1

LAPORAN PRAKTIKUM

INSTRUMEN II

ATOMIC ABSORPTION SPECKTROPHOTOMETRY

(AAS)

Oleh:

Annisa Nurul Chaerani

411109059

ANALIS KESEHATAN D3

SEKOLAH TINGGI ILMU KESEHATAN

JENDERAL AHMAD YANI

CIMAHI

2010

2

Atomic Absorption Spectrophotometry (AAS)

A. Hari/ tanggal

Sabtu/ 03 Juli 2010

B. Tujuan

Untuk mengetahui instrument Atomic Absorption Spectrophotometry (AAS).

C. Prinsip

Penyerapan energy radiasi oleh atom-atom netral pada keadaan dasar,

dengan panjang gelombang tertenru yang menyebabkan tereksitasinya dalam

berbagai tingkat energy. Keadaan eksitasi ini tidak stabil dan akan kembali ke

tingkat dasar dengan melepaskan sebagian atau seluruh energy eksitasinya

dalam bentuk radiasi. Sumber radiasi tersebut dikenal sebagai lampu katoda

berongga.

D. Dasar Teori

Peristiwa serapan atom pertama kali diamati Fraunhofer, ketika

menelaah garis-garis hitam pada spectrum matahari. Sedangkan yang

memanfaatkan prinsip serapan atom pada bidang analisis adalah seorang

kebangsaan Australia bernama Alan Wash pada tahun 1955. Sebelumnya ahli

kimia banyak tergantung pada cara-cara spektrografik. Beberapa cara ini sulit

dan memakan waktu. Kemudian diganti dengan Spekrtokopi Serapan Atom

(SSA) atau Atomic Absorption Spectro (AAS). Metode ini sangat tepat untuk

spektrokopi emisi konvensional, pada metode konvensional emisi tergantung

pada sumber eksitasi, bila eksitasi dilakukan analisis zat pada konsentrassi

rendah. Teknik ini mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan dengan

3

metode Spektrokopi emisi konvensional, pada metode konvensional emisi

tergantung pada temperatur sumber. Selain itu eksitasi termal tidak selalu

spesifik, dan eksitasi secara serantak terjadi pada berbagai spesies dalam suatu

campuran. Sedangkan nyala, eksitasi unsur-unsur dengan berbagai tingkat

energy eksitasi yang rendah dapat dimungkinkan, tentu saja perbandingan

banyaknya atom yang tereksitasi terhadap atom yang berada pada tmgkat

dasar harus cukup besar, karena metode serapan atom hanya tergantung pada

perbandingan ini dan tidak tergantung pada temperatur. Metode serapan

sangatlah spesifik, logam-logam yang membentuk campuran kompleks dapat

dianalisa dan selain itu tidak selalu diperlukan sumber energy yang besar.

Gambar 1. Atom (logam) yang dapat dianalisis menggunakan AAS

4

Instrumentasi Atomic Absorption Spectrophotometry (AAS):

1. Sumber radiasi

Sumber radiasi yang digunakan harus memancarkan spectrum.

spectrum atom yang dipancarkan harus terdiri dari garis tajam yang

mempunyai setengah lebar yang sama dibutuhkan oleh atom-atom dalam

contoh. Sumber sinar yang lazim dipakai adalah lampu katoda berongga

(hallow chatode lamp). Untuk penetapan apa saja yang diminta, lampu

katoda berongga yang digunakan mempunyai sebuah katoda pemancar

yang terbuat dari unsur yang akan dianalisis dalam nyala ini.

Gambar 2. Hollow Cathode Lamp

5

Gambar 3. Electrodeless Discharege Lamp

2. Nyala

Nyala digunakan untuk mengubah sampel yang berupa padatan

atau cairan menjadi bentuk uap atomnya, dan juga berfungsi untuk

atomisasi. Untuk spektrokopi nyala suatu persyaratan yang penting adalah

bahwa nyala yang dipakai hendaknya menghasilkan temperatur lebih dari

2000o K. Konsentrasi tereksitasi, dipengaruhi oleh komposisi nyala.

Komposisi nyala asitelin-udara sangat baik digunakan untuk lebih

dari tiga puluh unsur sedangkan komosisi nyala propane-udara disukai

untuk logam yang mudah menjadi uap atomic. Untuk logam seperti

Alumunium (Al) dan titranium (Ti) yang membentuk oksida refrakori

temperatur tinggi dari nyala asitelin-NO sangat perlu, dan sensitivitas

dijumpai bila nyala kaya akan asitilen.

Gambar 4. Nyala pada AAS

6

3. Sistem pembakar-pengabut

Tujuan sistem pembakaran-pengabut adalah untuk mengubah

larutan uji menjadi atom-atom dalam bentuk gas. Fungsi pengabut adalah

menghasilkan kabut atau aerosol larutan uji. Larutan yang akan dikabutkan

ditarik ke dalam pipa kapiler oleh aksi semprotan udara ditiupkan melalui

ujung kapiler, diperlukan aliran gas bertekanan tinggi untuk menghasilkan

aerosol yang halus.

4. Monokromator

Dalam Atomic Absorption Spectrophotometry (AAS) fungsi

monokromator adalah untuk memisahkan garis resornansi dari semua garis

yang tak diserap yang dipancarkan oleh sumber radiasi. Dalam

kebanyakan instrument komersial digunakan kisi difraksi karena sebaran

yang dilakukan oleh kisi seragam daripada yang dilakukan oleh prisma dan

akibatnya instrument kisi dapat memelihara daya pisah yang lebih tinggi

sepanjang jangka gelombang yang lebih besar.

5. Detektor

Detektor pada Atomic Absorption Spectrophotometry (AAS)

berfungsi mengubah intensitas radiasi yang datang menjadi arus listrik.

Pada Atomic Absorption Spectrophotometry (AAS) yang umum dipakai

sebagai detektor adalah tabung penggandaan foton (PMT=Photo Multiplier

Tube Detector).

6. Read out

Read out merupakan sistem pencatatan hasil. Hasil pembacaan

dapat berupa angka atau kurva dari suatu recorder yang menggambarkan

absorbansi atau intensitas emisi.

7

Gangguan pada spektro

Gangguan secara luas dapat dikategorikan menjadi dua kelompok

yaitu ganguan spectral dan gangguan kimia.

Gangguan spectral disebabkan karena terjadi tumpang tindih

absorbasi antara spesies pengganggu dengan spesies yang diukur, ini

terjadi karena dua garis letaknya btanerdekatan seperti vanadium 308,211

dan Alumunium 308,215 nm. Karena sempitnya garis emisi pada sumber

hallow chatode maka gangguan garis spectral atom jarang terjadi. Adanya

hasil pembakaran pada nyala dapat menyebabakan gangguan spectral.

Gangguan spectral ini dapat diamati dengan mengunakan blanko yang

mengandung zat hasil pembakaran tersebut. Adanya gangguan spiwa ectral

dapat dikoreksi dengan mudah pada suatu model berkas tunggal. Adanya

peristiwa absorpsi (yang bukan resornansi atom) dan penghamburan juga

akan menghasilkan kesalahan positif dalam pembacaan absobansi. Koreksi

latar belakang biasanya juga dilakukan dengan dua metode pilihan yaitu

sumber kontinyu dan metode efek Zeeman.

Gangguan kimia lebih umum dijumpai dari pada gangguan

spectral. Gangguan kimia dapat berupa pembentukan senyawa volatilitas

rendah dan kesetimbangan disosiasi ionic dalam nyala. Biasanya anion

membentuk senyawa dengan volatilitas rendah dan menurunkan laju

atomisasi, misalnya laju ion posfat atau sulfat dapat mereduksi atomisasi

kalsium. Kation juga dapat menimbulkan gangguan semacam ini, misalnya

Al sebagai pegotor dapat mereduksi kecepatan atomisasi Mg.

pembentukan senyawa yang stabil menyebabkan tidak sempurnanya

disosiasi zat yang akan dianalisa bila ditaruh dalam nyala, atau

pembentukan itu mungkin timbul dari pembentukkan senyawa-senyawa

tahan api dalam nyala, yang tidak dapat berdisosiasi menjadi atom-atom

penyusunnya. Gangguan teersebut dapat dieliminasi dengan meningkatkan

temperatur nyala, pemakaian ’reagensia pelepas’ dan eksitasi analit unsur-

unsur pengganggu.

8

Disamping efek pembentukan senyawa dan pengionan, juga perlu

dipertimbangkan efek-efek matriks, ini terutama factor fisik yang akan

mempengaruhi banyak contoh yang mencapai nyala, dan terutama

dihubungkan dengan factor sepeti viskositas, rapatan, tegangan permukaan

dan keatsirian pelarut yang digunakan untuk membuat larutan uji.

E. Alat dan Bahan

1. Alat

a. Atomic Absorption Spectrophotometry

b. Generator

c. Lampu hallow katoda Cu

d. Alat-alat gelas yang biasa digunakan dilaboratorium Pyrex

e. Hot plate

f. pH meter

2. Bahan

a. Larutan sampel 50 ml

b. Larutan standar 1000 ppm

c. Larutan PMI (pemantapan Mutu Internal)

d. HNO3 5ml

e. Gas C2H4

f. Aquadest

g. Kertas saring

9

F. Prosedur

1. Pembuatan larutan standar

a. Pembuatan larutan standar 100 ppm

1) Pipet 10 mL larutan standar 1000 ppm, ke dalam labu ukur 100

mL.

2) Tepatkan dengan larutan pengencer sampai tanda batas.

b. Pembuatan larutan standar 10 ppm

1) Pipet 10 mL larutan standar 100 ppm, ke dalam labu ukur 100 mL.

2) Tepatkan dengan larutan pengencer sampai tanda batas.

c. Pembuatan larutan standar 0; 0,25; 0,5; 1,0; 2,0 ppm

1) Pipet 0 mL, 0,25 mL; 0,5 mL; 1,0 mL; 2,0 mL larutan standar 10

ppm masing-masing kedalam labu ukur 100 mL.

2) Tambahkan dengan larutan pengencer sampai tanda batas, sehingga

diperoleh konsentrasi 0; 0,25; 0,5; 1,0; 2,0 ppm.

2. Pembuatan larutan sampel

a. Saring 50 mL larutan sampel menggunakan kertas saring.

b. Tambahkan 5 mL HNO3, kemudian panaskan diatas hotplate sampai

larutan jernih dan volumenya kira-kira 25 mL.

c. Dinginkan, kemudian pindahkan larutan sampel kedalam labu takar

dan saring kembali menggunakan kertas saring untuk mengambil sisa-

sisa endapan.

d. Larutan sampel yang menyusut dan telah disaring ditambahkan

aquadest hingga volumenya sama dengan volume awal 50 mL

e. Larutan sampel siap diuji..

3. Persiapan alat

a. Persiapan tekanan dan aliran gas

Tipe gas Tabung Alat

Fuel gas (C2H2) 0,9 0,5

Support gas (udara

N2O2Ar)

3,5 2,5

10

b. Burner yang digunakan

Burner Head Panjang slot Flame

Burner head standar 10 Udara C2H2

Udara H2

Argon-H2

Buener head temperatur

tinggi

9 Udara-c2h2

Udara-hH2

Argon-H2

N2O-C2H2

4. Menyalakan alat

a. Buka kran gas asetilen sampai jarum regulator pada tabung gas

menunjukkan 0,9 kg/cm2.

b. Buang sisa udara yang masih tersisa dalam kompresor dengan cara

membuka klep yang ada dibawah kompresor.

c. Nyalakan kompresor udaranya dan tutup klep yang masih terbuka.

d. Nyala computer.

e. Ketikan “win” pada prompt c:/> dan tekan enter.

f. Setelah masuk pada program manager pilih “Shimadzu” dengan cara

mengklik dua kali pada icon “Shimadzu”.

g. Pilih icon “AA-6200 PC” denagn mengklik dua kali.

h. Klik [wizard] pada kotak dialog yang muncul.

5. Menentukan kondisi alat

a. Nyalakan instrument AAS-6200.

b. Klik [connect] pada kotak dialog yang muncul, dan tunggu hingga

instalasi selesai yang dtandai dengan semua item telah berwarna hijau

kemudian tekan [OK].

c. Pilih [Next] pada kotak dialog yang muncul.

d. Isi kotak kosong dnegan elemen yang akan dianalisis dengan cara

mengisi langsung symbol elemen atau membuka library yang ada,

begitupun HC-Lamp yang akan diwarnng up, lakukan lanagkah kosong

berikutnya, kemuadian tekan [next].

11

e. Tentukan nomor socket HC-Lamp pada instrument yang akan dipakai

pengukuran.

f. Nyalakan HC-lap (satatus lamp on = x)

Klik [Warming up lamp] jika ada HC-lamp yang akan diwarming up,

tentukan nomor socket HC-lamp pada alat (status lamp on = x)

kemudian tekan [ok], tekan [next].

g. Ubah posisi lampu pada socket sehingga dihasilkan nilai current yang

maksimal kemudian tekan [Next}.

6. Pengukuran

a. Tentukan socket HC-lamp dan lamp mode (d2/NON-BGC) kemudian

tekan [Next}.

b. Apabila instrument dilengkapi dengan auto sampler, klik [use ASC]

nyalakan ASC kemudian klik [Connect] dan tekan [Next}, bila tidak

dilengkapi dengan ASC langsung klik [Next}.

c. Tentukan metoda unit konsentrasi, banyaknya standar dan isikan

konsentrasi standar yang dipakai kemudian [Next}.

d. Klik [Enable] apabila akan dilakukan periodic blank measure atau

periodic sensitive corecton kemudian tentukan tiap beberapa sampel

hal tersebut akan dilakukan. Isikan konsentrasi standar yang akan

digunakan untuk periodic sensitive correction.

e. Tentukan jenis pembakaran, aliran pembakaran, aliran oksidan pada

alat sesuai dengan parameter yang ditentukan, tekan [Finish].

f. Nyalakan api pada alat dengan cara menekan tombol [Ignite] dan

[Purge] secara bersamaan sampai keluar api.

g. Pada table “MRT” tekan [Auto zero] untuk mengenolkan serapan,

[Blank] unutk blangko dan [Start] untuk mengukur standar dan sampel.

h. Setelah semua standar diukur, klik [View] dan pilih [Calibrasi Curva]

untuk melihat kurva kalibrasi yang diukur, klik [Print] untuk mencetak

dan [Close] untuk kembali ke table “MRT”.

12

7. Menyimpan file

a. klik [File].

b. Pilih [Save as].

c. Ketikan nama file, tentukan drives, tekan [Ok].

8. Mencetak data

a. klik [File].

b. Pilih [Pint table data].

c. Klik [Simbol] element yang kan dicetak data pengukuraannya, klik

[Ok].

d. Pilih [All] dan tekan ok.

9. Mematikan alat

a. Ketik [Wizard] kemudian tekan [Next].

b. Matikan lampu (Status lamp on = …), begitupun untuk warming up

lamp, tekan [Next] kemuduaian [Cancel].

c. Pilih [Instrument] kemudian [Connect].

d. Pilih [File], [Exit] dn pilih [No}.

e. Klik dua kali tanda minus pada pojok kiri atas.

f. Klik [File], [Exit windows], [Ok].

g. Tutup kran gas dan keluarkan sisa udaraa pada kompresor.

h. Tekan [Purge] pada instrument, matikan instrument AA-6200 dan

computer.

Gambar 5. Memasukkan sampel ke AAS

13

G. Hasil Pengamatan

Dari hasil pengukuran absorbansi larutan standar Cu dan absorbansi

Cu pada sampel, dengan menggunakan nyala metode calibration-curve adalah:

14

15

H. Pembahasan

Sebelum melakukan analisis dengan AAS harus melalui 3 tahap yaitu

preparasi sampel, pembuatan standar dan pemeriksaan dengan AAS.

1. Preparasi sampel

Sampel, biasanya berupa cairan atau padatan, terlebih dahulu

diubah menjadi atom lebih dulu, oleh perangkat atomisasi (berupa nyala

atau tungku grafit). Sampel air 50 ml ditambah asam nitrat pekat 5 ml

kemudian dipanaskan, hingga volume menjadi setengahnya. jangan sampai

mendidih disebut juga destruksi dengan maksud untuk mendapatkan

sampel yang benar-benar murni. Dinginkan, saring dan masukkan ke

dalam labu takar untuk mengambil sisa-sisa endapan yang masih ada

dalam sampel yang dipanaskan. Volume akan menyusut kemudian

tambahkan aquadest sehingga volumenya menjadi 50 ml.

2. Pembuatan standar

Untuk mengetahui sampel yang kita pakai benar-benar murni kita

harus memiliki standar. Standar dibuat dari larutan standar 1000 ppm

dengan min 5 buah pengenceran. Pengenceran tergantung dari jenis yang

dianalisis.

3. Pemeriksaan AAS

Setelah mendapatkan sampel yang benar-benar jernih dan larutan

standar baru kita melakukan pemeriksaan dengan AAS. Pemanasan

dengan O2 dari generator.

Komponen AAS pipa kapiler sebagai jalan masuknya sampel atau

standar, sehingga sampel harus benar-benar tidak mengandung emdapan

karena dapat menghambat pipa kapiler.

Ketika sampel dimasukkan, sampel dan udara (O2) juga ikut masuk

terdapat nebulizer yang akan membentuk kabut tekanan tinggi masuk ke

16

burner dan terjadi atomisasi. Drynase akan membuang senyawa-seyawa

yang tidak dibutuhkan. Atomisasi merupakan electron-elektron akan lepas

membakar energy sesuai dengan lampu katoda yang disebut peristiwa

eksitasi. Kemudian pengolah data diubah menjadi absorban kadar atau

konsentrasi, dan keluarlah hasil.

Kelemahan dari AAS diantaranya khusus mengukur logam-logam,

untuk gas tidak dapat diukur dengan AAS. Selain itu lampu akan mencari

panjang gelombangnya sendiri.

Penetuan kadar Cu dilakukan dengan menggunakan AAS karena

AAS sensitive, speesifik, dan cepat.

Kurva kalibrasi larutan standar dibuat dengan berbagai konsentrasi

larutan standar dan diperoleh koefisien korelasi (r) yang masih

memberikan linieritas kurva kalibrasi yang cukup baik dan dinyatakan

valid adalah bila memiliki nilai (r) mendekati atau sama dengan 1. Oleh

karena itu, kurva kalibrasi yang diperoleh pada praktikum ini dengan

koefisien kolerasi 0,9989 masih dapat diterima. Harga koefisien korelasi

(r) ini menunjuukan adanya hubungan linier antara konsentasi dengan

absorbansi yang berarti dengan meningkatnya konsentrasi akan meningkat

pula absorbansinya.

Tetapi untuk larutan PMI (Pemantapan Mutu Internal), nilai

absorbansi tidak lebih dari 0,5 sedangkan yang diperoleh dari:

0,5652 – 0,5 x 100% = 13,04

0,5

Nilai PMI yang diperoleh lebih tinggi dari nilai standarnya yaitu

sebesar 13,04, hal ini dapat terjadi dikarenakan adanya kesalahan yang

dilakukan selama praktikum, mungkin dari lampu katoda yang terlalu lama

hidup.

17

I. Kesimpulan

Dari hasil praktikum yang dilakukan diperoleh kesimpulan sebagai

berikut:

1. Atomic Absorption Spectrophotometry (AAS) adalah suatu tehnik analisis

untuk menetapkan konsentrasi suatu unsur (logam) dalam suatu sampel.

2. Nilai koefisien korelasi (r) yang diperoleh sebesar 0,9989 yang masih

memberikan linieritas kurva kalibrasi yang cukup baik dan dinyatakan

valid adalah bila memiliki nilai (r) mendekati atau sama dengan 1.

3. Nilai PMI (pemantapan Mutu Kerja) diperoleh sebesar 13,04 dikarenakan

lampu katode terlalu lama hidup.

18

DAFTAR PUSTAKA

Basset, J., Denney, R. C., Jeffery, G. H dan Mendham, J. (1994). Buku Ajat Vogei

Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik (Edisi keempat). Terjemahan Handyana

Pudjaatmaka. Jakarta: EGC.

Braun, R. D. (1982). Introduction To Chemichal Analysis. New York: Mc Graw-Hill

Book Company.

Khopkar, S. M,. (1990). Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta: UI-press.

Mulja, M. dan suharman. (1997). Analisis Instrumental. Surabaya: Universitas Air

Langga-press.