Landasan Teori

Spektrofotometri merupakan suatu metoda analisis yang

didasarkan pada pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu

lajur larutan berwarna pada panjang gelombang spesifik dengan

menggunakan monokromator prisma atau kisi difraksi dengan detektor

fototube. Spektrofotometer adalah alat untuk mengukur transmitan

atau absorban suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang.

Sedangkan metode pengukuran dengan menggunakan spektrofotometer

ini digunakan sering disebut dengan spektrofotometri.

Spektrofotometri dapat dianggap sebagai perluasan suatu pemeriksaan

visual dengan studi yang lebih mendalam dari absorbsi energi. Absorbsi

radiasi oleh suatu sampel diukur pada berbagai panjang gelombang dan

dialirkan oleh suatu perkam untuk menghasilkan spektrum tertentu yang

khas untuk komponen yang berbeda ( Hendayana et al, 1994).

2.3. Absorpsi

Suatu berkas radiasi elektromagnetik bila dilewatkan melalui sempel

kimia sebagian akan terabsorpsi. Energi elektromagnetik ditransfer ke

atom atau molekul dalam sampel, berarti patikel dipromosikan dari

tengkat energi yang lebih rendah ke tingkat energi yang lebih tinggi,

yaitu ke tingkat tereksitasi. Pada temperature kamar, biasanya berada

pada tingkat dasar. Absorpsi meliputi transisi dari tingkat dasar ke

tingkat yang lebih tinggi. (Khopkar, 2003)

2.4. Hukum Dasar Spektroskopi Absorpsi

Jika suatu berkas sinar melewati suatu medium homogen, sebagian dari

cahaya dating (Po) diabsorpsi sebanyak (Pa) sebagian dapat diabaikan

dipantukan (Pr) sedang sisanya ditransmisikan (Pt) dengan efek

intensitas murn sebesar :

Po = Pa + Pt + Pr

Lambert (1960) dan Beer (1852) dan juga Bouger menunjukkan

hubungan :

(Khopkar,2003)

2.5. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Nilai Absorbansi

Jika suatu berkas radiasi monokromatik yang sejajar jatuh pada

medium pengabsorpsi pada sudut tegak lurus setiap lapisan yang sangat

kecilnya akan menurunkan intensitas berkas

Jika suatu cahaya monokromatik mengenai suatu medium yang

transparan, laju pengurangan intensitas dengan ketebalan medium

sebanding dengan intensitas cahaya

Intensitas berkas sinar monokromatik berkurang secara

eksponensial bila konsentrasi zat pengabsorpsi bertambah.

(Khopkar,2003)

2.6. Keabsahan Hukum Beer

Kondisi berikut adalah sahnya hukum Beer. Cahaya yang

digunakan harus monokromatis, bila tidak demikian maka akan diperoleh

dua nilai absorbansi pada dua panjang gelombang. Hukum tersebut tidak

diikuti oleh larutan yang pekat. Konsentrasi lebih tinggi untuk beberapa

garam tidak berwarna justru mempunyai efek absorbansi yang

berlawanan. Larutan yang bersifat memancarkan pendar-flour atau

suspensi tidak selalu mengikuti hukum Beer. Jika selama pengukuran

pada larutan encer terjadi reaksi kimia seperti polimerisasi, hidrolisis,

asosias atau disosiasi, maka hukum Beer tidak berlaku. Jika suatu

system mengikuti hukum Beer, grafik antara absorbansi terhadap

konsentrasi akan menghasilkan garis lurus melalui (0,0). (Khopkar,2003)

2.7. Spektra Atom

Suatu spectrum merupakan hasil yang diperoleh bila suatu

berkas energi radiasi dibagi-bagi ke dalam panjang-panjang gelombang

komponennya. Jika radiasi yang terbagi-bagi (terdispersikan) itu

berasal dari atom tereksitasi spectrum tersebut disebut spectrum

atom. Suatu instrumen optis yang digunakan untuk membentuk spectra

disebut spektroskop. Bidang studi yang mengusahakan diperolehnya

spectra dan menganalisisnya disebut spektroskopi. (Keenan, 1999)

2.8. Spektroskopi

Spektroskopi adalah studi mengenai antaraksi antara energi

cahaya dan materi. Warna-warna yang nampak dan fakta bahwa orang

bias melihat merupakan akibat-akibat dari absorpsi energi oleh senyawa

organik maupun anorganik. Yang merupakan perhatian primer bagi ahli

senyawa organik ialah fakta bahwa panjang gelombang pada mana suatu

senyawa organik menyerap energi cahaya bergantung pada struktur

senyawa tersebut. (Fessenden, 1986)

2.9. Spektrofotometri

Spektrofotometri ialah alat yang terdiri dari spektrometer dan

fotometer. Spektrometer menghasilkan sinar dari spektrum dengan

panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengatur

intensitas cahaya yang ditransmisikan atau diabsorpsi. Jadi

spektrometer digunakan untuk mengukur energi secara relatif jika

energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan, atau diemisikan sebagai

fungsi dari panjang gelombang. (Khopkar,2003)

2.10. Spektroskopi Serapan Atom

Metode AAS berprinsip pada absorpsi cahaya oleh atom. Atom-

atom menyerap cahaya tersebut pada panjang gelombang tertentu,

tergantung pada sifat unsurnya. Misalkan natrium menyerap pada 589

nm, uranium 358,5 nm, Kalium 766,5 nm. Cahaya pada panjang

gelombang ini mempunyai cakup energi untuk mengubah tingkat

elektronik suatu atom. Transisi elektronik suatu unsur bersifat

spesifik. Dengan absorpsi energi, berarti memperoleh lebih banyak

energi suatu atom pada keadaan dasar dinaikkan tingkat energinya ke

tingkat eksitasi. Tingkat-tingkat eksitasinya pun bermacam-macam,

misalnya unsur Na dengan nomor atom 11 mempunyai konfigurasi

electron 1s2 2s2 2p6 3s1 tingkat dasar untuk elektron valensi 3s1 artinya

tidak memiliki kelebihan energi. (Khopkar,2003)

Tabel panjang gelombang beberapa unsur logam pada AAS

Unsur Panjang gelombang

(nm)

Sensitivitas

(g/mL)

Ag

Al

As

Au

B

Ba

Be

Bi

Ca

328,1

309,3

193,7

242,8

249,8

553,6

234,9

223,1

442,7

0,029

0,75

0,60

0,11

8,40

0,20

0,016

0,20

0,013

Cd

Co

Cr

Cs

Cu

218,8

240,7

357,9

852,1

324,7

0,011

0,053

0,055

0,04

0,04

(Khopkar, 2003)

2.11. Cara Kerja AAS

Setiap AAS terdiri atas tiga komponen berikut :

a. Unit atomisasi

b. Sumber energi

c. Sistem pengukur fotometrik

Atomisasi dapat dilakukan baik dengan nyala atau tungku. Untuk

mengubah unsur metalik menjadi uap atau hasil disosiasi diperlukan

energi panas. Temperatur harus benar-benar terkendali dengan sangat

hati-hati agar atomisasi sempurna. Ionisasi harus dihindari dan ia dapat

terjadi bila temperatur terlalu tinggi. Bahan bakar dan gas oksidator

dimasukkan dalam kamar pencampur kemudian dilewatkan melalui bayfle

menuju ke pembakar. Nyala akan dihasilkan sampai dihisap masuk

kekamar pencampur. Hanya tetesan kecil yang dapat melalui bayfle.

Tapi hal ini tak sesempurna ini, karena kadang kala nyala tersedot balik

kedalam kamar pencampur sehingga hasilkan ledakan. (Khopkar,2003)

2.12. Interferensi pada AAS

Interferensi secara luas dapat dikategorikan menjadi dua

kelompok yaitu interferensi spektral dan interferensi kimia.

Interferensi spektral dan interferensi kimia. Interferensi spektral

disebabkan karena tumpangsuh absorpsi antara spesies pengganggu dan

spesies yang diukur, karena rendahnya resolusi monokromator.

Sedangkan interferensi kimia disebabkan adanya reaksi kimia selama

atomisasi sehingga mengubah sifat-sifat absorpsi. (Khopkar, 2003)

2.13. Gangguan Dalam Absorpsi Atom

Gangguan utama dalam absorpsi atom adalah efek matriks yang

mempengaruhi proses pengamatan. Baik jauhnya disosiasi menjadi atom-

atom pada suatu temperature tertentu maupun laju proses bergantung

sekali pada komposisi keseluruhan sampel. Misalnya bila suatu sampel

larutan CaCl2 dikabutkan dan dilarutkan partikel-partikel halus CaCl2

padat akan terdisosiasi menghasilkan atom Ca dengan jauh lebih mudah

daripada katakana partikel Ca3(PO4). (Underwood,1999)