makalah kelompok pemicu 3: kimia analitik 2011

Upload: rizqi-pandu-sudarmawan

Post on 10-Feb-2018

266 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 3: Kimia Analitik 2011

    1/22

    Spektr oskopi Atomik

    Makalah Kimia Analitik 1

    MAKALAH KIMIA ANALITIK

    SPEKTROSKOPI ATOMIK

    KELOMPOK 4

    Nathanael Sandy (1006773300)

    Nur Anis Hidayah (1006660610)

    Rizqi Pandu Sudarmawan (0906557045)

    DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

    FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA

    DEPOK

    2011

  • 7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 3: Kimia Analitik 2011

    2/22

    Spektr oskopi Atomik

    Makalah Kimia Analitik 2

    KATA PENGANTAR

    Puji syukur atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena limpahan karunia dari-

    Nya penulis dapat menyelesaikan makalah yang berjudul Spektroskopi Atomik.

    Ucapan terimakasih kepada segala pihak yang berpartisipasi atas penyelesaian makalah

    ini, kepada Ibu Dianursanti S.T., M.T sebagai pembimbing utama mata kuliah Kimia

    Analitik, beserta para asisten yang telah membimbing dalam penyelesaian makalah ini.

    Tidak lupa kami mengucapkan terima kasih untuk semua anggota kelompok yang telah

    berkontribusi penuh dalam penyelesaian makalah ini.

    Makalah yang berjudul Spektroskopi Atomik ini dibuat untuk memenuhi

    tugas mata kuliah kimia analitik yang diberikan oleh dosen kami Ibu Dianursanti S.T.,

    M.T, dalam rangka untuk membantu kami dalam memahami materi spektroskopi

    atomik. Adapun materi yang disampaikan berupa pendahuluan, yang memuat tentang

    latar belakang dan tujuan pembelajaran, daftar isi, jawaban pemicu, kesimpulan, serta

    daftar pustaka, yang berisi tentang berbagai referensi yang kelompok kami gunakan

    dalam penyusunan makalah ini.

    Kami menyadari adanya ketidaksempurnaan dalam penyusunan makalah

    kami, oleh karena itu atas segala kekurangannya kami mohon maaf. Semoga makalah

    ini dapat bermanfaat bagi siapapun yang menggunakannya. Terimakasih atas

    perhatiannya.

    Depok, November 2011

    Penulis

  • 7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 3: Kimia Analitik 2011

    3/22

    Spektr oskopi Atomik

    Makalah Kimia Analitik 3

    DAFTAR ISI

    Halaman Judul ................................................................................................................... i

    Kata Pengantar .................................................................................................................. ii

    Daftar Isi .......................................................................................................................... iii

    Peta Konsep ..................................................................................................................... iv

    Bab I. Pendahuluan .........................................................................................................1

    A. Latar Belakang ................................................................................................. 1B. Definisi Masalah .............................................................................................. 2C. Tujuan Pembelajaran ....................................................................................... 2D. Metode Pembelajaran ...................................................................................... 2

    Bab II. Isi ..........................................................................................................................3

    A. Tugas I ............................................................................................................. 3B. Tugas II................................................................................................................... 14

    Bab III. Penutup ............................................................................................................ 18

    Kesimpulan .......................................................................................................... 18

    Daftar Pustaka ............................................................................................................... 19

  • 7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 3: Kimia Analitik 2011

    4/22

    Spektr oskopi Atomik

    Makalah Kimia Analitik 4

    BAB I

    PENDAHULUAN

    I. LATAR BELAKANGPencemaran air sungai sekarang ini sudah dalam taraf yang cukup parah.

    Pencemaran tak hanya dari limbah rumah tangga namun juga dari limbah

    industri. Pencemaran limbah industri ini akan sangat berbahaya bagi manusia

    apabila tidak diberi penanganan yang tepat. Oleh karenanya, pada pemicu ketiga

    kimia analitik ini dibahas mengenai pencemaran logam berat pada air sungai.

    Pada makalah ini akan dibahas mengenai bahaya limbah logam berat dan

    bagaimana cara mendeteksi adanya limbah logam berat di air sungai dengan

    menggunakan teknik spektroskopi atomik.

    Spektroskopi adalah studi tentang analisis cahaya sebagai fungsi dari

    panjang gelombang. Absorbsi pada spektroskopi dibagi menjadi tiga, yaitu

    absorvsi spektrum, absorbsi atomik, dan absorbsi molekuler. Pada absorbsi

    spektrum dibagi menjadi dua yaitu spektrum kontinu dan spektrum diskret.

    Selain spektrum terdapat pula absorbsi molekuler dan atomik yang

    menggunakan teknik spektroskopi molekuler dan spektroskopi atomik.

    Spektroskopi molekuler adalah teknik spektroskopi yang digunakan

    untuk mengidentifikasi senyawa organik dan anorganik dalam spesi molekuler.

    Spektroskopi molekuler berdasarkan atas radiasi ultraviolet, sinar tampak, dan

    inframerah. Teknik ini banyak digunakan untuk identifikasi dari banyak spesi

    organik, anorganik, maupun biokimia.

    Spektroskopi atomik merupakan teknik yang digunakan untukmengidentifikasi unsur organik dan anorganik dalam spesi atom. Sensitivitas

    dari metode atomik ini biasanya mencapai bagian per-juta sampai bagian per-

    milyar jangkauan. Nilai tambah dari metode ini adalah kecepatan, kemudahan,

    selektivitas yang tinggi, dan biaya peralatan yang murah. Teknik analisis

    spektroskopi atomik dibagi menjadi 3 jenis, yaitu Atomic Absorption

    Spectroscopy (AAS), Atomic Emission Spectroscopy (AES) dan Atomic

    Fluorescence Spectroscopy (AFS).

  • 7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 3: Kimia Analitik 2011

    5/22

    Spektr oskopi Atomik

    Makalah Kimia Analitik 5

    II. DEFINISI MASALAHPada pemicu ketiga ini masalah yang dibahas adalah bahaya pencemaran

    air sungai oleh limbah logam berat industri dan cara mendeteksi kandungan

    logam berat dalam air sungai dengan menggunakan teknik spektroskopi atomik.

    III. TUJUAN PEMBELAJARANTujuan dari pembelajaran pemicu ketiga mengenai spektroskopi atomik

    yaitu:

    a. Memahami definisi spektroskopi dan konsepnya secara umum.b. Mengetahui dan memahami perbedaan spektroskopi atomik dan molekuler.c. Menjelaskan dan memahami dasar-dasar teoritis dalam analisis spektroskopi

    atomik dan metoda analisis yang sering digunakan serta instrumen yang

    digunakan.

    d. Mengidentifikasi masalah, menerapkan prinsip dasar spektroskopi atomikserta menyelesaikan masalah yang berkaitan dengan spektroskopi atomik.

    IV. METODE PEMBELAJARANMetode pembelajaran yang diterapkan pada mata kuliah kimia analitik

    adalah Problem Based Learning atau PBL. Dalam metode pembelajaran ini

    mahasiswa diberikan masalah yang harus diselesaikan secara berkelompok

    dengan dosen sebagai fasilitator. Melalui metode pembelajaran ini, mahasiswa

    bekerja dalam kelompok dan membina kerjasama yang baik untuk dapat

    menyelesaikan masalah di setiap pemicu dan saling bertukar pendapat dan

    wawasan untuk memperdalam pengetahuan mngenai materi yangs edang

    dibahas sehingga waktu pembelajaran dapat dipergunakan secara efektif.

  • 7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 3: Kimia Analitik 2011

    6/22

    Spektr oskopi Atomik

    Makalah Kimia Analitik 6

    BAB II

    ISI

    A. TUGAS I1. Bagaimana anda menjelaskan bahaya limbah logam berat terhadap

    kesehatan manusia dan lingkungan?

    Jawaban:

    Logam berat termasuk bahan berbahaya dan beracun yang biasanya

    dihasilkan oleh industri berupa limbah. Logam berat yang lazim terdapat dalam

    limbah industri adalah logam timbal (Pb), merkuri (Hg), kadnium (Cd),

    arsenicum (As), chromium (Cr), tembaga (Cu), dan besi (Fe).

    Senyawa Pb dapat masuk kedalam tubuh manusia dengan cara melalui

    saluran pernafasan, saluran pencernaan makanan maupun kontak langsung

    dengan kulit. Keracunan Pb yang akut dapat menimbulkan gangguan fisiologis

    dan efek keracunan yang kronis pada anak yang sedang mengalamai tumbuh

    kembang akan menyebabkan gangguan pertumbuhan fisik dan mental.

    Sedangkan paparan logam berat Hg terutama methyl mercury dapat

    meningkatkan kelainan janin dan kematian waktu lahir serta dapat

    menyebabkan Fetal MinamataDisease. Selain itu juga dapat menyebabkan

    kerusakan otak, kerusakan syaraf motorik, cerebral palsy, dan retardasi

    mental.

    Sementara itu, kadnium terutama dalam bentuk oksida adalah logam

    yang toksisitasnya tinggi. Gejala umum keracunan Cd adalah sakit di dada,sesak nafas, dan batuk-batuk. Terpapar akut oleh kadnium (Cd) menyebabkan

    gejala nausea, muntah, diare, kram, otot, anemia, dermatitis, pertumbuhan

    lambat, kerusakan ginjal dan hati, gangguan kardiovaskuler, empisema dan

    degenerasi testicular (Ragan & Mast, 1990). Perkiraan dosis mematikan ( lethal

    dose) akut adalah sekitar 500 mg/kg untuk dewasa dan efek dosis akan nampak

    jika terabsorbsi 0,043 mg/kg per hari (Ware, 1989).

  • 7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 3: Kimia Analitik 2011

    7/22

    Spektr oskopi Atomik

    Makalah Kimia Analitik 7

    Intoksikasi tubuh manusia terhadap arsenik (As), dapat berakibat buruk

    terhadap mata, kulit, darah, dan liver. Efek Arsenik terhadap mata adalah

    gangguan penglihatan dan kontraksi mata pada bagian perifer sehingga

    mengganggu daya pandang (visual fields) mata. Pada kulit menyebabkan

    berwarna gelap (hiperpigmentasi), penebalan kulit (hiperkeratosis), timbul

    seperti bubul (clavus), infeksi kulit (dermatitis) dan mempunyai efek pencetus

    kanker (carcinogenic). Pada darah, menyebabkan kegagalan fungsi sungsum

    tulang dan terjadinya pancytopenia (yaitu menurunnya jumlah sel darah

    perifer). Pada liver, mempunyai efek yang signifikan pada paparan yang cukup

    lama (paparan kronis), berupa meningkatnya aktifitas enzim pada liver (enzim

    SGOT, SGPT, gamma GT), ichterus (penyakit kuning), liver cirrhosis (jaringan

    hati berubah menjadi jaringan ikat dan ascites (tertimbunnya cairan dalam

    ruang perut).

    Keracunan tubuh manusia terhadap chromium (Cr), dapat berakibat

    buruk terhadap saluran pernafasan, kulit, pembuluh darah dan ginjal. Efek

    chromium (Cr) terhadap sistem saluran pernafasan, berupa anker paru dan

    ulkus kronis/ perforasi pada septum nasal. Pada kulit, berupa ulkus kronis pada

    permukaan kulit. Pada pembuluh darah, berupa penebalan oleh plag pada

    pembuluh aorta (Atherosclerotic aortic plaque). Sedangkan pada ginjal,

    kelainan berupa nekrosis tubulus ginjal.

    Tembaga yang tidak berikatan dengan protein di dalam tubuh akan

    menjadi racun (keracunan) serta dapat menghambat pembentukkan urin dan

    gangguan ginjal. Selain itu juga dapat menyebabkan gangguan hati, karena hati

    tidak dapat mengeluarkan Cu ke dalam darah dan empedu sehingga Cu akan

    menumpuk di hati.Keracunan Fe dapat menyebabkan permeabilitis dinding pembuluh

    darah kapiler meningkat sehingga plasma darah merembes keluar. Akibatnya

    volume darah menurun dan hipoksia jaringan menyebabkan asidosis.

    Kadar logam berat yang berada di atas ambang batas di lingkungan,

    misal di perairan akan menyebabakan kerusakan ekosistem perairan tersebut

    serta kematian biota-biota yang terdapat pada perairan tersebut. Selain itu isu-

    isu lingkungan yang terjadi akibat pencemaran logam berat antara lain adalah

  • 7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 3: Kimia Analitik 2011

    8/22

    Spektr oskopi Atomik

    Makalah Kimia Analitik 8

    perubahan landskap tanah sekitar tempat pembuangan limbah, emisi udara,

    kebisingan, perubahan iklim akibat konsumsi energi berlebih dan radiasi.

    Kesuburan tanah pun dapat terganggu,serta dapat mempengaruhi produktivitas

    dan kualitas pangan di suatu lokasi yang tercemar. Lebih lanjut, dapat

    mempengaruhi kesehatan ternak.

    2. Karena ada tahu peraturab tentang limbah cair yang ditetapkan olehBAPEDAL / KLH, bagaimana anda meyakinkan pimpinan pabrik bahwa

    mereka perlu melakukan pengolahan limbah logam beratnya?

    Jawaban:

    Hal-hal yang akan dilakukan untuk meyakinkan pimpinan pabrik bahwa

    mereka perlu melakukan pengolahan limbah logam beratnya adalah:

    1. Meneliti apakah limbah yang dihasilkan oleh pabrik pelapisan logam tersebut

    telah melewati baku mutu limbah cair yang sudah ditetapkan bagi kegiatan

    industri pelapisan logam.(KEP-51/MENLH/10/1995 lampiran A.II dan B.II)

    2. Memberikan penjelasan kepada pemimpin pabrik dalam rangka

    melaksanakan pembangunan industri berwawasan lingkungan, maka wajib

    dilakukan upaya pencegahan dan penanggulangan pencemaran terhadap

    lingkungan hidup akibat kegiatan usaha industri.

    3. Memberikan penjelasan tentang pentingnya lingkungan hidup sebagai

    penyangga kehidupan dan memberi manfaat yang besar bagi kesejahteraan

    masyarakat.

    4. Menjelaskan peraturan pemerintah yang telah ditetapkan tentang baku mutu

    limbah cair bagi kegiatan industri. (KEP-51/MENLH/10/1995)5. Menjelaskan tindak pidana yang dapat mengancam pimpinan pabrik (Bab IX

    UUPLH pasal 41 sampai dengan pasal 48) dan juga penarikan izin melakukan

    usaha jika melanggar peraturan yang telah ditetapkan (pasal 27 UUPLH).

    Batas kadar aman kandungan logam berat merupakan batas yang telah

    ditetapkan oleh Kementerian Lingkungan Hidup dan telah tercantum di KEP-

    51/MENLH/10/1995. Oleh karena itu, peraturan ini wajib dipatuhi. Agar limbah

    logam berat yang dihasilkan oleh pabrik pelapisan logam ini kurang dari baku

  • 7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 3: Kimia Analitik 2011

    9/22

    Spektr oskopi Atomik

    Makalah Kimia Analitik 9

    mutu yang telah ditetapkan maka perlu dilakukan pengolahan limbah. Untuk

    meminimalisasi limbah pelapisan logam, kita dapat melakukan pemanfaatan

    kembali limbah pelapisan logam, diantaranya:

    a. Pengendapan

    b. Reverse osmosis

    c. Elektrodialisis

    d. Ultrafiltrasi

    e. Resin penukar ion

    f. Penggunaan mikroorganisme

    Berikut merupakan beberapa parameter pencemar dan pilihan peralatan

    dalam pengolahan limbah:

    Tabel.1 Parameter Pencemar dan Pilihan Metode Peralatan

    No Parameter Pencemar Pilihan Metode Peralatan

    1. Suspensi solid

    Sedimentation, clarification, floatation,

    coagulation, flocculation, filtration,

    microscreening.

    2. Minyak dan lemakCraultyseparation, skimming, dissolved

    air flotation, absorption filtration.

    3.Bahan-bahan

    anorganik

    Aeration & sedimentation, coagulation &

    sedimentation, ion exchange, softening

    dan filtration

    4. Copper (Tembaga)Coagulation & precipitation, ion

    exchange

    5. KromiumReduction & precipitation, ion exchange,

    chemical precipitation

    6. Fosfor Ion exchange, chemical precipitation

    7. Seng Ion exchange, chemical precipitation

    8. Total dissolved solidReverse osmosis, ion exchange,

    evaporation, electrodialisis distillation

  • 7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 3: Kimia Analitik 2011

    10/22

    Spektr oskopi Atomik

    Makalah Kimia Analitik 10

    9. SludgeFlotation, thickening, evaporation

    coagulation, centrifugation, land fill

    (sumber: http://www.thebritishmuseum.ac.uk/science/techniques/sr-techaas.html)

    3. Bila anda juga harus membuat laporan kerja praktek, bagaimana andamenjelaskan tentang proses pelapisan logam di pabrik tersebut, sehingga

    dihasilkan logam berat dalam cairan limbahnya.

    Jawaban:

    Electroplating adalah proses pelapisan yang mengunakan arus listrik

    untuk mereduksi kation pada material yang diinginkan dari suatu larutan

    kemudian melapisi suatu objek yang konduktif dengan lapisan tipis dari material

    tersebut, diantaranya adalah logam. Tujuan electroplating adalah untuk

    memberikan sifat-sifat tertentu (seperti tahan air, tahan gores, perlindungan

    karat, pelicin, dan tujuan estetika) pada sebuah permukaan yang tidak atau

    kurang memiliki sifat-sifat tersebut.

    Proses yang digunakan dalam electroplating disebut electrodeposition

    yang analog dengan sel elektrolisis. Bagian yang akan dilapisi bertindak sebagaikatoda. Katoda dan anoda dicelupkan ke dalam larutan elektrolit yang

    mengandung satu atau lebih garam logam ataupun ion-ion lain yang dapat

    menghantarkan listrik. Arus DC akan dialirkan menuju anoda, mengoksidasi

    molekul logam yang kemudian larut dalam larutan. Pada katoda, ion logam

    terlarut dalam larutan elektrolit akan tereduksi pada pertemuan larutan dengan

    katoda, ion tersebut akan melapisi katoda.

    a. Mekanisme ElectroplatingAnoda dan katoda dalam sel electroplating disambungkan pada

    sebuah sumber listrik DC eksternal, seperti baterai atau yang lebih umum

    digunakan adalah rectifier. Anoda dihubungkan ke terminal positif

    sumber listrik, sedangkan katoda dihubungkan ke terminal negatif. Proses

    electroplatingpada elektrolit jenis tertentu mungkin membutuhkan suhu

    tinggi, sedangkan pada jenis yang lain justru harus pada suhu rendah.

    Oleh karena itu dibutuhkan pemanasan atau pendinginan elektrolit. Untuk

  • 7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 3: Kimia Analitik 2011

    11/22

    Spektr oskopi Atomik

    Makalah Kimia Analitik 11

    pemanasan elektrolit biasanya digunakan pemanas celup (immersion

    heater) yang dapat diatur suhunya. Sedangkan untuk pendinginan

    elektrolit digunakan pipa-pipa pendingin. Cairan elektrolit diisap sehingga

    mengalir dalam pipa-pipa yang dicelup air atau didinginkan oleh udara.

    b. PenyaringanPada saat pencampuran bahan kimia untuk membuat elektrolit,

    mungkin saja masih ada sisa bahan kimia yang tidak larut dan mengendap

    atau mengapung dalam cairan elektrolit. Oleh karena itu, sebelum

    maupun selama proses electroplating seringkali harus dilaksanakan

    penyaringan. Penyaringan pada tahap pertama (sebelum proses pelapisan)

    dilakukan dengan 2 macam prosedur, yaitu penyaringan dengan kain

    penyaring, penyaringan dengan mesin penyaring.

    Cara pertama dilakukan untuk proses pelapisan pada tangki kecil.

    Adapun prosedurnya sebagai berikut : pencampuran bahan kimia

    dilakukan di tangki lain kemudian elektrolit yang sudah jadi dituang ke

    tangki elektrolit utama melalui kain penyaring.

    Sedangkan cara kedua dilakukan untuk proses pelapisan pada

    tangki besar. Prosedurnya adalah mencampurkan bahan kimia langsung

    pada tangki elektrolit utama. Setelah itu selang-selang pengisap

    dimasukkan ke dalam larutan. Kemudian mesin penyaring dioperasikan

    selama kurang lebih setengah jam, sambil dilakukan pengadukan pada

    larutan elektrolit.

    c. PengadukanPada saat proses pelapisan logam berlangsung maka akan timbul

    gelembung-gelembung gas hidrogen (H2). Selain itu juga akan timbulkotoran-kotoran akibat proses. Gas hidrogen dan kotoran yang timbul dapat

    mengganggu proses pelapisan, seperti menyebabkan lubang-lubang kecil

    berupa titik-titik hitam atau buram pada permukaan hasil pelapisan. Hal ini

    sering disebut pitting.Pitting juga menyebabkan kerapuhan hasil

    pelapisan. Sifat rapuh ini akan nampak bila benda kerja dibengkokan, maka

    logam pelapis menjadi patah atau retak. Kadang juga kotoran akan

    menempel pada benda yang dilapis, sehingga permukaannya menjadi jelek

    http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/hidrogen/http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/hidrogen/
  • 7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 3: Kimia Analitik 2011

    12/22

    Spektr oskopi Atomik

    Makalah Kimia Analitik 12

    dan berlapis.

    Untuk mengatasi masalah-masalah tersebut maka selama proses

    pelapisan harus dilakukan pengadukan. Dengan adanya pengadukan maka

    gas hidrogen maupun kotoran tidak akan menempel pada permukaan benda

    yang dilapis.Pengadukan yang dilakukan terhadap eletrolit dikategorikan ke

    dalam 3 jenis menurut caranya, yaitu : pengadukan mekanik, pengadukan

    dengan udara, dan pengadukkan katoda.

    Gambar 1. Skema Proses Elektroplating

    (Sumber:http://www.britannica.com/EBchecked/media/5348/Electroplating-circuit)

    d. Limbah Cair Proses ElectroplatingLimbah industri elektroplating berasal dari bahan-bahan kimia yang

    digunakan dan hasil dari proses pelapisan. Bahan-bahan kimia yang

    digunakan adalah bahan beracun sehingga limbah yang dihasilkan berbahaya

    bagi kesehatan manusia baik yang terlibat langsung dengan kegiatan industri

    maupun yang di sekitar perusahaan. Jenis-jenis limbah tersebut antara lain:

    limbah asam, limbah basa, limbah garam dan senyawa lainnya. Limbah cair

    industri pelapisan logam bersumber dari larutan di dalam bejana atau air

    bilasan yang agak encer dan mengandung 5 mg/L 50 mg/L ion logam

    beracun. Larutan dalam bejana yang berkonsentrasi tinggi jarang dibuang,

    akan tetapi jika dibuang, dampak racunnya terhadap air penampung limbah

    mungkin besar. Pembuangan lemak dengan pelarut membuat pelarut itu

    sendiri menjadi limbah dan limbah di air bilasan. Kebanyakan pelarut itu

    berbahaya terhadap lingkungan karena mengandung: silene, tetrakloro-

    http://www.britannica.com/EBchecked/media/5348/Electroplating-circuithttp://www.britannica.com/EBchecked/media/5348/Electroplating-circuit
  • 7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 3: Kimia Analitik 2011

    13/22

    Spektr oskopi Atomik

    Makalah Kimia Analitik 13

    etilena, metilen klorida, aseton, keton, dan lain-lain. Larutan alkali pembersih

    mengandung padatan tersuspensi, lemak, sabun, dan tingkat pH-nya tinggi.

    Pengasaman menghasilkan pembuangan larutan asam secara berkala, dan air

    bilasan dengan pH rendah. Pelapisan, perendaman, dan pencelupan dalam

    sianida menghasilkan larutan yang mengandung sianida dan logam yang

    dilapisi. Air cucian lantai sering tercemar oleh percikan, tetesan dan

    tumpahan larutan pembersih, larutan pengupas, dan larutan pelapis.

    4. Bila anda diminta untuk memberikan informasi tentang AAS, bagaimanaanda menjelaskan prinsip penentuan konsentrasi logam dengan

    spektroskopi absorbsi atom?

    Jawaban:

    Spektroskopi absorpsi atom (AAS) adalah metoda spektroskopi yang

    mengukur energi radiasi oleh atom dalam keadaan dasar. Atom dari setiap unsur

    memiliki panjang gelombang yang berbeda-beda. Dalam metoda AAS ini,

    sampel diatomisasi, yaitu atom dikonversi ke atom kondisi dasarnya dalam

    bentuk gas dan seberkas sinar dari radiasi elektromagnetik yang dipancarkanatom yang tereksitasi dilewatkan melalui sampel yang diuapkan. Beberapa atom

    akan tereksitasi, tetapi masih ada sebagian dalam keadaan dasar. Atom yang

    masih dalam keadaan dasar akan menyerap radiasi dari sumber. Panjang

    gelombang dari radiasi sumber sama dengan yang diserap oleh atom yang

    menyala.

    Atomic Absorption Spectroscopy (AAS) memanfaatkan besarnya

    gelombang elektromagnetik yang diserap pada frekuensi tertentu oleh zat

    tertentu untuk bereksitasi. Gelombang elektromagnetik yang diserap dihasilkan

    oleh suatu sumber cahaya. AAS dapat menentukan lebih dari 67 jenis logam

    yang berbeda yang terkandung dalam suatu larutan. AAS sangat sensitif dan

    akurat karena dapat mengukur hingga bagian per milyar dari suatu berat (g dm-

    3). Cahaya dipancarkan melalui kumpulan atom. Jika panjang dari sinar

    sebanding memiliki nenrgi yang besarnya sebanding dengan perubahan energi

    dari dua tingkatan kulit atom, sebagian dari sinar akan diabsorpsi. Hubungan

  • 7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 3: Kimia Analitik 2011

    14/22

    Spektr oskopi Atomik

    Makalah Kimia Analitik 14

    antara konsentrasi atom, jarak dari sinar yang melalui kumpulan atom dan juga

    bagian sinar yang diabsorpsi dpat dilihat dari hukum Lambert-Beer.

    a. I nstrumen AASSetiap alat AAS terdiri atas komponen-komponen berikut:

    Sumber energi radiasi yang kontinyu dan meliputi daerah spektrum.

    Monokromator yang merupakan suatu alat untuk mengisolasi suatu

    berkas sempit dan panjang-panjang gelombang dari spektrum luas yang

    disiarkan sumber.

    Wadah untuk sampel

    Detektor yang merupakan tranducer yang mengubah energi radiasi

    menjadi isyarat listrik

    Penguat dan rangkaian yang bersangkutan yang membuat isyarat listrik

    cocok untuk diamati.

    Sistem pembacaan yang menunjukkan besarnya isyarat listrik.

    Gambar 2. Instrumen AAS(sumber: http://www.thebritishmuseum.ac.uk/science/techniques/sr-techaas.html)

    b. Anali sa KuantitatifBerikut ini adalah teknik analisa kuantitatif dengan metode AAS :

    Menguji beberapa larutan standard yang mengandung unsur yang ingin

    diuji dengan variasi konsentrasi yang telah diketahui ke dalam alat AAS

    untuk mendapatkan nilai absorbansinya.

  • 7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 3: Kimia Analitik 2011

    15/22

    Spektr oskopi Atomik

    Makalah Kimia Analitik 15

    Memplotkan variasi C (konsentrasi unsur yang ingin diuji pada beberapa

    larutanstandard) dengan nilai absorbansinya.

    y= mx + b

    dimana absorbansi (A) : sumbu y dan konsentrasi (C) : sumbu x.

    Menguji larutan sampel ke dalam alat AAS untuk mendapatkan nilai

    absorbansinya.

    Setelah itu masukan nilai A sebagai y ke dalam persamaan garis linear

    yang telah didapat pada langkah sebelumnya. Dari persamaan itu kita

    akan mendapatkan nilai x yaitu nilai konsentrasi unsur yang ingin diuji

    dalam sampel.

    5. Bagaimana anda menjelaskan keunggulan teknik analisis AASdibandingkan analisis lain dalam hal limit deteksi, sensitivitas dan

    ketelitian.

    Jawaban:

    Teknik analisis spektroskopi atomik dibagi menjadi 3 jenis, yaitu Atomic

    Absorption Spectroscopy (AAS), Atomic Emission Spectroscopy (AES) dan

    Atomic Fluorescence Spectroscopy (AFS). Namun, ketiga jenis teknik analisis

    spektroskopi atomik ini mempunyai keunggulan dan kekurangan masing-masing.

    Untuk Atomic Absorption Spectroscopy (AAS) memiliki beberapa keunggulan

    dalam hal deteksi, sensitivitas dan ketelitian dibandingkan dengan 2 jenis

    spektroskopi atomik lainnya, yaitu:

    a. Deteksi

    Pada metode analisis AAS, limit deteksi lebih baik dibandingkandengan metode analisis AES. Hal ini karena pada metode AAS, getaran

    transisi jarang terjadi dan monokromator yang digunakan menghasilkan

    radiasi dengan lebar panjang gelombang yang kecil. Selain itu metode ini

    dapat mengukur konsentrasi hingga part per billion (ppb). Lagipula secara

    umum metode ini bebas dari gangguan. Gangguan yang biasa terjadi adalah

    efek matriks yang mempengaruhi proses pengatoman. Komposisi kasar dari

    sampel mempengaruhi disosiasi sampel.

  • 7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 3: Kimia Analitik 2011

    16/22

    Spektr oskopi Atomik

    Makalah Kimia Analitik 16

    Sedangkan pada metode AES, biasanya terjadinya getaran transisi

    ditutupi oleh transisi elektronik yang menutup ruang garis yang belum

    sepenuhnya terbaca oleh spektrometer, sehingga limit deteksinya kurang

    akurat. Meskipun pada pengaplikasiannya metode AFS merupakan metode

    yang paling baik dalam limit deteksi. Tetapi dalam penerapannya, metode

    AFS sangat sulit. Hal itu dikarenakan instrumen pada metode ini sulit

    didapatkan. Pada metode AFS menggunakan ion anorganik tetapi hanya

    sedikit ion anorganik yang menghasilkan cahaya fluorescence sehingga

    penerapan terbatas pada senyawa organik. Sedangkan pada metode AAS

    penerapannya lebih mudah karena instrumennya mudah didapat akan dan

    harganya relatif murah serta lazim digunakan pada analisis senyawa di

    berbagai bidang.

    b. Sensitivitas

    Sensitivitas pada metode analisis AAS lebih tinggi, karena pada

    metode ini interferensi dari garis garis spektrum dari unsur lain diperkecil,

    sehingga data yang didapat lebih akurat akurat. Selain itu metode ini juga

    dapat menentukan konsentrasi logam meski dalam sampel yang

    konsentrasinya kurang dari 0,5 ppm dan dapat digunakan untuk menganalisis

    konsentrasi lebih dari 62 logam yang berbeda dalam suatu larutan. Pada

    metode AES sensitivitas cenderung rendah, karena menggunakan

    polychromatorsehingga garisgaris yang terbentuk merupakan garis ganda

    atau lebih dan beberapa garis spektrum letaknya berdekatan sehingga

    menyulitkan analisis. Kemudian pada metode AFS sensitivitasnya rendah

    karena hanya dapat menganalisa senyawa organik. Bahkan hanya senyawa

    organik tertentu yang menghasilkan cahaya fluorensens. Gangguan sepertipengaruh saringan-dalam dan pemadaman juga ikut mempengaruhi

    sensitivitas.

    c. Ketelitian

    Dalam metode AAS ketelitian dalam pengukuran reltif lebih tinggi

    karena metode ini bebas gangguan .Sehingga kesalahan relatif hanya

    mencapai 1% - 2% bahkan bisa kurang dari 1% kecuali pada deteksi logam

    alkali. Metode AAS juga lebih unggul dalam hal pengukuran konsentrasi

  • 7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 3: Kimia Analitik 2011

    17/22

    Spektr oskopi Atomik

    Makalah Kimia Analitik 17

    logam dibanding dengan Fotometri, karena pengukuran logam harus

    dilakukan pada saat eksitasi. Pada AAS hal ini lebih mudah dilakukan karena

    pengukuran dapat dilakukan dalam keadaan steady. Sedangkan pada metode

    AES kemungkinan terjadinya pernyimpangan mencapai 2% - 50%.

    Kesalahan sebesar 2% didapat bila berada pada keadaan di bawah kondisi

    yang tepat, namun bila tidak hati hati kesalahan bisa mencapai diatas 50%

    (Tingkat akurasi rendah). Pada metode AFS, tingkat ketelitiannya sangat

    tinggi hanya saja jika digunakan untuk analisis senyawa organik dengan

    konsentrasi yang rendah.

    B. TUGAS IIData yang diketahui:

    Metoda yang digunakan : adisi standar

    Larutan limbah sampel (mengandung ion Cr) : 10 ml

    Konsentrasi larutan standar Cr : 12,2 ppm

    Volume sampel Cr, mL Volume standar Cr, mL Absorbansi

    10.0 0.0 0.210

    10.0 10.0 0.292

    10.0 20.0 0.378

    10.0 30.0 0.467

    10.0 40.0 0.554

    1. Bagaimana anda membuat suatu persamaan yang menghubungkanabsorbansi (A) dengan besaran Vs, Vx, Cs, Cx serta VTberdasarkan hukum

    Lambert

    Beer?

    Jawaban:

    Penurunan persamaan yang digunakan pada adisi standar dalam hukum

    Lambert-Beer yaitu

    (1)

    (2)

    (3)

  • 7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 3: Kimia Analitik 2011

    18/22

    Spektr oskopi Atomik

    Makalah Kimia Analitik 18

    dalam teknik adisi standar, maka terdapat variabel volume yang diperhitungkan,

    maka

    (4)

    dengan

    , maka

    (5)

    dengan

    A adalah absorbansi

    adalahabsorbansi molar

    Vs adalah volume larutan standar

    Cs adalah konsentrasi larutan standar

    Vx adalah volume larutan sampel

    Cx adalahkonsentrasi larutan sampel

    Vt adalah volume total

    k adalah konstanta

    2. Bila intersep pada plot di atas bernilai asedangkan kemiringan kurva padano.1 di atas bernilai b, bagaimana anda mendapatkan persamaan untukmenentukan konsentrasi sampel:

    Cx = (a.Cs)/(b.Vx)

    Jawaban:

    (6)

    Plot As sebagai fungsi dari Vs( y = mx + b), sehingga persamaannya menjadi

    (7)

    dengan badalah slope dan aadalah intersep, maka

    (8)

    dan

    (9)

  • 7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 3: Kimia Analitik 2011

    19/22

    Spektr oskopi Atomik

    Makalah Kimia Analitik 19

    dengan analisa least square dapat diperoleh adanb, kemudian perbandingan dari

    nilai cs, Vx, dan Vs, maka

    (10)

    dan

    (11)

    3. Bagaimana anda menentukan konsentrasi larutan berdasarkan datan yanganda peroleh di atas?

    Jawaban:

    x (volume standar) y (Absorbansi)

    0.0 0.210

    10.0 0.292

    20.0 0.378

    30.0 0.46740.0 0.554

    y = 0.0086x + 0.2076

    R = 0.9998

    0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    0 10 20 30 40 50

    Absorbansi

    Volume standar (ml)

    Grafik Absorbansi vs Volume Standar

    y

    Linear (y)

  • 7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 3: Kimia Analitik 2011

    20/22

    Spektr oskopi Atomik

    Makalah Kimia Analitik 20

    y = 0,008x + 0,207 (12)

    a =0,207

    b =0,008

    Cs =12,2 ppm

    Vx= 10 ml

    (13)

    Cx = 31,568 ppm

  • 7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 3: Kimia Analitik 2011

    21/22

    Spektr oskopi Atomik

    Makalah Kimia Analitik 21

    BAB III

    PENUTUP

    Kesimpulan dari makalah pemicu ketiga kimia analitik ini yaitu:

    - Limbah logam berat merupakan limbah yang berbahaya bagi kesehatan manusiakarena dapat menyebabkan berbagai gangguan kesehatan pada tubuh manusia dan

    mendatangkan berbagai penyakit, bahkan kematian.

    - Limbah logam berat juga sangat berbahay bagi lingkungan karena sifatnya yangtidak dapat terurai secara alami di alam sehingga dapat mencemari berbagai

    ekosistem. Oleh karena itu, perlu penanganan dan pengolahan khusus sebelum

    dibuang sehingga tidak mencemari lingkungan dan sesuai dengan peraturan

    pemerintah mengenai ambang batas limbah cair di lingkungan.

    - Atomic Absorption Spectroscopy (AAS) merupakan teknik spektroskopi atomikyang memanfaatkan besarnya gelombang elektromagnetik yang diserap pada

    frekuensi tertentu oleh zat tertentu untuk bereksitasi yang dihasilkan oleh suatu

    sumber cahaya. AAS dapat menentukan lebih dari 67 jenis logam yang berbeda

    yang terkandung dalam suatu larutan. AAS sangat sensitif dan akurat karena dapat

    mengukur hingga bagian per milyar dari suatu berat (g dm-3).

    - Metode AAS dapat digunakan dalam metode adisi standar dalam hubungannyadengan Hukum Lambert-Beer sehingga diperoleh persamaan yang dapat digunakan

    untuk menghitung konsentrasi logam sampel dalam perairan.

    - Keunggulan metode AAS yaitu limit deteksi lebih baik dibandingkan denganmetode analisis AES. Hal ini karena pada metode AAS, getaran transisi jarang

    terjadi dan monokromator yang digunakan menghasilkan radiasi dengan lebarpanjang gelombang yang kecil. Selain itu, sensitivitas pada metode analisis AAS

    lebih tinggi, karena pada metode ini interferensi dari garis garis spektrum dari

    unsur lain diperkecil, sehingga data yang didapat lebih akurat akurat. Dalam

    metode AAS ketelitian dalam pengukuran reltif lebih tinggi karena metode ini

    bebas gangguan .Sehingga kesalahan relatif hanya mencapai 1% - 2% bahkan bisa

    kurang dari 1% kecuali pada deteksi logam alkali.

  • 7/22/2019 Makalah Kelompok Pemicu 3: Kimia Analitik 2011

    22/22

    Spektr oskopi Atomik

    M k l h Ki i A litik 22

    DAFTAR PUSTAKA

    Hart, Harold. 1983. Organic Chemistry, a Short Course, Sixth Edition. Boston:

    Houghton Mifflin Co.

    Harvey, David.2000.Modern Anayitical Chemistry,USA : Mc Graw Hill

    Hendro K, Mario., dan Sulastiningrum Ratih, Pemisahan Kromium dan Nikel dari

    Limbah Cair Elektroplating dengan Proses Ultrafiltrasi, Jurusan Teknik Kimia

    Fakultas Teknik Universitas Diponegoro, 2009.

    Jamaludin Al Anshori, Spektrometri Serapan Atom, Panitia Penyelenggara Pelatihan

    Instrumentasi Analisa Kimia, 2005.

    Judhistira Aria Utama, Spektroskopi, Jurusan Pendidikan Fisika, Fakultas Pendidikan

    Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Pendidikan Indonesia

    (UPI), 2007.

    Khopkar, S.H. 1990.Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta: UI Press.

    Mendham, J, et al. 2000. Vogels Textbook of Quantitative Chemical Analysis. London:

    Prentice Hall.

    Sumar, Hendayana. 1994. Kimia Analitik Instrumen Edisi Kesatu. Semarang: IKIP

    Semarang Press.

    Skoog, Douglas A., West, Donald M., Holler, F. James. 1996. Fundamentals of

    Analytical Chemistry Seventh Edition. United States: Saunders College

    Publishing.

    Sudarmaji, Mukono, J., I.P, Corie. Toksikologi Logam Berat B3 Dan Dampaknya

    Terhadap Kesehatan.Jurnal Keshling Volume 2 No. 2. (2006).

    Underwood, A.L., Day, R.A. 1999. Analisis Kimia Kuantitatif Edisi Keenam. Jakarta:Erlangga.

    Wiryawan, Adam., Retnowati, Rurini., dan Sabarudin, Akhmad. 2008. Kimia Analitik

    Untuk SMK. Jakarta: Departemen Pendidikan Nasional.