repository.usu.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 45457 › Chapter II.pdf... · BAB...

15
16 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1.Batuan Batu merupakan suatu zat yang padat, keras, dan tahan lama. Karakteristik dari beberapa jenis batu bervariasi bergantung kepada kondisi dan cara pembentukannya. Kadang-kadang , kondisi geologi seperti menciptakan suatu batu bermassa besar dari mineral yang tunggal. Lebih sering beberapa mineral terkristalisasi serempak dan berbagai proporsi. Batuan terdiri dari tiga jenis menurut cara pembentukannya, yaitu: batuan beku, batuan sedimen, dan malihan. Kebanyakan dari batuan beku diproses melalui pendinginan selama awal kehidupan bumi, massa mineral yang mencair disebut magma yang pada dasarnya merupakan larutan dari mineral-mineral lain dalam silika yang mencair. Terakhir kalinya batuan beku dibentuk melalui pendinginan melalui aliran lahar gunung api yang aktif. Batuan sedimen mempunyai asal yang sangat berbeda. Misalnya batu pasir terbentuk ketika pasir halus bersama dengan penyemenan zat-zat seperti liat dan batu kapur terlarut, didepositkan oleh air. Dibawah tekanan lapisan pasir tersemen dan membentuk batuan yang sangat keras. Batuan malihan diproses melalui penerapan pemanasan, tekanan ekstrim, atau keduanya batuan beku dan batuan sedimen. Jika merupakan suatu batuan sedimen seperti batu kapur, harus mengalami kontak dengan massa batuan beku panas yang besar dibawah tekanan yang cukup untuk mencegah dekomposisi dari kalsium karbonat, akan terekristalisasi, mendapatkan struktur yang baru dan umumnya memiliki sifat fisika yang berbeda. Suatu batu bahkan ketika tidak Universitas Sumatera Utara

Transcript of repository.usu.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 45457 › Chapter II.pdf... · BAB...

Page 1: repository.usu.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 45457 › Chapter II.pdf... · BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1.BatuanContoh: Silikat yang mengandung silika (silika yang

16

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1.Batuan

Batu merupakan suatu zat yang padat, keras, dan tahan lama. Karakteristik dari

beberapa jenis batu bervariasi bergantung kepada kondisi dan cara

pembentukannya. Kadang-kadang , kondisi geologi seperti menciptakan suatu batu

bermassa besar dari mineral yang tunggal. Lebih sering beberapa mineral

terkristalisasi serempak dan berbagai proporsi.

Batuan terdiri dari tiga jenis menurut cara pembentukannya, yaitu: batuan

beku, batuan sedimen, dan malihan. Kebanyakan dari batuan beku diproses melalui

pendinginan selama awal kehidupan bumi, massa mineral yang mencair disebut

magma yang pada dasarnya merupakan larutan dari mineral-mineral lain dalam

silika yang mencair. Terakhir kalinya batuan beku dibentuk melalui pendinginan

melalui aliran lahar gunung api yang aktif.

Batuan sedimen mempunyai asal yang sangat berbeda. Misalnya batu pasir

terbentuk ketika pasir halus bersama dengan penyemenan zat-zat seperti liat dan

batu kapur terlarut, didepositkan oleh air. Dibawah tekanan lapisan pasir tersemen

dan membentuk batuan yang sangat keras.

Batuan malihan diproses melalui penerapan pemanasan, tekanan ekstrim,

atau keduanya batuan beku dan batuan sedimen. Jika merupakan suatu batuan

sedimen seperti batu kapur, harus mengalami kontak dengan massa batuan beku

panas yang besar dibawah tekanan yang cukup untuk mencegah dekomposisi dari

kalsium karbonat, akan terekristalisasi, mendapatkan struktur yang baru dan

umumnya memiliki sifat fisika yang berbeda. Suatu batu bahkan ketika tidak

Universitas Sumatera Utara

Page 2: repository.usu.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 45457 › Chapter II.pdf... · BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1.BatuanContoh: Silikat yang mengandung silika (silika yang

17

dipanaskan secara instens dapat mengalami perubahan bentuk dibawah tekanan

yang cukup (Markham E, 1955).

Dari sejarah pembentukan Bumi, diperoleh gambaran bahwa pada awalnya

seluruh bagian luar dari Bumi ini terdiri dari batuan beku. Dengan perjalanan

waktu serta perubahan keadaan, maka terjadilah perubahan-perubahan yang disertai

dengan pembentukan kelompok-kelompok batuan yang lainnya. Proses perubahan

dari satu kelompok batuan ke kelompok lainnya, merupakan suatu siklus yang

dinamakan daur batuan.

Dalam daur tersebut, batuan beku terbentuk sebagai akibat dari pendinginan

dan pembekuan magma. Pendinginan magma yang berupa lelehan silikat, akan

diikuti oleh proses penghabluran yang dapat berlangsung dibawah atau diatas

permukaan Bumi melalui erupsi gunung berapi. Kelompok batuan beku tersebut,

apabila kemudian tersingkap dipermukaan, maka ia akan bersentuhan dengan

atmosfir dan hidrosfir, yang menyebabkan berlangsungnya proses pelapukan.

Melalui proses ini batuan akan mengalami penghancuran. Selanjutnya, batuan yang

telah dihancurkan ini akan dipindahkan/digerakkan dari tempatnya terkumpul oleh

gaya berat, air yang mengalir di atas dan di bawah permukaan, angin yang bertiup,

gelombang dipantai dan gletser di pegunungan-pegunungan yang tinggi. Media

pengangkut tersebut juga dikenal sebagai alat pengikis, yang dalam bekerjanya

berupaya untuk meratakan permukaan Bumi. Bahan-bahan yang diangkutnya baik

itu berupa fragmen-fragmen atau bahan yang larut, kemudian akan diendapkan di

tempat-tempat tertentu sebagai sedimen.

Proses berikutnya adalah terjadinya ubahan dari sedimen yang bersifat

lepas, menjadi batuan yang keras, melalui pembebanan dan perekatan oleh

senyawa mineral dalam larutan, dan kemudian disebut batuan sedimen. Apabila

terhadap batuan sedimen ini terjadi peningkatan tekanan dan suhu sebagai akibat

dari penimbunan dan atau terlibat dalam proses pembentukan pegunungan, maka

batuan sedimen tersebut akan mengalami ubahan untuk menyesuaikan dengan

Universitas Sumatera Utara

Page 3: repository.usu.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 45457 › Chapter II.pdf... · BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1.BatuanContoh: Silikat yang mengandung silika (silika yang

18

lingkungan yang baru, dan terbentuk batuan malihan atau batuan metamorfis.

http://blog.unsri.ac.id/userfiles/Bab-3-1+Mineral+dan+Batuan.pdf

2.2.Mineral

Batuan tersusun atas campuran mineral-mineral. Kebanyakan mineral terbentuk

ketika magma (lelehan batuan yang mengandung banyak gas) panas mendorong ke

atas dari bawah kerak bumi, mendingin dan memadat. Kondisi-kondisi di tempat

magma mendingin menentukan jenis mineral yang terbentuk. Bentuk-bentuk

geometris yang disebut kristal terbentuk ketika mineral mendingin secara lambat.

Mineral dibagi dalam kelompok-kelompok menurut unsur-unsur yang

menyusunnya. Mineral-mineral yang tersusun dari satu unsur saja disebut unsur-

unsur asli. Contoh: Silikat yang mengandung silika (silika yang bergabung dengan

oksigen), merupakan kelompok terbesar yang jumlahnya mencapai 92% dari

meneral-mineral yang ada di kerak bumi, Karbonat merupakan mineral yang

mengandung unsur-unsur yang tergabung dengan karbon dan oksigen. Mineral ini

merupakan mineral yang paling banyak ditemukan setelah silikat. Halida

merupakan sekelompok mineral yang mengandung unsur-unsur halogen. Sulfida

merupakan sekelompok mineral yang mengandung unsur-unsur yang tergabung

dengan sulfur. Posfat merupakan mineral yang terbentuk ketika fosfor bereaksi

dengan oksigen dan unsur-unsur lain. Oksida merupakan unsur-unsur yang

bergabung dengan oksigen dalam kerak bumi.

Mineral yang terbentuk akan ditentukan oleh elemen-elemen yang tersedia

dan melalui berbagai jenis temperatur dan tekanan yang berbeda yang merata

selama waktu kristal terjadi. Misalnya, jika logam seperti Cu, Zn, Pb, dan Fe

terdapat bersama sulfur, sulfida-sulfida dari elemen ini akan terbentuk seperti FeS2,

CuFeS2, PbS, dan ZnS. Di sisi lain, jika metal seperti Cu, Pb, Zn, dan Fe terdapat

bersama dengan karbon dan oksigen, kemudian karbonat kemungkinan akan

terbentuk seperti FeCO3, PbCO3, ZnCO3, dan Cu2(OH)2CO3. (Smith, 2001)

Universitas Sumatera Utara

Page 4: repository.usu.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 45457 › Chapter II.pdf... · BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1.BatuanContoh: Silikat yang mengandung silika (silika yang

19

Mineral sebagai pembangun batu merupakan padatan anorganik dengan

suatu struktur dalam yang spesifik dan komposisi kimia yang berbeda. Dapat

terbentuk pada berbagai kondisi, seperti:

1. Selama pendinginan material yang mendingin (baja, dari lahar, batuan

beku)

2. Selama penguapan cairan (garam, gula, yang cenderung menguap)

3. Pendinginan cairan (larutan jenuh)

4. Pada suhu dan tekanan yang tinggi kristal yang baru mungkin

bertumbuh dalam material padat (berlian dari batu arang, metamorfosis)

Mineral dapat diklasifikasikan ke dalam beberapa golongan berdasarkan

pada komposisi kimianya, yaitu:

1. Elemen (karbon/berlian, sulfur, seng, emas, perak, tembaga, besi, dll)

2. Halida (unsur dan halogen seperti klorin, bromin, iodin, misalnya

natrium klorida)

3. Oksida (unsur dan oksigen seperti hematit/ besi oksida)

4. Sulfida (unsur dan sulfur seperti pyrit/ besi sulfur dan galena/ timah

sulfur)

5. Unsur dan ion kompleks (ion tidak hanya yang bermuatan tunggal),

umumnya seperti:

a. Karbonat (CO32-), kalsit

b. Sulfat (SO42-), gips dan2kulit telur

c. Silikat (SiO44-), feldspar dan kwarsa

Universitas Sumatera Utara

Page 5: repository.usu.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 45457 › Chapter II.pdf... · BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1.BatuanContoh: Silikat yang mengandung silika (silika yang

20

Kelimpahan mineral pada lapisan bumi ditunjukkan dalam tabel berikut:

(http://www.indiana.edu/~geol105/1425chap5.html)

2.3.Perak

Perak seringkali terdapat bersama dengan emas, tetapi sekitar 70 persen biasanya

berikatan dalam deposit logam dasar sulfida dari plumbum, tembaga, atau seng

dan terkandung sebagai biproduk; oleh karena itu, angka produksi perak dikontrol

melalui produksi dari logam yang berikatan. Bijih-bijih mineral yang terutama dari

perak adalah sebagai berikut:

Mineral Komposisi Persen Ag

Perak murni Ag 100,0

Acanthite Ag2S 87,1

Cerargyrite AgCl 75,3

Proustite Ag3AsS3 65,4

Pyrargyrite Ag3SbS3 59,9

Universitas Sumatera Utara

Page 6: repository.usu.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 45457 › Chapter II.pdf... · BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1.BatuanContoh: Silikat yang mengandung silika (silika yang

21

Perak yang berwarna dasar putih keperakan ini membedakannya mudah

dari logam-logam lain yang mirip. Perak yang murni ditemukan dalam deposit-

deposit hidrotermal sulfida utama berikatan dengan bermacam sulfida dari perak

dan timbel, dan dalam beberapa bijih deposit dalam daerah teroksidasi, berikatan

dengan calcite, barite, dan kwarsa. Perak juga berikatan dengan uranit pada tempat

tertentu. Beberapa perak sangat sering tersedia bersama dengan emas murni.

Platina menyerupai perak tetapi sedikit lebih keras. Bismut murni juga kelihatan

seperti perak, tetapi bismut berwarna pucat kemerahan pada permukaan yang sejuk.

Kegunaan utama perak untuk waktu yang lama adalah pembuatan uang

logam; tetapi sekarang kegunaan yang paling banyak digunakan dalam pelapisan

film fotografi (perak bromida dan perak iodida). Kegunaan yang lain adalah untuk

peralatan perak, peralatan listrik dan elektronik (tombol, penunjuk, dalam

komputer dan tabulator),pelapisan dengan perak, berbagai macam campuran pada

perhiasan dan seni, sebagaimana juga dalam industri kimia. Penggunaannya dalam

perhiasan dan seni berdasar kenyataan bahwa perak adalah yang paling bersinar

dari semua logam. Dalam bentuk koloidal, perak digunakan untuk obat-obatan

tertentu, juga digunakan dalam pengawetan makanan, minuman, dan pengobatan

gigi. Campuran perak umumnya adalah bersifat keras dan liat. Perak murni

tersusun dari 92,5 persen perak dan 7,5 persen logam lain, biasanya tembaga. Emas

kuning adalah 53 persen emas, 25 persen perak, dan 22 persen tembaga.

Perak dapat ditempa dan mempunyai konduktivitas panas yang sangat

tinggi dan konduktivitas listrik yang baik. Lebih keras dari emas tetapi lebih

lembek dari tembaga. Logam yang berkilau ini meleleh pada 960oC (1761oF) dan

dapat lebih mudah dikerjakan dan dibentuk. Perak tidak berubah karena

kelembapan, kekeringan, atau keadaan basa, tetapi sangat cepat pudar dalam udara

yang mengandung belerang.

Universitas Sumatera Utara

Page 7: repository.usu.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 45457 › Chapter II.pdf... · BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1.BatuanContoh: Silikat yang mengandung silika (silika yang

22

2.4.Tembaga

Tembaga terdapat sedikit berlimpah dalam deposit sulfida, dalam daerah

pemotongan batuan malihan, dan juga tembaga murni pada lahar. Deposit yang

banyak juga terdapat sebagai sedimen kaya tembaga. Bijih mineral dari logam

merah oranye ini terjadi dalam berbagai jenis deposit di bawah ini:

Mineral Komposisi Persen Cu

Kalkopirit CuFeS2 34,5

Bornit Cu5FeS4 63,3

Kalkosit Cu2S 79,8

Enargit Cu3AsS4 48,3

Tetrahedrit Cu12Sb4S13 52,1

Malasit Cu2CO3(OH)2 57,3

Ekstraksi dan pemurnian tembaga merupakan proses yang relatif sederhana

dan memperlihatkan beberapa sifat-sifat kimia yang penting. Bijih karbonat

tembaga CuCO3 dapat direduksi dengan karbon menghasilkan Cu. Bijih sulfida

sebagian dioksidasi dan kemudian dileburkan untuk memberikan produk yang lebih

murni (Mahan B, 1966).

Tembaga merupakan salah satu dari banyak logam penting dalam industri.

Khususnya pada industri elektronik, yang menggunakan sekitar 60 persen logam.

Logam ini mempunyai titik lebur pada 1083oC (1981oF). Tembaga merupakan

konduktor panas yang baik dan dapat digunakan dalam perkakas memasak,

pemanas, dan pendingin. Tembaga sangat mudah ditempa, dapat dipukul, dapat

dicap, dapat dipintal ke dalam berbagai macam bentuk, dapat digulung dalam

bentuk lembaran. Logam ini dapat ditarik menjadi kawat yang lebih tipis dari

sehelai rambut. Tembaga mempunyai warna merah tembaga, elastis, dan

merupakan logam yang berkilau. Tembaga juga tahan terhadap korosi, dan dapat

dikeraskan.

Universitas Sumatera Utara

Page 8: repository.usu.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 45457 › Chapter II.pdf... · BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1.BatuanContoh: Silikat yang mengandung silika (silika yang

23

Logam ini dapat digunakan dalam banyak produk, sebagai contoh

sebagaimana tembaga yang murni dalam kabel dan peralatan elektronik karena

konduktivitasnya yang sangat baik. Tembaga juga digunakan sebagai pembangkit,

mesin, lokomotif listrik, bola lampu, telegrap, pendingin udara dan kapal.

Campuran tembaga baik dengan seng dalam kuningan dan dengan nikel,

aluminium, dan logam lain dalam bermacam-macam campuran lain. Area

penggunaannya termasuk dalam industri elektronik, otomobil, konstruksi, amunisi,

dan mata uang.

2.5.Besi

Besi merupakan logam yang paling penting dalam peradaban modern karena

merupakan dasar dari industri baja, tetapi rangkaian dari logam lain dimanfaatkan

dalam pembuatan berbagai macam campuran logam dengan besi di dalam berbagai

macam aspek dari industri baja. Hal ini disebut sebagai logam campuran besi

(ferroalloy metals).Ketika ditambahkan pada pembuatan baja dalam jumlah yang

sedikit, sifat kekerasan, kekuatan, daya tahan, kelunakan, kelunakan dan daya tahan

terhadap korosi umumnya bertambah baik.

Besi merupakan logam berwarna putih keperakan dan dapat dibentuk dan

elastis. Besi merupakan logam yang sangat reaktif, bereaksi dengan oksigen

membentuk karat. Logam ini melebur pada 1540oC.

Bijih mineral besi terdapat dalam beberapa jenis utama:

Mineral Komposisi Persen Fe

Magnetit Fe3O4 72,4

Hematit Fe2O3 70,0

Limonit FeO(OH).nH2O 59,0-63,0

Siderit FeCO3 48,2

(Tennisen A, 1974)

Universitas Sumatera Utara

Page 9: repository.usu.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 45457 › Chapter II.pdf... · BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1.BatuanContoh: Silikat yang mengandung silika (silika yang

24

Besi terdapat sekitar lima persen dari batuan beku pada kerak bumi.

Kemungkinan merupakan unsur yang paling melimpah di planet bumi karena inti

bumi terdiri dari hampir seluruhnya besi dan nikel. Pada kondisi bebas, besi

ditemukan hanya dalam meteorit yang bercampur dengan nikel. Senyawanya

melimpah di alam. Sulfida (pirit) FeS2 merupakan mineral yang sangat umum

tetapi tidak digunakan sebagai bijih besi karena sulitnya menghilangkan sulfur

secara sempurna. Bijih besi yang paling penting adalah hematit Fe2O3; tetapi besi

juga dilebur dari oksida hidrat 2 Fe2O3.3H2O, dari magnetit Fe3O4 (mengandung

kandungan besi yang lebih tinggi dibandingkan bijih lainnya) dan karbonatnya

siderit FeCO3 bijih besi utama Inggris (Scarlett, 1956).

Dalam deposit besi dengan kondisi oksidasi siderite dan besi silikat

menghasilkan limonite berlimpah. Deposit hematit dan magnetit sangat lambat

teroksidasi akhirnya membentuk limonit. Oksidasi di bawah kondisi tropikal

menghasilkan hematit dari ferrosilikat dalam batu. Deposit sulfida pyrit, pyrrhotite

dan marcasite adalah mineral-mineral besi yang dasar. Pyrite merupakan mineral

keras yang terbentuk dalam semua deposit dan segala temperatur bahkan secara

lokal pada permukaan di bawah kondisi reduksi dan dapat dihasilkan dalam larutan

alkalin.

Marcasite terbentuk hanya dalam larutan yang asam, tetapi dapat

mengkristal bersama-sama dengan pyrit. Diatas 450oC akan berubah menjadi pyrit.

Marcasite adalah mineral yang relatif tidak stabil terbentuk terutama dekat ke

permukaan dan lebih mudah teroksidasi dibandingkan pyrit dalam reaksi yang

sama. Pyrrhotite (Fe7S8) dianggap sebagai suatu larutan padat dari sulfur dalam

FeS. Mudah dihancurkan dengan melarutkan dengan H2SO4 dengan perkemabngan

H2S dimana deposit tembaga mungkin mengendapkan tembaga sulfida dan

mencegah pengembangan dari daerah chalcocite. Jugamudah diserang dengan

oksidasi, H2SO4 yang terbentuk mempercepat destruksinya. (Lindgren, 1933)

Universitas Sumatera Utara

Page 10: repository.usu.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 45457 › Chapter II.pdf... · BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1.BatuanContoh: Silikat yang mengandung silika (silika yang

25

2.6.Spektrofotometri Serapan Atom

Suatu spektrum merupakan hasil yang diperoleh bila suatu berkas energi radiasi

dibagi-bagi kedalam panjang-panjang gelombang komponennya. Jika radiasi yang

terbagi-bagi (terdispersikan) itu berasal dari atom tereksitasi, spektrum itu disebut

spektrum atom. Bila radiasi elektromagnetik kontinu misalnya cahaya putih

dilewatkan suatu zat, panjang gelombang tertentu dari radiasi itu mungkin akan

diserap. Panjang-panjang gelombang ini karakteristik dari zat-zat yang

mengabsorpsi (menyerap) radiasi dan pola-pola garis gelap ini disebut spektrum

absorpsi. Bila dingin, suatu zat akan mengabsorpsi radiasi pada panjang-panjang

gelombang yang sama dengan panjang-panjang gelombang emisinya bila zat itu

tereksitasi (Keenan, 1980).

Perubahan dari elemen-elemen logam suatu sampel dari larutan menjadi

uap terdisosiasi dapat dicapai dengan energi panas, baik dengan suatu nyala atau

tanur listrik. Pengendalian yang cermat dari temperatur dibutuhkan untuk konversi

optimum ke uap atom. Temperatur yang terlalu tinggi tidak baik karena fraksi atom

menjadi terionisasi dan ion-ion tidak mengabsorpsi pada panjang gelombang yang

sama sebagaimana atom-atom yang netral (Ewing, 1960).

Pada spektrofotometri serapan atom, atom pada keadaan dasar

mengabsorpsi energi cahaya dari panjang gelombang yang spesifik karena

memasuki keadaan tereksitasi. Sebagaimana jumlah atom pada garis cahaya

meningkat, jumlah cahaya yang disbsorpsi juga meningkat. Dengan mengukur

jumlah cahaya yang diabsorpsi, penentuan kuantitatif dari analit dapat dilakukan.

Penggunaan sumber cahaya yang khusus dan pemilihan panjang gelombang secara

hati-hati mengizinkan penentuan khusus dari elemen-elemen tunggal.

Terdapat 5 dasar dalam instrumen spektroskopi serapan atom:

1. Sumber cahaya yang mengemisikan spektrum dari elemen yang sesuai

2. Sel absorpsi dimana atom-atom dari sampel diproduksi

3. Monokromator untuk dispersi cahaya

4. Detektor yang mengukur intensitas cahaya dan menguatkan sinyal

Universitas Sumatera Utara

Page 11: repository.usu.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 45457 › Chapter II.pdf... · BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1.BatuanContoh: Silikat yang mengandung silika (silika yang

26

5. Rekorder untuk menunjukkan pembacaan setelah proses instrumen selesai

(PelkinElmer, 1996).

Gambar 2.1 Diagram Balok Peralatan Spektrofotometer Serapan Atom dengan

Nyala (Clark, D.V., 1979)

Atomisasi dapat dilakukan baik dengan nyala maupun dengan tungku.

Untuk mengubah unsur metalik menjadi uap atau hasil disosiasi diperlukan energi

panas. Temperatur harus benar-benar terkendali dengan sangat hati-hati agar proses

atomisasinya sempurna. Ionisasi harus dihindarkan dan ini dapat terjadi bila

temperatur terlalu tinggi. Suatu tipe atomiser nyala, bahan bakar dan gas oksidator

dimasukkan ke dalam gas pencampur kemudian dilewatkan menuju pembakar.

Sampel dihisap masuk ke kamar pencampur. Nyala akan dihasilkan. Pada proses

atomisasi tanpa nyala, sampel diletakkan pada batang grafit yang porosnya

horizontal atau pada logam tantalum yang berbentuk pita. Pada tungku grafit

temperatur dapat dikendalikan secara elektris. Biasanya temperatur dinaikkan

secara bertahap untuk menguapkan dan sekaligus mendisosiasi senyawa yang

dianalisis (Khopkar, 1984).

Pada spektrofotometri serapan atom sampel diaspirasikan ke dalam nyala

dimana temperaturnya adalah 2000-3000 K. Sampel diatomisasikan (dipecah

menjadi atom) dalam nyala.

Anoda

B C

D

E

Detektor

Recorder

Monokromator

Katoda

Nyala

Bahan Bakar

Sampel

Oksigen

A

Lampu Katoda Berongga

Universitas Sumatera Utara

Page 12: repository.usu.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 45457 › Chapter II.pdf... · BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1.BatuanContoh: Silikat yang mengandung silika (silika yang

27

Sumber radiasi di dalam peralatan ini adalah lampu katoda berongga.

Lampu katoda berongga diisi dengan Ne atau Ar pada tekanan 130-170 Pa. Ketika

tegangan yang sangat tinggi digunakan di antara katoda dan anoda, gas pengisi

menjadi terionisasi dan ion-ion positif dipercepat menuju katoda. Kemudian

menumbuk katoda dengan energi yang cukup untuk memercikkan atom-atom

logam dari katoda ke fase gas. Kebanyakan atom-atom yang terpercik berada pada

keadaan eksitasi, mengemisikan foton dan kemudian kembali kekeadaan dasar.

Radiasi atom ini persis sama dengan frekuensi sebagaimana yang akan diabsorpsi

oleh atom-atom analit.

2.7. Metode Analisis dengan Menggunakan SSA

1. Metode Kurva Standar

Metode Kurva Standar menggunakan jumlah unsur yang diinginkan dalam

larutan dengan suatu komposisi yang sama dengan yang tidak diketahui. Kurva

Standar kemudian digunakan untuk menemukan konsentrasi yang tidak

diketahui dari absorbansinya. Medium dimana analit terkandung disebut

matriks. Sangat penting bahwa komposisi standar harus sedekat mungkin

dengan yang konsentrasi sampelyang tidak diketahui karena larutan yang

berbeda mempunyai jenis pengganggu yang mempengaruhi sinyal.

2. Metode Standar Addisi

Pada metode standar adisi, ditambahkan larutan standar yang telah diketahui

konsentrasinya dalam volume tertentu dan peningkatan sinyal absorbansi

diukur. Masing-masing larutan diencerkan sampai volume total yang sama dan

harus mempunyai komposisi akhir yang sama (kecuali untuk konsentrasi

analit). Jika konsentrasi yang mau dicari adalah [X] da konsentrasi standar

yang ditambahkan [S], maka dapat dikatakan bahwa:

[𝑋𝑋][𝑋𝑋] + [𝑆𝑆]

=𝐴𝐴𝑋𝑋𝐴𝐴𝑆𝑆+𝑋𝑋

Universitas Sumatera Utara

Page 13: repository.usu.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 45457 › Chapter II.pdf... · BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1.BatuanContoh: Silikat yang mengandung silika (silika yang

28

Dimana AX adalah absorbansi analit yang dicari dan AS+X adalah absorbansi

dari analit yang dicari ditambah standar.

3. Metode Internal Standar

Pada internal standar, sejumlah unsur yang tidak ada dalam analit ditambahkan

ke dalam sampel. Dalam menggunakan internal standar, campuran yang telah

diketahui dari sampel dan analit digunakan untuk membuat kurva kalibrasi.

Jika sejumlah standar ditambahkan ke sampel yang tidak diketahui, kurva

kalibrasi dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi yang tidak diketahui

(D. Harris, 1982).

Suatu garis yang cocok di dalam spektrum emisi dari sumbernya dipilih

untuk dianalisa. Garis ini, yang disebut garis resonansi menunjukkan suatu

perpindahan dari keadaan dasar ke keadaan tereksitasi dan dengan demikian

menunjukkan frekuensi yang tepat bagi absorpsi oleh atom-atom di dalam nyala

yang ada pada keadaan dasar. Garis-garis emisi dari katoda cekung sangat tajam,

pada umumnya lebih sempit daripada garis-garis absorpsi di dalam nyala sehingga

dengan demikian cukup sesuai untuk percobaaan absorpsi atomik. Yang hanya

diperlukan oleh monokromator adalah bahwa garis-garis lain di dalam spektrum

dari sumber yang timbul dari katoda logam dan dari gas inert tidak dipancarkan ke

detektor (Underwood, 1980).

2.8. Cara Kerja spektrofotometer serapan atom

Radiasi dihasilkan oleh lampu katoda berongga dimana katoda dibuat dari logam

yang sesuai dengan yang akan dianalisa. Permukaan dibombardir dengan elektron

menyebabkan eksitasi dari atom yang dipilih dan menyebabkan emisi dari radiasi

yang karakteristik. Sinyal dari lampu katoda dilewatkan melalui nyala.

Universitas Sumatera Utara

Page 14: repository.usu.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 45457 › Chapter II.pdf... · BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1.BatuanContoh: Silikat yang mengandung silika (silika yang

29

Temperatur yang tinggi dari nyala menyebabkan:

• Pelarut diuapkan

• Molekul dan ion yang terdapat di larutan dipisahkan menjadi atom-atom

untuk menghasilkan uap atom.

• Sebagian kecil dari atom-atom tereksitasi, elektron naik ke tingkat energi

yang lebih tinggi. Hal ini bahkan memberikan suatu warna pada nyala

sesuai dengan energi emisi pada saat elektron tereksitasi kembali ke

keadaan dasar.

Atomisasi analit di dalam Spektrofotometer Serapan Atom dapat dituliskan sebagai

berikut:

penguapan

M+ X- M+ X- MX

Larutan uap padatan

M(gas) + X(gas) MX

Gas

Penyerapan energi radiasi (SSA)

hV

M*(gas)

Larutan analit kemudian diubah menjadi kabut dengan melewatkannya melalui

nebuliser. Larutan bercampur dengan gas pembakar dan udara bergerak pada sudut

yang tepat ke alirannya yang memecah menjadi tetesan halus. Sisa kabut dari

tetesan terkecil diaspirasikan ke dalam nyala.

Universitas Sumatera Utara

Page 15: repository.usu.ac.id › bitstream › handle › 123456789 › 45457 › Chapter II.pdf... · BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1.BatuanContoh: Silikat yang mengandung silika (silika yang

30

Cahaya yang ditransmisikan, berkurang intensitasnya masuk melalui suatu

monokromator yang memilih panjang gelombang untuk pengukuran dan kemudian

masuk ke detektor. Detektor merespon dengan memproduksi suatu sinyal yang

sesuai dengan intensitas cahaya yang mengenainya. Hal ini sesuai dengan intensitas

cahaya yang tidak terserap oleh atom yang sebanding dengan konsentrasi analit.

Sinyal diperkuat dan diproses untuk menghasilkan pembacaan langsung dari

absorbansi (Lewis, 1985).

Universitas Sumatera Utara