makalah kelompok pemicu 3: kimia analitik 2011
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.