PREPARASI SAMPEL Hg dan As METODE HIDRID
Prinsip AAS adalah penyerapan sinar dari sumbernya oleh atom-atom yang dibebaskan oleh nyala pada panjang gelombang tertentu. Pada AAS ini, terdapat 5 komponen penting, yaitu : sumber cahaya, sistem atomisasi, sistem optik dan monokromator, detektor d an pembacaan. Pada sistem atomisasi, dibagi menjadi 3 bagian, yaitu : 1. Atomisasi dengan nyala (pembakar) Contoh sebelum dimasukkan kedalam permbakar dikabutkan terlebih dahulu. Udara bertekanan sebagai kompresor ditiupkan ke nebulizer sehingga akan menghisap larutan contoh dan membentuk aerosol yang dicampurkan dengan pembakar. Kabut yang halus diteruskan ke pembakar. 2. Atomisasi tanpa nyala (Graphite Furnace) Penggunaan nyala api sebagai alat atomisasi. 3. Atomisasi dengan pembentukan senyawa hidrida Beberapa logam dapat membentuk hidrida yang mudah menguap. Dengan cara pembentukan hidrida proses penguapan dapat dilakukan pada suhu rendah atau suhu kamar dan dalam suasana asam. Teknik SSA generasi hidrida dapat diterapkan untuk beberapa macam logam yaitu : As, Sb, Se, Sn, Te, Bi. Hidrida dibentuk dengan cara mereaksikan cuplikan dengan natrium borohidrida (NaBH4) . Kemudian hidrida logam yang terbentuk dialirkan ke sel gas panas menggunakan aliran argon/nitrogen (zat inert) dan membawa ke tabung kuarsa panas, dan akan memecah membentuk atom bebasnya.
Teknik generasi hidrida ini dapat dilakukan dengan tiga tahap: 1. Larutan sampel direaksikan dengan zat pereduksi setelah ditambahkan asam untuk menghasilkan uap hidrida dari analit. 2. Hidrida dikeluarkan dari bejana generasi dengan menggunakan arus atau gas inert ( biasanya argon dan nitrogen) ke dalam tabung atomisasi atau sumber eksitasi. 3. Hidrida di ubah menjadi gas atom logam yang kemudian di analisa dengan SSA
Untuk unsur Arsen (As), biasanya terdapat dalam tingkat oksidasi +3 d an +5. Kepekaan As lebih tinggi daripada As5+ jika menggunakan metode hidrida. Oleh karena itu sebelum analisis, As5+ harus direduksi terlebih dahulu menjadi As3+ menggunakan reduktor NaBH4. Berikut ini reaksi penentuan Arsen dengan metode Spektrofotometri Serapan Atom : 3+
As5+ + BH4 – As3+ BH4- + 3H2O + H+ → H3BO3 + 8H 2As3+ + 12H → 2AsH3 + 6H+ 2AsH3(g) → 2As (g) + 3H2 Pemanasan dapat menggunakan nyala atau lebih baik lagi dengan listrik karena suhunya bisa dikontrol (800-10000C). Khusus untuk atomisasi merkuri (Hg), karena sifatnya yang mudah menguap, atom – atom Hg yang ada di dalam sampel sebagai ion positif, direduksi menjadi netral dan akan menguap sebagai atom-atom bebas pada suhu normal. Sebagai reduktor dapat digunakan SnCl2 atau NaHB4. Kemudian uap (gas) atom – atom Hg bersama – sama gas inert (N2 atau Ar) dialirkan melalui tabung kuarsa, dan absorbs dapat terjadi tanpa pemanasan. Adapun reaksinya sebagai berikut : BH4- + 3H2O + H+ → H3BO3 + 8H Hg2+ + 2H → Hg(g) + 2H+ Atau bila dengan reduktor SnCl2 Hg2+ + SnCl2 → Hg(g) + Sn4+ Perlu diperhatikan untuk penetapan Hg gas pembuang harus dimasukkan kedalam air karena uap Hg sangat beracun. Reaksi pembentukan hidrida yang mudah menguap dapat menghilangkan gangguan yang berasal dari sampel (matrix effect). Dan cara hidrida mempunyai limit deteksi yang lebih baik daripada cara nyala maupun grafit.
PREPARASI SAMPEL Cara kerja : 1. Sampel (yang sudah siap dianalisis) ditimbang sebanyak 1 g, lalu dimasukkan kedalam piala gelas 100 ml. 2. Dimasukkan kedalam ruang asam, ditambahkan campuran asam HNO3 : HCIO4 : H2SO4 (1:1:5). 3. Dilakukan digest pada suhu 3000C (suhu bertahap), sampai larutan jernih dan volume ±5 ml. 4. Dimasukkan kedalam labu ukur 50 ml 5. Ditambahkan HCl 0,1 N, lalu himpitkan. 6. Sampel bisa dibaca absorbansinya di AAS untuk mengetahui jumlah kadar Hg dan As nya.
Catatan : 1. Perlakuan sampel untuk As dan Hg sama, perbedaan berada pada saat di sistem kerja alat, As memerlukan pemanasan, sedangkan Hg tidak. 2. Sebenarnya sampel yang bagus adalah kering namun tidak gosong. Volume ±5 ml adalah untuk menghindari sampel gosong pada proses digest. 3. Penambahan campuran asam dilakukan secara bertahap dan dalam suhu yang bertahap pula. Hal ini untuk menghindari sampel yang meletup keluar (kesalahan negatif). Hal ini bisa terjadi karena perbedaan titik didih antar larutan asam.
TAMBAHAN KALAU BUTUH
Ada 2 metode untuk merubah analit menjadi hidrida: 1. System logam asam. Metoda ini dilakukan dengan mereaksikan logam Zn dengan HCl, dan kemudian analit akan direduksi menjadi hidrida. Zn(s) + 2HCl > ZnCl2 (aq) + 2H+ + Mn+> EHn (g) + H2 Mn+ adalah analit EHn adalah hidrida analit Misal As akan direduksi menjadi AsH3 ( hidrida) Kelemahan metode ini hanya dapat digunakan untuk analisis As dan Se, dan waktu yang dibutuhkan relative lama agar reaksi sempurna leb ih kurang 10 menit. Sehingga proses analisis menjadi lebih lama. 2. Pengembangan dari metode diatas digunakannnya pereaksi baru untuk membentuk hidrida yaitu Natriumborohidrid( NaBH4) dan HCl untuk menggantikan logam Zn. Metoda ini ditemukan oleh Fernandes (1983) ,Purce dan Brown (1989). Reaksinya sebagai berkut: NaBH4 + H2O + HCl > H3BO3 + NaCl + 8 H+ + Em+ > EHn (g) + H2 Em+ adalah analit. Unsure yang dapat dianalisis As, Bi,Ge,Pb, Sb, Se, Te, dan Sn. Reaksi yang terjadi selama analisis sampel: AsO3+ + 2I – + 6H+ > As 3+ + I2 + 3H2O 2BH4+ + 2H+> B2H6 + 2 H2 As3+ + 3H2 > AsH3 + 3H+ 2AsH3 > 2As + 3H2
