aas

67
Atomic Absorption Atomic Absorption Spectroscopy (AAS) Dr. WIDAYAT ST MT JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2011

Upload: hana-nixma

Post on 25-Oct-2015

128 views

Category:

Documents


7 download

TRANSCRIPT

Page 1: Aas

Atomic AbsorptionAtomic Absorption Spectroscopy (AAS)

Dr. WIDAYAT ST MT

JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG 2011

Page 2: Aas

MATERI AAS

• OVERVIEW

• INSTRUMENTASI

• APLIKASI AAS• APLIKASI AAS

• INTERFERENSI DALAM AAS

Page 3: Aas

Atomic Absorption Spectroscopy (AAS) adalah suatu teknik analisis untukmenetapkan konsentrasi suatu unsur (logam) dalam suatu sampel.

1800’s : - Wallason mengobservasi pita hitam

Historis

1800 s : Wallason mengobservasi pita hitamdalam spektrum matahari.- Fraunhofer merancang instrumen utk yg

k 00 imerekam ±500 garisabsorpsi dalam spekturm sinar matahari

1860, 1861:Kirchoff dan Bunsen membuat,spectrochemical analysis. Kirchoff menerangkan pokok yang mendasari hubungan antara emisi danmendasari hubungan antara emisi danabsorpsi.

Page 4: Aas

1950’s : AAS pertama kali dikembangkanoleh Sir1950 s : AAS pertama kali dikembangkanoleh Sir Alan Walsh 1960’s : AAS pertama kali dikomersialkan olehFerkin-Elmer; Beckman; Jarrel-Ash1970’s : pengembangan & perbaikan graphite furnace AASfurnace AASlate 1970’s : Dikembangkan ICP Emission spectroscopy

Page 5: Aas

Absorpsi Spektrometri Serapan Atom (AAS)

OVERVIEW

Teori

Spektrometri Serapan Atom (AAS = Absorption spectrophotometry), merupakan salah satu cara analisa yang dapat digunakan untuk menentukan y g p gunsur-unsur dalam suatu bahan misalnya : batu-batuan, tanah, tanaman, farmasi dan sebagainya dengan hasil analisa yang peka dan sensitif.Cara analisa ini berdasarkan pada proses penyerapan energi radiasi dari sumber cahaya, oleh atom-atom bebas dalam media pada tingkat p gtenaga dasar (ground state).

Page 6: Aas

Absorpsi Spektrometri Serapan Atom (AAS)

OVERVIEW

Teori

Pengurangan intensitas radiasi yang diberikan sebanding dengan jumlah atom pada tingkat tenaga dasar yang menyerap energi radiasi g y g y p gtersebut. Dengan mengukur intensitas radiasi yang diteruskan (transmitancy) atau mengukur intensitas radiasi yang diserap (absorbancy),

k ko e t i d l l t elmaka konsentrasi unsur dalam larutan sampel dapat ditentukan.Perkembangan terakhir cara analisa spektrometri g pserapan atom ini, selama atomisasi dengan nyala dapat pula dilakukan atomisasi tanpa nyala (Flamless Atomizer), yaitu dengan menggunakan energi listrik pada batang karbon (CRA = Carbonenergi listrik pada batang karbon (CRA = Carbon Rod Atomizer), atau bahkan hanya dengan uapnya saja misalnya pada analisis mercury (Hg).

Page 7: Aas

OVERVIEW

Proses dalam AAS melibatkan 2 langkah, yaitu:

1 Atomisasi sampel1. Atomisasi sampel

2. Absorpsi radiasi dari sumber sinar oleh atom bebas.bebas

• Sampel, biasanya berupa cairan atau padatan, terlebihdahulu diubah menjadi atom, oleh perangkat atomisasi(berupa nyala atau tungku grafit).

• Selama proses absorpsi sinar UV-Vis, atom bebas akanmengalami transisi elektronik dari ground state ke exited stated.

• Banyaknya atom yang mengalami transisi elektronikbergantung pada temperatur, dirumuskan denganPersamaan Boltzmann

Page 8: Aas

OVERVIEW

Page 9: Aas

OVERVIEW

Elements detectable by atomic absorption are highlighted in pink in this periodic

Page 10: Aas

OVERVIEW - ABSORPSI vs EMISI

S ifiKeuntungan AAS :

SpecificSensitivityLow Cost AnalysisLow Capital Cost (?) Can Analyze Many Samples in Short Time for screening of a Single Analyte Metal.g g y

Kerugian AAS :Single Element at a Time.Requires more Set-up time between Elements.Not the preferred method for screeningNot the preferred method for screening samples for numerous elemental content

Page 11: Aas

OVERVIEW - ABSORPSI vs EMISI

Pengukuran spektroskopik secara umum dibedakan dalam2 golongan : absorpsi dan emisi

i i l k ik j di bil l k b i d hTransisi elektronik terjadi bila suatu elektron berpindahdari tingkat energi satu ke tingkat energi yang lain.

ABSORPSIJika elektron menyerap (mengabsorpsi) foton sehinggaelektron berpindah dari orbital dengan tingkat energip g g grendah ke tingkat energi tinggi.

Page 12: Aas

OVERVIEW - ABSORPSI vs EMISI

EMISIJika elektron berpindah dari tingkat energi tinggi kep g g ggtingkat energi rendah sehingga foton dipancarkansebanding dengan perbedaan tingkat energi tsb.

Page 13: Aas
Page 14: Aas

OVERVIEW - ABSORPSI vs EMISI

Energy level diagram for Pb

Page 15: Aas

SPEKTRA EMISI ATOMIK

OVERVIEW - ABSORPSI vs EMISI

Page 16: Aas

OVERVIEW

THE OPTICAL SPECTRUM OF SODIUM

Page 17: Aas

Peralatan AAS secara struktur dasar terbagi atas 4 bagian : sumber cahaya (source) atomiser monokromator atausumber cahaya (source), atomiser, monokromator atau filter, detektor dan penampilan data (readout).

Sumber cahaya adalah sebuah lampu katoda cekung (Hollow Catode Lamp). Katoda lampu ini terbuat dari ( p) pbahan yang aman dengan unsur yang akan ditetapkan dalam analisis, unutk menghasilkan emisi, katoda lampu ini diuapkan secara listrik.At i d l h l t k b t l dAtomiser adalah alat pengkabut sampel dan umumnya alat ini digabungkan dengan arus gas ke flame (burner).Monokhromator atau filter berfungsi untuk memilih panjang gelombang yang akan diukur intensitasnya olehpanjang gelombang yang akan diukur intensitasnya oleh detektor. Panjang gelombang yang akan diukur ini bersifat khas untuk sampel yang ditetapkan.Detektor dan penampilan data : umumnya bekerja secara p p y jelektronis.

Page 18: Aas

INSTRUMENTASI

Detektor mengukur kekuatan sinar yang diteruskan danDetektor mengukur kekuatan sinar yang diteruskan dan penampilan data mungkin dalam bentuk absorbansi (cahaya yang diserap) atau transmittance (cahaya yang ditemukan). Mungkin juga langsung dalam bentuk konsentrasi (hanya pada alat-alat yang dilengkapi dengan sirkuit elektronis).

Komponen-komponen ini dikontrol oleh piranti lunak komputer.

Page 19: Aas

INSTRUMENTASI - Source

Electrodeless Discharge Lamp (EDL)

• Untuk memperbaiki penentuanabsorpsi atom dengan menggunakansumber yang lebih terang dan lebihstabil seperti EDL

Hollow Cathode Lamp (HCL)

stabil seperti EDL• Dibutuhkan assesori power untuk

mengoperasikan EDL

Page 20: Aas

INSTRUMENTASI - Source

Proses emisi pada Hollow Cathode Lamp

Light Sources :Light Sources :Light Sources :Light Sources :•• Hollow cathode lamps Hollow cathode lamps -- HCLHCL•• MultiMulti--element lampselement lamps

Ult lUlt l•• Ultra lamps Ultra lamps •• Deuterium lamp Deuterium lamp -- D2 D2

Page 21: Aas

INSTRUMENTASI - Source

Tungsten Anode Analyte Hollow CathodeQuartz orPyrex windowPyrex window

Ne or ArAt 1 -5 torr

Glass shield

Page 22: Aas

INSTRUMENTASI – Sample compartment

Page 23: Aas

INSTRUMENTASI – Sample compartment

Atomization

FlameElectrothermal

Graphite furnacepHydride

As, Sb, Sn, Se, Bi, and PbCold vaporCold-vapor

Hg (ambient temperature vapor pressure)

• Elements to be analyzed needs to be in atomic state• Elements to be analyzed needs to be in atomic state

• Atomization is separation of particles into individual molecules andbreaking molecules into atoms. This is done by exposing the analyte

h h fl h fto high temperatures in a flame or graphite furnace.

Page 24: Aas

INSTRUMENTASI – Sample compartment

Operation principle of an atomic absorption spectrometer

Page 25: Aas

Flame yang berbeda dapat diperoleh campuran gas tergantung padatemperatur dan kecepatan pembakaran yang diinginkan. Beberapa unsur hanya dapat dirubah menjadi atom pada T tinggi. Bahkanp y p j p ggpada T tinggi jika terdapat ekses O2, beberapa logam membentuk oksidayang tidak terdissosiasi kembali menjati atom. Untuk menghambat pembentukan oksida tersebut, kondisi flame mungking p , gdimodifikasi untuk mencapai pengurangan non-oxidizing flame.

Tabel Karakteristik berbagai jenis nyala api.Tabel Karakteristik berbagai jenis nyala api.

Page 26: Aas

INSTRUMENTASI – Sample compartment

In AAS flame function as : (i) the sample holder(ii) D l ti(ii) Desolvation source(iii) A volatization source

Page 27: Aas

FLAME ATOMIZATION

INSTRUMENTASI – Sample compartment

N b li ti C i f th li id

FLAME ATOMIZATION

Nebulization : - Conversion of the liquid sample to a fine spray.

Desolvation : -Solid atoms are mixed with the gaseous fuelwith the gaseous fuel.

Volatilization : - Solid atoms are converted to a vapor in the flame.

There are three types of particles that exist in the flame:t at e st t e a e

1) Atoms2) Ions3) M l l3) Molecules

Page 28: Aas

INSTRUMENTASI – Sample compartment

The Flame process : “M+” is a metal cation and “A-” is the associated anion

Page 29: Aas

FLAME ATOMIZATIONINSTRUMENTASI – Sample compartment

FLAME ATOMIZATION

Page 30: Aas

FLAME ATOMIZATION

INSTRUMENTASI – Sample compartment

Type Pneumatic Nebulizer :

FLAME ATOMIZATION

a. Concentricb. Cross-flowc Fritted-diskc. Fritted-diskd. Barbington

Solvents yang umumdigunakan saat ini adalahg: 4-methyl-pentan-2-one (MIBK), m-Xylene dancyclohexanonecyclohexanone

Page 31: Aas

FLAME ATOMIZATION

INSTRUMENTASI – Sample compartment

Nebulizer

FLAME ATOMIZATION

SAMPLEAEROSOL

Nebulizer

AEROSOL

Nebulizer : A device for converting the solution into fine spray or droplets

Page 32: Aas

FLAME ATOMIZATION

INSTRUMENTASI – Sample compartment

Primary zone = C2, CH and other radical emission

S d blSecondary zone = oxygen present so stable moleculer oxides are formed for metals

Interzonal zone = hot region, and widely used ti f iportion for anaysis

Page 33: Aas

FLAME ATOMIZATION

INSTRUMENTASI – Sample compartmentFLAME ATOMIZATION

Fuel / Oxidant Temperatureacetylene / air 2100 °C – 2400 °C (most common)acetylene / air 2100 C 2400 C (most common)acetylene / N2O2600 °C – 2800 °Cacetylene / O2 3050 °C – 3150 °C

• Pemilihan jenis nyalabergantung pada temperaturpenguapan atom yang p g p y gdianalisis.

• Parameter penting lain selaintemperatur adalah kecepatanp ppembakaran (cm/s, or residence time)

Pengaruh ketinggian burner thp absorbansi

Page 34: Aas

ELECTROTHERMAL ATOMIZATION (ETA)

INSTRUMENTASI – Sample compartment

Graphite Furnace

• Sampel cair dialirkan pada tabung silindris grafit yang

ELECTROTHERMAL ATOMIZATION (ETA)

• Sampel cair dialirkan pada tabung silindris grafit yang dilapisi bahan yang mencegah sampel terserap pada tabung.

Step Temperature TimeDrying 50° - 150°C ~ 60 sAshing 150° - 600°C ~ 60 s

Atomization 2000° - 3000°C ~ 5 s

Graphite Tube Furnace

At i i l bih fi i• Atomisasi lebih efisien

• Volume sampel lebih kecil

• Limits of detection lebih rendah• Limits of detection lebih rendah

Page 35: Aas

INSTRUMENTASI – Sample compartment

Page 36: Aas

INSTRUMENTASI – Sample compartment

PERBANDINGAN FLAME DAN FURNACE AAS

Flame lebih sederhana

Furnace lebih sensitifFurnace lebih sensitif

Furnace memiliki lebih banyakinterferensiinterferensi

Furnace lebih sedikit membutuhkanlsampel

Perangkat Furnace lebih mahal

Page 37: Aas

PERBANDINGAN FLAME DAN FURNACE AAS

INSTRUMENTASI – Sample compartment

ElementElement AAS FlameAAS Flame AAS ElectrothermalAAS Electrothermal

AlAl 3030 0.0050.005

Limit deteksi (ng/mL)

Accuracy Accuracy ::AsAs 100100 0.020.02

CaCa 11 0.020.02

CdCd 11 0.00010.0001

– Relative error of flame AA is ~1–2%

– Can be lowered with

CrCr 33 0.010.01

CuCu 22 0.0020.002

FeFe 55 0.0050.005

– Can be lowered with special precautions

– Electrothermal

HgHg 500500 0.10.1

MgMg 0.10.1 0.000020.00002

MnMn 22 0.00020.0002

MoMo 3030 0 0050 005

atomization has 5–10 times higher error than than flame AAflame AA

MoMo 3030 0.0050.005

NaNa 22 0.00020.0002

NiNi 55 0.020.02

PbPb 1010 0.0020.002 flame AAflame AASnSn 2020 0.10.1

VV 2020 0.10.1

ZnZn 22 0.000050.00005

Page 38: Aas

INSTRUMENTASI - Wavelength

Page 39: Aas

INSTRUMENTASI - Wavelength

Dengan mengubah sudut grating akan menghasilkan fokus pada panjang gelombang yang berbeda.yang berbeda.

Page 40: Aas

Fast Sequential Lamp Selection

High SpeedHigh SpeedHigh SpeedHigh SpeedHigh SpeedMonochromator

HC Lamps

High SpeedMonochromator

HC Lamps

High SpeedMonochromator

HC Lamps

High SpeedMonochromator

HC Lamps

Reference Beam

D2Lamp

p

Reference Beam

D2Lamp

p

Reference Beam

D2Lamp

p

Reference Beam

D2Lamp

p

BurnerMotorised

Mirror

BurnerMotorised

Mirror

BurnerMotorised

Mirror

BurnerMotorised

MirrorMirrorMirrorMirrorMirror

Page 41: Aas

INSTRUMENTASI - Wavelength

Pemilihan panjang gelombang bergantung pada:- Unsur yang dianalisis- Sensitivitas- Limit deteksi

Page 42: Aas

INSTRUMENTASI - Detector

Incident

Page 43: Aas

INSTRUMENTASI - Detector

Photomultiplier tube (PMT)

Page 44: Aas

INSTRUMENTASI - Readout

Page 45: Aas

Comparison of Techniques

ICP MS ICP OES FAAS GFAAS ICP-MS ICP-OES FAAS GFAASDetection Limits Excellent good good Excellent Productivity Excellent very good good low LDR 108 105 103 102 Precision 1-3% 0.3-2% 0.1-1% 1-5% Spectral interference few common almost none very few Chemical interference

moderate few many many

Ionization minimal minimal some minimal Mass Effects high on low mass none none none Isotopes yes none none none Dissolved solids 0 1-0 4% 2-25% 0 5-3% up to 20%Dissolved solids 0.1-0.4% 2-25% 0.5-3% up to 20%No. of elements 75 73 68 50 Sample usage low medium high very low Semi-quantitative yes yes no no Isotope analysis yes no no noRoutine operation easy easy easy easy Method development skill req skill req easy skill req Running costs high high low mediumg g gCapital costs very high high low medium

Page 46: Aas

INSTRUMENTASI

Atomic Absorption Spectrophotometer

Page 47: Aas

PERKINS ELMER ATOMIC ABSORPTION SPECTROMETER 4100ZL

Page 48: Aas

Thermo 7 Plasma Atomic Absorption Spectrometer

Page 49: Aas

Preparasi Sampel

Timbang ± 2,5 g sampel, masukkan ke dalam gelasbeker. Tambahkan 25 mL HNO3 pekat, tutup dengan

l l d d hk l kgelas arloji, didihkan selama 30 – 45 menit untukmengoksidasi senyawa organik. Dinginkan larutansecara perlahan, tambahkan 10 mL HClO4 70%. Didihkan kembali hingga larutan menjadi jernih

CARA BASAH

Didihkan kembali hingga larutan menjadi jernih.

Timbang ± 2,5 g sampel, masukkan ke dalam porselin. Panaskan dalam oven hingga suhu 550oC selama 4 jamPanaskan dalam oven hingga suhu 550 C selama 4 jam. Dinginkan, tambahkan 10 mL HCl 3 N. Tutup dengangelas arloji, didihkan selama 10 menit. Dinginkan, saring dan masukkan ke dalam labu takar 100 mL,

CARA KERING

a g da a u a da a abu a a 00 ,encerkan hingga batas dengan air bebas ion.

Page 50: Aas

APLIKASI

Metode Seri Standar (Standar eksternal)1. Ukur absorbansi dari seri larutan standar yang telah

diketahui konsentrasinya.2. Buat kurva hubungan antara absorbansi versus

konsentrasi (Kurva Kalibrasi).3. Dengan metode analisis regresi linier, turunkan

persamaan regresi linier y = mx + cpersamaan regresi linier, y = mx + c

Hasil plotting ke persamaan regresi :Konsentrasi Cr = 3,45 ppm

Page 51: Aas

APLIKASI

Metode Adisi StandarMetode Adisi Standar

1. Siapkan dua buah larutan sampel yang identik.2 Tambahkan sejumlah volume tertentu larutan2. Tambahkan sejumlah volume tertentu larutan

standar pada salah satu larutan sampel.3. Ukur absorbansi masing-masing larutan.4. Hitung konsentrasi analit dengan persamaan

berikut.

Page 52: Aas

APLIKASI Kegunaan AAS :

1. Analisis Klinik

2. AnalisisLingkungan

: Analisis logam dalam cairan biologis (darah, urine)

: Monitoring lingkungan, memantau berbagai undurdi sungai, perairan laut, air minum, udara, minyak,Lingkungan

3. Farmasi

di sungai, perairan laut, air minum, udara, minyak, dan minuman (anggur/wine, bir, jus buah)

: Dalam proses industri sering digunakankatalis (biasan a logam) ang seringkali

4 Industri

katalis (biasanya logam), yang seringkaliterikut dalam produk akhir. Dengan AAS, unsur tsb dapat ditetapkan.

: Melakukan pengecekan apakah bahan4. Industri

5. Pertambangan

: Melakukan pengecekan apakah bahanbaku mengandung logam berat yang bersifat toksik.

: Menetapkan kandungan logam dalam: Menetapkan kandungan logam dalambatuan.

Page 53: Aas

INTERFERENSI DALAM AAS

• Ada 2 jenis interferensi yang terjadi dalam AAS :A) Spectral InterferencesA) Spectral Interferences B) Chemical Interferences

A.A. Spectral Interferences Spectral Interferences

garis emisi dari spesies lain overlap/sangat dekat dengangaris absorpsi analit, sehingga pemisahan denganmonokromator sulit dilakukan• Sources of Spectral Interference

monokromator sulit dilakukan.

1 Overlapping AA or AE lines1. Overlapping AA or AE lines • Jenis interferensi ini jarang terjadi.• Selisih antar garis spektra harus < 0.01 nm utk bisag p

menimbulkan interferensi ini.• Dapat diatasi dengan metode adisi standar.

Page 54: Aas

INTERFERENSI DALAM AAS

2.2. Background interference

•Disebabkan oleh scattering sumber sinar atauadanya absorpsi molekular.

•Background interference menghasilkanpeningkatan sinyal output.

•Background correction digunakan untukli i i i t f i j i i imengeliminasi interferensi jenis ini.

Page 55: Aas

INTERFERENSI DALAM AASB.B. Chemical interferencesChemical interferences

Hasil dari berbagai proses yang terjadi selama atomisasiyang mengubah karakteristik absorpsi analit

1. Pembentukan senyawa dengan volatilitas rendah

yang mengubah karakteristik absorpsi analit.

• Anion yg terdapat dalam flame atau furnace dapat membentuksenyawa dengan volatilitas rendah dengan kation analit.

• metode yg biasa digunakan untuk mengatasi masalah ini adalah• metode yg biasa digunakan untuk mengatasi masalah ini adalahdengan menambahkan release agents atau protective agents pada matriks sampel.

Release Agent - bereaksi dengan zat yang menyebabkaninterferensi dalam matriks sampel.

Protective Agent - bereaksi dengan analit tetapi menghasilkanProtective Agent bereaksi dengan analit tetapi menghasilkansenyawa volatil.

Page 56: Aas

INTERFERENSI DALAM AAS

B.B. Chemical interferencesChemical interferences

2. Kesetimbangan dissosiasi• melibatkan pembentukan dan dissosiasi senyawa oksida logam

dari sampeldari sampel.

• Contoh: MO « M + OM(OH)2 « M + 2OH

• Pergeseran kesetimbangan ke arah oksida logam akanmenghasilkan penurunan absorpsi radiasi oleh analit logam.

• Proses ini sangat tergantung pada kondisi nyala (bahan bakar, temperatur nyala)

Page 57: Aas

INTERFERENSI DALAM AASINTERFERENSI DALAM AAS

C.C. Chemical interferencesChemical interferences

3. Ionisasi

b k l (k ) d l l• Pembentukan ion logam (kation) dalam nyala.

• Ionisasi logam akan menyebabkan peningkatan temperatur.

• dapat diminimalkan dengan penambahan ionization suppressantpada matriks sampel yg akan menghasilkan konsentrasi elektrontinggi dalam nyala yg dapat menekan pembentukan ion logamtinggi dalam nyala yg dapat menekan pembentukan ion logam.

Page 58: Aas

Mengendalikan interferences dalam GFAAS dengan :

1. Matrix modifiers a NH4NO3 (helps minimize NaCl) Mg(NO3)2a. NH4NO3 (helps minimize NaCl), Mg(NO3)2 b. Organic acids (e.g. ascorbic acid, oxalic acid): helps

make crystals smaller and more uniform; may help reduce metal; other mysterious effectsreduce metal; other mysterious effects.

c. H3PO4, MgPO4 d. PdNO3

2. Matrix matching: make sure standards have same major chemical composition as standards; compensate for slight variability in major chemical composition.

3 M h d f d d ddi i if d ' k h3. Method of standard additions: if you don't know what the major element composition is and if it is highly variable, then you should always use this method.

Page 59: Aas

ReferenceReference

Beaty, R.D., Kerber, J.D., 2002, Concepts, Instrumentation and techniques in Atomic Absorption Spectrophotometry, PerkinElmer, Inc., Shelton, CT, USA.

Haswell S J 1991 Atomic Absorption Spectrometry; TheoryHaswell, S.J., 1991. Atomic Absorption Spectrometry; Theory, Design and Applications. Elsevier, Amsterdam.

Moffet, J.H., February 2000. Why Calibration graphs curve in atomic absorption spectrometry, Varian Australia Pty. Ltd., M l Vi t i A t liMulgrave Victoria, Australia.

Reynolds, R.J. et al., 1970. Atomic Absorption Spectroscopy. Barnes & Noble Inc., New York.

Skoog Holler and Nieman Principles of Instrumental AnalysisSkoog, Holler and Nieman Principles of Instrumental AnalysisSchrenk, W.G., 1975. Analytical Atomic Spectroscopy. Plenum

Press, New York. Varma, A., 1985. Handbook of Atomic Absorption Analysis. Vol. I.

CRC P B R tCRC Press, Boca Raton.

Page 60: Aas

Gamma rays Radio wavesGamma raysX rays

UV InfraredMicrowaves

Radio waves

1nm 100nm 1mm 1m

Visible Region

600 650 750560500430 nm600 650 750560500430

Page 61: Aas

INSTRUMENTASI – Sample compartment

FLAME

Flame AA hanya can only analyze solutions , where itFlame AA hanya can only analyze solutions , where it uses a slot type burner to increase the path length, and therefore to increase the total absorbance.

Sample solutions are usually introduced into a nebuliserby being sucked up a capillary tube. In the nebuliser the sample is dispersed into tiny droplets, which can be readily broken down in the flame.

The flame temperature is important because it influences the distribution of atoms. It can b i l d b id d f l ibe manipulated by oxidant and fuel ratio.

Page 62: Aas

A Single-beam AA Spectrometer

A Double-beam AA Spectrometer

Page 63: Aas

A compesated single beam systems with sourceA compesated single-beam systems with source light directed through the sample path

A compesated double-beam systems with source light directed through the reference path

Page 64: Aas

Lamp for Services of Flame Atomic Ab ti S t t (FAAS)Absorption Spectrometer (FAAS)

Single Lamp Multiple Lamp

El t L C t El t L C tElement Lamp Current (mA)

Element Lamp Current (mA)

Cu 3.0 Pb 5.0

Ca

Fe

10.0

7.0

Mg

Mn

3.0

5.0

Cd 3.0 Se

Ti

10.0

18.0

Zn 5.0

Page 65: Aas

Standard Analytical Data of The ElementsStandard Analytical Data of The Elements

Element Atomic Wt.Atomic Absorption

InterferenceLamp Current (mA)

Flame Type(mA)

Cu 63.54 3.0 Air- C2H2 (oxidizing) Few interferences

Ca 40.08 10.0 N2O-C2H2 (oxidizing)

Strontium or Lanthanum 2,000-5,000 μg/ml

Fe 55.847 7.0 Air- C2H2 (oxidizing) H3PO4

Cd 112.40 3.0 Air- C2H2 (oxidizing) No major interferences

Pb 207.19 5.0 Air- C2H2 (oxidizing) 283.3 nm2 2

Mg 24.312 3.0 Air- C2H2 (oxidizing) Strontium or Lanthanum 2,000-5,000 μg/ml

Mn 54.938 5.0 Air- C2H2(Stoichiometric)

N2O-C2H2(Stoichiometric)

Se 78.96 10.0 N2O-C2H2 Hydride generation

Ti 47.90 18.0 N2O-C2H2 (reducing) KNO3 1,000-2,000μg/ml

Z 65 37 5 0 Ai C H ( idi i ) 213 9Zn 65.37 5.0 Air- C2H2 (oxidizing) 213.9 nm

Page 66: Aas

Working Range and Sensitivity

Element Wavelength (nm)

Slit width Working Range (μg/ml)

Sensitivity (μg/ml)

Cu 324 7 0 5 0 0 5 0 025Cu 324.7327.4217.9222.6

0.50.50.21.0

0.0 – 50.0– 100.1 – 300.7 – 180

0.0250.0500.161.0222.6

249.2244.2

1.00.51.0

0.7 1803.0 – 7307.0 – 1700

1.04.09.0

Ca 422 7 0 5 1 – 4 0 0 02Ca 422.7239.9

0.50.5

1. 4.02.0 - 760

0.024.0

Fe 248.3372 0

0.20 2

0.1 – 9.00 9 80 0

0.050 45372.0

386.0392.0

0.20.20.2

0.9 – 80.02.0 – 145.030 – 2700

0.450.8015.0

Cd 228 8 0 5 0 0 1 8 0 009Cd 228.8326.1

0.50.5

0.0 – 1.83.0 – 800

0.0094.0

Page 67: Aas

TERIMA KASIH MATUR NUWUN

SELAMAT BERKREASI YANG KREATIFSELAMAT BERKREASI YANG KREATIF