Perbandingan Metode Spektroskopi

5/23/2018 Perbandingan Metode Spektroskopi

1/37

Jurnal Kimia Analitik Lanjut 1 | Perbandingan Metode Spektroskopi

1

JURNAL ILMIAH

KIMIA ANALITIK LANJUT ISekolah Tinggi Analis Bakti Asih Bandung

PERBANDINGAN METODE PENGUJIANSECARA SPEKTROMETRI

Disusun oleh :

Siska Hidayat ; Dewi Wahyuni ; Ating Kurniawati ; Fitri Baryati ; Nursanti Desi LestariS-1B Kimia Konsentrasi Analis Kimia dan Analis Medis. Tingkat II

INFO ARTIKEL

Mulai Pembuatan : 05-06-2014

Akhir Pembuatan : 10-06-2012

ABSTRAK

Spektroskopi merupakan teknik yang fundamental bagi

seorang analis. Analis yang bekerja untuk menganalisis sampel tentumembutuhkan instrumen yang menyokongnya saat menganalisis suatuanalit, salah satunya adalah instrumen spektroskopi. Spektroskopi

secara umum dibedakan kedalam 2 kelompok besar yakni untukmenganalisis atom dan molekul. Tentunya instrumen-instrumen ini

memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing, beberapa review

telah disajikan untuk melihat dimana letak keistimewaan dan

kekurangan instrumen masing-masing.Review yang telah ada sebenarnya dapat membandingkan

metode-metode secara umum. Namun untuk lebih spesifik lagi, kamiingin membandingkannya secara nyata dengan menganalisis ulang

dengan sampel yang sama. Perbandingannya dilakukan dengan caramenganalisis menggunakan UV dan IR. Hasil yang diharapkan adalah

pembaca dapat lebih memahami perbandingan metode pengujian secaraspektrometri.

PENDAHULUAN

Spektroskopi merupakan cabang ilmu yang berhubungan dengan gelombang elektromagnetik yang

diterjemahkan ke dalam komponen-komponen panjang gelombang untuk menghasilkan spektra, merupakan plot

beberapa fungsi dari intensitas radian versus panjang gelombang atau frekuensi.Spektroskopi secara umumdibagi menjadi 2 macam yaitu atomik dan molekular.Spektroskopi molekular adalah teknik yang digunakan

untuk mengidentifikasi senyawa organik dan anorganik dalam spesi molekular.Spektroskopi atomik adalahteknik yang digunakan untuk mengidentifikasi unsur organik dan anorganik dalam spesi atom. Ciri khas

Spektrometri Atomik adalah sampel harus diatomkan terlebih dahulu.Metode yang menggunakan prinsip spektroskopi molekular antara lain : UV, Sinar Tampak, dan Infra

Red. Sedangkan metode yang menggunakan prinsip spektroskopi atomik antara lain AAS dan ICP. Berbagai

metode yang tersedia tentunya memiliki perbedaan satu sama lain, untuk itu kami akan membandingkan

berbagai metode spektroskopi yang telah ada.

PRINSIP PENGUJIAN :

1. Spektrofotometri UV-VisiblePrinsip kerja spektrofotometer UV-Vis adalah interaksi yang terjadi antara energi yang berupa

sinar monokromatis dari sumber sinar dengan materi yang berupa molekul. Besar energi yang diserap

tertentu dan menyebabkan elektron tereksitasi dari keadaan dasar ke keadaan tereksitasi yang memiliki

energi lebih tinggi. Serapan tidak terjadi seketika pada daerah ultraviolet-visible untuk semua strukturelektronik, tetapi hanya pada sistem-sistem terkonjugasi, struktur elektronik dengan adanya

ikatan dan non bonding elektron .Prinsip kerja spektrofotometer berdasarkan hukum Lambert Beer,yaitu bila cahaya monokromatik (Io) melalui suatu media (larutan), maka sebagian cahaya tersebut

diserap (Ia), sebagian dipantulkan (Ir), dan sebagian lagi dipancarkan (It).


2/37


2

2. Spektrofotometri Infa Red (IR)Prinsip kerja spektrofotometer infra merah adalah sama dengan spektrofotometer yang lainnya

yakni interaksi energi dengan suatu materi. Spektroskopi inframerah berfokus pada radiasielektromagnetik pada rentang frekuensi 400-4000cm-1, di mana cm-1 yang dikenal sebagai

wavenumber (1/wavelength), yang merupakan ukuran unit untuk frekuensi. Untuk menghasilkanspektrum inframerah, radiasi yang mengandung semua frekuensi di wilayah IR dilewatkan melalui

sampel. Frekuensi yang diserap muncul sebagai penurunan sinyal yang terdeteksi.

3. Spektrofotometri Serapan Atom / Atomic Absorption Spectrometry (AAS)Prinsip dasar Spektrofotometri serapan atom adalah interaksi antara radiasi elektromagnetik

dengan sampel. Spektrofotometri serapan atom merupakan metode yang sangat tepat untuk analisis zatpada konsentrasi rendah. Teknik ini adalah teknik yang paling umum dipakai untuk analisis unsur.

Teknik-teknik ini didasarkan pada emisi dan absorbansi dari uap atom. Komponen kunci pada metodespektrofotometri Serapan Atom adalah sistem (alat) yang dipakai untuk menghasilkan uap atom dalam

sampel.

4. ICPBila dipanaskan sampai suhu di atas 6000 K, gas seperti argon membentuk plasma. Yang

merupakan gas yang mengandung proporsi yang tinggi dari elektron dan ion. Plasma dapat dihasilkan

oleh DC arc discharge atau dengan pemanasan induktif dalam plasma induktif (ICP) obor. Dischargedari tegangan tinggi dari koil Tesla melalui mengalir argon akan memberikan elektron bebas yang akan

'terbakar' gas ke plasma. Jika plasma tertutup dalam frekuensi tinggi dalam medan elektromagnetik,

maka akan mempercepat ion dan elektron dan menyebabkan tabrakan dengan gas dukungan, argon, dan

analit. Suhu naik sampai sekitar 10.000 K. Pada suhu tersebut, transfer energi efisien dan plasma

menjadi mandiri. Sekarang diadakan di tempat oleh medan magnet dalam bentuk bola api. Sampelaerosol memasuki bola api dengan kecepatan tinggi, kemudian muncul sebagai gumpalan, yang

mengandung unsur-unsur sampel atom atau ion, gasosiasi molekul. Ketika mereka dingin untuk sekitar6000-7000K sample dalam keadaan dasar dan memancarkan garis spektrum karakteristik mereka.

Teknik ini dikenal sebagai spektrometri emisi ICP-atom (ICP-AES) atau kadang-kadang sebagai ICP-

optik spektrometri emisi (ICP-OES).

METODELOGI

Berikut ini kami sajikan Review dari beberapa literarur yang telah mengujikan berbagai metoda darispektrometri agar setiap metode dapat dibandingkan satu sama lain.

Oleh : Dr. Joseph Chiang SPECTROPHOTOMETRIC ANALYSIS OF COPPER Chemistry 111Lab :

SpectrophotometryHalaman E-11 s.d.E-14 . Telah direvisi Juni 2005

-PENGENALAN-Penelitian ini memiliki dua tujuan:

Untuk mengeksplorasi teknik spektrofotometri, penggunaan cahaya untuk menentukan beberapaproperti dari suatu zat.

Untuk menentukan persen berat tembaga dalam senyawa yang tidak diketahui dengan menggunakanspektrofotometri.

Bagian pertama dari laboratorium, Anda pasti akan menjelajahi spektrofotometer, Instrumen yang

digunakan dalam laboratorium. Kemudian Anda akan melihat kondisi yang paling cocok untuk digunakan

dalam percobaan. Akhirnya, Anda akan menentukan konsentrasi tembaga dalam larutan, dan dari informasi ini

dapat detentukan jumlah tembaga dalam sampel yang tidak diketahui.

Dalam rangka untuk menentukan konsentrasi tembaga dalam solusi yang tidak diketahui pertama-tamakita harus membangun plot standar konsentrasi tembaga vs absorbansi larutan memiliki konsentrasi tembaga

dikenal. Menurut Hukum Beer, absorbansi berbanding lurus dengan konsentrasi dan sehingga Plot dihasilkanharus garis lurus. Grafik ini akan digunakan untuk menentukan konsentrasi larutan yang mengandung jumlah

yang telah diketahui yang tidak diketahui senyawa tembaga dan dari ini kita dapat menentukan persen berattembaga.


3/37


3

-PROSEDUR EKSPERIMEN-Bagian A.

Spectrum Visible1. Ambil sepotong kapur yaitu sekitar 2 cm dan mengoleskannya pada papan

tulis untuk menghasilkan 45 tepi ataubevel pada salah satu ujung kapur.2. Tempatkan potongan kapur miring ke dalam tabung reaksi dengan

bevelmenunjuk ke atas, dan menempatkan tabung tes ke dalam sampel 20kompartemen Spec.

3. Dengan port sampel terbuka, terlihatlangsung turun di sepotong kapurdanmengubah sampel tabung sampaitempat kecil atau celah cahayaterpantul di

bevel dari kapur. Atur tombol kontrol cahaya sampaicahaya yang terpantul dibevel dari kapur adalah cahaya maksimum.

4. Putar tombol pemilih panjang gelombang dan perhatikan bagaimana warnacahaya terpantul warna perubahan kapur. Dengan memutar tombol ini,

Anda dapat memindai seluruh spektrum terlihat.

5. Ketika Anda bervariasi panjang gelombang, hati-hati perhatikan yang panjang gelombang berkisarantara = 400 untuk = 700 nm (di mana is simbol untuk panjang gelombang) sesuai dengan yangdiamati warna dari spektrum yang terlihat dan merekam rentang panjang gelombang ini dan warna pada

Tabel A di Bagian Data .

6. Pada Grafik A disediakan di Bagian Data, menggambar garis yang sesuai dengan rentang panjanggelombang yang diamati untuk setiap warna utama spektrum (merah, oranye, kuning, hijau, biru dan ungu)

Anda dicatat dalam Tabel A.

Bagian B.

Penyerapan Cahaya Dari Sample Berwarna1. Pastikan tabung reaksi yang Anda gunakan bersih. Isi satu dengan 0,24 M CuSO4, satu dengan 0,1 M

COSO4 and satu dengan suling H2O. Bersihkan dengan di luar masing-masing tabung dengan kain yangbersih dan kering. Hindari sidik jari pada tabung reaksi seperti yang Anda melanjutkan percobaan.

2. Mulai dari pengaturan panjang gelombang 420 nm, mengukur absorbansi (A) dari kedua solusi pada 420nm. Data tersebut direkam nilai-nilai pada Tabel B.

3. Setelah penekanan instrumen pada setiap panjang gelombang yang berbeda, mengukur pembacaanabsorbansi untuk kedua solusi pada 20 nm dari kenaikan = 420 setidaknya 720 nm. (Untuk solusi yang

mengandung tembaga, Anda harus memperpanjang pengukuran Anda melampaui 640 nm.) Rekampembacaan absorbansi untuk masing-masing solusi ini vs panjang gelombang pada Tabel B di Seksi Data.

4. Plot absorbansi pada Grafik B di Seksi Data. Pastikan bahwa Anda hati-hati merekam bacaan yang berbedauntuk dua solusi yang berbeda.

5. Ketika pengukuran selesai, sketsa curveconnecting halus poin dari setiap kurva untuk menggambarkanPENYERAPAN SPECTRA dari CuSO4 dan COSO4.

Bagian C. Efek Konsentrasi

Konsentrasi Untuk menentukan jumlah tembaga dalam larutan yang tidak diketahui, pertama Andaharusmengeksplorasi hubungan antara konsentrasi ion tembaga dan jumlah cahaya yang diserap oleh sampel.

Hubungan penting adalah bahwa absorbansi (A) larutan sebanding dengan konsentrasi solusi, c. Artinya, A = c, di mana is koefisien kepunahan molar, a sifat dasar dari molekul yang terlibat, dan is panjang sel

sampel. Dalam bagian ini percobaan Anda akan mengkonfirmasi hubungan yang dan mencari tahu apa

hubungan yang tepat adalah untuk Anda tertentu Spectronic 20 spektrofotometer.

1. Mempersiapkan Solusi:Tabung yang mm uji enam 18 x 150 bersih dan kering dari meja Anda dan label mereka 1 sampai 6. Empat

dari tabung tersebut akan digunakan untuk solusi dari tembaga dikenal konsentrasi dan dua lainnya akan berisi

dua konsentrasi yang berbeda senyawa tembaga yang tidak diketahui. Untuk setiap sisi meja (tiga orang), Andaharus memiliki satu set dua burets, satu berisi larutan tembaga standar dan satu mengandung 1 M HNO3.

Gunakan mereka untuk mempersiapkan solusi berikut :


4/37


4

2. Mengukur absorbansiKetika semua enam solusi telah disiapkan, memperoleh enam spektrofotometer tabung, jumlah mereka 1

sampai 6, dan isi setiap tabung sekitar tiga-perempat dari cara penuh dengan solusi yang sesuai.

a. Untuk setiap spesies atau campuran spesies, panjang gelombang yang diserap paling sangat disingkat max. Menggunakan Grafik B siap dengan data dari Bagian B, menemukan tembaga maxfor (II) sulfat,CuSO4.

b. Mengatur spektrofotometer pada max untuk CuSO4. (A panjang gelombang 645 nm adalah panjanggelombang direkomendasikan penentuan ini.)

c. Standarisasi Spectronic 20 dan mengukur absorbansi solusi seperti yang dijelaskan dalam MenggunakanSpektrofotometer (dan seperti diuraikan lagi di bawah). Catat hasilnya pada Tabel C2. Ingat bahwa Anda

akan mengkalibrasi dan menggunakan skala absorbansi. Untuk menyesuaikan sisi kiri absorbansi

scaleleave yang ruang sampel tertutup dan kosong, dan menyesuaikan tangan kiri kenop di bagian depan

panel instrumen sampai absorbansi skala berbunyi tak terhingga. Untuk menyesuaikan sisi kanan skalaabsorbansi ke nol, pertama menempatkan sampel Anda murni HNO3 (Tube test # 1) dalam ruang sampel.

Setelah menutup ruangan menggunakan tombol kontrol lampu (tombol kanan pada panel depan) untukmenyesuaikan skala absorbansi ke nol. Setelah menyesuaikan setiap akhir skala absorbansi, tempat tes

tabung berisi salah satu solusi yang mengandung tembaga di ruang sampel dan membaca absorbansi dari

skala. Ulangi penyesuaian dari ujung tangan kiri dan kanan skala, dan kemudian sekali lagi menentukan

absorbansi dari sampel. Ulangi setidaknya satu kali lagi.

3. Penanganan Data dan Melakukan Perhitungana. Hitung konsentrasi sebenarnya Cu2 + ion dalam sampel Anda (2 dan 3). Karena Anda hanya menipiskan

solusi yang mengandung tembaga yang diketahui konsentrasi, Anda dapat menggunakan persamaan (Conc.larutan asli) (Volume standar Cu2 +) = (Conc. larutan encer) (total volume larutan)

b. Gunakan salah satu lembar kertas grafik yang disediakan di laboratorium (atau program komputer) untukmembangun kalibrasi plotof konsentrasi (vertikal atau y-axis) vs absorbansi (horizontal atau sumbu x)

untuk empat sampel dikenal (Sampel 1-4). Pastikan bahwa timbangan Anda dipilih sehingga hampir semuakertas grafik digunakan.

c. Tentukan konsentrasi tembaga dalam sampel 5 dan 6 dari plot kalibrasi. (Temukan konsentrasi yang sesuaidengan absorbansi diukur dari masing-masing sampel.) Catat informasi ini.

d. Berdasarkan konsentrasi dihitung di atas, menentukan massa tembaga (dalam gram) di masing-masing duasampel yang tidak diketahui dan menggunakan informasi ini untuk menentukan massa tembaga dalam

sampel padat asli Anda.

e. Sekarang menghitung persen berat tembaga dalam masing-masing sampel terpisah dan juga rata-rata daridua hasil ini. Merekam semua informasi ini pada Report Form Anda.


5/37


5

Oleh : Departement of Chemistry, University of Ketucky Molecular Absorption Spectroscopy: Determinationof Iron With 1,10-Phenanthroline Halaman 29 s.d. 3330 September 2005

Sampel Yang Tidak DiketahuiSiapkan labu ukur 100 mL bersih yang sudah berlebel untuk instruktur penentuan besi yang belum

anda ketahui. Pada labu ukur beri etiket pada lebel nama anda, nomor bagian, dan nomor loker harus ditulisterbaca pada labu ini. Didalam labu ukur tidak perlu kering, tapi perlu dibilas dengan air suling. Labu harus

dikembalikanminimal 1 periode lab sebelum Anda berencana untuk melakukan percobaan, sehingga AsistenPengajaran akan memiliki waktu untuk mempersiapkannya . Setiap siswa akan memiliki pengetahuan sendiri

untuk menganalisis bahan yang belum diketahui nilai besi. Sebagai tindakan pencegahan, membawa diformatdisket MS-DOS, atau penyimpanan data lainnya media, sehingga Anda dapat menyalin file yang diperoleh

selama percobaan.

LATAR BELAKANG

1,10-fenantrolin (C12H8N2, orto-fenantrolin atau o-Phen) adalah nitrogen trisiklik senyawa heterosiklik

yang bereaksi dengan logam seperti besi, nikel, ruthenium, dan perak untuk membentuk kompleks berwarna.Properti ini menyediakan metode yang sangat baik dan sensitif untuk menentukan ion logam tersebut dalam

larutan air. Misalnya, o-Phen bereaksi dengan ion besi untuk menghasilkan kompleks berwarna merah :

Fe2 +

+ 3 o-Phen 'Fe (o-Phen) 32+

Absorptivitas molar () dari kompleks besi, [(C12H8N2)3FE]2+

, Adalah 11.100 L / mol cm-pada panjang

gelombang maksimum, max = 508 nm. Nilai yang besar ini menunjukkan kompleks menyerap yang sangatkuat. Intensitas warna adalah independen dari pH dalam kisaran 2 sampai 9. Kompleks ini sangat stabil dan

intensitas warna tidak mengubah waktu lumayan lama. Hukum Beer dipatuhi, selama sekitar 1,5-2 kali lipat

konsentrasi besi. Hukum Beer adalah hubungan yang sangat sederhana:

A = bc

di mana :

A = absorbansi zat pada panjang gelombang tertentu, untuk cahaya dalam ultraviolet dan terlihat regionsof

spektrum elektromagnetik dalam satuan nm.

b = panjang cahaya jalan melalui sampel, biasanya dalam cm.

= absorptivitas molar dari spesies menyerap pada , ketika konsentrasi adalah di M. c = konsentrasi dalam satuan molar ( M ).

Titik kritis Hukum Beer untuk digunakan dalam analisis kuantitatif adalah bahwa secara teoritis,

absorbansi larutan adalah linear dengan konsentrasi zat penyerap, jika panjang gelombang, panjang jalur, dankondisi eksperimen lain tetap konstan. Ada sejumlah faktor : bagaimanapun bahwa membatasi rentang

konsentrasi di mana Hukum Beer adalah valid untuk analisis tertentu. Mungkin yang paling penting adalahkonsentrasi. Ada selalu penyimpangan dari hukum Beer konsentrasi yang cukup tinggi. Untuk menentukan total

dalam sampel Fe, harus benar-benar dalam keadaan besi, dan Fe2 +

bisa mudah dapat udara dioksidasi menjadibesi, Fe

3 +. o-Phen akan membentuk kompleks berwarna dengan Fe

3 +,tetapi spektrum adalah berbeda dari

kompleks besi dan warnanya tidak seperti yang intens.Dengan demikian, kita tidak dapat menentukan total hadirbesi dengan membuat pengukuran hanya pada satu panjang gelombang. Oleh karena itu, agen mengurangi

ringan ditambahkan sebelum warna dikembangkan dalam rangka memberikan ukuran dari total Fe hadir dalam

larutan. Hidroksilamin, sebagai garam hidroklorida nya, dapat digunakan. Reaksi ini :2Fe

3++ 2NH2OH HCl + 2OH

- '2 Fe

2++ N2+ 4 H2O + H

++ Cl

-

Ini merupakan reaksi kesetimbangan, tetapi bahkan agen mildreducing akan mengendarainya > 99,99%

ke kanan.pH diatur ke nilai antara 6 dan 9 dengan penambahan amonia atau natrium asetatpenyangga.

INSTRUMENTASIVarian Cary 50 UV-Vis Spektrofotometer. Ini adalah double-beam spektrofotometer ini dikendalikan oleh

komputer dengan 20-nm bandpass konstan. A-intensitas tinggi lampu kilat Xe lampis digunakan sebagai sumber

untuk kedua UV dan cahaya tampak, yang memungkinkan mengambil 80 data per detik.

PERSIAPAN SOLUSIStock larutan Standard 10 ppm. Standar primer padat besi ammonium sulfat heksahidrat, (NH4) 2 (SO4) 2

z6H2O, 392,13 g / mol, tersedia di rak-rak samping untuk persiapan larutan besi standar.


6/37


6

1. Timbang besi padat ammonium sulfat ke selembar kertas yang telag dilipat . Nol saldo anda,keakuratannya tinggi sekitar 0,07 g. Timbang murni kering besi ammonium sulfat (untuk +0.1 mg) ke atas

selembar kertas terlipat.2. Masukkan amonium sulfat besi secara kuantitatif labu ukur 1-L, hati-hati menyemprotkan bawah perahu

berat dan leher labu untuk memastikan memasukkan secara kuantitatif. Tambahkan sekitar 100-200 mL airsuling. Larutkan sepenuhnya sebelum menipiskan untuk volume.

3. Pipet 2,5 ml asam sulfat pekat kedalam labu, bilas leher labu ke bawah dan campuran hati-hati denganberputar-putar. [Berhati-hatilah ketika menggunakan H2SO4 pekat] Encerkan sampai tanda batas. Hitungkonsentrasi besi dalam mg zat besi per mL (ppm) dan molar (M) unit.

Karena solusi ini digunakan untuk mengkalibrasi absorbansi dan mempersiapkan kurva kalibrasi, itu

harus dipersiapkan dengan hati-hati dan akurat. Hasil seluruh percobaan sisa mempersiapkan solusi ini akurat.Solusi besi harus disiapkan setiap hari, sehingga tidak ada gunanya solusi penghematan untuk

menggunakan kembali, jika Anda berakhir perlu kembali melakukan percobaan. Anda akan perlu untukmenyiapkan larutan standar lain.

Kalibrasi Standard

1. Ke masing-masing lima labu volume 100-mL, pipet 1, 5, 10, 20, dan 35 mL besi standar, masukkanmasing-masing. Gunakan kombinasi 1 -, 5 -, 10 -, dan 25-mL pipets volumetri. Itu 1 - dan 5-mL pipet

terletak di laci ditandai untuk percobaan.

2. Tuangkan sekitar 50 mL air suling ke dalam 6 labu ukur untuk melayani sebagai "kosong" (yaitu besikonsentrasi nol).

3. Mendapatkan sampel yang tidak diketahui dari asisten Pengajaran dan memperlakukannya dengan carayang sama seperti standar, seperti yang ditunjukkan di bawah ini.

4. Dari semua 7 labu ukur volume 100 ml di pipet 1-35 mL larutan besi standar dan ditambahkan sampelyang tidak diketahui. Untuk masing-masing labu (termasuk air suling "kosong" dan yang tidak diketahui),

pipet dalam rangka :

a. 1 mL larutan hidroksilamin,b. 10 mL larutan 1,10-fenantrolin, danc. 8 mL larutan natrium asetat.Perhatikan bahwa solusi "blank" harus memiliki semua reagen di dalamnya kecuali untuk besi

amonium sulfat.

5. Swirl setiap labu untuk campuran isi, maka hati-hati untuk menambahkan air suling sampai tanda batas100-mL dan aduk rata.

6. Biarkan selama 10 menit untuk sepenuhnya mengembangkan warna. Aduk lagi. Mengisi masing-masingdari tujuh bersih, cuvettes plastik kering sekitar dua-pertiga penuh dengan masing-masing tujuh solusi,menjaga mereka dalam urutan yang sama. (Jika dalam dari cuvettes basah atau, bilas dua kali dengan

solusi yang tepat pertama.)

Stock Reagen Solusi

Buffer natrium asetat (1,2 M), solusi 1,10-fenantrolin (1 g / L), dan solusi hidroklorida hidroklorida

(100 g / L) disusun oleh Asisten Pengajaran dan harus tersedia untuk Anda gunakan.

PROSEDURMenentukan Absorbansi Maksimum Kompleks pada Cary 50

1. Pada jendela Cary WinUV, pilih SCAN.2. Klik SET Upto menentukan parameter metode.

a. Mengatur mode yang sesuai untuk scan di Xdirection (nanometer).b. Tetapkan rentang panjang gelombang untuk scanby memasuki 600 nm dan 300 nm START dan

STOP fieldsc. Dalam Y field pilih absorbansi ABS ford. Masukkan 0 dan 1,0 untuk Y minand Y Maxfields.

3. Under SET UP select PILIHAN.a. Mengatur modus balok - Pilih DUAL

b. Pilih kontrol pemindaian untuk MEDIUM4. Pilih LAPORAN

a. Masukkan nama Anda di name Field.b. Masukkan nama sampel di bidang KOMENTAR.c. Pilih MAX PEAK melaporkan maxima untuk puncak individu.

5. Masukkan sampel kosong dan klik ZERO.6. Hapus kosong, pilih salah satu solusi besi, dan klik SCAN.


7/37


7

7. Saat scan selesai, mencetak 1 copy dari layar per siswa. Laporan laboratorium Anda harustermasuk print out dari spektrum yang diperoleh.

8. Sebagai tindakan pencegahan cadangan, menyalin file spektrum ke sebuah floppy disk atau mediapenyimpanan lainnya: Klik FILE, pilih SAVE AS, dan menyimpan pada drive: dengan nama file

mengidentifikasi.

Menentukan absorbansi dari Solusi Uji1. Setelah memindai spektrum, pilih panjang gelombang serapan maksimum (max) yang akan digunakan

untuk penentuan besi dengan ironwith 1,10-fenantrolin.2. Untuk mengukur standar individu dan sampel diketahui,pilih readin SEDERHANA di Menu Cary WinUV.3. Klik SET upand pilih READ di WAVELENGT Hand masukkan panjang gelombang serapan maksimum.4. Dalam Ymode pilih ABS and klik OK5. Masukkan sampel kosong dan klik ZERO.6. Ukur absorbansi masing-masing larutan standar dan tidak diketahui dengan mengklik READ.7. Plot absorbansi vs konsentrasi standar.8. Catatan apakah hukum Beer dipatuhi. Dari absorbansi larutan yang tidak diketahui, menghitung

konsentrasi besi dalam yang tidak diketahui dalam satuan mg / mL dan dalam satuan M.

LAPORAN LABORATORIUM

Selain barang-barang lain yang umum diperlukan dalam laporan laboratorium, menghitung konsentrasi

tidak diketahui Anda baik (1) dengan membaca konsentrasi langsung dari kurva kalibrasi dan (2) dengan

menggunakan rata-rata absorbansi molar (sebenarnya b) dihitung dari setiap lima solusi standar. Jika plotislinier nilai-nilai harus Bethe yang sama, dan kemiringan absorbansi vs konsentrasi (di M) petak harus sama

dengan baccording UU Beer:A =bc.

Dengan asumsi pathlength dari kuvet usedis 1,00 cm, menghitung absorptivitas molar, , dari besikompleks o-Phen dan bandingkan dengan nilai literatur dari 11.100 L / mol-cm. Mengomentari alasan untuk

perbedaan.

PEMBUANGAN LIMBAH BERBAHAYA

Semua solusi dan tersisa reagen ke dalam tepat Limbah Botol untuk percobaan ini. Ini termasuk solusikosong, tidak diketahui, dan standar; sisa Larutan standar besi saham; jumlah kecil dari kosentrasi asam sulfat,

hydroxylamine solusi hidroklorida, dan orto-fenantrolin yang mungkin tersisa; dan setiap padat besi amoniumsulfat yang mungkin tersisa dari percobaan Anda. Jika Anda tidak yakin dari wadah yang tepat, ASK.


8/37


8

Oleh : Budi Gunawan dan Citra Dewi AzhariKARAKTERISASI SPEKTROFOTOMETRI IR DANSCANNING ELECTRON MICROSCOPY (SEM) SENSOR GAS DARI BAHAN POLIMER POLY ETHELYN

GLYCOL (P E G) Halaman 9 s.d. 15ISSN : 19796870

MetodelogiMetode yang dilakukan adalah metode experimental dengan membuat sensor polimer dilaboratorium yang

kemudian dilakukan pengujian karakteristik. Pengujian karakteristik yang akan dilakukan adalah analisakualitatif dengan metode Scanning Electron Microscope (SEM) untuk memonitor morfologi permukaan

PEG 6000, PEG 1540, PEG 20, PEG 200, serta spektrofotometri IR untuk karakterisasi gugus fungsipolimer tersebut. Adapun langkah langkah ekperimen dijelaskan sebagai berikut:

Alat dan Bahan

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah beaker glass, botol timbang, kaca arloji, spatula,aluminium foil, pipet tetes, botolsemprot, neraca analitik, board, multimeter, Scanning Electron Microscope

(SEM) tipe JSM 35C dan Buck Scientist Model 500 Spectrophotometer. Bahan yang dibutuhkan dalam

penelitian ini adalah karbon aktif p.a, sosium lauril sulfat (SLS) p.a, poli etilen glikol (PEG) 6000 teknis, PEG

1540 teknis, PEG 20 teknis, PEG 200 teknis, silicon DC-200 teknis, squalene p.a, aquademin, dan kloroformp.a dan etanol 90% teknis.

Prosedur Kerja1. Uji Perbandingan Komposisi PEG, Karbon dan SLS

PEG 6000, karbon aktif, dan SLS dicampur dalam beaker gelas dengan perbandingan variasi

komposisinya ditunjukkan pada Tabel 3.1 Campuran tersebut ditambahkan aquademin tetes demi

tetes hingga membentuk gel. Gel tersebut dilapiskan pada board yang akan digunakan sebagai sensor

gas. Board tersebut dimasukkan ke dalam oven selama 2 jam dengan suhu 400C. Board dikeluarkan

dari oven dan diletakkan dalam eksikator selama 24jam. Diukur konduktivitas dari ketiga

komposisi tersebut, mana yang lebih besar nilai konduktivitasnya (sebelum penambahan uap etanol90%), maka komposisi tersebut dijadikan untuk perbandingan komposisi komposit polimer-karbon.

2. Pembuatan Komposit Polimer-Karbon dari PEG 6000, PEG 1540, PEG 20, dan PEG 200Setelah diketahui perbandingan komposisi yang cocokantara PEG : karbon aktif : SLS yaitu sebesar1 : 1 : 0,001, maka PEG 6000, karbon aktif dan sodium lauril sulfat (SLS) ditimbang dengan

perbandingan komposisi tersebut, lalu dicampurkan dalam beaker gelas. Campuran tersebutditambahkan aquademin tetes demi tetes hingga membentuk gel. Gel tersebut dilapiskan pada

board yang akan digunakan sebagai sensor gas. Lalu board tersebut dimasukkan ke dalam oven selama2 jam dengan suhu 40

0C. Setelah itu board dikeluarkan dari oven dan diletakkan dalam desikator

selama 24 jam. Langkah di atas diulangi untuk PEG 1540, PEG 20, dan PEG 200.3. Analisis Konduktivitas

Komposit polimer-karbon dari PEG 6000, PEG 1540, PEG 20, PEG 200, silikon DC-200, dansqualane diukur nilai resistansinya dengan menggunakan multimeter. Kemudian dihitung

konduktivitasnya baik sebelum dan setelah penambahan uap etanol 90%.

4. Analisis Spektrofotometer IRSetelah diketahui nilai konduktivitas dari masing-masing komposit polimer-karbon tersebut, maka

didapatkan nilai konduktivitas yang paling besar (sebelum penambahan uap etanol 90%) yaitu

pada komposit polimer-karbon PEG 6000. Oleh karena itu pada komposit polimer-karbon PEG 6000dilakukan analisa sebelum dan setelah penambahan etanol 90% dengan menggunakan

spektrofotometer IR. Analisa spektrofotometer IR dilakukan untuk melihat gugus yangterkandung dalam komposit polimer-karbon PEG 6000 sebelum dan setelah penambahan etanol

90%. Alat yang digunakan adalah Buck Scientific Model 500 Infrared Spectrophotometer.

Pengujian ini dilakukan pada bilangan gelombang 400 4000 cm-1.5. Analisis Scanning Electron Microscope(SEM)

Struktur morfologi permukaan diamati dengan alat Scanning Electron Microscopy tipe JSM 35C.

Analisis morfologi permukaan dilakukan pada sampel komposit polimer-karbon PEG 6000sebelum dan setelah penambahan uap etanol 90% yang telah dilekatkan pada boat sensor gas dengan

beberapa kali pembesaran.


9/37


9

Hasil Penelitian

1. Analisis KonduktivitasSetelah terbentuk komposit polimer-karbon yang dibuat dari PEG 6000, PEG 1540, PEG 20,PEG 200, silikon DC-200, dan squalane, maka komposit polimer-karbon tersebut diuji sebagai

sensor gas. Gas yang digunakan untuk menguji adalah uap etanol 90%, karena etanol 90% merupakansenyawa organik volatil. Mula-mula komposit polimer-karbon yang dilekatkan pada board

dihubungkan pada multimeter, kemudian diukur resistansinya sebelum penambahan uap etanol 90%dan setelah penambahan uap etanol 90%. Cara pemberian uap etanol 90% yaitu dengan melekatkan

komposit polimer-karbon pada mulut botol yang berisi etanol 90%. Karena etanol 90% bersifatvolatil, maka uap etanol akan menguap dan tertangkap oleh komposit polimer-karbon tersebut,

sehingga bisa dihitung nilai resistansinya dengan multimeter. Setelah nilai resistansi didapatkan, makadihitung nilai konduktivitasnya. Hasil resistansi dan konduktivitas komposit polimer-karbon

ditunjukkan pada Tabel 2.

Hasil perhitungan tersebut menunjukkan bahwa hasil konduktivitas yang paling besar sebelun

penambahan uap etanol 90% adalah komposit polimer-karbon dari PEG 6000 yaitu 0,082 mho,

sehingga PEG 6000 dapat dikatakan jenis polimer yang paling baek di antara jenis polimer yang

dipakai di atas untuk digunakan sebagai komposit polimer-karbon. Pengukuran nilai konduktivitassetelah penambahan uap etanol 90% ditujukan untuk menguji sensitivitas dari masing-masing polimer

tersebut terhadap uap etanol 90%. Tiap polimer mempunyai tingkat sensitivitas berbeda untukgas yang berbeda pula. Dalam hal ini sensitivitas yang paling tinggi terhadap uap etanol 90%

adalah PEG 20yaitu sebesar 0,065 mho

2. Analisis Spektrofotometer IRAnalisis spektofotometer IR digunakanuntuk mengetahui gugus-gugus yang

terbentuk dari sampel yang dihasilkandan juga memprediksikan reaksi

polimerisasi yang terjadi. Analisis ini

didasarkan pada analisis dari panjang

gelombang puncak-puncak karakteristikdari suatu sampel. Panjang gelombang

puncak-puncak tersebut menunjukkanadanya gugus fungsi tertentu yang ada pada

sampel, karena masing-masing gugus fungsi

memiliki puncak karakteristik yang spesifikuntuk gugus fungsi tertentu. Berdasarkan

nilai konduktivitas PEG 6000 yang paling

besar, maka dalam penelitian ini dilakukananalisis spektrofotometer IR pada komposit

polimer-karbon PEG 6000 sebelum dansetelah penambahan uap etanol 90%. Hasil

spektrofotometer IR ditunjukkan pada Gb 3dan 4


10/37


10

Spektra IR komposit polimer-karbon PEG 6000 sebelumpenambahan uap etanol 90% menunjukkanhasil yang hampir sama dengan spektra IR komposit polimer-karbon PEG 6000 setelah penambahan

uap etanol 90%. Hal ini ditunjukkan dengan adanya pita-pita serapan pada daerah yang hampir

sama terutama pada daerah pita serapan karakteristik. Namun yang membedakan antara dua spektratersebut yaitu pada 3431,4 cm-1gugus OH yang terdapat pada komposit polimer-karbon PEG6000 sebelum penambahan uap etanol 90% lebih lebar dibandingkan pada 3442 cm-1gugus OH padakomposit polimer-karbon PEG 6000 setelah penambahan uap etanol 90%. Adanya gugus OH padakomposit polimer-karbon PEG 6000 sebelum penambahan etanol 90% berasal dari PEG 6000.

Sedangkan gugus OH pada komposit polimer-karbon PEG 6000 setelah penambahanetanol 90%berasal dari etanol 90%. Gugus OH yang terdapat pada komposit polimer-karbon PEG 6000

terdesorpsi, karena adanya penambahan uap etanol 90%

3. Analisis Morfologi Permukaan SEMMorfologi permukaan dari suatu sampel dapat dilihat dengan menggunakan SEM (Scanning

Electron Microscopy). Morfologi dari suatu sampel dapat dilihat dari tiga sisi, yaitu: permukaan

atas, permukaan samping dan permukaan ruang dalam. Berdasarkan analisis menggunakan SEM,

diperoleh morfologi ruang dalam pada PEG 6000 sebelum dan setelah penambahan uap etanol 90%.Pada Gambar 5 terlihat morfologi ruang dalam untuk sampel komposit polimer-karbon PEG 6000

sebelum penambahan uap etanol 90% dan padaGambar 4.6 terlihat pula morfologi ruang dalamuntuk sampel komposit polimer-karbon PEG 6000 setelah penambahan uap etanol 90%.

Pada Gambar 5 ditunjukkan morfologi permukaan dari komposit polimer-karbon 6000 sebelum

penambahan uap etanol 90% dengan menggunakan pembesaran yang berbeda. Morfologi

permukaannya dilihat dari sisi ruang dalam, dimana pada Gambar 5 (a) dengan pembesaran 250

kali terlihat jelas komposit polimer-karbon PEG 6000 menyebar dan tidak merata, sedangkan padaGambar 5 (b) dengan menggunakan pembesaran 2000 kali terlihat dari sisi ruang dalam, matriks

polimer rapat, tetapi tidak menyatu.


11/37


11

Pada Gambar 6 ditunjukkan morfologi ruang dalam dari komposit polimer-karbon PEG6000 setelahpenambahan uap etanol 90% dengan menggunakan pembesaran yang berbeda pula. Pada Gambar

6 (a) dengan pembesaran 250 kali terlihat morfologi ruang dalam dari matriks polimer menyatu

dan memadat dengan baik. Hal yang sama juga terlihat pada Gambar 6 (b) dengan pembesaran2000 kali, morfologi permukaan dari sisi ruang dalam terlihat longgar (terdapat kekosongan ruang).

Hal ini dikarenakan adanya swelling atau efekmengembang dari komposit polimer-karbon jika

terkena gas. Efek swelling ataumengembang ini sebanding lurus dengan konsentrasi gas yang

dideteksi. Dengan efek mengembang ini memungkinkan perubahan luas permukaan polimer

konduktif jika terkena gas.

KesimpulanPolimer yang umumnya bersifat isolator dapat diubahmenjadi konduktor yaitu menjadi komposit polimer-

karbon. Komposisi perbandingan yang cocok untuk komposit polimer karbon, yaitu komposisi I dengan

perbandingan PEG 6000 : karbon aktif : SLS = 1: 1: 1. Semakin besar nilai konduktivitas komposit

polimer-karbon (sebelum penambahan uap etanol) 90%), semakin baik untuk digunakan sebagai

kompositpolimer-karbon. Nilai konduktivitas masing-masing komposit polimerkarbon (sebelum penambahan

uap Etanol 90%) yaitu untuk PEG 6000 sebesar 0,082 mho, PEG 1540 sebesar 0,04 mho, PEG 20 sebesar 0,081mho, PEG 200 sebesar 0,049 mho, silicon DC sebesar 0,014 mho, dan squalane sebesar 9,9x10-3. Oleh karena

itu, komposit polimer-karbon yang mempunyai nilai konduktivitas paling besar (sebelum penambahan uapEtanol 90%) adalah PEG 6000.


12/37


12

Oleh : Supriyanto C., Kris Tri Basuki dan A. Purwanto -IDENTIFIKASI LOGAM-LOGAM BERAT Fe, Cr,Mn, Mg, Ca, DAN Na DALAM AIR TANGKI REAKTOR DENGAN METODE NYALA SPEKTROMETRI

SERAPAN ATOM (SAA) 216 s.d. 22012 Juli 2005

PENDAHULUANPenelitian tentang kajian kualitas suatu bahan atau produk sangatlah penting untuk dilakukan karena

menyangkut jaminan kualitas bahan atau produk tersebut agar memenuhi standar tertentu yang sesuai.Demikian pula untuk bahan-bahan komponen reaktor nuklir harus memenuhi standar dari IAEA sebagai

badan resmi internasional yang berkompetensi membuat persyaratan baku mutu yang berkaitan denganmasalah nuklir. Salah satu komponen yang ada pada reaktor nuklir adalah sistem pendingin reaktor yang

diperlukan untuk mengambil panas yang terjadi akibat adanya reaksi panas berlebih dan sistem pendingin inidisebut pendingin primer. Sedangkan sistem pendingin yang mengambil panas dari pendingin primer disebut

pendingin sekunder. Penggunaan sistem pendingin ini ada beberapa macam tergantung dari jenisreaktornya. Pada reaktor riset jenis BWR atau PWR umumnya digunakan air ringan sebagai bahan

pendingin reaktor, sedangkan pada reaktor jenis CANDU digunakan air berat, untuk jenis reaktor biak

cepat digunakan logam cair dan reaktor suhu tinggi digunakan bahan pendingin gas. Beberapa persyaratan

yang harus dipenuhi oleh bahan pendingin reaktor nuklir adalah mempunyai kestabilan kimia yangcukup tinggi walaupun berada didekat reaksi inti, mempunyai kapasitas dan daya hantar panas yang tinggi,

tidak bersifat korosif terhadap bahan struktur reaktor dan kelongsong bahan bakar serta mempunyai

tampang serapan neutron yang kecil. Bahan yang digunakan sebagai bahan pendingin reaktor adalah airdengan beberapa persyaratan yang harus dipenuhi seperti sangat murni, jernih, mempunyai daya hantar

listrik 6 M (konduktivitas 0,17 v, pH 6,0 - 6,5), konduktivitas spesifik dan kesadahan danalkalinitas rendah

(1).

Permasalahan yang selalu timbul pada penggunaan air sebagai pendingin primer maupun skunder

menyangkut masalah-masalahyang erat kaitannya dengan sifat-sifat air, perubahan kimiawi air daninteraksi dengan bahan-bahan sekelilingnya, masalah tersebut seperti pH, kesadahan, konduktivitas

spesifik, alkalinitas dipersyaratkan mempunyai harga tertentu untuk menghindari terjadinya radiolisis airpendingin, korosi bahan struktur akibat interaksi dengan pendingin, timbulnya kerak (scale) karena ion-ion

CO3-2

dan OH, ganggang dan lumut.

Pada penelitian ini akan dilakukan identifikasi logam-logam berat Fe, Cr, Ca, Mn, Mg, dan Na yang

ada dalam air pendingin primer (air tangki reaktor, ATR) di reaktor Kartini P3TM pada periode 5 tahun

mulai tahun 1999 sampai dengan 2003, ATR di Serpong, dan ATR di Bandung. Metode uji yang digunakan

adalah dengan metode nyala spektrometri serapan atom (SSA) dengan kelebihan antara lain mudah, cepat,cuplikan relatif sedikit, dengan sensitifitas yang tinggi

(2,3).

Untuk memperoleh validitas data-data hasil identifikasi, diperlukan uji presisi dan kepekaan pada alatuji yang digunakan, sehingga bias yang terjadi pada data hasil uji dapat diminimalkan. Dengan demikian tujuan

penelitian ini adalah untuk kualifikasi air pendingin primer di reaktor P3TM, Serpong dan Bandung. Tujuanyang lain adalah mengetahui kelayakan alat uji (AAS) dan validitas data hasil uji yang diperoleh.

BAHAN DAN TATA KERJA

Bahan

Bahan-bahan yang digunakan adalah larutan ATR sebagai cuplikan, larutan spektrosol (Fe, Cu, danCa) sebagai larutan standar buatan BDH, larutan standar dari NaNO3 , CrCl3, MnO2, Mg(NO3)2 ,

Sr(NO3)2 , dan KNO3 masingmasing buatan Merck, sebagai pelarut digunakan HNO3 pekat buatan Merck,bahan bakar gas asetilen dan nitrousoksid buatan Aneka Gas Industri Yogyakarta, dan akuatrides buatan

P3TM-BATAN Yogyakarta.

Tata KerjaPada penelitian ini digunakan satu perangkat alat atomic absorption spectrometry (AAS) tipe AA-300-

P buatan Varian Techtron Australia, peralatan laboratorium dari gelas (gelas beker labu takar dll.), vial

polietilen ukuran 25 ml, mikro pipet effendorf dan neraca analitik.

Preparasi Cuplikan

Cuplikan pendingin primer dari P3TM, reaktor Bandung dan reaktor Serpong masing-masingdituang ke dalam beker gelas ukuran 100 ml, ditambahkan 1 ml asam nitrat pekat dan dipanaskan di atas

kompor listrik. Hasil pemanasan setelah dingin dituang ke dalam labu takar ukuran 10 ml dan ditepatkan

dengan akuatrides sampai batas tanda, larutan cuplikan siap untuk dilakukan analisis.

Uji kepekaan dan Presisi Alat Uji

Uji kepekaan dan presisi alat uji (AAS) dilakukan dengan membuat 1 buah larutan campuran

yang terdiri dari larutan standar Cu 1000 ppm, HNO31 N, dan akuatrides sedemikian rupa sehinggakonsentrasi Cu dalam larutan 5 ppm, dan konsentrasi HNO3dalam larutan 0,1 N. Kepekaan alat uji ditentukan

dengan mengukur serapan larutan tersebut dengan 3 kali pengukuran, sedangkan presisi alat uji ditentukandengan menghitung simpangan baku dari pengukuran 6 kali serapan larutan tersebut di atas.


13/37


13

Kondisi Optimum Analisis

Kondisi optimum analisis masing-masing unsur diperoleh dengan mengukur serapan yang maksimum

masing-masing unsur pada setiap perubahan parameter panjang gelombang, arus lampu, lebar celah, lajualir cuplikan, laju alir asetilen, dan tinggi pembakar. Sedangkan larutan yang digunakan adalah 25 ml larutan Fe,

dan Cr konsentrasi 5 ppm, 25 ml larutan Mg dan Mn 2 ppm dan 25 ml larutan Ca dan Na 10 ppm.

Kurva Kalibrasi Fe, Cr, Mn, Mg, Ca, dan Na

Kurva kalibrasi unsur Fe, Cr, Mn, Mg, Ca, dan Na diperoleh dengan mengukur serapan larutanstandar masing-masing unsur pada kondisi optimum unsur. Kisaran larutan standar masing-masing unsur

adalah Fe 0,5 - 5 ppm, Mn dan Mg 0,2 - 1 ppm, Ca dan Cr 1 - 5 ppm, Na 1 -10 ppm. Kurva kalibrasidiperoleh dengan membuat kurva antara konsentrasi lawan serapan masing-masing unsur.

Teknik Pengukuran Cuplikan ATRKadar unsur-unsur Fe, Cr, Mn, Mg, Ca, dan Na dalam cuplikan ATR ditentukan dengan

menggunakan teknik pengukuran kurva kalibrasi standar yaitu dengan mengukur serapan unsurunsur Fe, Cr,Mn, Mg, Ca, dan Na dalam cuplikan ATR, kemudian serapan yang diperoleh diintrapolasikan ke dalam

kurva standar masingmasing unsur sehingga akan diperoleh kadar unsur dalam cuplikan.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Untuk memperoleh tampilan data hasil uji logam-logam berat Fe, Cr, Mn, Mg, Ca, dan Na dalam

cuplikan ATR yang memenuhi persyaratan secara analisis, diperlukan beberapa parameter yang perlu

mendapatkan perhatian antara lain kondisi optimum analisis unsur, linieritas kurva kalibrasi masing-masing unsur dan kelayakan alat uji yang digunakan berupa kepekaan dan presisi alat uji. Kelayakan alat uji

yang memenuhi persyaratan dengan perolehan kepekaan < 0,040 ppm dan presisi alat uji < 1ppm(4)

.

Pada Tabel 1 disajikan data kondisi optimum masing-masing unsur, Tabel 2 menunjukan

linieritas kurva kalibrasi masingmasing unsur dan harga regresi. Sedangkan pada Tabel 3 disajikan data

kepekaan dan presisi alatuji AAS dengan metode nyala.

Pada Tabel 1 dan 2 masing-masing disajikan kondisi optimum analisis dan linieritas konsentrasi dan

batas deteksi unsur Fe, Cr, Mn, Mg, Ca, dan Na. Kondisi optimum analisis diperoleh dengan mengukurserapan yang optimum pada panjang gelombang yang maksimum dari masing-masing unsur pada setiap

perubahan parameter lebar celah, arus lampu, laju alir cuplikan dan asetilen dan tinggi pembakar.

Linieritas konsentrasi masing-masing unsur pada Tabel 2 menunjukan daerah kerja yang optimum masing-masing unsur.

Pada Tabel 3 disajikan data kepekaan dan presisi yang menunjukan validasi alat uji (AAS). Hargakepekaan dan presisi alat uji diperoleh dengan mengukur serapan larutan standar Cu konsentrasi 5 ppm

dengan 3 kali pengukuran. Berdasarkan data serapan yang diperoleh dihitung kepekaan alat uji (S) dengan

formula S = 0,0044 (C1 /A1), C1 dan A1 masing-masingadalah konsentrasi dan serapan standar Cu yang

dipilih. Presisi alat uji (s) dihitung berdasarkan simpangan baku yang diperoleh pada pengukuran larutan

standar Cu 5 ppm, dengan formula s = (A-B) x 0,40, dengan A = nilai serapan tertinggi dan B = nilai serapan

terendah dari 6 nilai serapan yang diperoleh. Berdasarkan perhitungan diperoleh data kepekaan dan presisi alatuji SSA masing-masing 0,020 ppm dan 0,6 % (Tabel 3). Berdasarkan data tersebut, alat uji SSA masih layak

digunakan dengan kepekaan dan presisi yang masih berada di bawah batas persyaratan.


14/37


14

Kualifikasi terhadap air tangki reaktor dilakukan dengan cara identifikasi keberadaan logam-logam berat Fe, Cr, Cu, Mn, Mg, Ca, dan Na dalam cuplkikan air tangki reaktor yang digunakan untuk

mengungkung bahan bakar reaktor. Identifikasi tersebut dilakukan secara rutin setiap satu bulan sekalidengan menggunakan metode nyala spektrometri serapan atom. Pengambilan cuplikan ATR menggunakan

botol polietilen setelah dilakukan penambahan akuades sampai tanda yang terterapada kolam penyimpananbahan bakar, dan setelah dilakukan pengadukan.

Pada Tabel 4 disajikan rerata distribusi logam-

logam berat Fe, Cr, Mn, Mg, Ca, dan Na dalam cuplikan air

tangki reaktor (ATR) dalam rentang waktu 1999 sampaidengan 2003 Berdasarkan data pada Tabel 4, dalam kurun

waktu 5 tahun mulai tahun 1999 sampai dengan 2003 terdeteksi

unsur Na 0,19 ppm, unsur Ca 0,13 ppm, 0,10 ppm, 0,18 ppm

dan 0,51 ppm, unsur Fe 0,6 ppm dan 0,13 ppm, unsur Mg 0,64

ppm, 0,38 ppm, dan 0,72 ppm, sedangkan unsurunsur Mn, danCr berada di bawah batas deteksi masing-masing unsur. Kadar

unsur Na, Ca, Fe, dan Mg yang terdeteksi dapat berasal darikelongsong bahan bakar yang mengalami korosi. Korosi yang

terjadi antara lain disebabkan iradiasi baik dari radiasi gamma

maupun netron pada saat reaktor dioperasikan dan pengaruh

pemanasan yang lama selama pemakaian bahan

bakar tersebut di teras reaktor.

Pada Tabel 5 disajikan distribusi logamlogam berat

Fe, Cu, Mn, Na, Mg, dan Ca dalam air pendingin primer direaktor yang ada di BATAN Serpong (ATR-1, ATR-2),

BATAN Bandung (ATR-3, ATR-4) dan BATAN Yogyakarta(ATR-5) periode Desember 2003. Dalam periode Desember

2003 terdeteksi unsurunsur Fe, Mn, Na, Mg, dan Ca dengankisaran kadar 3,2 x 10

-4 ppm sampai dengan 6,1 x 10

-2ppm,

sedangkan unsur Cr berada di bawah batas deteksi unsur (< 0,03ppm). Hal tersebut sesuai dengan pendapat Sardjono Y dkk.

(5)

yang menyatakan bahwa korosi dapat terjadi pada bahanbakar yang disimpan dengan sistem penyimpanan cara basah

yaitu dengan direndam dalam air. Meskipun terjadi korosi

pada kelongsong bahan bakar, tetapi produk korosi yangdihasilkan bila dibandingkan dengan persyaratan, masih

berada dibawah batas yang diijinkan (< 1 ppm).

KESIMPULAN

Berdasarkan data-data yang ada dapat disimpulkan bahwa dalam air tangki reaktor P3TM,Serpong dan Bandung terdeteksi logamlogam berat Fe, Cr, Mn, Na, dan Ca, sehingga dapat disimpulkan telah

terjadi korosi pada kelongsong bahan bakar dengan produk korosi berupa logam-logam Fe, Cr, Mn, Na, dan

Ca. Berdasarkan perhitungan data, diperoleh rerata kadar produk korosi bahan bakar reaktor Kartini P3TM

BATAN Yogyakarta mulai tahun 1999 sampai dengan 2003, dan korosi yang terjadi pada bahan bakar

reaktor di Serpong, dan Bandung periode Desember 2003 masih berada di bawah batas yang diijinkan(


15/37


15

Oleh : Dean B AtkinsonWater Quality 2 - Determination of Ca, Mg, Fe, and Na by Flame AtomicSpectrophotometry Halaman 1 s.d. 6Telah direvisi Juli 2012

Spektroskopi atom adalah salah satu metode yang paling banyak digunakan untuk kuantitatifanalisis unsur. Ada beberapa situasi di mana komposisi unsur adalah penting. Misalnya, berapa banyak zat besi

dalam sampel bijih, berapa banyak kalsium yang terkandung dalam air minum yang anda minum.Jenis yangpaling sederhana dari analisis, karena hanya ada mungkin sekitar 120 analit. Tapi untuk melakukan analisis,

sampel harus hancur (kimia dan fisik) dan mengurangi fase gas individual atom (atau spesies terkait, seperti ion)di negara-negara didefinisikan dengan baik yang dapat Anda lakukan dalam spektroskopi. Jelas ini memerlukan

lingkungan yang sangat sangat energik dan banyak modifikasi sampel, yang keduanya menyebabkan sejumlahkomplikasi. Masalah-masalah ini dapat diatasi jika kehadiran mereka diantisipasi dan mekanisme fisik

dipahami. Dan Anda sedikit pengalaman dengan AAS (Atomic Absorption Spektrofotometri) dan AES (AtomicEmission Spektrofotometri) untuk kuantitatif penentuan beberapa unsur, kami juga akan menyelidiki beberapa

masalah praktis ini selama percobaan.

Penerapan penentuan kalsium dan magnesium dalam air adalah pengujian untuk air keras. Kesadahan

air didefinisikan sebagai total konsentrasi alkali ion logam tanah dalam air. Karena konsentrasi Ca2+ dan Mg2+biasanya jauh lebih tinggi daripada ion alkali tanah lainnya, kekerasan dapat disamakan dengan

[Ca2+]+[Mg2+], Meskipun hal ini biasanya dinyatakan sebagai mg / L CaCO3. Kekerasan individu mengacu

pada individu masing-masing konsentrasi ion alkali tanah. Dengan demikian, jika [Ca2+]+[Mg2]+] = 1 mM,kita akan mengatakan bahwa kekerasan adalah 100 mg CaCO3per liter (karena 1 mmol CaCO3 = 100 mg

CaCO3). Air yang lebih dari 60 mg CaCO3 per liter dianggap "sulit". Air keras menyebabkan terbentuknya

skala (tidak larut senyawa yang terbentuk dari logam alkali tanah dan asam organik dalam sabun) dalam pipa,

air boiler, dan pemanas air, dan mengkonsumsi sabun yang seharusnya dapat berguna untuk pembersihan. Hal

ini saat ini tidak percaya bahwa air "keras" tidak sehat - bahkan minum air deionisasi buruk karena tidakmengandung keseimbangan elektrolit normal.

Kekerasan dapat ditentukan dengan beberapa metode termasuk EDTA titrasi (seperti dilakukan dalamCH 321) dan serapan atom dan emisi spektrofotometri. Dalam hal ini,percobaan Anda akan menggunakan nyala

spektrofotometri serapan atom (AAS) untuk menentukan konsentrasi Ca2 + dan Mg 2+dalam air keran dingin

dan panas, dan "tidak diketahui" Tantangan sampel. Anda dapat membawa air keran Anda dari rumah atau

menggunakan beberapa darisekolah. Kami juga merekomendasikan bahwa Anda membawa botol air mineral

dan mengujinya untuk diketahui, karena sampel ini biasanya mengandung kadar tinggi dari kedua kation.

Kami kemudian akan menggunakan AAS untuk menentukan besi, yang memungkinkan Anda untukmembandingkan metode ini untuk kolorimetri penentuan reaksi kompleksasi atau spektrofotometri yang

digunakan dalam Percobaan lain dari set ini. Dengan demikian, Anda akan menggunakan set kalibrasi yangsama dan tidak diketahui seperti yang Anda lakukan pada percobaan sebelumnya (tanpa reagen colorimetric,

penyangga, dan hidroksilamin) untuk memfasilitasi perbandingan dari dua metode. Kalsium dan magnesiumkeduanya ditentukan dengan kombinasi lampu katoda berongga (HCL), tetapi besi membutuhkan lampu terpisah

(seperti yang dilakukan kebanyakan unsur) serta operasi yang berbeda panjang gelombang. Besi adalahpengganti non-toksik yang menarik untuk logam berat, yang kehadirannya dalam pasokan air minum merupakan

masalah kesehatan masyarakat yang penting.Spektroskopi emisi atom (AES) adalah metode yang nyaman untuk penentuan logam alkali dalam

sampel air. Logam ini mudah dalam api dan akibatnya dapat ditentukan pada konsentrasi rendah dengan emisiapi. Garis karakteristik emisi logam ini (misalnya, 589,0 nm dan 589,6 nm untuk 3s transisi atom natrium) dapat

digunakan baik kualitatif dan kuantitatif. 3p analisis sampel tidak diketahui. Dalam percobaan ini, Anda akan

menggunakan AES untuk menentukan konsentrasi natrium dalam air keran dan sampel tidak diketahui. Sodiumhampir di mana-mana dalam air - sulit untuk menemukan solusi di laboratorium yang tidak ekstensif

terkontaminasi dengan natrium. Anda juga akan mempelajari pengaruh api pathlength pada linearitas kurva

kalibrasi dan sensitivitas pengukuran.Sebelumnya kami juga mempelajari pengaruh penekan ionisasi, tetapiyang ditemukan memiliki sedikit efek pada linearitas kurva kerja sodium, jadi kami dihentikan ini prosedur

(tetapi Anda mungkin menemukan hal menarik untuk membaca tentang hal itu dalam teks dari kuliah atauonline).

Alat dan Bahan

500 uL pipettor otomatis (1)

5,0 mL pipet (1)

Labu ukur 100 mL (1)

1000 mL labu volumetrik (1)400 atau 500 mL gelas (6)

200 mL gelas (4)


16/37


16

Instrumentasi (Lihat Lampiran untuk Instruksi Operasi)

Shimadzu 6300 AAS AA / AE Spectrophotometer

Solusi yang harus disiapkan (atau diperoleh)

(1) Larutan induk kalsum: menimbang sekitar 0.252 g (0,001 g)standar utama kalsium karbonat(CaCO3,FW = 100,087). Bilas menjadi 100 mLlabu ukur dengan beberapa mililiter air deionisasi.

Larut dalam 6 M HCI (beberapa mL) kemudian encerkan sampai tanda batas dengan air deionisasidanaduk rata.

(2) larutan stok Magnesium: menimbang sekitar 0.101 g (0,001 g) magnesium oksida (MgO, W = 40,304).Bilas pada labu ukur 1000 mLdengan beberapa mililiter air deionisasi. Larutkan 6 M HCI(Beberapa

mL) kemudian encerkan sampai tanda batas dengan air deionisasi an aduk rata.(3) NaCl larutan stok: menimbang sekitar 0.510 g (0,001 g) NaCl (FW= 58,442), kuantitatif ke dalam labu

200 mL volumetrik, larut dalamdeionisasi air, encerkan sampai tanda batas dan aduk rata.(4) (4) larutan besi Standard (5,0 x10-4M). Menimbang sekitar 0.100 gFe NH4)2(SO4)2-6H20 (FW =

392,14). Memindahkan secara kuantitatif kedalam labu ukur500 mL. Tambahkan sekitar 10 mL 2 M

H2SO4 dan 50 mL air deionisasi pada labu untuk melarutkan Fe (NH4)2 (SO4)2-6H20. Isi labu ukur

dengan air deionisasi dan aduk rata.Menghitung dan mencatat konsentrasi sebenarnya dari empat solusi standar.

(5) Siapkan mid-range tantangan "tidak diketahui" sampel keempat analit untuk menguji metoderecoverydan akurasi. Juga membawa (atau mendapatkan) sampel yang tidak diketahui (secara optimal termasukair Anda dari rumah dan beberapa air mineral yang Anda bawa) untuk Ca, Mg, Na dan eksperimen.

Akhirnya, mendapatkan sampel air keran panas dan dingin dari rumah atau keran SRTC.

Prosedur(1) AAS Pengukuran kalsium:

Untuk lima gelas kering tambahkan 250 ml air deionisasi (menggunakan silinder lurus) Gunakan 500 uLpipettor otomatis untuk menambah 0.0, 0.5, 1.0, 1.5, dan 2.0 ml larutan stok kalsium ke gelas dan

campurkansecara menyeluruh. Konsentrasi kalsium dalam standar ini harus dihitung. Mengatur nyalaspektrofotometer atom seperti yang dijelaskan dalam petunjuk pengoperasian. Ukur set lengkap standar dan

sampel yang tidak diketahui sebelum beralih ke yang lainelemen. Encerkan sampel yang tidak diketahui (s) jika

absorbansi diukur terlalu besar di luar jangkauan standar.

(2) AAS Pengukuran magnesium:

Ulangi prosedur (1) dengan menggunakan larutan stok magnesium dan sampel yang tidak diketahui. Ingat

bahwa pemilihan elemen pada AA (drop down box) harus diubahuntuk mengukur magnesium.(3) AAS Pengukuran besi:

Gunakan pipet 5.0mL (silinder lurus) untuk menambahkan 0, 5,0, 10,0, 15,0, 20,0, dan 25,0 mL larutan besistandar menjadi serangkaian enam volumetrik 50 mL labu. Isi masing-masing labu untuk menandai dengan air

deionisasi dan aduk rata. Campur solusi lagi sebelum mengukur absorbansi. Pengukuran sangat cepat,karenaAAS akan mengkonsumsi 50 mL larutan sangat cepat. Juga ingat bahwa elemenseleksi pada AA (drop

down box) harus diubah untuk mengukur besi.(4) AES Pengukuran natrium:

(A) Mempersiapkan solusi standar:Untuk enam kering 400 mL gelas tambahkan 250 ml air deionisasi (menggunakan gelas ukur), dan

kemudian pipet 0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, dan2,5 mL larutan NaClsaham, dan campuran masing-masingsecara menyeluruh. Sekali lagi, konsentrasinatrium dalam standar ini harus dihitung dan dicatat.

(B) Menyiapkan instrumen:Mengatur spektrofotometer sesuai dengan petunjuk pengoperasian. Dalam hal ini eksperimen,

pengukuran akan dilakukan dengan sumbu panjang api baik paralel dan tegak lurus dengan jalan

cahaya. (Anda mungkin akan pergi ke depan dan melakukan paralel pengukuran pertama, karena itulah

orientasi yang digunakan untuk pengukuran AASdi atas.) Setelah Anda menyelesaikan pengukurandengan satu posisi api, putar bumer yang kepala 90 derajat. Kemudian lanjutkan untuk membuat sisa

pengukuran yang lain Posisi api (di MRT terpisah).(C) Mengukur intensitas emisi:

Auto nol instrumen dengan air deionisasi, dan mengukur intensitas emisi dari semua standar dan

sampel air. Encerkan sampel yang diketahui apakah emisi intensitas terlalu tinggi (yaitu, di luar

jangkauan kurva kalibrasi). Jangan lupa untuk membuat pengukuran dengan api di kedua paralel dan

posisi tegak lurus.

Laporan: Dalam menyusun Laporan Akhir Anda, Anda harus mempertimbangkan atau lengkap atau

membahas berikut (tidak harus dalam urutan ini) di samping isu-isu yang dibahas dalamSehubungan dengan bagian pertama dari percobaan dalam Laporan Partial:


17/37


17

(1) Tabulasi dan plot absorbansi vs konsentrasi untuk kalsium, magnesium,dan pengukuran besi. Andadapat menampilkan magnesium dan kalsium kalibrasipada sosok tunggal karena konsentrasi

mereka mirip. Turunkan kalibrasipersamaan dan menghitung konsentrasi kalsium dan magnesiumdalam keranair dan sampel yang tidak diketahui. Komentar pada konsentrasi besi ditentukan dalam

tantangan dan tekan sampel. Sertakan perkiraanketidakpastian untuk semua konsentrasi dihitung.Hitung kesadahan airsampel dan komentar pada apakah mereka "lunak" atau "keras". Diskusikan

perbedaandalam kekerasan antara air dingin dan panas jika ada diamati.(2) Bandingkan metode serapan atom dan pengukuran spektrofotometridalam hal ini ditetapkan untuk

menentukan besi. (Bandingkan akurasi, pemulihan, dan batasdeteksi untuk kedua metode dankomentar pada kesulitan relatif dan biayamelakukan dua metode.) Jika Anda ingin, Anda juga

dapat membandingkan metode AASdengan metode titrasi EDTA untuk penentuan kesadahan total,berdasarkanpengalaman masa lalu Anda dengan metode LPTL (misalnya, dalam CH 321.)

(3) Tabulasi dan plot intensitas emisi vs konsentrasi natrium untuk NaClstandar dan menurunkanpersamaan kalibrasi untuk dua set pengukuran(Kedua orientasi burner). Anda mungkin harus

menggunakan persamaan polinomial (misalnya,persamaan kubik) agar sesuai dengan data jika

salah satu dari kurva kalibrasi yang nonlinear. MenjadiPastikan untuk mengomentari apa

yangAnda akhirnya menggunakan di bagian Diskusi Andalaporan. Hitung konsentrasi sodiumdalam sampel air keran dansampel lain yang tidak diketahui. Jika Anda menggunakan kurva

kalibrasi linear, Anda juga harusmelaporkan standard error dalam hasil dikalibrasi untuk diketahui.

(Kami tidak memilikirumus untuk melakukan hal ini untuk bentuk non-linear.)(4) Sangat mungkin bahwa kurva kalibrasi diperoleh dengan api dalam posisi paralelakan memiliki

tingkat yang lebih besar dari non-linear tetapi sensitivitas yang lebih tinggi (yaitu, kemiringan

yang lebih besarkurva kalibrasi) dari yang diperoleh dengan api di tegak lurusposisi. Jelaskan

mengapa sensitivitas pengukuran lebih tinggi bila apiberada dalam posisi sejajar, tetapi ini masih

tidak mungkin orientasi lebih.{Logikanya, Anda hanya akan melaporkan "terbaik" nilai untukkonsentrasi natriumyang tidak diketahui secara abstrak laporan ini.}


18/37


18

Oleh : Nabil Ramadan Badeer - Sample preparation for trace element analysis by Graphite FurnaceAtomic Absorption Spectroscopy (GFAAS): An overviewHalaman 211 s.d. 219Terbit Tahun 2011

PENDAHULUAN

Ada empat langkah utama dalam proses analisis kimia, sampling, persiapan sampel, analisis

pengukuran, dan data. Preparasi sampel mungkin adalah daerah yang paling diabaikan tunggal dalam bidangkimia analitik relatif terhadap minat yang besar dalam instrumen. Sedangkan tingkat kecanggihan instrumentasi

untuk analisis telah meningkat secara signifikan, yang relatif dasar teknis rendah persiapan sampel sering tetap.Saat ini, persiapan sampel dan pengembangan metode menjadi bidang yang berkembang seiring

dengan perbaikan instrumental. Ada peningkatan drastis pada kekuatan deteksi teknik pengukuran yangdigunakan.

Tujuan utama dari persiapan sampel untuk analisis residu adalah; isolasi analit minat dari banyaksenyawa mengganggu mungkin, pembubaran analit dalam pelarut yang sesuai dan pra-konsentrasi. Dalam

persiapan sampel metode analisis diikuti dengan prosedur pemisahan dan deteksi. Pemilihan metode preparasi

tergantung pada: (1) analit (s), (2) analit tingkat konsentrasi (s), (3) sampel matriks, (4) teknik pengukuran

instrumental, dan (5) ukuran sampel yang diperlukan. Sampel cair secara umum dapat diperkenalkan untukanalisis langsung dan tanpa pengobatan sebelumnya. Masalah utama yang terkait dengan pekerjaan dengan

solusi adalah pengumpulan dan penyimpanan mereka. jika konsentrasi yang diukur memenuhi kriteria utama

dari metode spektroskopi digunakan (sensitivitas, dynamic range) dan kemungkinan gangguan berada di bawahpengendalian, analisis solusi dapat dilakukan secara otomatis dengan semua sistem spektroskopi atom modern.

Jika sampel yang kental, seperti darah, atau koloid (susu), maka perlu untuk mencairkan

sampel dengan pelarut yang sesuai. Biasanya air atau encer asam nitrat yang digunakan untuk ini tujuan.

Surfaktan, seperti Triton X-100, ditambahkan ke beberapa sampel untuk tegangan permukaan yang lebih rendah

dan mempromosikan melalui pencampuran sampel diencerkan.Masalah utama dalam mempersiapkan sampel untuk analisis jejak adalah risiko kontaminasi.

Kontaminasi dikaitkan dengan beberapa penyebab yang mungkin, yaitu kelas reagen yang digunakan, sampelwadah penyimpanan, langkah pencernaan atau pengenceran sampel dan sejarah mereka sebelumnya, dan

intervensi manusia. Dalam kasus sampel padat, banyak langkah yang diperlukan, termasuk sampling,

subsampling, menggiling, dan pembubaran. Kerugian adalah masalah yang sangat signifikan dalam jejak

analisis. Permukaan kontainer, misalnya, dapat menimbulkan area signifikan besar di mana analit dapat

terserap.

Hal ini dimungkinkan untuk menganalisis padatan langsung dengan menggunakan spektroskopi atom,tapi ini bukan disukai pendekatan.

DISKUSI

A. Teknik DekomposisiPencernaan asam atau dekomposisi basah.

Asam pencernaan melibatkan penggunaan asam mineral atau pengoksidasi dan sumber panas eksternaluntuk menguraikan sampel matriks dalam pembuluh terbuka atau tertutup. Pilihan asam atau kombinasi dari

asam tergantung pada alam tersebut yang matriks untuk terurai.Dekomposisi basah telah dilakukan dalam sistem terbuka selama bertahun-tahun: gelas Teflon ketika

menggunakan HF atau kaca tabung atau gelas di piring panas oraluminum blok. Buka sistem bergunauntuk yang relatif "mudah" sampel seperti makanan atau pertanian, tetapi umumnya tidak cocok untuk beberapa

sampel yang memerlukan waktu pembubaran panjang 1-24 jam. Kekhawatiran lain adalah bahwa mereka

cenderung memakan waktu dan mengakibatkan kerugian menguapkan logam stabil dan risiko kontaminasiwaktu. Asam nitrat digunakan sebagai oksidan sendiri atau dalam kombinasi dengan asam lain atau kadang-

kadang denganhidrogen peroksida. Selain itu, asam fluorida dapat digunakan dalam kombinasi dengan nitrat

acid untuk total dekomposisi silika yang mengandung matriks organik. Asam nitrat populer karenakompatibilitas kimia, oksidasi kemampuan, ketersediaan, kemurnian, dan biaya rendah.Perhatian harus

dipertimbangkan ketika menggunakan asam nitrat sendiri atau dalam kombinasi dengan reagen lain dalamdekomposisi matriks organik karena kemampuan asam nitrat bereaksi dengan alkohol dan cincin aromatik

membentuk senyawa eksplosif. Jika sampel mengandung high-OH fungsionalitas yang terbaik adalah pra-

memperlakukan sampel dengan asam sulfat pekat yang akan bertindak sebagai dehidrasi agent. Penggunaan

asam nitrat tidak dianjurkan untuk pencernaan yang sangat aromatik sampel. Kapal tertutup telahcurrentlyused

untuk pencernaan dalam rangka meningkatkan efisiensi oksidasi dan untuk mengurangi waktu pencernaan, dan

telah berhasil digunakan untuk pencernaan dari berbagai jenis sampel. Dalam sistem tertutup tekanan tinggimemungkinkan mendidih pada tinggi suhu dan sering mengarah untuk menyelesaikan pembubaran sebagian

sampel.


19/37


19

Keuntungan dari sistem tertutup, dibandingkan dengan sistem terbuka adalah: Tidak ada penguapanelemen, jumlah reagen berkurang, dan tidak ada kontaminasi dari sumber eksternal. Ada beberapa masalah

asosiasi dengan pencernaan basah seperti solubilisasi lengkap dari sampel dan kemungkinan co-pengendapananalit dengan endapan yang terbentuk di campuran pencernaan. Contoh paling terkenal adalah co-pengendapan

memimpin kalsium sulfat endapan terbentuk ketika tinggi sampel kalsium dicerna dengan campuran yangmengandung asam sulfat.

Microwave Assisted Ekstraksi (MAE)Pada prinsipnya, hanya sampel atau pelarut yang mengandung bahan penyerap dipole atau microwave

dapat dipengaruhi oleh gelombang mikro yang panas extractionbody dari dalam ke luar dengan cara yangsangat singkat waktu, jauh berbeda dengan metode pemanasan umum. Percepatan dihasilkan dari cepat dan

seragam fitur pemanas. [13,14] Pada dasarnya, dua jenis sistem MAE dapat digunakan, sebuah buka-fokus atausistem pembuluh tertutup. A-kapal ditutup menawarkan cara khusus untuk mengatur mengekstraksi suhu hanya

dengan menyesuaikan tekanan kapal. Teknik pencernaan tertutup melibatkan menempatkan sampel dalam botol(atau bom), biasanya terbuat dari polimer fluorinated, seperti politetrafluoroetilena (PTFE) atau alkoksi

perfluoro (PFA). Setelah menambahkan pencernaan reagen, bom tersebut tertutup rapat dan ditempatkan di

oven microwave selama iradiasi oleh energi gelombang mikro.

Meskipun metode MAE hampir semua dilaporkan dilakukan off-line, on-line pendekatan memilikitelah terbukti mungkin sampel teknik persiapan Microwave dibantu adalah. menjadi banyak digunakan di

laboratorium analisis allover dunia.

PembakaranPembakaran (ashing Kering) atau oksidasi biasanya dilakukan dengan menempatkan sampel secara

terbuka kapal untuk menghapus bagian organik dari sampel dengan dekomposisi termal, biasanya dalam

adanya bantuan ashing, menggunakan tungku meredam. Suhu ashing tipikal adalah 450-550 C pada tekanan

atmosfer untuk 1 sampai 6 jam. Analit tersebut kemudian diekstrak dari abu dengan mineral asam. Tingkat

kerugian penguapan merupakan faktor pembatas dan tergantung pada diterapkan suhu, bentuk yang analit hadirdalam sampel, dan kimia Kerugian elemen volatil lingkungan dalam tahap ashing. (Hg, As, Se, Cd, Pb, Tl)

dapat terjadi. Kerugian analit juga dapat terjadi karena retensi analit dalam abu. Pengoksidasi reagen dapatdigunakan sebagai alat bantu ashing untuk mencegah penguapan analit dan juga untuk mempercepat proses

ashing. Kemurnian tinggi magnesium nitrat dan magnesium oksida umum digunakan untuk tujuan itu.Low-

temperatureashing melibatkan pengobatan sampel pada sekitar 120 C dengan menggunakan diaktifkan

(keadaan singlet) oksigen. Keuntungan yang paling penting dari ashing adalah theability untuk menguraikan

ukuran sampel yang besar dan melarutkan abu yang dihasilkan dalam volume kecil asam, dan kebutuhan untuk

sedikit atau tidak ada reagen. Secara umum, metode pembakaran telah digantikan oleh prosedur dekomposisibasah untuk sebagian analisis oleh GFAAS.

FusiProsedur Fusion sangat cocok untuk pembubaran sampel yang tidak dapat dibubarkan oleh prosedur

lainnya (misalnya, sampel geologi). Fusion adalah pelarutan sampel menggunakan cair garam anorganik,umumnya disebut fluks, sebagai pelarut. Fluks ini melarutkan sampel dan, pada pendinginan, menghasilkan

massa padat yang kemudian larut dalam reagen cair. Kekuatan melarutkan fluks ini sebagian besar disebabkanoleh temperatur yang sangat tinggi (biasanya 300-1000 C) diperlukan untuk membuat sebagian besar garam

anorganik cair.Fluks harus hadir dalam urutan quantityin cukup besar untuk menjadi sukses dan pengukuran

analit tidak boleh terpengaruh oleh jumlah besar ini. Sementara fluks mungkin menjadi sangat baikpelarut untuk sampel yang sulit, juga akan membubarkan wadah sampai batas tertentu, menciptakan

masalah kontaminasi dan meningkatkan tingkat kosong, membuat teknik tidak cocok untuk banyak

GFAAS analisis.Cawan lebur Platinum yang umum digunakan, tapi nikel, emas, dan porselen telah berhasil

digunakan untuk beberapa aplikasi. Mungkin fluks yang paling umum adalah natrium karbonat (Na

2CO3),tetraborat lithium (Li 2B4O7),dan metaborat lithium (Libo2). Fluks dapat digunakan olehsendiri atau dalam kombinasi dengan senyawa lain, seperti zat pengoksidasi (nitrat, Klorat, dan peroksida).

Aplikasi termasuk silikat dan sampel silika berbasis dan logam oxides.The asam fluks kalium pyrosulfate (K2S2O7) Dapat digunakan untuk logam yang sulit oksida

Pengubah Matrix

Pengubah Matrix sering digunakan untuk mengontrol gangguan selama proses pengukuran

GFAAS. Ini adalah bahan kimia yang ditambahkan ke sampel untuk membantu dalam pemisahan analit dari

matriks sebelum atomisasi sehingga gangguan tidak hadir pada saat atomisasi. Untuk unsur-unsur yang mudah

menguap, pengubah kimia berfungsi untuk mengurangi volatilitas anlyte atau untuk meningkatkan volatilitasdari matriks. Suhu pirolisis yang lebih tinggi dapat digunakan untuk menguapkan komponen matriks lebih dan

karena itu, meminimalkan pencar dan pembentukan molekul dalam Langkah atomisasi dalam analisis.Pengubah dapat memperkenalkan beberapa masalah untuk analisis sampel nyata. Mereka mungkin memerlukan


20/37


20

penggunaan suhu atomisasi yang lebih tinggi, yang dapat mengurangi massa karakteristik karena t ingkat yanglebih tinggi difusi dari tabung. Analit dapat mengembun dengan pengubah kimia di daerah-daerah dingin

tabung grafit. Selain itu, kehadiran modifikator dapat menghasilkan interferensi spektral. Pengubah umumadalah magnesium nitrat, amonium dihidrogen fosfat, diamonium hidrogen fosfat, nikel nitrat, dan paladium

nitrat sendiri atau dalam kombinasi.

Air

Persyaratan paling dasar dari setiap laboratorium analitis adalah pasokan air yang baik. kualitas tinggideionisasi air sangat penting untuk analisis elemen jejak oleh GFAAS. Sejumlah air sistem pemurnian tersedia

secara komersial. Pemurnian lebih lanjut dengan menggunakan sub-didih unit distilasi mungkin diperlukanuntuk tingkat yang sangat rendah konsentrasi.

Analisis langsung sampel padatAda minat yang tumbuh dalam penentuan spektroskopi atom elemen langsung di sampel padat, tanpa

persiapan sebelumnya untuk menghindari kontaminasi dan / atau kerugian yang terkait dengan langkah ini.Selain itu, tidak ada pengenceran sampel, yang memungkinkan pengukuran yang lebih rendah tingkat analit dari

prosedur pembubaran. Prosedur pengambilan sampel padat sangat nyaman untuk analisis GFAAS ketika hanya

sejumlah kecil sampel yang tersedia.

Namun, masalah mungkin t imbul karena tidak representatif sub-sampling dan ditingkatkan gangguandibandingkan dengan analisis solusi. Untuk banyak alasan presisi diperoleh sampel padat umumnya kurang dari

yang diperoleh dengan analisis solusi. Ketersediaan standar kalibrasi yang sesuai mirip Komposisi untuk

sampel yang dianalisis. Efek interferensi diamati dengan pengambilan sampel padat mungkin akan lebih besardibandingkan dengan mereka yang terlarut matriks sampleswhose disederhanakan sebagai akibat dari

mineralisasi, dan akhirnya, sampel dimasukkan kedalam atomizer kurang nyaman dibandingkan dengan

Sampel terlarut.

Alih-alih pembubaran bubuk sampel atau analisis langsung pengambilan sampel adukan digunakan di

mana bahan yang tersuspensi dalam pengencer cair. Cairan tersebut tergantung pada sifat dari sampel. Untukhasil yang baik, maka perlu untuk menghasilkan bubur homogen. Konversi sampel kebubuk dengan ukuran

partikel kecil (


21/37


21

- (5-bromo-2-pyridylazo)-5-diethylaminophenol (5-BrPADAP), dan 1 - (2 - pyridylazo)-2-naftol (PAN), telahdigunakan dalam ekstraksi titik awan ion logam.

Pelarut dan surfaktan organik keduanya kompatibel dengan deteksi oleh tungku grafit karenamereka menstabilkan solusi dan benar-benar teroksidasi sebelum langkah deteksi. Banyak ion logam telah

ditentukan oleh grafit furnce spektrometri serapan atom seperti sebagai Pt, As, Cd, dan juga analisis spesiasi Cr(III) dan Cr (VI) setelah CPE di berbagai jenis sampel. Tahap ekstraksi padat (SPE) Fase padat biasanya terdiri

dari kecil, porousparticles silika dengan fasa organik terikat atau dari polimer organik, seperti silangpolystyrene. Ekstraksi dapat terjadi dalam batch mode di mana ekstraktan padat erat dicampur dengan larutan

sampel cair. di analisis kimia lebih umum untuk berkemas ekstraktan padat ke dalam tabung kecil dan lulussampel cairan melalui tabung. sifat sorben penting untuk retensi efektif spesies logam. Pilihan hati-hati dari

sorben demikian penting untuk pengembangan SPE metodologi.Ekstraksi fase padat (SPE) telah menjadi semakin populer dalam elemen pemisahan dan

pra-konsentrasi dibandingkan dengan metode ekstraksi cair-cair klasik karena sifatnya keuntungan dari faktortinggi pengayaan, pemulihan tinggi, pemisahan fase cepat, biaya rendah, rendah konsumsi pelarut organik, dan

tocombine kemampuan dengan teknik deteksi yang berbeda di on-line atau mode off-line. Banyak jenis bahan

padat seperti busa poliuretan yang dimodifikasi (PUF), selulosa,karbon aktif, silika gel dan mikro kristal

naftalena telah digunakan untuk pra-konsentrasi logam. Permukaan dapat dimodifikasi secara kimia denganreaksi kimia atau secara fisik dengan cara adsorpsi, dalam rangka meningkatkan selektivitas terhadap ion logam

tertentu ataukelompok tertentu elemen. Saygi et al. mengusulkan metode untuk spesiasi selenium (IV) dan

selenium (VI) dalam sampel lingkungan. Metode ini didasarkan pada ekstraksi fase padat dari selenium (IV) -amonium pyrrolidine dithiocarbamate (APDC) chelate pada Diaion HP-2MG. itu faktor prekonsentrasi adalah

100. Sebuah metode untuk penentuan jumlah ultra-jejak kadmium oleh GFAAS setelah nyaprekonsentrasi

menggunakan minicolumns mengandung silika gel dimodifikasi oleh N, N'-Bis (salicylidene) 1,3-

ropylenediamine telah dikembangkan oleh Bader. Batas deteksi dari SPE kombinasidengan GFAAS terletak

pada kisaran batas deteksi ICP-MS. [54] Metode ini telah diterapkan untukpenentuan Cd dalam beberapa sampelair lingkungan.

Bahan tanaman dapat digunakan sebagai costmaterial murah dan rendah untuk adsorpsi misalnyadimodifikasi jagung pati, fosfat diperlakukan melihat debu, bahan Algal, dan karbon aktif yang berasal dari

daun tendu.

Sebuah metode ekstraksi fase padat menggunakan zeolit A-4 untuk penentuan pra-konsentrasi dan

melacak jumlah kadmium dalam sampel air dengan GFAAS diselidiki oleh Minamisawa et. al. Zeolit A-4

dikumpulkan kadmium dari larutan sampel pada pH 3,0 - 9,0, dan zeolit A-4 mengandung kadmium dapat

dilarutkan dengan asam nitrat dan kemudian disuntikkan ke tungku grafit. Akhirnya, ada banyak teknik berbedayang digunakan untuk persiapan sampel khusus mereka untuk apispektroskopi serapan atom berlaku untuk

GFAAS setelah mengambil dalam pertimbangantingkat konsentrasi analit.

KESIMPULANAda banyak teknik persiapan sampel yang berbeda untuk GFAAS. Pemilihan sampel

Metode persiapan terutama tergantung pada konsentrasi analit, matriks, instrumen operasikondisi, biaya dan pertimbangan lingkungan


22/37


22

Oleh : Katsuo MizobuchiThe Determination of Vanadium and Nickel in Heavy Oil by ICP-MS AgilantTechnologies,IncHalaman 2 s.d. 3Terbit Tahun 2000

PengantarPenentuan kotoran logam dalam produk minyak bumi adalah untuk kepentinganindustri minyak bumi karena

banyak logam dapat menyebabkan kerusakan katalis.Kegagalan Prematur katalis dapat dengan mudah biaya

jutaan dolar, selain produksi produk yang harus banyak dibuang. Nikel dan vanadium adalah contoh klasikelemen yang dapat menyebabkan kerusakan katalis. Karena proses yang digunakan adalah kontinu, metode

cepat dan tepat menentukan jumlah ini logam dalam bahan baku masuk sangatlah penting. ICP-MS 4500memiliki beberapa fitur yang membuat langsung analisis berbasis hidrokarbon. ICP-MS 4500 biasanya

dioperasikan pada sampel dengan Tingkat penyerapan 0,4 mL / menit, yang kurang dari sepertiga sampelTingkat penyerapan sistem lain. Di kombinasi dengan Peltier didinginkan semprot ruang, Tingkat aliran rendah

menyebabkan penurunan sampel memuat dalam plasma. Oleh karena itu, Plasma lebih stabil danendapan karbonpada interfaceberkurang secara signifikan. Semuakarbon yang terbentuk mudahdihapus oleh penambahan

oksigen ke dalam aliran sampel.ICP-MS 4500 dilengkapi dengan controller aliran massa tambahan untuk

campuran kedua gas (oksigen) yang akan ditambahkan langsung ke semprot chamber.

Instrumentasi

Sistem ICP-MS digunakan adalah standar

4500 ICP-MS. Sistem pengenalan sampelterdiri dari nebulizer konsentris (Self-

aspirasi), kuarsa semprot chamber, one-piece

kuarsa obor dan platinum antarmuka kerucut.

Parameter operasi untuk 4500 ICP-MS

diberikan dalam Tabel 1. Penyemprot suhuruang adalah diadakan di 2 derajat C untuk

mengurangi sampel loading ke dalamplasma. Kerucut antarmuka Platinum

digunakan untuk meningkatkan masa pakai

kerucut saat menambahkan oksigen ke aliran

sampel. Antarmuka nikel kerucut juga dapat

digunakan tetapi akan cepat menurunkan di hadapan oksigen berlebih. Sementara konsentris sebuah nebulizer

digunakan untuk kerja, cross flow Agilent nebulizer juga dapat digunakan.

Preparasi SampelDua metode persiapan sampel untuk hidrokarbon dilakukan. Salah satunya adalah hanya 100 kali pengenceran

dengan xilena. Yang lainnya adalah pencernaan dengan ashing kering, yang memakan waktu sekitar 17 jam.Langkah terakhir dari ashing yang prosedur adalah untuk melarutkanbahan sisa dalam asam nitrat 1%.

Bahan acuan standar minyak berat yang diberikan oleh Petrokimia Association (Tokyo, Jepang) digunakanuntuk membuat kurva kalibrasi untuk persiapan sampel Metodepengenceran. Standar minyak yang mengandung

konsentrasi diketahui V (107 ppm) dan Ni (37 ppm) dalam basis minyak berat diencerkan dalam xilena untuktepat konsentrasi untuk analisis sebagai berikut:

1. Xylena sebagai blanko2. 100 kali standar pengenceran minyak berat (V: 1,07 ppm, Ni: 0,37 ppm)3. 50 kali standar pengenceran minyak berat (V: 2.14 ppm, Ni: 0,74 ppm)4. 33 kali standarpengenceran minyak berat (V: 3,24 ppm, Ni: 1,12 ppm)

Larutan standar encer (Dalam 1% HNO3) Digunakan untuk analisis sampel dicerna.

Hasil

Kalibrasi xilena berbasis kurva untuk V dan Ni menunjukkan baik linearitas dengan korelasi linear koefisien r =0,99 atau lebih baik (Ditunjukkan pada Gambar 1).

Hasil kuantitatif untuk V (m / z = 51) dan Ni (m / z = 60) yang ditunjukkan pada Tabel 2. Ada kesepakatan yang

sangat baik antara metode dilusi sederhana dan Metode ashing kering. Presisi dari kedua metode ini juga sangat

baik. Untuk 5 analisis ulangan RSD adalah kurang dari 0,6%. Nilai-nilai ini menunjukkan bahwa 4500 ICP-MS

dapat menganalisa jenis sampel langsung setelah diencerkan, dan bahwa stabilitas instrumen tidak tidak

menderita ketika beralih ke matriks organik.


23/37


23

KesimpulanAnalisis hidrokarbon sampel dapat dilakukan oleh dilusi dalam pelarut yang sesuai. Kemampuan untukmenjalankan pelarut organikmemungkinkan untuk cepat dan nyaman analisis.Untuk sebagian besar pelarut

organik batas deteksi dibatasi oleh kontaminan anorganik dalam pelarut digunakan. ICP-MS memiliki superior

daya deteksi untuk petrokimia sampel bila dibandingkan dengan ICP-OES, memungkinkan analis untuk

memenuhi kebutuhan masa depan untuk melacak analisis logam dalam minyak.


24/37


24

Oleh : Praveen Sarojam, Ph.DAnalysis of Wastewater for Metals using ICP OES PerkinElmer.Inc Halaman 1 s.d 12

PengantarAnalisis air limbah kontaminasi jejak logam adalah langkah penting dalam memastikan kesehatan

manusia dan lingkungan. Air limbah diatur secara berbeda di negara yang berbeda, tetapi tujuannya adalahuntuk meminimalkan polusi diperkenalkan ke saluran air alami. Di AS, Badan Perlindungan Lingkungan (EPA),

dalam hubungannya dengan negara-negara, melakukan negosiasi izin debit melalui National Polutan DischargeElimination System (NPDES) yang memperhitungkan pedoman federal untuk kategori industri (40 CFR, Bagian

405-471)1

dan sensitivitas penerimaan debit Selat Malaka. Oleh karena itu, air limbah perlu diukur untukberbagai logam pada konsentrasi yang berbeda, dalam matriks air limbah yang berbeda.

Berbagai teknik anorganik dapat digunakan untuk mengukur elemen dalam air limbah termasuk atomspektroskopi serapan (AAS), spektroskopi emisi optik induktif coupled plasma (ICP-OES) dan ICP spektrometri

massa (ICP-MS). Tergantung pada jumlah elemen yang perlu ditentukan dan jumlah sampel yang perludijalankan, teknik yang paling cocok untuk kebutuhan bisnis dapat dipilih. ICP-OES adalah cocok dengan

persyaratan produktivitas banyak laboratorium dan hanya membutuhkan investasi moderat.US EPA telah

mengembangkan dua metode untuk air limbah analisis dengan menggunakan ICP-OES, Metode 200,7 dan

Metode 200,5.2,3 Metode 200,5 dikembangkan setelah pengenalan awal aksial teknologi dan memberikanpanduan yang lebih spesifik untuk penggunaan aksial. Metode memiliki banyak kontrol kualitas persyaratan

(Tabel 1) untuk memastikan instrumen yang tepat dan operasi metodologi selama analisis air limbah sampel.

Suite lengkap dari analit yang tercantum dalam metode akan diukur dan kontrol kualitas diterapkan meskipundaftar logam diatur dalam limbah diukur di sini, dari industri otomotif, akan menjadi sebuah subset. Sebagai

contoh, unsur ditentukan untuk pengukuran dalam 40 CFR, Bagian 433, kategori sumber titik finishing logam,

termasuk kadmium, kromium, tembaga, timah, nikel, perak, dan seng, dan mungkin mencakup beberapa proses

manufaktur mobil.

EksperimentalInstrumentasi

Pengukuran dilakukan dengan menggunakan PerkinElmer Optima 7300 DV ICP-OES instrumen(PerkinElmer, Inc Shelton, CT, USA) dilengkapi dengan WinLab32 untuk ICP Versi 4.0 software untuk

pengukuran simultan dari semua panjang gelombang analit bunga (Gambar 1). The Optima 7300 DV telah

dioptimalkan untuk memberikan analisis kecepatan tinggi. Oleh menggabungkan detektor SCD dan sistem optik

echelle, Optima 7300 DV dapat mengukur semua elemen secara bersamaan. Fleksibilitas panjang gelombang

yang memungkinkan pengguna akhir untuk dengan mudah menambahkan unsur-unsur baru sebagai program

mereka membutuhkan perubahan.ICP obor secara fisik dipasang dalam orientasi aksial dalam kotak obor terlindung instrumen, tetapi

dapat dilihat baik secara aksial atau radial. Modus tampilan yang user-dapat dipilih pada elemen-by-elemendasar. Aliran gas geser (terkompresi udara) memberikan penghapusan ekor plasma dingin untuk memungkinkan

pengamatan langsung dari zona analitis plasma normal, sehingga meminimalkan efek matriks kimia ketikaaksial-view Modus yang digunakan. Unit pengenalan sampel terdiri dari semprotan siklon ruang dan GemCone

aliran rendahnebulizer. Cyclonic The ruang semprot menjamin transfer sampel tinggi untuk plasma dan bilascepat masuk dan keluar kali, yang meningkatkan produktivitas. GemCone aliran rendah nebulizer

memungkinkan nebulizer lebih rendah laju aliran gas, berguna untuk garis spektrum dengan eksitasi tinggienergi dan untuk menyediakan plasma lebih kuat, yang penting untuk sampel air limbah.


25/37


25

Waktu membaca ditetapkan untuk berbagai variabel dari 2 s ke 5 s menggunakan mode auto-integrasi.Fitur ini akan mengambil snapshot dari intensitas berbagai jalur yang akan diukur sebelum membaca yang

sesungguhnya dimulai. Untuk intensitas tinggi, waktu membaca singkat akan digunakan, sedangkan untukintensitas rendah, waktu yang lebih besar akan digunakan dan dengan demikian meningkatkan sampel

throughput. Kali membaca panjang mengurangi efek dari tembakan kebisingan dan bermanfaat dalammemperoleh batas deteksi yang lebih rendah (Lihat Tabel 2 untuk rinci parameter instrumen yang dioptimalkan)

The PerkinElmer S10 Autosampler digunakan untuk

tinggi throughput dan analisis otomatis. Autosampler

mengotomatiskan standar dan pengenalan sampel untuk

kalibrasi instrumen dan analisis sampel. Standar, Kimia dan

Bersertifikat Reference Material PerkinElmer NIST standar

kontrol kualitas dilacak untuk ICP atau ICP-MS (N9300233,N9300234 dan N9300235) yang digunakan sebagai standar

stok untuk mempersiapkan standar kerja. Sebanyak tigastandar yang digunakan untuk kalibrasi dengan setiap ion

logam diwakili oleh satu standar (Tabel 3 dan4)

ASTM tipe I air diasamkan dengan asam nitrat digunakansebagai kalibrasi kosong. Setelah membangun kurva kalibrasi,

dua sampel QC (salah satu yang menjadi CCB, MelanjutkanKalibrasi Kosong), disiapkan di titik tengah dari masing-masing kalibrasi, yang menjalankan untuk memantau

stabilitas jangka panjang instrumen. Semua standar disusun ASTM tipe I air dan yang diasamkan dengan

Suprapur asam nitrat (Merck, Jerman). Quality Control Periksa larutan standar disiapkan dari PerkinElmer

Quality Control standar Periksa ICP / ICP-MS (N9300233, N9300234 & N9300235). kerja standar yang

disiapkan setiap hari dalam botol polypropylene (Sarstedt ,Jerman) dan siap pada volume demi volume

Perbandingan Metode Spektroskopi

Documents

Transcript of Perbandingan Metode Spektroskopi