Hukum Lambert Beer
Menurut hukum lambert, besarnya absorbansi berbanding lurus terhadap ketebalan sel (b) yang disinari, dengan bertambahnya sel, maka absorbansi akan bertambah. A = k. b Menurut hukum Beer, yang berlaku untuk radiasi monokromatis dalam larutan yang sangat encer, Absorbansi berbanding lurus dengan konsentrasi. A = k. c Jika konsentrasi bertambah, jumlah molekul yang dilalui berkas sinar akan bertambah, sehingga serapan juga bertambah. Kedua persamaan ini digabungkan dalam Hukum Lambert-Beer, maka diperoleh bahwa serapan berbanding lurus dengan konsentrasi dan ketebalan sel yang dapat ditulis dengan persamaan : A = k.c.b Umumnya digunakan dua satuan c (konsentrasi zat yang menyerap) yang berlainan, yaitu gram per liter atau mol per liter. Nilai tetapan (k) dalam hukum Lambert-Beer tergantung pada sistem konsentrasi mana yang digunakan. Bila c dalam gram per liter, tetapan disebut dengan
absorptivitas (a) dan bila dalam mol per liter, tetapan tersebut adalah absorptivitas molar (ε). Jadi dalam sistem dikombinasikan, hukum Lambert-Beer dapat dinyatakan dalam rumus berikut :
A= a.b.c (g/liter) atau A= ε. b. c (mol/liter) Dimana: A = serapan a = absorptivitas b = ketebalan sel c = konsentrasi
ε = absorptivitas molar
Kelebihan AAS
Spektrofotometer serapan atom merupakan alat untukmenganalisa unsur-unsur logam dan semi logamdalam jumlah renik (trace) Prinsip kerja dari AAS adalah adanya interaksi antaraenergi (sinar) dan materi (atom). Jumlah radiasiyang terserap tergantung pada jumlah atom-atom bebas yang terlibat dan kemampuannya untukmenyerap radiasi
Spektrrofotometer serapan atom (AAS) merupakan teknik analisis kuantitatif dari unsur-unsur yang pemakaiannya sangat luas, diberbagai bidang karena prosedurnya selektif, spesifik, biaya analisa relatif murah, sensitif tinggi (ppm-ppb), dapat dengan mudah membuat matriks yang sesuai dengan standar, waktu analisa sangat cepat dan mudah dilakukan. Analisis AAS pada umumnya digunakan untuk analisa unsur, teknik AAS menjadi alat yang canggih dalam analisis.ini disebabkan karena sebelum pengukuran tidak selalu memerluka pemisahan unsur yang ditetukan karena kemungkinan penentuan satu logam unsur dengan kehadiran unsur lain dapat dilakukan, asalkan katoda berongga yang diperlukan tersedia. AAS dapat digunakan untuk mengukur logam sebanyak 61 logam. Keuntungan metode AAS dibandingkan dengan spektrofotometer biasa yaitu spesifik, batas deteksi yang rendah dari larutan yang sama bisa mengukur unsur-unsur yang berlainan, pengukurannya langsung terhadap contoh, output dapat langsung dibaca, cukup ekonomis, dapat diaplikasikan pada banyak jenis unsur, batas kadar penentuan luas (dari ppm sampai %). a. Ganguan kimia Gangguan kimia terjadi apabila unsur yang dianailsis mengalami reaksi kimia dengan anion atau kation tertentu dengan senyawa yang refraktori, sehingga tidak semua analiti dapat teratomisasi. Untuk mengatasi gangguan ini dapat dilakukan dengan dua cara yaitu: 1) penggunaan suhu nyala yang lebih tinggi, 2) penambahan zat kimia lain yang dapatmelepaskan
kation atau anion pengganggu dari ikatannya dengan analit. Zat kimia lai yang ditambahkan disebut zat pembebas (Releasing Agent ) atau zat pelindung (Protective Agent ). b. Gangguang Matrik Gangguan ini terjadi apabila sampel mengandung banyak garam atau asam, atau bila pelarut yang digunakan tidak menggunakan pelarut zat standar, atau bila suhu nyala untuk larutan sampel dan standar berbeda. Gangguan ini dalam analisis kualitatif tidak terlalu bermasalah, tetapi sangat mengganggu dalam analisis kuantitatif. Untuk mengatasi gangguan ini dalam analisis kuantitatif dapat digunakan cara analisis penambahan standar (Standar Adisi). c. Gangguan Ionisasi Gangguan ionisasi terjadi bila suhu nyala api cukup tinggi sehingga mampu melepaskan electron dari atom netral dan membentuk ion positif. Pembentukan ion ini mengurangi jumlah atom netral, sehingga isyarat absorpsi akan berkurang juga. Untuk mengatasi masalah ini dapat dilakukan dengan penambahan larutan unsur yang mudah diionkan atau atom yang lebih elektropositif dari atom yang dianalisis, misalnya Cs, Rb, K dan Na. penambahan ini dapat mencapai 100-2000 ppm. Untuk sistem spektrofotometri, UV-Vis paling banyak tersedia dan paling populer digunakan. Kemudahan metode ini adalah dapat digunakan baik untuk sample berwarna juga untuk sample tak berwarna.
Kelebihan
Panjang gelombang dari sinar putih dapat lebih terseleksi Caranya sederhana Dapat menganalisa larutan dengan konsentrasi yang sangat kecil Kekurangan
Absorbsi dipengaruhi oleh pH larutan, suhu dan adanya zat pengganggu dan kebersihan dari kuvet Hanya dapat dipakai pada daerah ultra violet yang panjang gelombang >185 nm Pemakaian hanya pada gugus fungsional yang mengandung elektron valensi dengan energy eksitasi rendah Sinar yang dipakai harus monokromatis
1. Metode spektrometri nyala serapan atom (SSA) Air sering tercemar oleh komponen-komponen anorganik antara lain berbagai logam berat yang berbahaya. Beberapa logam berat tersebut banyak digunakan dalam berbagai keperluan sehari-hari dan secara langsung maupun tidak langsung dapat mencemari lingkungan dan apabila sudah melebihi batas yang ditentukan berbahaya bagi kehidupan. Logam-logam berat yang berbahaya yang sering mencemari lingkungan antara lain merkuri (Hg), timbal (Pb), arsenik (As), kadmium (Cd), khromium (Cr), dan nikel (Ni). Logam-logam berat tersebut diketahui dapat terakumulasi di dalam tubuh suatu mikroorganisme, dan tetap tinggal dalam jangka waktu lama sebagai racun. Peristiwa yang menonjol dan dipublikasikan secara luas akibat
pencemaran
logam
berat
adalah
pencemaran
merkuri
(Hg)
yang
menyebabkan Minamata deseasedi teluk Minamata, Jepang dan pencemaran kadmium (Cd) yang menyebabkan Itai-itai disease di sepanjang sungai Jinzo di Pulau Honsyu, Jepang. Ikan sebagai salah satu biota air dapat dijadikan sebagai salah satu indikator tingkat pencemaran yang terjadi di dalam perairan. Jika di dalam tubuh ikan telah terkandung kadar logam berat yang tinggi dan melebihi batas normal yang telah ditentukan dapat sebagai indikator terjadinya suatu pencemaran dalam lingkungan. Menurut Adnan, kandungan logam berat dalam ikan erat kaitannya dengan pembuangan limbah industri di sekitar tempat hidup ikan tersebut, seperti sungai, danau, dan laut. Banyaknya logam berat yang terserap dan terdistribusi pada ikan bergantung pada bentuk senyawa dan konsentrasi polutan, aktivitas mikroorganisme, tekstur sedimen, serta jenis dan unsur ikan yang hidup di lingkungan tersebut. Peralatan dan wadah yang akan digunakan untuk analisis, dicuci dengan sabun kemudian dibilas dan dibersihkan dengan akuades. Peralatan dan wadah yang sudah bersih direndam dalam asam nitrat 1 : 3 selama 24 jam, kemudian dibilas dengan akuatrides 3 – 4 kali sampai diperoleh pH air bilasan normal (pH 7). Hasil pencucian dikeringkan dalam oven dan dipanaskan pada suhu 50 – 60 0C. Setelah kering, alat ini dimasukkan dalam kantong plastik dan disimpan dalam ruang bebas debu. Uji kepekaan dan presisi alat uji (AAS) dilakukan dengan membuat 1 buah larutan campuran yang terdiri atas larutan standar Cu 1000 ppm, HNO3 1 N, dan akuatrides sedemikian rupa
sehingga konsentrasi Cu dalam larutan 2 ppm, dan konsentrasi HNO3 dalam larutan 0,1 N. Kepekaan alat uji ditentukan dengan mengukur serapan larutan tersebut dengan 3 kali pengukuran, sedangkan presisi alat uji ditentukan dengan menghitung simpangan baku dari pengukuran 6 kali serapan larutan itu. Kondisi optimum analisis masing-masing unsur diperoleh dengan mengukur serapan maksimum masing-masing unsur pada setiap perubahan parameter panjang gelombang, arus lampu, lebar celah, laju alir cuplikan, laju alir asetilen, dan tinggi pembakar. Larutan yang digunakan adalah 25 mL larutan Pb 5 ppm. 25 ml larutan Cd konsentrasi 5 ppm, dan 25 mL larutan Cu 5 ppm, Kurva kalibrasi unsur Pb, Cu, dan Cd diperoleh dengan mengukur serapan larutan standar masing-masing unsur pada kondisi optimum unsur. Kisaran larutan standar masing-masing unsur adalah Pb 0,5 – 2,5 ppm, Cd 0,05 – 0,25 ppm, Cu 0,1 – 0,50 ppm. Kurva kalibrasi diperoleh dengan membuat kurva antara konsentrasi terhadap serapan masing-masing unsur. Cuplikan ikan dicuci, diambil dagingnya, dikeringkan dan ditumbuk dengan menggunakan lumpang dan alu, diayak sampai lolos 100 mesh dan dihomoginkan, cuplikan ikan yang telah homogen ditimbang 0,5 g dalam teflon bom digester, dibasahi sedikit akuatrides, kemudian ditambahkan 1 ml asam nitrat pekat. Setelah itu, teflon bom digester ditutup rapat kemudian dimasukan dalam tungku pemanas dan dipanaskan pada suhu 1500C selama 4 jam. Hasil pelarutan setelah dingin dituang kedalam gelas beker dipanaskan di atas pemanas listrik dengan penambahan akuatrides secara berulang-ulang. Hasil pelarutan setelah dingin dimasukkan labu takar 10 ml dan ditepatkan sampai batas tanda dengan penambahan akuatrides, cuplikan siap untuk dilakukan analisis unsur (Supriyanto, dkk., 2007).