makalah kimfis pemicu 4 kelompok 1

7/21/2019 Makalah Kimfis Pemicu 4 Kelompok 1

1/29

MAKALAH KIMIA FISIKA

PEMICU IV

SPEKTROSKOPI DAN PADATAN

Kelompok 1

Achmad Fauzi 1206238135

Aditya Kristianto 1206249681

Farah Diba Toya 1206229995

Indah Kemala 1206202122

Kamelia Rinati 1206241792

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS INDONESIA

DESEMBER, 2013


2/29


3/29

i | P a g e

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ......................................................................................................................... i

BAB I

PENDAHULUAN ................................................................................................................. 1

Problem Statement...........................................................................................................1

BAB II

ISI .......................................................................................................................................... 2

Jawaban Pertanyaan ............................................................................................................. 2

Bagian I ......................................................................................................................... 2

Bagian II ........................................................................................................................ 12

BAB III

KESIMPULAN ...................................................................................................................... 26

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................... 26


4/29


5/29

2 | P a g e

BAB II

ISI

Landasan Teori

Jawaban Pertanyaan

Bagian I

1. Jelaskan pengertian spektroskopi? Tuliskan aplikasi umum dari teknik spektroskopi.

Spektroskopi adalah ilmu yang mempelajari materi dan atributnya berdasarkan

cahaya, suara atau partikel yang dipancarkan, diserap, atau dipantulkan oleh materi

tersebut. Secara umum, spektroskopi adalah ilmu yang mempelajari interaksi antara

cahaya dan materi. Seiring berjalannya waktu, penggunaan metode spektroskopi ini

berkembang sangat luas dalam hal teknik penggunaannya. Cahaya yang dipakai tidakhanya cahaya tampak, namun juga bentuk lain dari radiasi elektromagnetik dan non-

elektromagnetik seperti gelombang mikro, gelombang radio, elektron, foton,

gelombang suara, sinar x, dan lain-lain. Spektroskopi merupakan metode analisis

kimiawi komposisi suatu materi baik secara kualitatif maupun kuantitatif, serta

merupakan cabang ilmu yang berhubungan dengan gelombang elektromagnetik yang

diterjemahkan ke dalam komponen-komponen panjang gelombang untuk menghasilkan

spektra. Spektra merupakan plot beberapa fungsi dari intensitas radian versus panjang

gelombang atau frekuensi. Spektra merupakan kumpulan dari spektrum-spektrum.

Aplikasi umum dari teknik spektroskopi adalah untuk membedakan struktur molecular,

indentifikasi molekul yang tidak diketahui, mendeteksi molekul yang sudah diketahui,

dan untuk mengukur konsentrasi suatu zat.

2. Jelaskan perbedaan spektroskopi atomik dan molekuler? Tuliskan jenis-jenis, metode danaplikasinya spektroskopi atomik? Jelaskan secara singkat.

Tinjauan Spektroskopi Atomik Spektroskopi Molekuler

Spesi Atom Molekul

Metode

AAS (dengan nyala)AFS (dengan nyala)AES (dengan nyala)Elektrotermal AAS dan AFS

Spektroskopi UltravioletSpektroskopi IR

Suhu Tinggi Rendah

Fase Gas Cair, Padat, dan Gas

Jenis Sinar Sinar Katoda Sinar Inframerah

Sumber RadiasiHallow Cathode Lamp (HCL) Lampu hidrogen & deuterium

Lampu filamen tungsten (nernstglower, globar source)

Adapun perbedaan mendasar antara spektroskopi atomik dengan spektroskopimolekuler terletak pada spektrumnya, dimana spektrum untuk spektroskopi atomik jauh lebih

tipis dibandingkan spektrum untuk spektroskopi molekuler karena pada spektroskopi atomikhanya ada getaran elektronik dan tidak ada getaran vibrasional.Berikut ini adalah metode-metode dari aplikasi spektroskopi atomik :


6/29

3 | P a g e

- AAS (Atomic Absorption Spectroscopy)AAS adalah suatu teknik spektroskopi yang memanfaatkan besarnya gelombang

elektromagnetik yang diserap pada frekuensi tertentu oleh zat tertentu untuk bereksitasi.Gelombang elektromagnetik yang diserap dihasilkan oleh suatu sumber cahaya

- AES (Atomic Emission Spectroscopy)

Atomic Emission Spectroscopy (AES) adalah teknik spektroskopi yang memanfaatkanpanjang gelombang foton yang dipancarkan oleh atom selama masa transisinya dari fase

eksitasi menuju fase istirahat.

- AFS (Atomic Flourescence Spectroscopy)Atomic Fluoresence Spectroscopy (AFS) adalah salah satu jenis spektroskopi

elektromagnetik yang menganalisis fluorescence dari atom sampel. Didalamnya meliputipenggunaan sorotan sinar, biasanya sinar ultraviolet, yang mengeksitasi elektron dalam atomdan menyebabkannya memancarkan sinar. Alat untuk mengukur fluorescence disebutfluorometers atau fluorimeter.

Adapun aplikasi dari metode spektroskopi yakni :- Dalam bidang industri

Spektroskopi Atomik sering digunakan untuk identifikasi kandungan unsur tertentu, terutamadalam industri farmasi. Contohnya adalah untuk mengetahui kandungan mineral tertentu dalambahan makanan atau obat-obatan. Seperti selenium yang berpotensi sebagai obat kanker.

- Dalam bidang lingkunganTeknik Spektroskopi Atomik banyak digunakan untuk menentukan konsentrasi pencemarlogam berat dalam lingkungan. Contohnya adalah untuk mengukur kadar pencemaran logamberat pada suatu ekosistem.

3. Tuliskan Hukum Beer-Lambert? Apa kegunaan dari hukum tersebut dalam bidangspektroskopi?

Hukum Beer-Lambert adalah hukum yang digunakan pada analisa kuantitatifspektroskopi serapan, khususnya pada spektrofotometri UV-Vis. Hukum Lambert-Beermerupakan penggabungan dari hukum Lambert dan hukum Beer. Berikut adalah jabaran darihukum dasar absorpsi;

- Bouquer Lambert

0

= 1.

- Beer Bernard

0

= 2.

Lalu, kedua hukum tersebut digabungkan dan dinamakan dengan Hukum Lambert-Beer

log Po/Pt~ blog Po/Pt~ c

maka,

log Po/Pt~ b. CA ~ b. CA = a.b.C

A = a.b.CDimana,

A = Absorbansi C = Konsentrasi zat (g/L)a = Absorptivitas b = tebal kuvet

= . .

Konsentrasi zat (mol/l)


7/29

4 | P a g e

4. Jelaskan pengertian translasi, rotasi, vibrasi? Bagaimana untuk monoatomik, diatomik danpoliatomik, adakah perbedaan? Jelaskan, kenapa gugus fungsi yang berbeda akan memberikanserapan yang berbeda?

Gerak translasi, vibrasi dan rotasi merupakan gerak yang terjadi pada atom baikmonoatomik, diatomik, dan poliatomik. Gerak translasi adalah gerak pusat massa darisatutempat ke tempat yang lain. Dengan demikian gerak translasi pada skala atomik merupakan

gerak yang terjadi pada atom atau molekul yang menyebabkan atom atau molekul tersebutberpindah tempat.

Gerak vibrasi adalah gerak bergetar pada tempatnya. Ada dua jenis vibrasi yaitu:- Vibrasi ulur (Stretching Vibration), yaitu vibrasi yang mengakibatkan perubahan panjang

ikatan suatu ikatan

- Vibrasi tekuk (Bending Vibrations), yaitu vibrasi yang mengakibatkan perubahan sudut ikatanantara dua ikatan. Vibrasi tekuk itu sendiri dibagi lagi menjadi empat, yaituscisorring, rocking,wagging, dan twisting.

Gerak rotasi adalah gerk berputar pada sumbu tertentu. Untuk molekul yang linear, gerakrotasi mempunyai 2 kemungkinan yaitu gerak rotasi dengan :

- Sumbu Rotasi berimpit dengan sumbu molekul- Sumbu rotasi tegak lurus dipertengahan sumbu molekul

Gerak translasi, vibrasi dan rotasi berpengaruh pada energi dalam dari suatu atom yangdigambarkan dengan derajat kebebasan. Derajat kebebasan adalah jumlah parameter bebas

yang dibutuhkan untuk menentukan konfigurasi suatu sistem derajat kebebasan digunakanuntuk menentukan banyaknya cara bebas sebuah atom atau molekul dapat memperoleh energi.Untuk monoatomik yaitu memiliki suhu rendah (1000K) terdapatgerak vibrasi berjumlah 2 buah sehingga derajat kebebasan pun menjadi 7buah.

Gugus fungsi dapat menghasilkan serapan yang berbeda karena gerak vibrasi dari gugusfungsi berbeda-beda. Pada spektroskopi inframerah digunakan cahaya invisible yaituinframerah yang dapat membuat senyawa bergerak secara vibrasi, vibrasi inilah yang tercatatpada output dan memiliki goresan dan letak yang berbeda-beda sesuai gugus fungsinya.

5. Apa perbedaan dan persamaan IR dan FTIR? Jelaskan pendapat saudara? Bagaimana konsepinstrument ini dapat bekerja dan digunakan untuk analisis? Berikan contoh penggunaan alatini untuk elusidasi struktur.

Spektroskopi infra merah (IR) adalah spektroskopi yang didasarkan pada vibrasi suatumolekul. Spektroskopi inframerah merupakan suatu metode yang mengamati interaksi molekuldengan radiasi elektromagnetik yang berada pada daerah panjang gelombang 0.75 - 1.000 matau pada bilangan gelombang 13.000 - 10 cm

-1. Selain itu ada spektroskopi yang bernama

FTIR (Fourier Transform Infrared)yakni spektroskopi inframerah yang memiliki sistem optik(interferometer) yang lebih terintegrasi. Kesamaaan keduanya adalah sama-sama menggunakaninframerah sebagai gelombang elektromagnetiknya, namun perbedaan hanya terdapat padasistem optiknya. Pada FTIR sistem optiknya lebih kompleks yakni adanya cermin bergerak dancermin datar yang paralel, sedangkan pada IR cermin yang digunakan hanya cermin datar saja.

Molar absortivitas


8/29

5 | P a g e

Gambar 1. Sistem optik IR

Gambar 2. Sistem optik FTIR

Prinsip kerja dari FTIR dan IR untuk mengelusidasi struktur adalah gerak vibrasi yang

ditimbulkan akibat penembakan gelombang inframerah ke sampel. Bila radiasi inframerahdilewatkan melalui suatu cuplikan maka molekul-molekulnya dapat menyerap (mengabsorpsi)energi dan terjadilah transisi di antara tingkat vibrasi dasar dan tingkat tereksitasi.

Contoh suatu ikatan C-H yang bervibrasi 90 triliun kali dalam satu detik harus menyerapradiasi inframerah pada frekuensi tersebut untuk pindah ketingkat vibrasi tereksitasi pertama.

Pengabsorpsian energi pada frekuensi dapat dideteksi oleh spektrofotometer infra merah yangmemplot jumlah radiasi infra merah yang akan memberikan informasi penting tentang tentanggugus fungsional suatu molekul. Bilangan gelombang 1400 4000 cm

-1yang berada dibagian

kiri spektrum spektroskopi, merupakan daerah yang khusus berguna untuk identifikasi gugus-gugus fungsional, yang merupakan absorbsi dari vibrasi ulur. Selanjutnya daerah yang beradadisebelah kanan bilangan gelombang 1400 cm-1sering kali sangat rumit karena pada daerah initerjadi absorbsi dari vibrasi ulur dan vibrasi tekuk, namun setiap senyawa organik memilikiabsorbsi yang karakteristik pada daerah ini. Oleh karena itu bagian spektrum ini disebut daerahsidik jari (fingerprint region). FTIR lebih sensitif dan akurat misalkan dapat membedakanbentuk cis dan trans, ikatan rangkap terkonjugasi dan terisolasi dan lain-lain yang dalamspektrofotometer IR tidak dapat dibedakan


9/29


10/29

7 | P a g e

Gambar 3.Eksitasi Elektron Oleh Gelombang Elektromagnetik

Pada spektroskopi serapan atom, diukur jumlah itensitas sinar elektromagnetik yang masuk dan

yang keluar sehingga apabila dibandingkan menghasilkan nilai absorbansi atom tersebut

terhadap gelombang elektromagnetik.

b) Spektroskopi emisi atom

Gambar 4. Emisi Oleh Gelombang Elektromagnetik

Pada spektroskopi emisi atom, diukur jumlah intensitas sinar elektromagnetik yang dipancarkan

sehingga apabila dibandingkan menghasilkan nilai absorbansi emisi atom tersebut terhadap

gelombang elektromagnetik.

c) Spektroskopi molekuler

Pada spektroskopi molekuler, dilihat pergerakkan molekul jika dikenai gelombang

elektromagnetik sehingga menghasilkan spectrum gugus fungsi tertentu.

Gambar 5. Perubahan Keadaan Vibrasi dan Keadaan Rotasi (b)

Oleh Gelombang Elektromagnetik (c)

7. Apa yang anda tahu tentang Spektroskopi Raman dan berikan contoh aplikasi Raman untukmembedakan suatu materi?

Menurut temuan Raman tampak gejala pada molekul dengan struktur tertentu apabiladikenakan radiasi infra merah dekat atau radiasi sinar tampak, akan memberikan sebagian kecil


11/29

8 | P a g e

hamburan yang tidak sama dengan radiasi semula. Hamburan yang berbeda dengan radiasisemula (sumber radiasi) tersebut berbeda dalam hal panjang gelombang, frekuensi sertaintensitasnya dikenal sebagai "feeble fluorescence" atau hamburan Raman. Hamburan Ramantersebut memberikan garis Raman dengan intensitas tidak lebih dari 0,001% dari garis spektrasumber radiasinya.

Efek Raman ini sangat lemah dan menjadi kenyataan setelah ditemukan teknik laser 40tahun kemudian. Cahaya sinar laser tidak sama dengan cahaya yang datang dari matahari ataudari bola lampu, karena cahaya laser seluruhnya mempunyai satu panjang gelombang. Olehkarena itu, jika cahaya mengenai objek, seluruh cahaya akan di hamburkan balik oleh objektersebut, dimana panjang gelombang cahaya yang datang sama dengan yang dipancarkan balik.Tidak hanya itu saja, gelombang cahayanya berjajar rapih dengan arah yang sama (polarisasi).Dengan demikian laser dapat meletakkan banyak foton pada spot yang kecil. Ada banyak fotonyang menumbuk sampel, satu dalam sejuta, meningkatkan sinyal sehingga menjadi cukup kuatuntuk dideteksi. Karena seluruh foton mempunyai panjang gelombang yang sama, maka semuaakan berinteraksi dengan cara yang sama pada molekul yang jenisnya sama, sehinggamemperkuat efek yang terjadi.

8.

Jelaskan pengertian gambar di bawah ini? Tuliskan konsep dasar UV-vis? Bagaimanamenganalisa suatu senyawa apabila larutan tersebut tidak berwarna? Apa perbedaan UV danUV-vis dan kegunaan instrument tersebut?

Prinsip dasar dalam Spektroskopi UV-Vis yaitu, molekul yang mengandung -elektronatau elektron non-ikatan (n-elektron) dapat menyerap energi dalam bentuk cahaya ultravioletatau cahaya tampak untuk mengeksitasi elektron tersebut ke orbital molekul anti-ikatan yanglebih tinggi. Semakin mudah elektron untuk semakin panjang pula panjang gelombang daricahaya yang bisa diserap. Maka itu spektrometer UV-Vis dapat digunakan untuk analisis

konsentrasi atau kepekatan bahan yang didasarkan pada perbandingan warna sampel.Untuk menganalisa larutan tak berwarna, senyawa tersebut harus diubah terlebih dahulu

menjadi senyawa yang berwarna. Cara yang digunakan adalah dengan merubah menjadisenyawa lain atau direaksikan dengan pereaksi tertentu.

Perbedaan Spektrofotometri UV dan UV-Vis yaitu pada Spektrofotometri UV-Vis

merupakan gabungan antara spektrofotometri UV dan Visible dan menggunakan dua buahsumber cahaya berbeda, sumber cahaya UV dan sumber cahaya visible. Sedangkan, padaspektrofotometri UV sumber cahaya yang digunakan adalah sumber cahaya ultraviolet saja.Sumber sinar polikromatis berfungsi sebagai sumber sinar polikromatis dengan berbagaimacam rentang panjang gelombang. Untuk spektrofotometer UV menggunakan lampudeuterium, sedangkan UV-Vis menggunakanphotodiodeyang telah dilengkapi monokromator.Monokromator berfungsi sebagai penyeleksi panjang gelombang yaitu mengubah cahaya yangberasal dari sumber sinar polikromatis menjadi cahaya monokromatis.

9. Spektroskopi fluoresensi luas digunakan dalam bidang biochemistry. Dengan teknik ini dapatdigunakan sebagai analisis kuantitatif untuk mengukur jumlah materi yang sedikit, seperti obatataupun polutan. Jelaskan konsep alat tersebut dan apa yang anda tahu tentang PergeseranStokes.


12/29

9 | P a g e

Spektrofotometri fluoresensi merupakan suatu prosedur yang menggunakan pengukuranintensitas cahaya fluoresensi yang dipancarkan oleh zat uji dibandingkan dengan yangdipancarkan oleh suatu baku tertentu. Spektroskopi ini didasarkan pada penyerapan energi olehsuatu materi sama seperti metode spektroskopi lainnya. Bedanya terletak pada energi yangdibebaskannya setelah terjadi peristiwa eksitasi. Dengan spektroskopi fluoresensi, energi yangdipancarkan lebih kecil dari energi untuk eksitasi, karena sebagian energi tersebut digunakanmisalnya untuk getaran (vibrasi).

Konsep dari instrumentasi spektroskopi ini ada 3, yaitu sumber energi eksitasi, kuvetuntuk sampel, dan detektor. Sumber energi eksitasi menggunakan lampu untuk menghasilkanspektrum, kuvet sampel sebagai wadah menaruh sampel (kuvet tidak boleh tergores), dandetekor menggunakan photomultiplier tube, untuk memperbesar arus foto dan dibaca olehperekam.

Pergeseran Stoke adalah perbedaan antara eksitasi dan panjang gelombang emisi padaspektroskopi fluoresensi

10 Spektroskopi NMR juga dapat digunakan untuk elusidasi struktur. Jelaskan konsep alattersebut. Bagaimana membedakan jenis proton (H) atau atom karbon (C) pada suatu senyawa,

berikan contoh analisis NMR yang anda ketahui? Apa fungsi TMS dalam analisis/pengukuranmenggunakan NMR? Apa yang anda tahu tentang chemical shift?

Spektrometri NMR pada dasarnya merupakan spektrometri absorbsi, sebagaimana

spektrometri infra merah maupun ultraviolet. Pada kondisi yang sesuai, suatu sampel dapatmengabsorpsi radiasi elektromagnetik daerah frekuensi radio, pada frekuensi yang tergantungdari sifat-sifat sampel. Spektroskopi resonansi magnetik nuklir (NMR) memberikan gambaranmengenai jenis atom, jumlah, maupun lingkungan atom hidrogen (

1H NMR) maupun karbon

(13C NMR). Bila sampel yang mengandung 1H atau 13C (bahkan semua senyawa organik)

ditempatkan dalam medan magnet, akan timbul interaksi antara medan magnet luar tadi denganmagnet kecil (inti). Karena ada interaksi ini, magnet kecil akan terbagi atas dua tingkat energi.

Secara prinsip, frekuensi gelombang elektromagnetik yang diserap ditentukan oleh

kekuatan magnet dan jenis inti yang diamati. Namun, perubahan kecil dalam frekuensidiinduksi oleh perbedaan lingkungan kimia tempat inti tersebut berada. Perubahan ini disebutpergeseran kimia. Dalam spektroskopi NMR setiap jenis inti yang memiliki sifat yang khasdinyatakan dengan istilah geseran kimia (chemical shift) dan kopling spin-spin (Spin-spincoupling). Kedua besaran atau fenomena ini merefleksikan lingkungan kimia spin inti yangdiamati dalam eksperimen NMR dan ini dapat dipandang sebagai efek kimia dalamspektroskopi NMR. Dalam suatu molekul, tiap proton berada dalam lingkungan kimia yangsedikit berbeda, sehingga ia akan mempunyai shielding elektronik yang tingkatannya sedikitberbeda. Perbedaan frekuensi resonansi proton-proton tersebut sangat kecil. Untuk itu, dalamNMR yang diukur adalah perbedaan frekuensi antara suatu jenis proton dengan frekuensiresonansi proton senyawa pembanding (reference). Senyawa ini disebut sebagai standar internaldan ditambahkan ke dalam sample sebelum merunning NMR. Senyawa yang digunakansebagai senyawa reference tersebut adalah : Tetra Metil Silan (TMS). Senyawa ini dipilihkarena proton-proton dari gugus metil jauh lebih terlindungi bila dibandingkan dengankebanyakan senyawa cuplikan.

11. Microwave banyak dimanfaatkan untuk penelitian dalam menghasilkan nanomaterial. Berikanpenjelasan konsep dari teknik tersebut dan bagaimana microwave dapat digunakan sebagaiteknik top-down untuk menghasilkan nanomaterial.

Konsep dari teknik ini adalah menggunakan microwave sebagai pemanas dalam suatu

reaksi zat yang ingin dicari endapan nya, yang akan menghasilkan nanomaterial dari endapan

tersebut. Pemanasan zat dengan mirowave juga menghemat waktu sangat banyak.Ilustrasi dari teknik ini adalah :


13/29

10 | P a g e

Gambar 6. Proses pemanasan zat dengan microwave

12. Teknik AAS dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi pencemar logam. Tuliskankelebihan dan kekurangan teknik AAS? Bagaimana konsep dan perhitungan dengan teknikAAS, salah satunya untuk mengukur timbal dalam limbah.

Kelebihan dari teknik AAS adalah :

- Spesifik dalam menentukan konsentrasi zat

- Mempunyai batas deteksi yang rendah

- Dari satu larutan yang sama, beberapa unsur yang berlainan dapat diukur- Pengukuran dapat langsung dilakukan terhadap larutan contoh, jadi berbeda dengan kalorimetri

(yang membutuhkan pembentukan senyawa berwarna), gravimetri (dimana endapan perlu

dikeringkan dahulu) dst.

- Output data (adsorbance) dapat dibaca langsung- Dapat diaplikasikan kepada banyak jenis unsur dalam banyak jenis contoh

- Batas kadar yang dapat ditentukan amat luas (ppm hingga %)

Kekurangan dari teknik AAS adalah :

- Zat kimia lain yang ada di dalam sampel dapat mempengaruhi proses atomisasi, seperti calcium

pyrophosphate (ion fosfat + ion kalsium) yang tidak terdisosiasi dalam nyala api, yangmembuat hasil pembacaan kalsium menjadi rendah.- Bila suhu nyala api terlalu tinggi, elektron dari atom netral akan terlepas dan membentuk ion

positif, yang menyebabkan berkurangnya jumlah atom netral, sehingga isyarat absorpsi akan

berkurang.

- Sampel tidak boleh mengandung terlalu banyak garam atau asam, karena mempengaruhi dalam

analisis kualitatif

Terdapat tiga teknik yang biasa dipakai dalam analisis secara spektrometri, yakni:

1. Metode Standar Tunggal

Metode ini hanya menggunakan satu larutan standar yang telah diketahui konsentrasinya

(Cstd). Selanjutnya absorbsi larutan standar (Astd) dan absorbsi larutan sampel (Asmp) diukur

dengan spektrometri. Dari hukum Beer diperoleh:


14/29

11 | P a g e

Astd = b Cstd Asmp= b Csmp

= Astd/ Cstd b = Asmp/ Csmp

Sehingga,

Astd/Cstd= Csmp/Asmp-> Csmp= (Asmp/Astd) x Cstd

Dengan mengukur absorbansi larutan sampel dan standar, konsentrasi larutan sampel dapatdihitung.

2. Metode Kurva Kalibrasi

Dalam metode ini dibuat suatu seri larutan standar dengan berbagai konsentrasi dan

absorbansi dari larutan tersebut diukur dengan AAS. Langkah selanjutnya adalah membuat

grafik antara konsentrasi (C) dengan absorbansi (A) yang merupakan garis lurus yang melewati

titik nol dengan slope = batau = a.b. konsentrasi larutan sampel dapat dicari setelah

absorbansi larutan sampel diukur dan diintrapolasi ke dalam kurva kalibrasi atau dimasukkan

ke dalam persamaan garis lurus yang diperoleh dengan menggunakan program regresi linear

pada kurva kalibrasi.

3. Metode adisi standar

Metode ini dipakai secara luas karena mampu meminimalkan kesalahan yang disebabkan

oleh perbedaan kondisi lingkungan (matriks) sampel dan standar. Dalam metode ini dua atau

lebih sejumlah volume tertentu dari sampel dipindahkan ke dalam labu takar. Satu larutan

diencerkan sampai volume tertentu kemudiaan larutan yang lain sebelum diukur absorbansinya

ditambah terlebih dahulu dengan sejumlah larutan standar tertentu dan diencerkan seperti pada

larutan yang pertama. Menurut hukum Beer akan berlaku persamaan :

Cx = Cs + {Ax/(AT-Ax)

Dimana,

Cx = konsentrasi zat sampel

Cs = konsentrasi zat standar yang ditambahkan ke larutan sampel

Ax = absorbansi zat sampel (tanpa penambahan zat standar)

AT = absorbansi zat sampel + zat standar

2. Untuk menghilangkan merkuri dari pertambangan emas dapat dipilih dengan teknik yangefektif dan low cost, hingga kini masih menjadi tantangan industri ataupun peneliti dibidangnya. Sebutkan beberapa teknik yang anda ketahui, ringkaskan dalam suatu table, apakelebihan dan kekurangan teknik yang anda pilih menurut rujukan anda. Dan metode yang

dipilih untuk mengukur logam dalam limbah tersebut apa, jelaskan secara singkat.

Metode Adsorpsi logam Kelebihan Kekurangan

Chitosan Mudah dicari dan murah,serta kapasitas adsorpsi tinggi

Tidak berpori, dan kuranguntuk mengadsorp Hg

Zeolit Spesifik untuk logam Pb,kapasitas adsorpsi cukup

tinggi

kurang untuk mengadsorpCr(VI)

Clay Kapasitas adsorpsi tinggi,tersedia banyak, dan mudah,

spesifik untuk logam Hg

Permeabilitas rendah

Xanthate Afinitas tinggi untuk logam Afinitas rendah untuk logam


15/29

12 | P a g e

berat, mudah disiapkan ringan

Bagian II

1.

Tuliskan pengertian Energi kohesif padatan, Kristal, jejari ion, jejari atom van der Waals,ikatan ion, ikatan kovalen, ikatan van der Walls, space lattice, unit sel, indeks Miller, Isotropikdan Anisotropi?

- Energi kohesiadalah energi yang harus diberikan kepadakristal untuk memisahkan komponen-komponenya menjadi atom-atom bebas yang netral pada keadaan diam dan pada jarak takhingga untuk kristalkristal yang bersifat ionik

- Kristalatau hablur adalah suatupadatan yangatom,molekul,atauionpenyusunnya terkemas

secara teratur dan polanya berulang melebar secara tiga dimensi

- Jari-jari ionadalah jarak dari pusat atom (pusat inti atom) ke elektron terluar dari kation

maupun anion.

- Jari-jari van der Waalsdiartikan sebagai jarak antara inti atom dalam molekul-molekul yang

tidak berikatan

- Ikatan ion(atau ikatan elektrokovalen) adalah jenisikatan kimia yang dapat terbentuk antara

ion-ionlogam dengannon-logam (atau ion poliatomik seperti amonium) melalui gaya tarik-

menarik elektrostatik

- Ikatan Kovalenadalahikatan yang terjadi karena pemakaian pasangan elektron secara

bersama oleh 2 atom yang berikatan. Ikatan van der waals merupakan ikatan yang dimiliki oleh

gas-gas mulia yang mengalami proses kondensasi, sehingga fasanya berubah menjadi fasa cair

pada saat temperaturnya mencapai temperatur yang sangat rendah

- Space latticeadalah susunan geometris tiga dimensi dari atom atau molekul atau ion yang

menyusun kristal- Unit seladalah kesatuan dari tiga independen unit vektor (a,b,c)

- Indeks milleradalah aturan yang membentuk sistem notasi dalam kristalografi untuk bidang

dalam kristal

- Isotropikadalah sifat dimana mechanical propertymaterial-nya sama ke segala arah dalamkristalografi

- Anisotropikadalah sifat dimana mechanical propertymaterial-nya berbeda ke arah yangberbeda dalam kristalografi

2. Suatu struktur kristal dapat diidentifikasi dengan space latticenya. Tuliskan, gambarkan dan

jelaskan 14 jenis lattice menurut Bravais lattice?
http://id.wikipedia.org/wiki/Padatanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Atomhttp://id.wikipedia.org/wiki/Molekulhttp://id.wikipedia.org/wiki/Ionhttp://id.wikipedia.org/wiki/Ikatan_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Logamhttp://id.wikipedia.org/wiki/Non-logamhttp://ikatankimiaonline.weebly.com/http://ikatankimiaonline.weebly.com/http://id.wikipedia.org/wiki/Non-logamhttp://id.wikipedia.org/wiki/Logamhttp://id.wikipedia.org/wiki/Ikatan_kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Ionhttp://id.wikipedia.org/wiki/Molekulhttp://id.wikipedia.org/wiki/Atomhttp://id.wikipedia.org/wiki/Padatan


16/29

13 | P a g e


17/29

14 | P a g e

3. Orientasi bidang Kristal dapat dijelaskan dengan Indeks Miller. Jelaskan dan berikancontohnya. Bagaimana fungsi indeks Miller untuk penentuan suatu struktur memiliki layer(lapisan) atau tidak?

Indeks miller digunakan untuk menentukan arah dan bidang dari latticeatau kristal.

Jumlah dari indeks akan sama dengan dimensi dari latticeatau kristal tersebut. Arah dari indeksmiller diwakili dengan notasi [abc], dan notasi (abc) mewakili bidang. Jika ada nilai yangberada pada sumbu negatif, diberi garis diatas nilai notasinya. Contoh dari penggunaan indeksmiller adalah :

Gambar 7. Contoh indeks miller

Fungsi indeks miller dalam penentuan struktur adalah melihat posisi-posisi atom pada bidang,

lalu melihat pola-pola nya, apakah memiliki layer atau tidak.

4. Gambarkan orientasi dan spacing molekul dalam padatan, cairan dan Kristal cair? Jelaskandan Gambarkan pula struktur Kristal BCC, FCC dan HCP?

Padat (solid) berisi molekul mereka selalu menjaga orientasi dan tinggal di posisi yangsama satu sama lain. Molekul-molekul dalam cairan malah sebaliknya. Mereka bisa mengubahorientasi mereka dan bergerak ke manapun di dalam cairan. Jarak antar molekul pada zat padatjuga lebih rapat disbanding zat cair. Namun ada beberapa zat yang bisa berada dalam keadaantak lazim yang satu saat seperti cair dan di saat yang lain seperti padat. Ketika mereka beradadalam keadaan ini, molekul mereka cenderung mempertahankan orientasi mereka, sepertimolekul dalam padatan, tetapi juga bergerak menuju posisi yang berbeda, seperti molekul

dalam cairan, contohnya Kristal cair. Seorang ahli botani Austria Reinitzer pada tahun 1888menemukan bahwa zat kolestril benzoat meleleh pada 145,5

oC dan menjadi cairan pada

178,5oC. Pada rentang temperatur tersebut, kolestril benzoat mengalir seperti cairan danmemiliki sifat optik seperti padatan. Keadaan suatu zat antara bersifat cair dan padat disebutmesofase atau lazim disebut kristal cair.

Jenis Struktur Kristal

Kubik Berpusat Badan (Body Centered Cubic/BCC)Gambar di bawah menunjukkan sel satuan dari BCC. Contoh logam yang mempunyai

struktur kristal BCC antara lain Fe , Cr, Li, Mo, W, V. Dari gambar atomic site unit cellterlihatbahwa atom pusat dikelilingi oleh 8 atom terdekat dan dikatakan mempunyai bilangan

koordinasi 8. Dari gambar isolated unit cellterlihat bahwa ada satu atom utuh terletak di tengahsel satuan dan 1/8 atom terdapat pada tiap-tiap sudut sel satuan, sehingga dalam satu sel satuan


18/29


19/29

16 | P a g e

Gambar 10. Struktur kristal HCP : (a) sel satuan HCP digambarkan dengan bola padatkecil, (b) sel satuan HCP yang berulang dalam padatan kristalin.

5. Penentuan D-spacing dapat menggunakan hukum Bragg. Tuliskan persamaan Bragg danjelaskan setiap parameternya?

Hukum Bragg ditemukan oleh William L. Bragg dan ayahnya, Sir William H. Bragg.Hukum ini menyatakan bahwa pada suatu panjang gelombang elektromagnet (digunakan sinar

X-Ray) yang mengenai kisi kristal padatan baik koheren maupun inkoheren, akan mengalami

difraksi kisi dengan sudut sebesar 2. Tentu kisi kristal tidak hanya memiliki satu lapisan saja.Kisi kristal tersusun dari banyak lapisan dan tiap lapisan tersusun atas sel satuan. Hukum Braggberguna bagi kita untuk menentukan koordinat titik pantulan dalam Indeks Miller sehingga

secara tak langsung dapat menentukan tipe kristal yang diujikan.Hukum Bragg ditulis dalam persamaan sebagai berikut:

Dengan:n = Orde Difraksi

= Panjang Gelombangd = Jarak antar lapisan

Nilai d akan menentukan tipe kristal yang diuji dan telah didapat data spesifik hubungan d dan

ciri - ciri tipe kristal.

6.

XRD adalah salah satu metode yang paling banyak dan akurat digunakan untuk penentuanstruktur molekul. Terutamanya penentuan struktur Kristal dengan Single X-ray diffraction.Bagaiamana kalau strukturnya amorf, apakah juga dapat ditentukan strukturnya, dengan XRDapa? Jelaskan dan Berikan contohnya? Jelaskan juga persamaan Debye untuk menentukanukuran Kristal, seperti TiO2?

Pada struktur amorf, perbedaan-nya dengan kristalin adalah pada susunan sel ataumolekul-nya. Pada senyawa kristalin, susunan molekul-molekul dari senyawa adalah teratur,dimana pola-pola dari senyawa tersebut dapat membentuk suatu pola yang rapi. Dalamsenyawa amorf, orientasi molekul dari senyawa tersusun secara acak, membuat molekul tidaktersusun dengan pola yang tertentu. Berdasarkan hal tersebut, dapat dilihat bahwa untuk

menganalisis struktur molekul dari senyawa yang bersifat amorf tidak akan semudah dengankristalin dalam menentukan unit sel (tidak ada pola yang simetris pada struktur amorf). Padaumumnya, senyawa amorf dapat membentuk pola kristal yang bermacam-macam karenaterdapat lebih dari 1 jenis kristal dalam senyawa tersebut.

Dalam menganalisis senyawa dengan struktur amorf, dapat menggunakan metode X-rayPowder Diffraction (XRPD). Dalam metode ini, prinsip yang digunakan adalah melihat nilaiintensitas dari hasil difraksi cahaya ketika dilewatkan pada senyawa amorf yang sudah

dihancurkan sampai halus dan hasil yang diperoleh dibandingkan dengan senyawa kristalstandar yang diperkirakan ada dalam senyawa amorf tersebut. Hasil data yang dianalisis adalahbagaimana penurunan intensitas dari cahaya yang didifraksi untuk mengetahui kandungansenyawa dalam amorf tersebut.

Persamaan Debye-Scherrer digunakan untuk menjelaskan proses difraksi dari XRPD.

berikut ini merupakan persamaannya.


20/29

17 | P a g e

dengan, = ukuran rata-rata dari kristal yang diuji

K = faktor bentuk dari kristal yang dimilikki (tidak berdimensi) = panjang gelombang dari sinar x = sudut difraksi dari sinar x = Nilai FVHM

7. Jelaskan dengan singkat konsep alat scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction(XRD) dan atomic force microscope (AFM)? Berikan contoh riset yang mengulas datamenggunakan salah satu instrument tersebut, jelaskan menurut pendapat saudara.

Scanning Electron M icroscopy (SEM)

Scanning Electron Microscopy (SEM) dapat digunakan untuk mengetahui morfologipermukaan bahan. Karakterisasi bahan menggunakan SEM dimanfaatkan untuk melihat

struktur topografi permukaan, ukuran butiran, cacat struktural, dan komposisi pencemaransuatu bahan. Hasil yang diperoleh dari karakterisasi ini dapat dilihat secara langsung pada hasil

SEM berupa Scanning Electron Micrograp yang menyajikan bentuk tiga dimensi berupagambar atau foto. Mikroskop ini digunakan untuk mempelajari struktur permukaan obyek, yangsecara umum diperbesar antara 1.000-40.000 kali. Hasil SEM yang berupa gambar topografimenyajikan bentuk permukaan bahan dengan berbagai lekukan dan tonjolan.

X-Ray Dif fr action (XRD)

Teknik X-Ray Diffraction (XRD) berperan penting dalam proses analisis padatankristalin. XRD adalah metode karakterisasi yang digunakan untuk mengetahui ciri utamakristal, seperti parameter kisi dan tipe struktur. Selain itu, juga dimanfaatkan untuk mengetahuirincian lain seperti susunan berbagai jenis atom dalam kristal, kehadiran cacat, orientasi, dan

cacat kristal

Atomic force microscopy(AFM)

Atomic force microscopy (AFM) adalah suatu alat untuk melihat, memanipulasi atom-atom di dimensi nano. Alat ini ditemukan pada th 1986 oleh Gerg Binnig, Calfin F Quate, danChristoph Gerber ara Nano adalah satuan panjang sebesar sepertriliun meter (1 nm=10-9m).Bahan berstruktur nano merupakan bahan yang memiliki paling tidak salah satu dimensinyaberukuran < 100 nm. AFM mampu menampilkan gambar dimana ukurannya lebih kecil dari20ms. Mikroskop ini juga memungkinkan menampilkan gambar yang dari kristal yang lunakdan permukaan polimer.

8. Tuliskan faktor yang mempengaruhi XRD dan fungsi XRD? Bagaimana mengidentifikasi dua

campuran A dan B, misalnya dengan menggunakan XRD? Jelaskan pendapat saudara.

Faktor-faktor yang mempengaruhi XRD:

1. Bentuk dan ukuran sel satuan kristal (d, sudut, dan panjang ikatan),

2. Pengideksan bidang kristal,

3. Jumlah atom per-sel satuan

Fungsi XRD:

1. Identifikasi/Penentuan jenis kristal

2. Penentuan kemurnian relatif dan derajat kristalinitas sampel

3. Deteksi senyawa baru

4. Deteksi kerusakan oleh suatu perlakuan


21/29

18 | P a g e

Mengidentifikasi 2 campuran dengan XRD yaitu berupa proses ceramisationuntukmereaksikan Si dengan C untuk mendapatkan silikon karbida (SiC) melalui reaksi sebagai

berikut:

Si + C SiC

Sampel hasil proses pada tahap ini kemudian diuji dengan X-ray diffractometer (XRD) untuk

mengidentifikasi fasa-fasa akhir yang terbentuk setelah pemanasan.

Ukuran partikel mengecil pada hasil pirolisa adalah akibat pengurangan massa yang disebabkan

oleh unsur-unsur hidrogen (H), nitrogen (N), dan oksigen (O) yang terdapat dalam kayu

bereaksi menjadi gas dan yang tertinggal hanya unsur karbon (C)..Terdapat tiga partikel kaya

karbon hasil pirolisa dengan ukuran partikel bervariasi antara 390470 m.. Warna hitam

diperkirakan sebagai produk pembakaran yang kaya karbon. Dalam penelitian ini, residu

produk pirolisa tidak dianalisa tetapi bukti keberadaan karbon ditunjukkan oleh hasil reaksi

tahap selanjutnya. Proses ceramizationpada compact untuk mereaksikan serbuk Si dengan hasilpirolisa (karbon) digunakan tube furnace beratmosfir argon dan dilakukan pemanasan sampai

temperatur 1575C. Pada proses pemanasan dalam atmosfir argon ini terjadi reaksi antara Si

dan C sehingga didapatkan silikon karbida (SiC). Hal ini dibuktikan oleh hasil identifikasi fasa

oleh XRD dan diidentifikasi adanya -SiC sebagai fasa dominan

9. Analisis XRD pada kristalin C60 menunjukkan struktur Kristal pada suhu 300C dapatdikategorikan sebagai FCC dengan basis satu molekul dan jarak unit sel adalah 14,17,orientasi molekul adalah disordered karena rotasi. Di bawah suhu 249K, orientasi molekuladalah ordered dan struktur Kristal adalah kubik primitive dengan basis empat molekul danjarak unit sel adalah 14,04 pada 11K. Tuliskan persamaan rumus densitas? Tentukandensitas C60pada suhu 300 dan 11 K? Tentukan pula jarak pusat-pusat antara tetangga yangpaling berdekatan molekul C60 dalam padatan pada suhu 300K.

Keterangan:

n = banyaknya atom

A = berat atom (g/mol)

Vc = Volum/unit cm3/unit

- FCC

r = 14.17 A = 14.17 x10

-10

mV = a3 = 2845.179x10-30m3= 2.8 x 10-21cm3

A = 60 g/mol

n = (8 corners x 1/8) + (6 faces x 1/2) = 4 atoms

=

=460

0.2810216.0231023

= 0.14/3

jarak pusat-pusat antara tetangga yang paling berdekatan


22/29


23/29

20 | P a g e

Gambar 11. Level Energi

Untuk berpindah dari satu lintasan ke lintasan lain yang lebih tinggi, diperlukan energi,

seperti energi panas, cahaya, radiasi dan lainnya. Situasi dimana sebuah elektron berada padalevel energi yang lebih tinggi dikenal dengan istilah elektron yang tereksitasi. Sebaliknya,ketika elektron berpindah dari lintasan yang tinggi ke lintasan yang lebih rendah, ia akan

melepaskan energi. Gambar di bawah ini mengilustrasikan proses perpindahan elektron di levelenergi yang berbeda.

Gambar 12. Perpindahan Elektron

Pada kondisi sebenarnya, atom-atom tersebut akan saling mengikat dalam jumlahyang banyak. Sehingga, level energi setiap atom akan saling berdekatan. Level-level energiyang saling berdekatan ini akan membentuk suatu pita, dikenal dengan pita energi (EnergyBand).

Secara umum, pita energi ini akan terbagi menjadi 2 (dua) daerah besar, yaitu daerahpita valensi (Valence Band) dan pita konduksi (Conduction Band). Pita valensi adalah pitaenergy yang mungkin diisi oleh electron dari zat padat hingga komplit. Bila masih ada elektronyang tersisa akan mengisi pita konduksi. Atom-atom pada daerah pita valensi terikat sangat eratdengan inti atom, sedangkan atom-atom pada deerah pita konduksi mudah sekali terlepas dariinti atom. Setiap material memiliki jarak tertentu antara pita valensi dengan pita konduksi,dikenal dengan istilah Energy Gap. Energi gap bisa juga diartikan sebagai energi minimum

yang dibutuhkan oleh elektron yang berada di pita valensi untuk bergerak menuju pitakonduksi. BerdasarkanEnergy Gap inilah, sifat-sifat material dapat dibedakan.

Elektron memerlukan

energi

Elektron melepaskan

energi

Elektron dalam

keadaan tereksitasi

NUCLEUS

1stEnergy Level

2nd

Energy Level

3rd

Energy Level


24/29

21 | P a g e

Material logam memiliki Energy Gap yang saling tumpang tindih (overlap), sehinggaatom-atom dapat dengan sangat mudah bergerak ke daerah pita konduksi. Sehingga, materialini memiliki sifat yang sangat konduktif dan dikenal dengan bahan konduktor. Sementara itu,material non-logam memiliki Energy Gap yang berjauhan, sehingga atom-atom sulit untukbergerak ke daerah pita konduksi. Sehingga, material ini memiliki sifat yang sukar untukkonduksi dan dikenal dengan istilah isolator. Pada sisi yang lain, terdapat material yangmemilikiEnergy Gap yang berdekatan. Oleh karena itu, pada kondisi normal atom-atom sulituntuk bergerak ke daerah pita konduksi dan bersifat isolator. Namun, dengan sedikit tambahanenergi, atom-atom tersebut dapat bergerak ke daerah pita konduksi sehingga menjadi bersifatkonduktor. Karena sifatnya yang demikian, material ini dikenal dengan nama bahansemikonduktor.

Untuk penurunan energy gap (Eg) dapat dilakukan dengan penambahan doping, sehingga

electron yang ada dapat lebih mudah untuk berpindah tempat dari pita valensi untuk bergerak

menuju pita konduksi

Pengukuran Eg dapat dilakukan dengan bantuan penembakan cahaya beserta beberapa

perangkatnya. Saat photon yang ditembakan diserap oleh atom yang menyebabkan sebuah

electron pindah dari level valensi menuju level konduksi. Perubahan energi yang terjadi pad

electron adalah Eg, yaitu agar peristiwa ini terjadi, maka energi minimal yang dimiliki oleh

photon adalah Eg. Karena energi photon berkaitan dengan frekuensinya (atau panjang

gelombang), maka nilai energi gap, Eg ini menentukan respon daerah spektral detektor cahaya.

Energi photon, Ep, harus lebih besar atau sama dibandingkan dengan energi gap,

Eg. Ep Eg

h f Eg

Detektor cahaya ini tidak merespon bila cahaya yang detang memiliki frekuensi lebih

kecil dari frekuensi cut off, fC, dimana fCdidefinisikan sebagai:

hEf gC /

atau panjang gelombang cahay tidak boleh lebih besar dibanding dengan panjang

gelombang cut off, C, dimana Cdidefinisikan sebagai:

gC Ech /

= c/c

11. Tuliskan sifat fisika dan kimia untuk unsur karbon? Apa keistimewaan unsur karbon dan apafungsi karbon ataupun senyawa derivatifnya, tuliskan dan jelaskan yang anda ketahui? Apayang anda ketahui tentang allotrope, jelaskan persamaan dan perbedaannya dengan grafit dankarbon? Jelaskan pula ikatan kimia yang terbentuk diantara unsur karbon pada berlian ataugrafit? Berikan contoh gambarnya dengan jelas, sehingga anda mengetahui prosestransformasinya?

Sifat fisika karbon

- Fasa pada suhu kamar : padat

- Bentuk kristalin : intan dan grafit

- Massa jenis : 2,267 g/cm (grafit) dan 3,513 g/cm (diamond)

- Titik leleh : 4300-4700 K- Titik didih : 4000 K


25/29

22 | P a g e

- Densitas : 2,267 g/cm3(grafit) 3,515 g/cm3(diamond)- Kalor lebur : 100 kJ/mol (grafit ) dan 120 kJ/mol (diamond)- Kalor uap : 355,8 kJ/mol

- Kalor jenis : 8,517 J/molK (grafit) dan 6,115 J/mol K (diamond)

Sifat kimia karbon

- Bilangan oksidasi : 4,3,2,1,0,-1,-2,-3,-4

- Elektronegatifitas : 2,55 (skala pauli)

- Energi ionisasi : 1086 kJ/mol

- Energi ionisasi ke-2 : 2352,6 kJ/mol

- Energi ionisasi ke-3 : 4620,5 kJ/mol

- Jari-jati atom : 70 pm

- Jari-jari kovalen : 77 pm

- Jari-jari Van der Waals : 170 pm

- Konduktivitas termal : 119-165 (grafit) 900-2300 (diamond) W/mK

- Struktur kristal : heksagonal

Keistimewaan unsur karbon

1. Dapat membentuk senyawa yang stabil karena tidak memiliki elektron bebas

2. Dapat membentuk rantai karbon yang meliputi rantai lurus, bercabang, dan siklik

3. Berdasarkan elektron valensinya, atom C dapat mengikat 4 atom atau gugus lain yang sejenis

atau berbeda-jenis secara kovalen (mengikat dengan 4 garis ikatan kovalen).

4. Antara atom C dapat saling berikatan membentuk rantai C dengan Ikatan tunggal maupun

ikatan rangkap (rangkap 2 atau 3) CC, C=C, CC

5. Pada rantai C dikenal adanya : atom C primer, atom C sekunder, atom C tersier dan atom C

kuarterner

Beberapa kegunaan atau dari karbon tergantung pada bentuk mereka, seperti grafit. Ada

banyak kegunaan industri grafit, seperti dalam bentuk kokas, yang digunakan dalam produksi

baja, sebagai pelumas untuk mesin dan mesin dan sebagai bahan menulis, dalam bentuk timbal

untuk pensil. Lalu bentuk lain karbon yaitu diamond, diamond secara komersial digunakan

untuk membuat perhiasan. Selain itu karbon juga dapat digunakan dalam metode CarbonDating. Ini adalah metode yang digunakan untuk menentukan umur fosil akurat dan mineralyang telah ditemukan terkubur selama berabad-abad di kerak bumi. Ada banyak isotop karbon

yang digunakan untuk tujuan ini, isotop radioaktif utama menjadi karbon -14. Alasan utama

mengapa karbon dipilih untuk teknik ini adalah kenyataan bahwa kehidupan didasarkan pada

berbagai senyawa karbon dan memiliki isotop radioaktif, yang membuatnya mudah untuk

menentukan umur fosil.

Alotropi adalah perilaku yang diperlihatkan oleh beberapa unsur kimia. Unsur-unsur

seperti ini dapat ditemukan dalam dua bentuk atau lebih, yang dikenal sebagai alotrop unsur

tersebut. Pada tiap alotrop, atom-atom unsur tersebut terikat dalam bentuk yang berbeda-beda.

Alotrop adalah modifikasi struktural yang berbeda-beda dari sebuah unsur.

Perbedaan Antara Grafit dan Karbon:

- Karbon serta grafit adalah zat terkait. Alasan utama untuk hubungan ini adalah bahwa grafitmerupakan alotrop karbon. Sebuah alotrop berarti bahwa materi terbuat dari bahan murni atauelemen dengan beberapa perbedaan dalam pembentukan atom. Sementara itu, karbon


26/29


27/29

24 | P a g e

12. Bagaimana proses pemisahan K dan Ca dipisahkan dari karbon yang terkandung dalamtulang manusia sekitar 85%? Dapatkan rujukan mengenai proses diatas dan bagaimana prosespembuatan grafit menjadi berlian, apabila diketahui sebelumnya sintesis berlian (diamond)dapat dilakukan dengan berbagai rute kimia dan fisik? Jawablah dengan menggunakan

rujukan yang sesuai secara singkat dan sistematis.

Kolom yang digunakan untuk memisahkan sejumlah anion dan kation adalah kolomresin. Ion dalam sampel adalah K

+ dan Ca

2+.Sebuah larutan terlebih dialirkan pada sebuah

kolom yang berfungsi sebagai fase diam yang berisi resin kation. Kemudian sebuah sampelyang berisi kation (K dan Ca) tersebut diinjekkan ke dalam kolom tersebut. Kation-kation diatas akan diikat oleh resin di dalam kolom dengan bantuan kondisi eluen sehingga kation-

kation tersebut akan dipisahkan dari sampel.Karbon hasil pemisahan tersebut akan disentesis menjadi berlian. Langkah pertama yaitu

karbon dimasukkan ke dalam bejana bertekanan tinggi dan dipanaskan dengan suhu mencapai1.700oC. Hal ini mengubah karbon menjadi grafit atau allotop karbon. Berkat tambahantekanan dan panas, grafit akan berubah menjadi berlian. Proses ini disebut proses HPHT(tekanan tinggi) dengan sistem sabuk tekan. Pada sistem sabuk ini menggunakan antara lainDe Beersdan General Electric yang pada dasarnya adalah proses press (tekan) hidrolik besardengan landasan dan struktur yang berbentuk cincin seperti terlihat pada gambar dibawah .

Gambar 15. Skema HPHT

Gambar di atas menunjukkan sebuah skematis HPHT dengan sistem sabuk tekan. Bijihgrafit ditempatkan di bagian bawah alat tekan dan bagian internal dari alat tekan dipanaskanoleh sebuah tabung pemanas. Tabung ini menghasilkan suhu di atas 1400oC sehingga dapat

mencair pelarut logam (Fe-Co + Ti,Cu). Kemudian logam pelarut dalam bentuk cair tersebutdapat melarutkan sumber karbon dengan kemurnian tinggi yang terdapat diatas dari grafit.

Kemudian sumber karbon dengan kemurnian tinggi diangkut menuju graft dan mengendapmembentuk berlian dengan keadaan tekanan dan temperature tinggi.

13. Menurut Khachatryan et al., (2008), dari rujukan Diamond & Related Materials 17 (2008)931936, sungguh menarik untuk diteliti lebih lanjut, karena pada suhu tidak terlalu tinggi danhanya pada tekanan atomosfer, berlian dapat dihasilkan, meskipun yield (hasil) masih relatifkecil. Bagaimana pendapat saudara, apabila dikaitkan dengan Indonesia yang mempunyaiSDA dan SDM yang luar biasa, dapatkah dihasilkan berlian dengan mengikut ataupengembangan dari teknologi yang ada? Apa perbedaan berlian sintetik dan alami? Apakahberlian hasil sintesis dikategorikan sebagai berlian sintetis? Kriteria apa yang harus dimiliki

untuk suatu berlian dikatakan berkualitas.


28/29


29/29

BAB III

KESIMPULAN

Berdasarkan pembahasan dalam makalah ini maka dapat ditarik kesimpulan, yaitu:

- Pengidentifikasian limbah logam berat dapat dilakukan dengan beberapa metode

spektroskopi, seperti spektroskopi IR, Raman, Fluoresensi, dan AAS

- Penentuan struktur molekul dapat dilakukan dengan beberapa metode, yaitu metode ScanningElectron Microscopy,X-Ray Diffraction, danAtomic Force Microscopy

- Struktur kristal dapat diidentifikasi dengan 14 jenis lattice- Zat yang sangat kuat seperti diamonddan grafit terbentuk dari alotrop karbon

DAFTAR PUSTAKA

Alberty, Robert A. 1996 .Physical Chemistry : Second Edition. New York : Wiley.

Allotrope inIUPAC Compendium of Chemical Terminology, Electronic/ version,

Atkins, Peter and De Paula, Julio.(2006).Atkins Physical Chemistry. New York: W.H. Freemanand Company

Chen, P.Y., 1977, Table of key lines in X-ray powder diffraction patterns of minerals in clays and

associated rocks: Geological Survey Occasional Paper21, Indiana Geological Survey Report 21, 67

p.Chiao, H-C. dkk. Synthesis of diamond crystals and film using an oxygen-acetylene flame under

atmospheris pressure. JTTERS 1:11-116

Khachatryan et al., (2008), Diamond & Related Materials 17 (2008) 931936

Satoh,H. Sumiya, S. 1996. High-pressure synthesis of high-purity diamond crystal . Koyakita :Itami Research Laboratories, Sumitomo Electric Industries Ltd.,

Thi, Ha Tran, et al. 2013. A quick process for synthesis of ZnO nanoparticles with the aid ofmicrowave irradiation . Research article ISRN Nanotechnology (www.hindawi.com)

http://goldbook.iupac.org/A00243.html.

http://www.diamondlab.org/80-hpht_synthesis.htm
http://goldbook.iupac.org/A00243.htmlhttp://www.diamondlab.org/80-hpht_synthesis.htmhttp://www.diamondlab.org/80-hpht_synthesis.htmhttp://goldbook.iupac.org/A00243.html

makalah kimfis pemicu 4 kelompok 1

Documents