l ingkungan?
Tumpahan minyak memiliki dampak pada lingkungan dan pada manusia
sebagai berikut:
1. Dampak pada lingkungan :
Kematian hewan-hewan laut dan burung-burung laut
Kerusakan daerah penangkapan ikan, yang menyebabkan hambatan pada
sektor perikanan
2. Dampak pada kesehatan manusia :
Bergantung pada jenis minyak, ada minyak yang bersifat toksik dan
dapat menyebabkan masalah kesehatan bagi manusia. Senyawa toksik ini dapat
masuk dalam tubuh baik melalui udara yang dihirup atau makanan. Pekerja
yang menangani tumpahan minyak dapat mengalami gangguan pada penglihatan
y = 12.371x - 0.0006
R = 1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035
Absorbansi
Konsentrasi (g/L)
Kurva Absorbansi terhadap Konsentrasi Pb
-
7/24/2019 Laporan Kimia Analitik Pemicu 2
16/27
MAKALAH KIMIA ANALITIKSPEKTROSKOPI ATOMIK DAN MOLEKULAR 16
Kelompok 6
dan pernafasan. Masyarakat yang bertempat tinggal di sekitar daerah tumpahan
minyak juga dapat mengalami mual-mual, sakit kepal, dan iritasi sebagai akibat
dari menghirup gas dari tumpahan minyak.
Nomor 2
Menurut anda, apa yang harus dilakukan oleh masyarakat dan pihak
perusahaan terhadap tumpahan minyak tersebut?
Untuk menghadapi tumpahan minyak tersebut, masyarakat harus mendorong
perusahaan untuk membersihkan tumpahan minyak tersebut. Masyarakat juga dapat
melaporkan tumpahan minyak ini kepada pemerintah tumpahan minyak tersebut dapat
dengan cepat diselesaikan dan kehidupan masyarakat dapat berlangsung kembali.
Sedangkan, pihak perusahaan yang bertanggungjawab atas tumpahan minyak tersebut
harus segera membersihkan tumpahan minyak tersebut dan memperbaiki kerusakan
dan kerugian yang dialami oleh masyarakat setempat. Perusahaan juga perlu
memperbaiki kerusakan pada ekosistem.
Nomor 3
Bagaimana Anda menentukan metode analisis spektroskopi yang dapat
memberikan data fi ngerpri nt?
Pada kasus ini, jenis spektroskopi molekular yang cocok untuk digunakan
adalah jenis Infrared Spectroscopy, dibandingkan dengan Ultraviolet Spectroscopydan
Fluoresence Spectroscopy.
Spektroskopi inframerah merupakan salah satu dari metode spektroskopi yang
menggunakan radiasi sinar inframerah (IR), dan biasa digunakan untuk dalam analisis
kuantitatif dan kualitatif suatu senyawa. Dalam analisis kuantitatif, spektroskopi IR
digunakan untuk menentukan konsentrasi (molaritas) suatu senyawa dalam campuran,
sedangkan dalam analisis kualitatif, spektroskopi IR digunakan untuk menetukan gugus
fungsi apa saja yang terdapat dalam suatu senyawa sampel.
Daerah inframerah dalam suatu spektrum elektromagnetik berada pada panjang
gelombang () sekitar 0,75- 1000 m atau pada bilangan gelombang 13.00010 cm-1.
Karena radiasi inframerah tidak mempunyai energi yang cukup untuk mengeksitasi
elektron dari atom, maka yang dapat terjadi hanyalah getaran (vibrational) dari atom-
atom dalam molekul. Getaran dari atom-atom tersebut dapat berupa rotating
-
7/24/2019 Laporan Kimia Analitik Pemicu 2
17/27
MAKALAH KIMIA ANALITIKSPEKTROSKOPI ATOMIK DAN MOLEKULAR 17
Kelompok 6
(perputaran),bending (perubahan sudut ikatan),sertastretching (perubahan jarak antar
atom dalam suatu ikatan).
Alasan pemilihan IR Spectroscopy ini dapat disimpulkan dalam 4 faktor
pemilihan berikut:
1. Instrumentasi
Instrumen dari spektroskopi inframerah tidak terlalu rumit. Hal ini
disebabkan alat spektroskopi inframerah cukup kecil dan mudah dibawa kemana-
mana (portable)dan dapat digunakan kapan saja
2. Kepraktisan Metode
Selain instrumennya yang tidak terlalu rumit, metode spektroskopi
inframerah cukup mudah dan praktis.
3.
Penggunaan Sampel
Penggunaan sampel pada metode ini relatif kecil dan sedikit saja langsung
dapat diukur, masih tidak terlepas dari kapasitas alat ini yang juga kecil.
Keuntungannya selain itu adalah menghemat biaya yang diperlukan untuk
pembelian sampel, terkhusus apabila sampel yang digunakan jarang dijumpai di
alam dan harganya yang relatif murah di pasaran.
4.
Hasil Analisis yang Diperoleh
Hasil analisis dengan menggunakan metode ini dapat diperoleh dengan
waktu yang singkat, dikarenakan penngoperasian alat ini yang digital dan dapat
ditunjang dengan menggunakan bantuan komputer.
5. Ketepatan dan Reproduksibilitas
Meningkat dengan pesatnya teknologi komputer memberikan ketepatan yang
lebih baik pada metode ini. Spektroskopi inframerah mempunyai ketepatan yang
tinggi pada aplikasi kimia organik dan anorganik. Sebab, metode ini memiliki
ketepatan yang cukup akurat karena spektrum inframerah yang dihasilkan oleh
suatu senyawa adalah khas dan oleh karena itu dapat menyajikan sebuah
fingerprint(sidik jari) untuk senyawa tersebut. Selain itu, reproduksibilitasnya juga
tinggi.
6.
Pengaplikasiannya yang Banyak
Metode ini dapat diaplikasikan pada kimia organik dan anorganik.
Spektroskopi inframerah juga sukses pengaplikasiannya dalam semikonduktor
-
7/24/2019 Laporan Kimia Analitik Pemicu 2
18/27
MAKALAH KIMIA ANALITIKSPEKTROSKOPI ATOMIK DAN MOLEKULAR 18
Kelompok 6
mikroelektronik. Spektroskopi inframerah dapat digunakan untu semikonduktor
seperti silikon, gallium arsenida, gallium nitrida, zinc selenida, silikon amorp,
silikon nitrida, dan sebagainya.
Nomor 4
Bagaimana Anda menyusun metode pelatihan analisis kepada teknisi di
laboratorium tentang metoda yang dipilih (meliputi teori dasar analisis dalam
metode yang dipil ih , pri nsip dasar cara kerja instrumentasi, ser ta mengarti kan
spektr a yang diperoleh dari hasil pengamatan)?
Untuk mengetahui minyak bumi yang tumpah ke lautan, metode yang kami
pilih adalah metode Spektroskopi Inframerah. Spektroskopi inframerah adalah teknik
yang didasarkan pada vibrasi suatu molekul. Spektroskopi inframerah merupakan suatu
metode yang mengamati interaksi molekul dengan radiasi elektromagnetik yang berada
pada daerah panjang gelombang 0,75 - 1.000 m atau pada bilangan gelombang13.000
- 10 cm-1.. Dasar Spektroskopi Inframerah dikemukakan oleh Hooke dan didasarkan
atas senyawa yang terdiri atas dua atom atau diatom yang digambarkan dengan dua
buah bola yang saling terikat.
Prinsip kerja spektrofotometer inframerah adalah sama dengan
spektrofotometer yang lainnya yakni interaksi energi dengan suatu materi.
Spektroskopi inframerah berfokus pada radiasi elektromagnetik pada rentang frekuensi
400 - 4000cm-1, dimana cm-1 yang dikenal sebagai wavenumber (1/wavelength)
merupakan ukuran unit untuk frekuensi. Untuk menghasilkan spektrum inframerah,
radiasi yang mengandung semua frekuensi di wilayah inframerah dilewatkan melalui
sampel. Frekuensi yang diserap muncul sebagai penurunan sinyal yang terdeteksi.
Informasi ini ditampilkan sebagai spektrum radiasi dari presentase data yangditransmisikan bergabung melawan wavenumber. Senyawa kimia yang dapat dianalisa
dengan alat spektofotometer inframerah adalah senyawa yang memiliki ikatan polar
dan non polar dan mengandung gugus fungsi tertentu yang dapat dideteksi
spektrofotometer, misalnya yaitu senyawa polimer aldehide, benzene dan yang
mempunyai gugus CH.
Spektroskopi inframerah sangat berguna untuk analisis kualitatif (identifikasi)
dari senyawa organik karena spektrum yang unik yang dihasilkan oleh setiap organik
-
7/24/2019 Laporan Kimia Analitik Pemicu 2
19/27
MAKALAH KIMIA ANALITIKSPEKTROSKOPI ATOMIK DAN MOLEKULAR 19
Kelompok 6
zat dengan puncak struktural yang sesuai dengan fitur yang berbeda. Selain itu,
masing-masing kelompok fungsional menyerap sinar inframerah pada frekuensi yang
unik. Sebagai contoh, sebuah gugus karbonil, C = O, selalu menyerap sinar inframerah
pada 1670 - 780 cm-1, yang menyebabkan ikatan karbonil bersifat meregangkan.
Dalam spektroskopi inframerah panjang gelombang dan bilangan gelombang
adalah nilai yang digunakan untuk menunjukkan posisi dalam spektrum serapan. Setiap
molekul memiliki harga energi tertentu. Bila suatu senyawa menyerap energi dari sinar
inframerah, maka tingkatan energi di dalam molekul itu akan tereksitasi ke tingkatan
energi yang lebih tinggi. Sesuai dengan tingkatan energi yang diserap maka yang akan
terjadi pada molekul itu adalah perubahan energi vibrasi yang diikuti dengan perubahan
energi rotasi. Setiap senyawa pada keadaan tertentu telah mempunyai tiga macamgerak, yaitu : gerak translasi, yaitu perpindahan dari satu titik ke titik lain, gerak rotasi
yaitu berputar pada porosnya dan gerak vibrasi yaitu bergetar pada tempatnya.
Adapun instrumentasi atau komponen penting yang digunakan dalam
spektroskopi inframerah di antara lain adalah sumber cahaya inframerah,
monokromator dan detektor. Penjelasannya adalah sebagai berikut.
1. Sumber cahaya inframerah, yaitu instrumen yang digunakan sebagai sumber
cahaya dalam pengabsopsian energi pada berbagai frekuensi. Dalam sumber
cahaya inframerah terdapat beberapa jenis yaitu :
1.
Nerst Glower : Terbuat dari campuran oksida unsur lantanida.
2. Globar : Berbentuk batang yang terbuat dari silikom karbida.
3. Kawan Ni-Cr yang dipijarkan : sumber radiasi untuk instrumen ini berbentuk
gulungan kawan Ni-Cr yang dipanaskan dan diletakkan pada tiang keramik.
Gulungan kawat tersebut dipanaskan sampai kira-kira mencapai 10000C,
menghasilkan suatu spektrum kontinyu dari energy elektromagnetic mencakup
daerah dari 4000 sampai 2000 cm-1bilangan gelombang.
2.
Detektor, berfungsi sebagai perubah sinar menjadi energi listrik yang sebanding
dengan besaran yang dapat diukur. Selain itu peranan detektor adalah memberikan
respon terhadap cahaya pada berbagai panjang gelombang. Detektor akan
mengubah cahaya menjadi sinyal listrik yang selanjutnya akan ditampilkan oleh
penampil data dalam bentuk jarum penunjuk atau angka digital. Dengan mengukur
-
7/24/2019 Laporan Kimia Analitik Pemicu 2
20/27
MAKALAH KIMIA ANALITIKSPEKTROSKOPI ATOMIK DAN MOLEKULAR 20
Kelompok 6
Gambar 4. Diagram instrumen FT-IR(Sumber:www.thermo.com.cn)
transmitan larutan sampel, konsentrasi dapat ditentukan melalui hukum Lambert-
Beer. Spektrofotometer akan mengukur intensitas cahaya melewati sampel (I), dan
membandingkan ke intensitas cahaya sebelum melewati sampel (Io). Rasio disebut
transmitance, dan biasanya dinyatakan dalam persentase (% T) sehingga bisa
dihitung besar absorban (A) dengan rumus A = -log %T.
Hukum LambertBeer :
Dengan membagi kedua persamaan, dihasilkan:
3. Monokromator, berfungsi untuk merubah sinar polikromatis menjadi sinar
monokromatis sesuai yang dibutuhkan oleh pengukuran. Monokromator memiliki
bebeapa jenis yaitu prisma, kaca untuk daerah sinar tampak, kuarsa untuk daerah
UV, rock salt (kristal garam) untuk daerah inframerah dan kisi difraksi.
Dalam kasus ini, dari tiga tipe instrumen spektroskopi infrared(yaitu dispersi
instrumen, FT-IR instrumen, dan
fotometer filter), instrumentasi yang
digunakan adalah FT-IT instrumen. Cara
kerja metode ini menggunakan FT-IR
instrumen adalah sebagai berikut. Energi
dari sumber bergerak akan menuju ke
beamsplitter yang akan membagi garis
cahaya menjadi dua bagian. Bagian
pertama akan menuju cermin yang
bergerak dan bagian kedua akan menuju
cermin yang tetap. Cermin yang bergerak akan bergerak maju mundur dengan
kecepatan yang konstan. Kecepatan ini diukur berdasarkan seberapa besar panjang
gelombang laser dalam sistem yang akan bertindak juga sebagai kalibrasi panjang
gelombang internal. Garis cahaya yang berasal dari dua lensa akan dikumpulkan
http://www.thermo.com.cn/Resources/200802/productPDF_21615.pdfhttp://www.thermo.com.cn/Resources/200802/productPDF_21615.pdfhttp://www.thermo.com.cn/Resources/200802/productPDF_21615.pdfhttp://www.thermo.com.cn/Resources/200802/productPDF_21615.pdf -
7/24/2019 Laporan Kimia Analitik Pemicu 2
21/27
MAKALAH KIMIA ANALITIKSPEKTROSKOPI ATOMIK DAN MOLEKULAR 21
Kelompok 6
kembali pada beamsplitter. Garis cahaya yang berasal dari lensa yang bergerak
mempunyai panjang yang berbeda dengan garis cahaya dari cermin yang tetap. Proses
pengumpulan gelombang pada beamsplitterbersifat konstruktif dan tidak konstruktif.
Hal ini menyebabkan adanya pola interferensi. Pola ini disebut interferogram.
Kemudian interferogram akan bergerak menuju sampel dimana energi akan diserap dan
ditransmisikan. Energi yang ditransmisikan akan mencapai detektor dan akan membaca
panjang gelombang dalam kisaran inframerah secara bersamaan.
Untuk mendapatkan spektrum inframerah, sinyal detektor dikirim ke komputer
dan melakukan perhitungan algoritma yang disebut fourier transformuntuk mengubah
interferogram menjadi spektrum tunggal garis cahaya.
Dari hasil pengamatan yang didapat melalui grafik analisis inframerah, dapat
dilihat contoh dari kurva hasil pengamatan.
Gambar 5. Hasil analisis spektroskopi inframerah (Infrared spectrum propan-1-ol)
(Sumber : www.chem-is-try.org)Kurva spektrum ini menggambarkan apa saja kandungan benda yang telah
dianalisis. Cara membaca hasil dari analisis spektroskopi inframerah adalah sebagai
berikut:
1. Tentukan sumbu X dan Y-sumbu dari spektrum. X-sumbu dari spektrum IR diberi
label sebagai "bilangan gelombang" dan jumlahnya berkisar dari 400 di paling
kanan untuk 4.000 di paling kiri. X-sumbu menyediakan nomor penyerapan.
Sumbu Y diberi label sebagai "transmitansi Persen" dan jumlahnya berkisar dari 0
pada bagian bawah dan 100 di atas.
2. Tentukan karakteristik puncak dalam spektrum IR. Semua spektrum inframerah
mengandung banyak puncak. Selanjutnya melihat data daerah gugus fungsi yang
diperlukan untuk membaca spektrum.
-
7/24/2019 Laporan Kimia Analitik Pemicu 2
22/27
MAKALAH KIMIA ANALITIKSPEKTROSKOPI ATOMIK DAN MOLEKULAR 22
Kelompok 6
3. Tentukan daerah spektrum di mana puncak karakteristik ada. Spektrum IR dapat
dipisahkan menjadi empat wilayah. Rentang wilayah pertama dari 4.000 ke 2.500.
Rentang wilayah kedua dari 2.500 sampai 2.000. Ketiga wilayah berkisar dari
2.000 sampai 1.500. Rentang wilayah keempat dari 1.500 ke 400.
4. Tentukan kelompok fungsional diserap di wilayah pertama. Jika spektrum
memiliki karakteristik puncak di kisaran 4.000 hingga 2.500, puncak sesuai dengan
penyerapan yang disebabkan oleh NH, CH dan obligasi OH tunggal.
5.
Tentukan kelompok fungsional diserap di wilayah kedua. Jika spektrum memiliki
karakteristik puncak di kisaran 2.500 hingga 2.000, puncak sesuai dengan
penyerapan yang disebabkan oleh ikatan rangkap tiga.
6.
Tentukan kelompok fungsional diserap di wilayah ketiga. Jika spektrum memilikikarakteristik puncak di kisaran 2.000 sampai 1.500, puncak sesuai dengan
penyerapan yang disebabkan oleh ikatan rangkap seperti C = O, C = N dan C = C.
7. Bandingkan puncak di wilayah keempat ke puncak di wilayah keempat spektrum
IR lain. Yang keempat dikenal sebagai daerah sidik jari dari spektrum IR dan
mengandung sejumlah besar puncak serapan yang account untuk berbagai macam
ikatan tunggal. Jika semua puncak dalam spektrum IR, termasuk yang di wilayah
keempat, adalah identik dengan puncak spektrum lain, maka Anda dapat yakin
bahwa dua senyawa adalah identik.
Nomor 5
Bagaimana anda menentukan komposisi utama minyak bumi dan gugus-gugus
fungsinya menggunakan metode yang dipi li h tersebut?
Minyak bumi yang baru diambil dari sumur pengeboran berbentuk seperti
lumpur yang berwarna hitam pekat dan disebut dengan minyak mentah (crude oil).
Setelah dianalisis ternyata dalam minyak bumi terdiri dari bermacam-macam senyawa
seperti hidrokarbon dan senyawa non hidrokarbon. Namun, mayoritas kandungan
minyak bumi adalah senyawa hidrokarbon. Komposisi minyak bumi adalah sebagai
berikut:
1. Senyawa Hidrokarbon
a. Parafin
-
7/24/2019 Laporan Kimia Analitik Pemicu 2
23/27
MAKALAH KIMIA ANALITIKSPEKTROSKOPI ATOMIK DAN MOLEKULAR 23
Kelompok 6
Parafin adalah kelompok senyawa hidrokarbon jenuh berantai lurus atau
dikenal dengan nama alkana (CnH2n+2). Di dalam minyak bumi mentah, kadar
senyawa isoparafin (isoalkana) biasanya lebih kecil daripada n-parafin (n-
alkana). Contohnya adalah metana (CH4), etana (C2H6), n-butana (C4H10),
isobutana (2-metil propana, C4H10), isopentana (2-metilbutana, C5H12), dan
isooktana (2,2,4-trimetil pentana, C8H18).
b. Olefin
Olefin adalah kelompok senyawa hidrokarbon tidak jenuh atau dikenal
dengan alkena (CnH2n). Contohnya etilena (C2H4), propena (C3H6), dan butena
(C4H8).
c.Naften
Naften adalah senyawa hidrokarbon jenuh yang membentuk struktur
cincin (sikloalkana) dengan rumus molekul CnH2n. Senyawa-senyawa
kelompok naften yang banyak ditemukan adalah senyawa yang struktur
cincinnya tersusun dari 5 atau 6 atom karbon. Contohnya adalah siklopentana
(C5H10) dan sikloheksana (C6H12).
d. Aromatik
Aromatik adalah hidrokarbon tak jenuh yang berintikan atom-atom
karbon yang membentuk cincin benzena (C6H6). Contohnya benzena (C6H6),
metilbenzena (C7H8), dan naftalena (C10H8). Senyawa aromatik hanya terdapat
dalam jumlah kecil, tetapi sangat diperlukan dalam bensin karena stabilitas
penyimpanannya baik, memiliki harga anti knock yang tinggi, dan
kegunaannya sebagai bahan bakar.
2. Senyawa non Hidrokarbon
a.
Belerang (Sulfur)
Belerang terdapat dalam minyak bumi dalam bentuk hidrogen sulfida
(H2S), belerang bebas (S), merkaptan (R-SH, dengan R=gugus alkil), sulfida
(R-S-R), disulfida (R-S-S-R) dan tiofen (sulfida siklik). Keberadaan sulfur
dalam minyak bumi menimbulkan kerugian. contohnya keberadaan sulfur
dalam gasoline dapat menyebabkan korosi (khususnya dalam keadaan dingin
atau berair), karena terbentuknya asam yang dihasilkan dari oksida sulfur
(sebagai hasil pembakaran gasoline) dan air.
-
7/24/2019 Laporan Kimia Analitik Pemicu 2
24/27
MAKALAH KIMIA ANALITIKSPEKTROSKOPI ATOMIK DAN MOLEKULAR 24
Kelompok 6
b.Nitrogen
Umumnya kandungan nitrogen dalam minyak bumi sangat rendah, yaitu
0,1-0,9 %. Kandungan nitrogen tertinggi terdapat pada tipe Asphalitik.
Nitrogen mempunyai sifat racun terhadap katalis dan dapat membentuk getah pada
fuel oil. Kandungan nitrogen terbanyak terdapat pada fraksi titik didih tinggi.
c.
Oksigen
Kandungan total oksigen dalam minyak bumi adalah kurang dari 2 % dan
menaik dengan naiknya titik didih fraksi. Oksigen dalam minyak bumi berada
dalam bentuk ikatan sebagai asam karboksilat, keton, ester, eter, anhidrida,
senyawa monosiklo/disiklo dan phenol. Oksigen sebagai asam karboksilat
berupa asam Naphthenat (asam alisiklik) dan asam alifatik.
d.
Organo metalik
Logam-logam seperti besi, tembaga, terutama nikel dan vanadium pada
proses catalytic cracking mempengaruhi aktifitas katalis, sebab dapat
menurunkan produk gasoline, menghasilkan banyak gas dan pembentukan
coke.
Dibawah ini adalah salah satu contoh hasil analisis kandungan minyak bumi
menggunakan spektroskopi inframerah:
Gambar 6. Hasil analisis minyak bumi dengan spektroskopi inframerah
(Sumber:persembahanku.files.wordpress.com, 2006)
Pembacaan spektrum diatas dibagi dalam 4 rentang yaitu 2500-4000, 2000-
2500, 1500-2000, dan 400-1500. Rentang keempat (400-1500) biasanya menunjukkan
-
7/24/2019 Laporan Kimia Analitik Pemicu 2
25/27
MAKALAH KIMIA ANALITIKSPEKTROSKOPI ATOMIK DAN MOLEKULAR 25
Kelompok 6
daerah fingerprint minyak bumi, karena tiap minyak bumi dari daerah yang berbeda
tetap memiliki perbedaan walaupun komponen utamanya sama. Hal inilah yang
disebut dengan fingerprint minyak bumi. Perbandingan spektrum minyak bumi dari
berbagai daerah terdapat di lampiran.
Spektrum yang paling menonjol ke bawah berada pada rentang 1300-1500, hal
ini menunjukkan bahwa komponen utama minyak bumi adalah gugus fungsi C-H
(alkana). Sedangkan rentang 400-1300 merupakan gugus fungsi khusus pada minyak
bumi (finger print) yang berasal dari Sembilang. Berikut adalah tabel gugus fungsi
dan spektrum.
Gambar 7. Tabel frekuensi dan jenis vibrasi karakteristik dasar dari gugus fungsi hidrokarbon jenuh
(Sumber:persembahanku.files.wordpress.com, 2007)
-
7/24/2019 Laporan Kimia Analitik Pemicu 2
26/27
MAKALAH KIMIA ANALITIKSPEKTROSKOPI ATOMIK DAN MOLEKULAR 26
Kelompok 6
BAB III
PENUTUP
3.1.Kesimpulan
3.1.1. Kesimpulan Topik 1 (Spektroskopi Atomik)
Limbah logam berat memiliki dampak buruk yang berbahaya bagi lingkungan
dan kesehatan manusia. Dampak tersebut antara lain meracuni biota perairan dan
merusak ekosistem perairan untuk lingkungan, sedangkan untuk kesehatan manusia
antara lain gangguan syaraf dan penyakit kronis. Untuk menanggulangi limbah
tersebut, diperlukan metode analisis yang akurat dan praktis agar dapat mengetahui
kandungan limbah tersebut dalam air danau yang tercemar. Metode AAS (Atomic
Absorption Spectroscopy) menggunakan prinsip dasar hukum Beer-Lambert yang
menggambarkan hubungan absorbansi dengan konsentrasi. Keunggulan metode AAS
dibandingkan dengan spektrofotometer biasa adalah hasil yang spesifik, batas deteksi
yang rendah; dapat menganalisis banyak unsur sekaligus; pengukuran dapat dilakukan
langsung; waktu analisis cepat; cukup ekonomis; dan batas kadar penentuan. Hal-hal
tersebut menunjukkan bahwa metode yang paling tepat untuk menganalisis kandungan
limbah logam berat pada air danau yang tercemar.
3.1.2. Kesimpulan Topik 2 (Spektroskopi Molekuler)
Kebocoran minyak mentah di laut memiliki dampak yang buruk bagi
lingkungan dan masyarakat sekitar. Dampak tumpahan minyak terhadap lingkungan
antara lain kematian biota laut akibat keracunan dan kerusakan ekosistem secara
keseluruhan di daerah tumpahan. Dampak tumpahan minyak terhadap masyarakat
sekitar antara lain keracunan dan kehilangan mata pencaharian (akibat kerusakan
lokasi penangkapan ikan). Untuk menentukan cara yang tepat dalam menanggulangi
tumpahan minyak tersebut perlu diketahui kandungan dari minyak mentah tersebut.
Metode yang digunakan untuk menganalisis kandungan minyak mentah tersebut
adalah metode Fourier Transform InfraRed (FTIR) Spectroscopy.Metode ini dipilih
karena mudah dilakukan, peralatannya sederhana, hanya memerlukan waktu singkat,
membutuhkan sampel dalam jumlah kecil dan memiliki ketepatan yang tinggi.
-
7/24/2019 Laporan Kimia Analitik Pemicu 2
27/27
MAKALAH KIMIA ANALITIKSPEKTROSKOPI ATOMIK DAN MOLEKULAR 27
Kelompok 6
DAFTAR PUSTAKA
Andor. 2015. Atomic Spectroscopy - Absorption, Emission & Fluorescence Techniques.
[ONLINE] Dapat diakses pada: http://www.andor.com/learning-academy/atomic-
spectroscopy-atomic-absorption,-emission-and-fluorescence-techniques. [Diakses
22 October 2015 10:28].Anonim. 2015. Pengaruh Pencemaran Air Oleh Logam Berat Terhadap Manusia.
[ONLINE] Dapat diakses pada: http://www.bppp-
tegal.com/web/index.php/artikel/99-artikel/artikel-konservasi/104-pengaruh-
pencemaran-air-oleh-logam-berat-terhadap-manusia. [Diakses 23 Oktober 2015].
Anonim. FT-IR Instrument. [ONLINE] Dapat diakses pada: www.thermo.com.cn/
[Diakses 1 November 2015]
Anshori, Jamaludin Al. (2005). Materi Ajar : SPEKTROMETRI SERAPAN ATOM.
(Dipetik: 24 Oktober 2015) dari http://pustaka.unpad.ac.id/wcontent/uploads/2009/
12/spektrometri_serapan_atom.pdf
Aurora Company. (-). Atomic Absorption Spectroscopy. (Dipetik: 24 Oktober 2015) dari
Aurora: http://www.aurorabiomed.com/atomic-absorption-spectroscopy/Day, R. A. and A. L. Underwood. 2002. Analisis Kimia Kuantitatif. Edisi Keenam.
Jakarta: Erlangga.
Kenkel, John. 2003. Analytical Chemistry for Technicians. Edisi Ketiga. Amerika Serikat:
CRC Press LLC.
Parman, Arpan. Spectroscopy Instrument [ONLINE] Dapat diakses pada:
http://www.authorstream.com/Presentation/parmar.arpan-76792-infrared-
spectroscopy-instruments-final-ir-sem-education-ppt-powerpoint/ [Diakses 1
November 2015]
Perkin Elmer Inc. 2008. Atomic Spectroscopy - A Guide to Selecting the Appropriate
Technique and System. [ONLINE] Dapat diakses pada:
http://www.perkinelmer.com/PDFs/downloads/BRO_WorldLeaderAAICPMSICPMS.pdf.
[Diakses 22 October 2015 10:35].
Skoog, A Douglas, dkk. 2014.Fundamentals of Analytical Chemistry. Edisi
Kesembilan. Bolent. Amerika Serikat: Thomson Brooks & Cole.
Sunu, Pramudya. 2001. Melindungi Lingkungan Dengan Menerapkan ISO 14000. Jakarta:
Gramedia Widiasarana Indonesia.
Supriharyono. 2002. Pelestarian dan Pengelolaan Sumber Daya Alam di Wilayah Pesisir
Tropis. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama.
Wardhana, Wisnu Arya. 1995. Dampak Pencemaran Lingkungan. Yogyakarta: Andi Offset