Atomic Absorption Spectroscopy, Atomic Emission Spectroscopy dan Atomic

Fluoresence Spectrocopy

Nama : Silva Amanat Taqwa

NPM : 1406533604

Kelompok : 3

I. Outline :

1. Atomic Spectroscopy

2. Atomic Absorption Spectroscopy

3. Atomic Emission Spectroscopy

4. Atomic Fluoresence Spectrocopy

5. Perbedaan antara ketiga jenis Atomic Spectroscopy

II. Pembahasan

1. Atomic Spectroscopy

Atomic spectroscopy adalah metode untuk menentukan komposisi unsur

melalui spektrum massa atau spektrum elektromagnetik. Atomic spectroscopy

dapat dibedakan berdasarkan tipe spectroscopy yang digunakan. Atomic

spectroscopy dibagi menjadi dua, yaitu spektrometri massa dan spektrometri

optik. Spektrometri massa pada umumnya akan memberikan hasil analisa yang

lebih baik, namun proses yang harus dijalani lebih kompleks. Kekurangan dari

Atomic spectroscopy dengan basis massa adalah mahalnya biaya operasi. Selain

itu operatornya juga harus terlatih karena alat yang digunakan tergolong mahal.

Hal tersebut berkebalikan dengan spektrometri optis yang secara biaya tidak

terlalu mahal dan pengoperasiannya yang lebih mudah.

Atomic spectroscopy berbasis optis dapat dibedakan menjadi tiga berdasarkan

pada interaksi antara cahya dengan material sampel, yaitu Atomic Absorption

Spectroscopy (AAS), Atomic Emission Spectroscopy (AES) dan Atomic

Fluorescent Spectroscopy (AFS).

2. Atomic Absorption Spectroscopy

Atomic Absorption Spectroscopy (AAS) adalah salah satu jenis analisa

spektrofometri yang dasar pengukurannya adalah pengukuran serapan suatu sinar

oleh suatu atom. Sinar yang tidak diserap akan diteruskan dan diubah menjadi

sinyal listrik yang terukur. AAS merupakan suatu metode yang populer untuk

analisa logam, karena disamping sederhana, ia juga sensitif dan selektif. Jika

panjang gelombang cahaya memiliki energi yang sama dengan perbedaan energi

antara dua kulit atom, sejumlah cahaya akan diserap. AAS dapat digunakan untuk

menganalisa kandungan logam berat antara lain : Pb, Cd, Cu, Cr, Fe, Zn, Mn, Ni

dan lain-lain.

Dalam AAS, ada dua metode untuk menambahkan energi panas ke sampel,

yaitu :

a. Graphite furnace , yaitu menggunakan tabung grafit dengan energi listrik

yang besar untuk memanaskan dan mengatomisasi sampel.

b. Flame, dengan menggunakan api sebagai nebulizer untuk memanaskan

sampel sehingga teratomisasi menjadi gas

Energi panas menyebabkan atom mengalami transisi dari ground state ke

excited site. Ketika atom melakukan transisi, atom menyerap beberapa cahaya

dari sumber cahaya. Hollow Cathode Lamp (HCL) adalah sumber radiasi yang

umum dipakai pada metode AAS. Ketika beda potensial yang tinggi dilalui ke

katoda dan anoda, partikel gas akan terionisasi. Hal tersebut akan menyebabkan

beberapa atom akan tereksitasi dan mengemisikan cahaya dengan frekuensi yang

sesuai dengan logam yang ada. Detektor akan mengukur intensitas cahaya. Ketika

beberapa cahaya diserap, intensitas dari pemancar akan berkurang. Detektor akan

menyimpan reduksi cahaya tersebut sebagai absorpsi.

Metode AAS ini memiliki beberapa keuntungan dan kekurangan. Keuntungan

metoda AAS adalah spesifik, batas deteksi rendah, dari satu larutan yang sama

beberapa unsur berlainan dapat diukur, pengukuran dapat langsung dilakukan

terhadap larutan contoh, dapat diaplikasikan kepada banyak jenis unsur dalam

banyak jenis contoh dan batas kadar-kadar yang dapat ditentukan adalah amat luas

(mg/L hingga persen). Walaupun begitu, analisis menggunakan AAS ini tetap

memiliki kelemahan. Kelemahan tersebut dapat muncul karena beberapa

kesalahan yang terjadi seperti pada kurang sempurnanya preparasi sampel, seperti

proses destruksi yang kurang sempurna dan tingkat keasaman sampel dan blanko

tidak sama.

3. Atomic Emission Spectroscopy

Atomic Emission Spectroscopy (AES) adalah suatu alat yang dapat digunakan

untuk analisa logam secara kualitatif maupun kuantitatif yang didasarkan pada

pemancaran atau emisi sinar dengan panjang gelombang tertentu. Metode ini

menggunakan intensitas cahaya yang teremisi dari flame, plasma, arc atau spark pada

panjang gelombang tertentu untuk menentukan kuantitas atau jumlah dari sebuah

unsure atau elemen pada sampel. Dengan memberikan energi pada atom tersebut

melalui temperatur, maka atom-atom tersebut dapat “melompat” ke tingkat energi

yang lebih tinggi dan kembali dengan mengemisikan cahaya tertentu. Prinsip kerja

dari AES ada dua jenis. Jenis-jenisnya adalah:

a. Flame Emission Spectroscopy

Sampel akan dibakar menggunakan api hingga menjadi gas. Panas dari

api akan menguapkan larutan dan memutus ikatan kimia untuk membentuk

atom yang bebas.

b. Inductive Coupled Plasma Atomic Emission Spectroscopy

Teknik ini menggunakan ICP untuk menghasilkan atom yang

tereksitasi dan ion yang menghasilkan radiasi elektromagnetik dari

berbagai variasi panjang gelombang.

c. Spark and Arc Atomic Emission Spectroscopy

Spark atau arc AES digunakan untuk menganalisa elemen logam

pada sampel yang solid. Arus elektik pada arc atau spark yang dilewatkan

pada sampel akan memanaskan sampel ke temperature tinggi sehingga

akan mengeksitasi atomnya.

Kelebihan dari AES adalah kemampuannya untuk mendeteksi secara

bersamaan beberapa atom sampel yang tereksitasi secara simultan. Kekurangan dari

AES adalah kurang akurat dan memiliki ketelitian rendah untuk analisa kuantitatif.

4. Atomic Fluoresence Spectrocopy

Atomic fluorescent spectroscopy (AFS) ini mengukur energi yang dilepaskan

dalam bentuk cahaya. Fluorescent adalah cahaya yang berpendar. Fluorescent

umumnya diukur pada sudut 90 derajat dari sumber eksitasi untuk meminimalisasi

berkumpulnya cahaya yang tersebar dari sumber eksitasi dan biasanya

menggunakan rotasi pada prisma Pellin-Broca pada meja kemudi yang juga dapat

memisahkan cahaya menjadi spektrum-spektrumnya untuk analisis yang lebih jelas.

Panjang gelombang akan memberitahu kita tentang komposisi atomnya. Untuk

penyerapan yang sedikit, intensitas dari cahaya yang terserap sebanding dengan

konsentrasi atom. Umumnya AFS lebih sensitif (dapat mendeteksi konsentrasi yang

rendah) daripada AAS.

Analisa dari larutan atau solid membutuhkan atom sampel yang menguap atau

teratomisasi pada temperatur yang relatif rendah dalam pipa panas, flame atau

graphite furnace. Sebuah lampu HCL atau Laser menghasilkan eksitasi untuk

membawa atom ke energi yang lebih tinggi. Atomic fluorescent akan terdispersi dan

dideteksi oleh monokromator dan photomultiplier tube yang mirip dengan alat AAS.

Metode AFS ini memiliki spesifikasi yang tinggi untuk beberapa unsur dibandingkan

dengan 2 metode sebelumnya.

5. Perbedaan antara ketiga jenis Atomic Spectroscopy

Perbedaan mendasar dari AAS, AES dan AFS terlihat pada perangkat yang

digunakan dan penempatannya. Pada AAS dan AFS memiliki sebuah sumber

lampu, yaitu HCL. AES tidak memiliki sumber cahaya. Pada AAS, HCL

terpasang tegak lurus terhadap flame dan sejajar dengan arah spektrograf. Pada

AFS, sumber cahaya dan spektograf membentuk sudut 90o. Pada AES tidak

memiliki sumber cahaya karena seluruh sampel akan langsung dibakar oleh flame

atau inductive coupled plasma. Sampel yang terbakar tersebut akan mengemisikan

cahaya yang akan diserap di spektrograf.

III. Daftar Pustaka

Day, R.A.JR. & Underwood, A.L. 1998. Analisis Kimia Kuantitatif Edisi Keenam. Jakarta:

Erlangga.

http://chemwiki.ucdavis.edu/Physical_Chemistry/Quantum_Mechanics/

09._The_Hydrogen_Atom/Atomic_Theory/Electrons_in_Atoms/Atomic_Spectra .

[Online] [Diakses pada 26 Oktober Pukul 23.40].

Skoog, D., & West, D. 2014. Skoog and West's fundamentals of analytical chemistry (9th

ed.). Andover: Cencage Learning.