Laporan Kimia Analitik KI-3121

SPEKTROFOTOMETRI EMISI ATOM

Nama : Ansori Muchtar

NIM : 10510071

Kelompok : 07

Tanggal Praktikum : 09 November 2012

Tanggal Laporan : 23 November 2012

Asisten: Bang Han

Laboratorium Kimia Analitik

Program Studi Kimia

Fakultas Matematika Dan IPA

Institut Teknologi Bandung

2012

SPEKTROFOTOMETRI EMISI ATOM

I. Tujuan

Menentukan konsentrasi Na dan K dalam sampel dengan menggunakan

Spektrofotometri Emisi Atom.

II. Teori Dasar

Analisis dengan metode spektrofotometri emisi atom atau

spektrofotometri nyala didasarkan pada emisi energi sinar dengan panjang gelombang

tertentu oleh atom-atom netral yang tereksitasi dari zat yang dianalisis. Di dalam

nyala, selain terjadi pengatoman, juga terjadi eksitasi atom-atom dari unsur yang akan

memancarkan energi sinar dengan panjang gelombang tertentu, yang karakteristik

bagi masing-masing unsur, pada saat atom tersebut kembali ke keadaan energi azas.

Kekarakteristikan dari panjang gelombang sinar yang diemisikan adalah

yang menjadi dasar analisis kualitatif suatu unsur logam dengan metode

spektrofotometri nyala. Besarnya intensitas sinar yang diemisikan tersebut sebanding

dengan banyaknya atom yang terdapat di dalam nyala, jadi juga sebanding dengan

konsentrasi unsur tersebut dalam suatu cuplikan.

Dengan mengalurkan besarnya intensitas sinar yang diemisikan terhadap

konsentrasi dari beberapa larutan standar, maka konsentrasi unsur dalam suatu larutan

cuplikan dapat ditentukan.

Prinsip kerja filter fotometer nyala adalah eksitasi atom. Oleh karena setiap

atom memiliki konfigurasi elektron yang berbeda, maka energi yang dibutuhkan

setiap atom untuk tereksitasi juga berbeda. Besarnya energi yang digarap oleh atom-

atom kemudian yangdibebasakan kembali dalam bentuk pancaran (emisi), inilah yang

disebut dengan prinsip kerja dari alat ini. Semua atom dapat menyerap energi (kalor),

namunkalor ini disesuaikan dengan tingkat energi eksitasi agar tidak terjadi ionisasi.

III. Data Pengamatan

Emisi Larutan Na+

[Na] (ppm)

Intensitas Pancar

2 50.67

4 67.67

6 117.3

8 153.0

10 184.7

sampel 64.67

Emisi Larutan K+

[K] (ppm)Intensitas

Pancar

5 19.93

10 16.63

15 28.53

20 62.13

25 77.23

sampel 32.80

IV. Pengolahan Data

Penentuan konsentrasi Na dalam sampel

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 110

50

100

150

200

f(x) = 17.6695 x + 8.65099999999998R² = 0.984481457566148

Kurva Intensitas Sinar terhadap Konsentrasi Na+

Kurva Intensitas Sinar terhadap Konsentrasi NaLinear (Kurva Intensitas Sinar terhadap Konsentrasi Na)

Konsentrasi Na+ (ppm)

Inte

nsi

tas

Sin

ar

y = 17,67x + 8,651

I = 17,67.CNa + 8,651

64,67 = 17,67 ppm-1.CNa + 8,651

CNa = 3,170 ppm

Penentuan konsentrasi K dalam sampel

0 5 10 15 20 25 300

20

40

60

80

100

f(x) = 3.202 x − 7.14R² = 0.86818361642774

Kurva Intensitas Sinar terhadap Konsentrasi K+

Kurva Intensitas Sinar terhadap Konsentrasi KLinear (Kurva Intensitas Sinar terhadap Konsentrasi K)

Konsentrasi K+ (ppm)

Inte

nsi

tas

Sin

ar

y = 3,202x – 7,14

I = 3,202.CK – 7,14

32,80 = 3,202 ppm-1.CK – 7,14

CK = 12,47 ppm

SumberNyala

Monokromator

SampelNyala

Detektor

V. Pembahasan

Prinsip pengukuran Spektrofotometri Emisi Atom (AES) adalah sampel

dipanaskan dengan sumber nyala, kemudian tereksitasi ke tingkat energi

yang lebih tinggi, kembali lagi ke ground state menghasilkan panjang

gelombang yang mempunyai intensitas tertentu, Spektrofotometri Emisi

Atom mengukur intensitas sinar yang diemisikan.

Gambar 1. Skema Alat Spektrofotometri Serapan Atom

Dalam Spektrofotometri Absorpsi Atom, atom-atom dipanaskan dalam

api untuk membebaskan mereka dari pelarutnya dan mengubah

pembentukan garam menjadi atom netralnya, namun tidak cukup untuk

memompa elektron ke tingkat elektron yang tereksitasi. Atom bebas yang

berada pada tingkat elektron ground state, siap menyerap cahaya pada

energi yang sesuai untuk memompa elektron ke tingkat elektronik

tereksitasi. Perlu diketahui bahwa atom tidak mempunyai mode

vibrasional (hanya terdapat pada molekul), menyerap dan mengemisikan

pada pita cahaya yang sempit. Konsentrasi atom yang semakin tihnggi

dalam sampel, semakin sedikit sisa cahaya dari sumber sinar yang sampai

ke detektor. Hal tersebut sebanding dengan besar cahaya yang diserap

dalam pengukuran konsentrasi atom tertentu pada sampel. Instrumen

Spektrofotometri Serapan Atom membutuhkan sumber sinar yang cocok

dengan pita cahaya yang sempit dan spesifik pada penyerapan atom

tertentu. Sumber sinar yang digunakan adalah lampu katoda berongga

(HCL). Selain itu terdapat juga sistem modulasi dengan menggunakan

chopper, supaya emisi atom yang terjadi pada Spektrofotometri Serapan

Atom dapat ditahan, dan detektor hanya mengukur sumber sinar yang

diteruskan. Spektrofotometri Serapan Atom digunakan dalam menganalisis

kuantitatif berbagai unsur logam.

Dalam Spektrofotometri Emisi Atom, tujuan dari pemanasan sampel

tidak hanya membebaskan atom-atom dari pelarut dan pembentukan

garam, tetapi menyediakan energi yang cukup dalam memompa elektron

ke tingkat elektron yang tereksitasi. Ketika elektron turun kembali ke

keadaan energi dasar, elektron akan mengemisikan panjang gelombang

yang spesifik. Selain penggunaan Spektrofotometri Emisi Atom untuk

analisis kuantitatif, dasar analisis kualitatif juga dapat digunakan di

Spektrofotometri Emisi Atom karena emisi panjang gelombang yang

bersifat spesifik untuk suatu atom. Banyaknya cahaya yang terdeteksi pada

panjang gelombang yang sama menunjukkan konsentrasi dari unsur

tersebut, semakin banyak cahaya yang terdeteksi semakin banyak unsur

tersebut dalam sampel. Spektrofotometer Emisi Atom tidak memerlukan

sumber sinar. Plasma dapat muncul pada temperatur yang sangat tinggi

(hampir sama dengan temperatur permukaan matahari), dan dipakai dalam

Spektrofotometri Emisi Atom. Spektrofotometer Emisi Atom tidak

memakai sistem modulasi (chopper), karena pengukuran yang dilakukan

adalah pengukuran panjang gelombang yang diemisikan oleh atom.

Spektrofotometer Emisi Atom spesifik digunakan untuk menganalisis

atom dalam alkali dan alkali tanah.

VI. Kesimpulan

Berdasarkan hasil percobaan diperoleh konsentrasi Natrium dalam sampel

adalah 3,170 ppm dan konsentrasi kalium dalam sampel adalah 12,47 ppm.

VII. Daftar Pustaka

Harvey, David. 1996. Modern Analytical Chemistry. Prentice Hall. p.

417-421.

Robinson, James W. 2011. Atomic Spectroscopy 2nd edition. Marcell

Decker Inc. p. 1-10.