atomic absorbtion spectroscopy

27
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Merkuri pada Kosmetik Perawatan kecantikan agaknya mutlak menjadi kebutuhan wanita sekarang ini, tak hanya di kalangan menengah atas namun juga sebaliknya. Fasilitas- fasilitas untuk perawatan kecantikan pria pun mulai bermunculan. Rata-rata permintaan pasien sewaktu mendapatkan pelayanan ini sebenarnya lebih cenderung ke usaha-usaha untuk membuat kulit terlihat lebih putih dibandingkan menjaga penuaan kulitnya berlangsung lebih cepat. Fenomena yang kini ada dimana-mana mau tak mau juga meningkatkan kewaspadaan banyak pihak atas beredarnya kosmetik-kosmetik tiruan maupun yang mengandung bahan-bahan berbahaya bagi kesehatan yang dengan mudah bisa diproduksi di beberapa negara luar yang menyediakan fasilitas impornya ke negara-negara seperti kita tanpa lebih dulu melalui riset laboratorium untuk menguji kelayakan dan keamanannya. Kandungan merkuri yang sudah sejak lama dipublikasikan sangat beresiko bagi kesehatan pun kadang tak lagi diindahkan sepanjang hasil instan itu bisa didapat. Sementara masih banyak juga ketidaktahuan konsumen atas efek hidrokuinon yang paling sering menjadi bahan utama dari sebuah produk pemutih kulit Makalah Kimia Analitik “Spektroskopi” 1

Upload: bagas-muhamad-kartiko

Post on 30-Jun-2015

747 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: Atomic Absorbtion Spectroscopy

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Merkuri pada Kosmetik

Perawatan kecantikan agaknya mutlak menjadi kebutuhan wanita sekarang

ini, tak hanya di kalangan menengah atas namun juga sebaliknya. Fasilitas-

fasilitas untuk perawatan kecantikan pria pun mulai bermunculan. Rata-rata

permintaan pasien sewaktu mendapatkan pelayanan ini sebenarnya lebih

cenderung ke usaha-usaha untuk membuat kulit terlihat lebih putih dibandingkan

menjaga penuaan kulitnya berlangsung lebih cepat. Fenomena yang kini ada

dimana-mana mau tak mau juga meningkatkan kewaspadaan banyak pihak atas

beredarnya kosmetik-kosmetik tiruan maupun yang mengandung bahan-bahan

berbahaya bagi kesehatan yang dengan mudah bisa diproduksi di beberapa negara

luar yang menyediakan fasilitas impornya ke negara-negara seperti kita tanpa

lebih dulu melalui riset laboratorium untuk menguji kelayakan dan keamanannya.

Kandungan merkuri yang sudah sejak lama dipublikasikan sangat beresiko

bagi kesehatan pun kadang tak lagi diindahkan sepanjang hasil instan itu bisa

didapat. Sementara masih banyak juga ketidaktahuan konsumen atas efek

hidrokuinon yang paling sering menjadi bahan utama dari sebuah produk pemutih

kulit atau wajah dan sudah direkomendasikan bahkan oleh FDA selama 25 tahun

sebelum akhirnya tahun 2006 melalui tahapan penelitian dinyatakan beresiko dan

mendapat pembatasan penggunaannya. Terhitung sejak awal tahun lalu, kurang

lebih setelah FDA menarik izin penggunaannya di AS, pemakaian hidrokuinon

dalam kosmetik-kosmetik yang dijual bebas di negara kita baru dibatasi

sepenuhnya.

Merkuri yang bernama kimia Hg atau air raksa dalam bentuk inorganik

mulanya dipakai untuk memutihkan kulit berdasarkan banyak kebiasaan mulai

dari zaman Mesir Kuno hingga di Cina, bahkan sempat dipakai juga dalam bidang

kedokteran. Dibanding produk-produk pemutih yang pada dasarnya tidak secara

langsung memutihkan kulit, merkuri memang bekerja lebih instan hingga

akhirnya banyak digunakan. Baru berabad-abad setelahnya efek penggunaan

Makalah Kimia Analitik “Spektroskopi” 1

Page 2: Atomic Absorbtion Spectroscopy

jangka panjang merkuri pada wajah ini, meskipun tak sampai secepat atau seburuk

efek merkuri yang tertelan melalui ikan-ikan yang tercemar di perairan tertentu,

dipublikasik. Merkuri mudah diserap masuk ke dalam darah, lalu memasuki

sistem saraf dan akhirnya bisa mengganggu persarafan, emosi, gangguan otak,

gagal ginjal, cacat janin hingga kanker akibat efek akumulasi teratogeniknya.

Salah satu ciri kosmetik yang menggunakan merkuri pada kandungannya ini

sering disebut-sebut kelihatan sangat putih mengkilap walaupun sekarang tak

selalu lagi seperti itu, tergantung pada besar kecil kandungan yang digunakan oleh

produsennya.

Penelitian-penelitian awalnya memang membuktikan kalau zat yang

mudah larut dalam air, bersifat reduktor dan bermolekul kimia mirip karbol ini

melalui mekanismenya dapat mengatasi flek gelap atau warna tak merata pada

kulit, namun efek jangka panjangnya menghancurkan produksi melanin

sebenarnya malah membuat kulit kehilangan fungsi pelindungnya oleh melanin

yang berperan dalam hal itu terhadap sinar matahari dan efek eksternal lainnya.

Riset-riset lanjutan dilakukan berdasarkan kontradiksi pemutihan kulit dan

kehilangan faktor perlindungannya, efek merugikan penggunaan hidrokuinon

persentase tinggi diatas 4% dan dalam jangka panjang ditemukan berhubungan

dengan terbentuk flek dari pelebaran, pecahnya pembuluh darah saat terpapar

panas berlebihan, gangguan pembentukan kulit, iritasi terus-menerus,

mempercepat faktor penuaan dini, ookronosis (kulit kasar berbintil berwarna biru

kecoklatan-kuning tua akibat timbunan hidrokuinon).

Kita perlu lebih hati-hati dalam memilih dan menggunakan produk

pemutih, kenali dahulu seperti apa pemutih yang aman bagi tubuh dan wajah.

Kewaspadaan dan peningkatan sistem pengetahuan dari penggunanya sendiri

sangat dibutuhkan dalam hal ini, dan mungkin tak juga terlalu sulit mencari

informasi tambahan dari banyak media yang tersedia di era informasi sekarang

ini,  agar pemakaian kosmetik dengan tujuan mempercantik tadi tak malah

menjadi bumerang yang mengakibatkan efek yang merugikan untuk kesehatan

kulit dan tubuh kita.

Makalah Kimia Analitik “Spektroskopi” 2

Page 3: Atomic Absorbtion Spectroscopy

BAB II

ISI

Tugas I

1. Peranan Merkuri dalam Kosmetik

Merkuri (Hg) atau air raksa inorganik dipakai buat memutihkan kulit wajah,

khususnya di negeri Cina. Pengunaan Merkuri sebagai pemutih bahkan tercatat dalam

sejarah masyarakat di zaman Mesir Kuno. Masyarakat Mesir Kuno sudah

memanfaatkan merkuri. Dibanding produk-produk pemutih yang pada dasarnya tidak

secara langsung memutihkan kulit, merkuri memang bekerja lebih instan dan

memberikan hasil yang relatif cepat hingga akhirnya banyak digunakan. Namun yang

masih jarang disadari, justru adalah pemakainya sendiri, yang kadang sering dipicu oleh

iming-iming khasiat yang bisa diperoleh secara instan. Kandungan merkuri yang sudah

sejak lama dipublikasikan sangat beresiko bagi kesehatan pun kadang tak lagi

diindahkan sepanjang hasil instan itu bisa didapat. Banyak ketidaktahuan konsumen atas

efek merkuri yang paling sering menjadi bahan utama dari sebuah produk pemutih kulit

atau wajah. FDA selama 25 tahun, akhirnya tahun 2006 melalui tahapan penelitian

menyatakan merkuri beresiko fatal untuk kesehatan. Terhitung sejak awal tahun lalu,

kurang lebih setelah FDA menarik izin penggunaannya di AS, pemakaian merkuri

dalam kosmetik-kosmetik yang dijual bebas di negara kita baru dibatasi sepenuhnya.

Namun sampai saat ini dalam berita, masih banyak kosmetik ilegal yang menggunakan

bahan dasar merkuri yang masih terjual bebas dipasaran.

2. Sifat Kimia Merkuri dan Efek Keberadaannya dalam Tubuh Manusia

Merkuri atau raksa adalah unsur kimia dengan lambang Hg, nomor atom 80 dan

massa atom relatif 200,59 g/mol. Raksa merupakan satu dari lima unsur (bersama

cesium, fransium, galium, dan brom) yang berbentuk cair dalam suhu kamar. Bijih

utamanya adalah sulfida sinnabar (HgS) yang dapat diuraikan menjadi unsur-unsurnya.

Selain itu merkuri ditemukan dalam mineral corderoit, livingstonit. Diperoleh terutama

melalui proses reduksi dari cinnabar mineral. Merkuri memiliki kenampakan fisik

berwarna putih keperakan dan berfasa cair.

Makalah Kimia Analitik “Spektroskopi” 3

Page 4: Atomic Absorbtion Spectroscopy

Berdasarkan daya hantar panas dan listriknya merkuri (Hg) dimasukkan dalam

golongan logam. Sedangkan berdasarkan densitasnya, dimasukkan ke dalam golongan

logam berat. Merkuri memiliki sifat-sifat: berbentuk cair pada suhu 250 C, kelarutannya

rendah, stabil pada lingkungan sedimen, mudah menguap dan mengemisi atau

melepaskan uap merkuri beracun walaupun pada suhu ruang, pada fase padat berwarna

abu-abu dan fase cair berwarna putih perak, uapnya di atmosfir dapat bertahan selama 3

bulan sampai 3 tahun sedangkan bentuk yang melarut dalam air hanya bertahan

beberapa minggu.

Sel merkuri adalah sel volta primer yang terdiri dari anoda zink dan katoda

merkuri (II) oksida (HgO) bercampur grafit. Elektrolitnya ialah kalium hidroksida

(KOH) yang dijenuhkan dengan zink oksida, dengan reaksi keseluruhan :

Zn + HgO ZnO + Hg

Menurut Peraturan Menteri Kesehatan, kadar merkuri maksimum di dalam air

adalah 0,001 mg/l. Merkuri mudah diserap masuk ke dalam darah, lalu memasuki

sistem saraf tubuh. Bahaya merkuri pada kosmetik dapat mengakibatkan memperlambat

pertumbuhan janin, mengakibatkan keguguran, flek hitam pada kulit akan memucat

(seakan pudar) dan bila pemakaian dihentikan, flek itu dapat timbul lagi dan bertambah

parah (melebar).

Merkuri menimbulkan  efek rebound yaitu memberikan respon berlawanan (kulit

akan menjadi gelap atau kusam saat pemakaian dihentikan). Untuk wajah yang tadinya

bersih lambat laun akan timbul flek dan mengakibatkan kanker kulit.

Manifestasi gejala keracunan merkuri akibat pemakaian krim kulit muncul sebagai

gangguan sistem saraf, seperti tremor (gemetar), insomnia, pikun, gangguan

penglihatan, ataxia (gerakan tangan tak normal), gangguan emosi. Kasus keracunan

merkuri sering didiagnosis sebagai kasus Alzheimer, Parkinson, atau penyakit gangguan

otak karena umumnya gejalanya tak terduga. Setelah sekian lama, kosmetik tersebut

akan diserap melalui kulit dan dialirkan melalui darah ke seluruh tubuh, akhirnya

merkuri itu akan mengendap di dalam ginjal, sehingga menyebabkan gagal ginjal yang

sangat parah bagi pemakainya.

3. Pengganti Merkuri yang Aman

Makalah Kimia Analitik “Spektroskopi” 4

Page 5: Atomic Absorbtion Spectroscopy

Arbutin

Bahan ini berfungsi sebagai pencerah kulit (skin lightening) yang bekerja dengan

cara menghambat pembentukan melanin dalam kulit. Arbutin berasal dari ekstrak

tanaman bearberry, gandum, dan kulit buah pear. Jika dibandingkan dengan

hidroquinon, maka daya pemutih arbutin tidak sekuat hidroquinon. Produk yang

mengandung arbutin dapat dijual secara bebas tanpa resep dokter.

Kojic Acid

Kojic acid merupakan metabolit jamur yang biasa dihasilkan oleh spesies jamur

Aspergillus, Acetobacter, dan Penicillium. Biasanya konsentrasi yang digunakan

sebagai kosmetik berkisar antara 0,2 hingga 1 %. kelebihan Kojic Acid dibandingkan

dengan bahan pemutih lainnya adalah kestabilannya dalam sutu produk kosmetik.

Licorice Extract

Glabiridin (Glycyrrhia glabra) merupakan kandungan utama dari ekstrak licorice

yang mampu memutihkan kulit. Cara kerjanya yaitu menghambat melanogenesis dan

mencegah terjadinya inflamasi di kulit. Beberapa riset menunjukkan bahwa penggunaan

glabiridin 0,5% secara topikal dapat menghambat sinar UV-B yang dapat memicu

terbentuknya pigmentasi dan kemerahan pada kulit.

Azelaic Acid

Merupakan bahan alami yang diproduksi oleh jamur Malassezia furfur yang

secara normal ditemukan pada kulit atau biasa juga disebut sebagai Pityrosporum ovale.

Bahan ini banyak digunakan sebagai pengobatan topikal untuk kasus jerawat ringan

sampai sedang, baik dalam bentuk jerawat komedolitik maupun inflamasi. Azelaic acid

mampu mengurangi pigmentasi pada yang berkulit gelap dan berbekas jerawat, warna

coklat atau untuk kasus melasma.

Vitamin E

Sebuah literatur Jepang melaporkan bahwa penggunaan vitamin E (tocopherol)

secara oral ternyata efektif untuk mengatasi masalah hiperpigmentasi pada wajah,

terutama jika dikombinasikan dengan vitamin C. Beberapa riset lainnya juga

Makalah Kimia Analitik “Spektroskopi” 5

Page 6: Atomic Absorbtion Spectroscopy

menemukan bahwa derivat tocopherol ini merupakan penghambat pembentukan

melanin yang lebih kuat jika dibandingkan dengan arbutin dan kojic acid. Derivat

vitamin E juga dapat digunakan untuk memperbaiki dan mencegah terbentuknya

pigmentasi wajah yang dipicu oleh radiasi sinar UV.

Asam Askorbat (vitamin C)

Vitamin C banyak ditemukan pada jeruk dan sayuran berwarna hijau. Kandungan

vitamin C sangat populer dan banyak digunakan dalam produk perawatan kulit, namun

sayangnya produk vitamin C masih banyak yang belum stabil. Bentuk vitamin C yang

stabil adalah derivat vitamin C yang disebut sebagai magnesium-L-ascorbyl-2-phospate.

Salah satu penelitian menyatakan bahwa derivat vitamin C yang digunakan secara

topikal pada pasien dengan melasma dan lentigo senilis menunjukkan efek mencerahkan

yang cukup signifikan. Hanya saja, harga produk vitamin C yang stabil ini lebih mahal.

4. Saran untuk Penelitian dengan Metode AAS untuk Analisis Kandungan Merkuri

Saya menyarankan penggunaan metode adisi standar dalam penelitian kali ini

karena metode ini mampu meminimalkan kesalahan yang disebabkan oleh perbedaan

kondisi lingkungan (matriks) sampel dan standar akibat adanya pembentukan senyawa

kompleks yang dapat mempengaruhi hasil atau data yang didapat sehingga ketelitian

yang dihasilkan oleh metode ini tinggi. Metode ini dilakukan dengan cara

menambahkan larutan standar (dengan volume yang berbeda-beda) ke larutan sampel

dengan volume yang tetap, kemudian setiap larutan diencerkan dan diukur

adsorbansinya.

Jika sampel dan standar yang dimiliki sedikit, maka metode ini dapat dilakukan

hanya dengan melakukan 2 kali pengukuran adsorbansi. Pengukuran adsorbansi yang

pertama dilakukan terhadap larutan sampel (jika perlu maka dapat diencerkan) yang

diketahui volumenya dan pengukuran adsorbansi yang kedua dapat dilakukan dengan

menggunakan larutan sampel yang dipergunakan dalam pengukuran pertama yang telah

ditambahkan dengan larutan standar yang diketahui volume dan konsentrasinya.

Perhitungan dengan menggunakan metode ini dapat dilihat pada jawaban tugas II.

Makalah Kimia Analitik “Spektroskopi” 6

Page 7: Atomic Absorbtion Spectroscopy

Peralatan yang dapat dipergunakan pada penelitian AAS kali ini meliputi:

Sumber Radiasi:

Lampu katoda berongga ( hollow-cathode lamps )

Alat ini (lampiran gambar 4) terdiri dari anoda tungsten dan katoda silindris yang

ditutup dalam tabung gelas berisi gas inert seperti argon. Pemberian beda potensial

pada eletroda menyebabkan ionisasi argon dan generasi arus saat kation argon dan

elektron pindah ke kedua elektroda Jika potensial yang diberikan cukup besar maka

kation argon akan menyerang katoda dengan energi yang cukup untuk mendorong

beberapa atom metal yang kemudian menghasilkan awan atom. Beberapa atom dari

metal yang terdorong berada dalam keadaan tereksitasi dan memancarkan panjang

gelombang yang sesuai ketika kembali ke posisi semula (ground-state) dan

kemudian terdifusi kembali ke permukaan katoda.

Lampu pijar tanpa elektroda ( electrodeless-discharge lamps )

Alat ini memberikan intensitas radiasi yang biasanya lebih besar satu atau dua kali

lebih besar dari pasangan katoda berongganya. Alat ini disusun dari tabung kuarsa

tertutup yang mengandung gas inert seperti argon dan sedikit metal analit (atau

garamnya). Alat ini tidak memiliki elektroda tetapi dienergisasi dengan medan dari

frekuensi-radio atau radiasi gelombang mikro yang kuat.

Sumber modulasi atau penyesuaian

Dalam pengukuran adsorpsi atomik, penting adanya pemisahan antara radiasi dari

sumber lampu dengan radiasi dari api yang dilakukan oleh monokromator yang

merupakan bagian dari spektrofotometer, yang selalu diletakkan diantara api dan

detektor. Eksitasi dari atom analitdalam api menghasilkan radiasi pada panjang

gelombang sesuai dengan pengaturan pada monokromator, sehingga radiasi tidak

akan dipindahkan dan berlaku sebagai sumber potensial dari interferensi. Untuk

mengatasi efek dari emisi api maka penyesuain (modulation) dari hasil keluaran

emisi api dilakukan sehingga intensitasnya berfluktuasi pada frekuensi yang konstan

sehingga detektor akan menerima sinyal yang berfluktuasi dari lampu dan kontinu

dari api. Sebuah sistem elektronik sederhana kemudian dapat menghilangkan sinyal

dari lampu dan melewatkan sinyal yang kemudian muncul di alat baca.

5. Tingkat Selektivitas dan Sensitivitas Analisis Merkuri dengan Metode AAS

Makalah Kimia Analitik “Spektroskopi” 7

Page 8: Atomic Absorbtion Spectroscopy

Selektivitas atau spesifisitas suatu metode adalah kemampuannya yang hanya

mengukur zat tertentu saja secara cermat dan seksama dengan adanya komponen lain

yang mungkin ada dalam matriks sampel. Selektivitas seringkali dapat dinyatakan

sebagai derajat penyimpangan (degree of bias) metode yang dilakukan terhadap sampel

yang mengandung bahan yang ditambahkan berupa cemaran, hasil urai, senyawa

sejenis, senyawa asing lainnya, dan dibandingkan terhadap hasil analisis sampel yang

tidak mengandung bahan lain yang ditambahkan.

Selektivitas metode ditentukan dengan membandingkan hasil analisis sampel yang

mengandung cemaran, hasil urai, senyawa sejenis, senyawa asing lainnya atau pembawa

plasebo dengan hasil analisis sampel tanpa penambahan bahan-bahan.

Penyimpangan hasil jika ada merupakan selisih dari hasil uji keduanya. Jika

cemaran dan hasil urai tidak dapat diidentifikasi atau tidak dapat diperoleh, maka

selektivitas dapat ditunjukkan dengan cara menganalisis sampel yang mengandung

cemaran atau hasil uji urai dengan metode yang hendak diuji lalu dibandingkan dengan

metode lain untuk pengujian kemurnian seperti kromatografi, analisis kelarutan fase,

dan Differential Scanning Calorimetry. Derajat kesesuaian kedua hasil analisis tersebut

merupakan ukuran selektivitas. Pada metode analisis yang melibatkan kromatografi,

selektivitas ditentukan melalui perhitungan daya resolusinya (Rs).

Contoh metode selektivitas adalah panjang gelombang yang dipilih adalah yang

tidak berinterferensi dan juga mempertimbangkan sensitivitas yang tinggi pada logam,

namun mungkin juga dipilih panjang gelombang yang memiliki interferensi kecil

dengan logam lain. Perkiraan panjang serta batas deteksi dan senstitivitas di jelaskan

pada table berikut.

Tabel Perkiraan Panjang Gelombang Batas Deteksi serta Sensitivitas dan

Makalah Kimia Analitik “Spektroskopi” 8

Page 9: Atomic Absorbtion Spectroscopy

Interferensi yang Mungkin Terjadi

LogamPanjangGelombang (nm)

KemungkinanInterferensi

Sensitivitas

Kadmium(Cd)

214,438228,802226,502

Al, FeAl, Fe, Ni

Fe, Ni

720,01400,01000,0

Timbal(Pb)

283,306405,783368,348

Cr, Fe, Mg--

340,0320,0240,0

Sumber (Lines Library, ICPS Fisson-3410+)

Pada metode ini mungkin terjadi gangguan lonisasi. Gangguan ini biasa terjadi

pada unsur alkali dan alkali tanah dan beberapa unsur yang lain karena unsur-unsur

tersebut mudah terionisasi dalam nyala. Dalam analisis dengan FES dan AAS yang

diukur adalah emisi dan serapan atom yang tidak terionisasi. Oleh sebab itu dengan

adanya atom-atom yang terionisasi dalam nyala akan mengakibatkan sinyal yang

ditangkap detektor menjadi berkurang. Namun demikian gangguan ini bukan gangguan

yang sifatnya serius, karena hanya sensitivitas dan linearitasnya saja yang terganggu.

Gangguan ini dapat diatasi dengan menambahkan unsur-unsur yaug mudah terionisasi

ke dalam sampel sehingga akan menahan proses ionisasi dari  unsur yang dianalisis.

6. Keunggulan Metode AAS

AAS merupakan metode yang populer untuk manganalisa logam. Prinsipnya

adalah radiasi dari sumber cahaya yang energinya sebanding dengan enegi yang

dibuthkan oleh atom atom yang diperiksa untuk melakukan transisi elektronik,

dipancarkan melalui nyala api. Pada nyala api tersebut, atom atom dari zat yang

diperiksa akan meresap radiasi tadi sesuai dengan konsentrasi zat tersebut yaitu sesuai

dengan populasi atom-atom pada level energi terendah.

AAS bekerja berdasarkan penguraian molekul, menjadi atom (atomisasi) dengan

energi dari api atau listrik. AAS mengukur konsentrasi dari atom pada kondisi dasar

dengan mengukur penyerapan radiasi spektrum yang besarnya sebanding untuk transisi

dari tingkat dasar ke tingkat tereksitasi. Singkatnya, AAS mengukur jumlah foton yang

tersserap ketika atom mengalami eksitasi. Karakteristik penyerapan biasanya

dideskripsikan dalam bentuk penyerapan spektrum yaitu plot dari fungsi pelemahan

Makalah Kimia Analitik “Spektroskopi” 9

Page 10: Atomic Absorbtion Spectroscopy

pancaran dari radiasi Vs panjang gellombang, frekueensi, nomorgelombang. Bentuk

pelemahan pancaran radiasinya bisa dinyatakan dalam transmittance atau absorbance.

Proses analisisnya juga bisa berdasarkan kalibrasi kurva yang melibatkan plot dari

penyerapan vs konsentrasi standard yang ditambahkan (adisi standar)

Beberapa keunggulan dari AAS yang digunakan untuk analisa merkuri adalah :

1. Bekerja spesifik

Penyerapan bisa terjadi jika dan hanya jika energi dari foton yang dipancarkan oleh

sumber radiasi sama persis dengan energi yang dibutuhkan oleh atom untuk eksitasi

dari tingkat dasar ke salah satu tingkat yang lebih tinggi. Ditambah lagi energi

transisi untuk tiap garis ato serapan berbeda beda untuk tiap atom yang diuji.

2. Memiliki gangguan yang minimal

Keberadaan atom pada kondisi yang tereksitasi dan proses relaksasinya berlangsung

sangat cepat. Selain itu panas yang dihasilkan saat relaksasi biasanya sangat kecil

dan susah untuk dideteksi. Sehingga susah untuk menerapkan metode lain yang

proses pengukurannya berlangsung saat relaksasi.

3. Teliti

Seringkali zat standar yang ditambahkan lebih dari satu. Hal itu menyebabkan

deviasi standar dari nilai asal kalibrasinya bisa digunakan sebagai pengoreksi untuk

hasil analitk yang diperoleh.

7. Hal-Hal yang Membatasi Penggunaan AAS

Berbagai faktor dapat mempengaruhi pancaran nyala suatu unsur tertentu dan

menyebabkan gangguan pada penetapan konsentrasi unsur, yaitu:

1. Gangguan akibat pembentukan senyawa refraktori

Gangguan ini dapat diakibatkan oleh reaksi antara analit dengan senyawa kimia,

biasanya anion, yang ada dalam larutan sampel sehingga terbentuk senyawa yang

tahan panas (refractory). Sebagai contoh fospat akan bereaksi dengan kalsium dalam

nyala menghasilkan pirofospat (Ca2P2O7). Hal ini menyebabkan absorpsi ataupun

emisi atom kalsium dalam nyala menjadi berkurang. Gangguan ini dapat diatasi

dengan menambahkan stronsium klorida atau lanthanum nitrat ke dalam larutan.

Kedua logam ini mudah bereaksi dengan fospat dibanding dengan kalsium sehingga

Makalah Kimia Analitik “Spektroskopi” 10

Page 11: Atomic Absorbtion Spectroscopy

reaksi antara kalsium dengan fospat dapat dicegah atau diminimalkan. Gangguan ini

dapat juga dihindari dengan menambahkan EDTA berlebih. EDTA akan membentuk

kompleks kelat dengan kalsium, sehingga pembentukan senyawa refraktori dengan

fospat dapat dihindarkan. Selanjutnya kompleks Ca-EDTA akan terdisosiasi dalam

nyala menjadi atom netral Ca yang menyerap sinar. Gangguan yang lebih serius

terjadi apabila unsur-unsur seperti: Al, Ti, Mo, V dan lain-lain bereaksi dengan O

dan OH dalam nyala menghasilkan logam oksida dan hidroksida yang tahan panas.

Gangguan ini hanya dapat diatasi dengan menaikkan temperatur nyala, sehingga

nyala yang umum digunakan dalam kasus semacam ini adalah nitrous oksida-

asetilen.

2. Gangguan ionisasi

Gangguan ionisasi ini biasa terjadi pada unsur-unsur alkali tanah dan beberapa unsur

yang lain. Karena unsur-unsur tersebut mudah terionisasi dalam nyala. Dalam

analisis dengan SSA yang diukur adalah emisi dan serapan atom yang tak terionisasi.

Oleh sebab itu dengan adanya atom-atom yang terionisasi dalam nyala akan

mengakibatkan sinyal yang ditangkap detektor menjadi berkurang. Namun demikian

gangguan ini bukan gangguan yang sifatnya serius, karena hanya sensitivitas dan

linearitasnya saja yang terganggu. Gangguan ini dapat diatasi dengan menambahkan

unsur-unsur yang mudah terionisasi ke dalam sampel sehingga akan menahan proses

ionisasi dari unsur yang dianalisis.

3. Gangguan fisik alat

Gangguan fisik adalah semua parameter yang dapat mempengaruhi kecepatan sampel

sampai ke nyala dan sempurnanya atomisasi. Parameter-parameter tersebut adalah

kecepatan alir gas, berubahnya viskositas sampel akibat temperatur nyala. Gangguan

ini biasanya dikompensasi dengan lebih sering membuat kalibrasi atau standarisasi.

Tugas II

Di Laboratorium kelompok Anda melakukan percobaan dengan menggunakan

alat AAS. Untuk mengetahui konsentrasi cuplikan atau sampel anda menggunakan

suatu metoda yang dikenal sebagai metoda adisi standar. Anda memipet 10 mL larutan

limbah yang mengandung ion Cr ke dalam lima buah labu ukur 50 mL. Larutan Cr yang

memiliki konsentrasi 12,2 ppm ditambahkan masing-masing ke dalam labu ukur

Makalah Kimia Analitik “Spektroskopi” 11

Page 12: Atomic Absorbtion Spectroscopy

tersebut dalam berbagai variasi volum. Campuran tersebut kemudian diencerkan sesuai

volum labu ukur. Data yang diperoleh adalah sebagai berikut:

Volum sampel Cr, mL Volum 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

Anda mengetahui bahwa dari hukum Lambert Beer terdapat hubungan antara

adsorbansi dan konsentrasi spesi dalam sampel. Dengan metoda adisi standar ini,

volume standar dan volume sampel disebut sebagai Vs dan Cx, sedangkan konsentrasi

larutan standar dan larutan sampel disebut sebagai Cs dan Cx. Volume larutan total

dibuat tetap yaitu VT.

1. Bagaimana anda membuat suatu persamaan yang menghubungkan adsorbansi (A)

dengan besaran Vs, Vx, Cs, Cx, serta VT berdasarkan hukum Lambert-Beer.

Jawab:

Hukum Beer menyatakan absorbans, log (Po/P), radiasi monokromatik

berbanding lurus dengan konsentrasi sutu spesies penyerap dalam larutan. Hukum

Bouguer (Lambert), bayangkan suatu medium penyerap yang homogen dalam lapisan-

lapisan yang sama tebal. Tiap lapisan menyerap radiasi monokromatik yang memasuki

lapisan itu dalam fraksi yang sama seperti lapisan-lapisan lain. Dengan semuanya yang

lain sama, maka absorbans itu berbanding lurus dengan panjang jalan yang melewati

medium.

Menurut hukum Lamber-Beer, jika ada lebih dari satu adsorban pada medium dan

diketahui tidak ada interaksi diantara adsorban, total adsorbansi untuk sistem

multikomponen diberikan dengan:

Atotal=A1+ A2+…+ An¿ ε 1bc1+ε 2bc2+…+εn b cn (2.1.1)

Dimana; A = adsorbansi; ε = absortivitas molar

Makalah Kimia Analitik “Spektroskopi” 12

Page 13: Atomic Absorbtion Spectroscopy

b = jarak yang ditempuh menembus medium n= mengacu pada komponen adsorban

Pada metoda adisi standar terdapat 2 komponen adsorban (sampel dan standar)

sehingga persamaan diatas akan memiliki 2 suku. Sampel dan standar sama-sama

merupakan larutan Cr sehingga nilai ε yang kedua komponen ini miliki sama, sehingga

persamaan diatas dapat diubah menjadi:

Atotal=εb c1+εb c2 (2.1.2)

Dimana; c1 = konsentasi larutan standar pada campuran yang telah

diencerkan

c2 = konsentrasi larutan sampel pada campuran yang telah

diencerkan

Dengan menggunakan prinsip pengenceran dapat ditarik hubungan antara

konsentrasi dan volume sebelum pengenceran dengan konsentrasi dan volume setelah

pengenceran. Hubungan tersebut dapat dilihat pada persamaan dibawah ini.

ccampuran=V sebelum pengencerancsebelum pengenceran

V total

(2.1.3)

Dengan menggunakan hubungan diatas maka persamaan (2.1.2) dapat diubah

menjadi:

A s=εbV sc s

V t

+εbV x cx

V t

(2.1.4)

Dimana; Vs= volum larutan standar; cs = konsentrasi larutan standar;

Vx= volum larutan sampel; cx = konsentrasi larutan sampel;

Vt = volum wadah.

2. Bila intersep pada plot di atas bernilai a sedangkan kemiringan kurva pada no.1 di atas

bernilai b, bagaimana anda mendapatkan persamaan untuk menentukan konsentrasi

sampel:

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

Jawab:

Persamaan (2.1.4) dapat juga ditulis sebagai

A s=k V s cs+kV x cx (2.2.1)

Makalah Kimia Analitik “Spektroskopi” 13

Page 14: Atomic Absorbtion Spectroscopy

Dimana; k= konstanta yang nilainya sama dengan εb /V t. Sebuah grafik As sebagai

fungsi Vs akan menghasilkan suatu garis lurus dari bentuk persamaan:

A s=bV s+a (2.2.2)

dimana gradient b dan perpotongan a dinyatakan dengan:

b=k cs (2.2.3)

a=k V x c x (2.2.4)

nilai m dan b dapat ditentukan dengan metode kuadrat terkecil atau grafik dan dengan

membandingan kedua nilai tersebut maka akan didapatkan nilai cx dengan rumus

sebagai berikut.

c x=a cs

bV x (2.2.5)

3. Bagaimana anda menentukan konsentrasi larutan sampel berdasarkan data yang anda

peroleh di atas?

Jawab:

Data diatas dapat dibuat menjadi grafik adsorbansi terhadap volume standar.

0 5 10 15 20 25 30 35 40 450

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

f(x) = 0.00863 x + 0.2076R² = 0.999786556553117

A terhadap Vs

Volume Standar

Adso

rban

si

Grafik 2.3.1. Grafik Adsorbansi terhadap Volume Standar

Melalui grafik diatas akan didapatkan nilai b = 0.08 dan nilai a = 0.207, sehingga

nilai cx dapat dicari dengan menggunakan persamaan (2.2.5)

c x=a cs

bV x

=0.207 × 12.2 ppm0.08

=31.5675 ppm

Konsentari Cr dalam larutan sampel adalah 31.5675 ppm.

Makalah Kimia Analitik “Spektroskopi” 14

Page 15: Atomic Absorbtion Spectroscopy

BAB 3

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Merkuri merupakan unsur yang sangat jarang dalam kerak bumi, dan relatif

terkonsentrasi pada beberapa daerah vulkanik dan endapan-endapan mineral biji dari

logam-logam berat. Merkuri digunakan pada berbagai aplikasi seperti amalgam gigi,

sebagai fungisida, dan beberapa penggunaan industri termasuk untuk proses

penambangan emas. Dari kegiatan penambangan tersebut menyebabkan tingginya

konsentrasi merkuri dalam air tanah dan air permukaan pada daerah pertambangan.

Elemen air raksa relatif tidak berbahaya kecuali kalau menguap dan terhirup secara

langsung pada paru-paru. Bentuk racun dari air raksa pada proses masuk pada tubuh

manusia adalah methyl mercury (CH3Hg+ dan CH3-Hg-CH3) dan garam organik,

partikel mercuric khlor (HgCl2). Methyl mercury dapat dibentuk oleh bakteri pada

endapan dan air yang bersifat asam. Ion merkuri anorganik adalah bersifat racun akut.

Menurut Peraturan Menteri Kesehatan, kadar merkuri maksimum di dalam air

adalah 0,001 mg/l. Bahaya merkuri pada kosmetik dapat mengakibatkan

memperlambat pertumbuhan janin, mengakibatkan keguguran, flek hitam pada kulit

akan memucat (seakan pudar) dan bila pemakaian dihentikan, flek itu dapat timbul

lagi dan bertambah parah (melebar).

Kita perlu lebih hati-hati dalam memilih dan menggunakan produk pemutih,

kenali dahulu seperti apa pemutih yang aman bagi tubuh dan wajah. Kewaspadaan dan

peningkatan sistem pengetahuan dari penggunanya sendiri sangat dibutuhkan dalam

hal ini, dan mungkin tak juga terlalu sulit mencari informasi tambahan dari banyak

media yang tersedia di era informasi sekarang ini,  agar pemakaian kosmetik dengan

tujuan mempercantik tadi tak malah menjadi bumerang yang mengakibatkan efek

yang merugikan untuk kesehatan kulit dan tubuh kita.

Makalah Kimia Analitik “Spektroskopi” 15

Page 16: Atomic Absorbtion Spectroscopy

DAFTAR PUSTAKA

Counter, S. Allen, 2003, Whitening skin can be deadly, Boston Globe, 16 Dec

2003.

Glenn, Evelyn Nakano, 2009, Shades of Difference: Why Skin Color Matters.

Stanford University Press., pp. 177–188.

http://billagioskincare.com, diakses pada tanggal 7 November 2010 pukul

10.00 WIB mengenai Kandungan Merkuri pada Pemutih Kulit

http://medicastore.com/artikel/258/

Cantik_dengan_Kosmetik_yang_Aman.html, diakses pada tanggal 7

November 2010 pukul 10.15 WIB mengenai Cantik dengan Kosmetik yang

Aman

http://rahma-alchemist.blogspot.com/2010/03/konsep-dasar-spektrofotometri.html,

diakses pada tanggal 7 November 2010 pukul 12.00 WIB

Lajunen, Lauri H. J. et.all. Spectrochemical Analysis by Atomic Absorption

and Emission. 2nd Ed. Cambridge: Royal Society of Chemistry. 2004.

Ntambwe, Malangu, 2004, Why is skin lightening practiced?, Science in Africa

magazine, National School of Public Health at the Medical

Skoog, Douglas.A. et.all. Fundamentals of Analitycal Chemistry. 7th Ed. San

Diego: Saunders College Publishing. 1987.

Makalah Kimia Analitik “Spektroskopi” 16

Page 17: Atomic Absorbtion Spectroscopy

LAMPIRAN

Gambar 1: Wajah Akibat Kosmetik Bermerkuri

Makalah Kimia Analitik “Spektroskopi” 17

Gambar 3. Susunan Instrumen Spektroskopi AAS

Gambar 4. Lampu Katoda Berongga