Download docx - Instrumen Icp Aes

Transcript
Page 1: Instrumen Icp Aes

MAKALAH KIMIA INSTRUMEN

OPERASIONAL INDUCTIVELY COUPLED PLASMA –ATOMIC EMISSION SPECTROPHOTOMETRY (ICP-AES)

NAMA : ARNIATI LABANNI’ (H31110006) RINA DWINATA (H31110 RISKAL HERMAWAN (H31110

KELOMPOK : 10 (SEPULUH)HARI, TANGGAL PRESENTASI : RABU, 10 APRIL 2013

JURUSAN KIMIAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HASANUDDINMAKASSAR

2013

Page 2: Instrumen Icp Aes

A. PENDAHULUAN

Kimia analitik instrument adalah cabang ilmu yang berhubungan dengan

identifikasi atau penentuan komposisi dengan bantuan instrument (alat) khas.

Keuntungan analisis berlangsung cepat dengan sedikit pereaksi baik jenis maupun

jumlahnya, dan kelemahannya bergabtung pada ketelitian alat. Spektroskopi

merupakan salah satu cabang ilmu fisika yang mempelajari tentang spektrum yang

dihasilkan oleh sebuah materi. Ilmu ini telah berkembang sejak abad ke-17.

Spektroskopi adalah ilmu yang mempelajari materi dan atributnya berdasarkan

cahaya, suara atau partikel yang dipancarkan, diserap atau dipantulkan oleh materi

tersebut.

Berdasarkan materi yang dianalasis, spektroskopi dibedakan menjadi dua

yaitu spektroskopi atom untuk analisis atom dan spektroskopi molekul untuk analisis.

Sedangkan berdasarkan prinsip kerjanya, spektroskopi dapat dibedakan menjadi 4

jenis yaitu spektroskopi absorbsi, spektroskopi scattering, spektroskopi fluoresensi,

dan spektroskopi emisi. Spektroskopi yang akan dibahas pada makalah ini adalah

spektroskopi emisi, yaitu spektroskopi yang didasarkan pada energi yang dipancarkan

oleh atom untuk berubah dari keadaan terksitasi ke keadaan dasar.

Salah satu jenis spektroskopi emisi adalah ICP (Inductively Coupled Plasma)

yaitu instrumen yang digunakan untuk menganalisis kadar unsur-unsur logam dari

suatu sampel dengan memanfaatkan plasma untuk atomisasi. Plasma itu sendiri

adalah suatu elektrik netral, gas terionisasi tinggi yang terdiri dari ion, elektron, dan

atom. ICP ada tiga jenis yaitu ICP-AES, ICP-AOS, dan ICP-MS. Adapun yang akan

dibahas dalam makalah ini yaitu ICP-AES, yaitu instrumen ICP yang digunakan

Page 3: Instrumen Icp Aes

untuk menentukan kadar unsur logam dalam suatu sampel dengan memanfaatkan

prinsip eksitasi elektron dalam atom, yaitu pemancaran gelombang dari keadaan

eksitasi ke keadaan dasar. Tujuan utama dari ICP adalah untuk mendapatkan unsur-

unsur yang memancarkan karakteristik cahaya tertentu yang kemudian dapat diukur.

B. PRINSIP KERJA DAN OPERASIONAL ICP-AES

ICP-AES digunakan untuk analisis kualitatif dan kuantitatif unsure lgam

dalam suatu sampel. Sampel diberikan suhu yang sangat tinggi dari plasma argon

(hingga 10.000 K) yang memecah sampel menjadi atom-atom, kemudian diionisasi

dan dieksitasikan. Ketika elektron yang sudah tereksitasi di dalam ion ini kembali ke

tingkat energi yang lebih rendah, maka akan memancarkan cahaya. Panjang

gelombang yang dipancarkan oleh elemen tertentu berfungsi sebagai “sidikjari” untuk

Page 4: Instrumen Icp Aes

elemen itu. Dengan data panjang gelombang dan jumlah cahaya yang dihasilkan

kemudian bisa ditentukan elemen apa dan konsentrasinya.

Berikut adalah gambar skema sederhana dari ICP-AES.

Secara sederhana, pada ICP-AES sampel dilewatkan pada plasma sehingga partikel-

partikel elektron pada atom akan mengalami eksitasi, dan pada saat kembali ke

keadaan awal, akan memancarkan cahaya dengan panjang gelombang tertentu yang

diproses oleh monokromator dan merubahnya menjadi satu garis spectrum sehingga

melalui detektor bisa diketahui kandungan unsure logam dan kadarnya di dalam

sampel. Untuk lebih jelasnya, diuraikan dalam gambar berikut.

Page 5: Instrumen Icp Aes

Sampel yang berbentuk larutan di dalam tempat sampel dipompakan ke dalam

nebulizer oleh pompa peristaltic. Pada nebulizer, digunakan aliran argon untuk

merubah larutan menjadi butir-butir cairan atau aerosol. Setelah nebulizer, sampel

akan masuk ke spray chamber. Spray chamber berfungsi untuk mentransportasikan

aerosol ke plasma. Pada spray ini, aerosol mengalami desolvasi atau volatisasi yaitu

proses penghilangan pelarut sehingga didapatkan aerosol kering yang bentuknya telah

seragam. Kemudian masuk ke daerah plasma untuk atomisasi.

Pada proses atomisasi, digunakan aliran argon sebagai sumber plasma. Selain

itu terdapat kumparan magnet yang terus berputar untuk menjaga nyala plasma. Di

dekat plasma, terdapat RF Generator, yaitu alat yang menyediakan tegangan (700-

1500 watt) untuk menyalakan plasma dengan argon sebagai sumber gasnya.

Tegangan ini ditransferkan ke plasma melalui load coil, yang mengelilingi puncak

dari obor. Dengan plasma, aerosol tadi diuraikan menjadi latom-atom logam, dimana

elektron di dalam atom tersebut mengalami eksitasi ke tingkat energi yang lebih

tinggi. Saat elektron mengalami perubahan dari keadaan tereksitasi ke keadaan dasar,

maka akan terpancar cahaya dengan panjang gelombang tertentu. Panjang gelombang

ini merupakan “sidik jari” atau khas bagi setiap unsure logam. Cahaya ini ditangkap

oleh monokromator dan akan diubah menjadi satu garis cahaya. Kemudian oleh

detektor akan diproses dan ditampilkan hasilnya pada display.

C. PERBANDINGAN ANTARA ICP-AES DENGAN AAS.

ICP merupakan salah satu contoh instrument untuk menganalisis atom, yaitu

untuk menentukan kadar unsure logam di dalam sampel. Fungsi ini hampir sama

Page 6: Instrumen Icp Aes

dengan fungsi instrumen AAS. Keduanya juga mengalami atomisasi dan eksitasi

elektron. Berikut diberikan beberapa kesamaan AAS dengan ICP-AES. Oerbedaan

AAS dengan ICP_AES antara lain adalah:

1. Sama-sama merupakan instrument untuk analisis atom

2. Sama-sama berfungsi untuk menentukan kadar unsure logam dalam sampel

3. Sama-sama mengalami atomisasi dan eksitasi elektron

4. Sama-sama menggunakan nebulzer untuk merubah cairan menjadi aerosol

5. Sama-sama menggunakan data penjang gelombang dari cahaya yang

dihasilkan oleh atom

Adapun perbedaan AAS dengan ICP-AES adalah:

1. Pada AAS, proses atomisasi dibantu oleh nyala apa dengan pembakar dari

campuran bahan bakar dengan oksidan. Sedangkan pada ICP-AES, digunakan

plasma untuk atomisasi

2. Pada AAS, yang diukur adalah panjang gelombang cahaya yang dipancarkan

oleh atom karena energi dari keadaan dasar ke keadaan tereksitasi. Sedangkan

ICP –AES seblaiknya, yaitu yang diukur adalah panjang gelombang cahaya

yang dipancarkan oleh atom karena energi dari keadaan terkesitasi kembali ke

keadan dasar.

3. AAS bekerja dengan prinsip absorbansi yaitu penyerapan cahaya oleh sampel.

Sedangkan ICP-AES menggunakan prinsip emisi yaitu dihasilkannya energi

dari pemancaran cahaya karena elektron yang berpindah dari keadaan

tereksitasi ke keadaan dasar.

Page 7: Instrumen Icp Aes

D. KESIMPULAN

Inductively Coupled Plasma (ICP) merupakan instrumen yang digunakan

untuk menganalisis kadar unsur-unsur logam dari suatu sampel dengan

menggunakan metode spektorfotometer emisi yang memanfaatkan plasma

untuk atomisasi

ICP terdiri dari tempat sampel, pompa peristaltik, nebulizer, chamber, torch,

plasma, medan magnet, RF generator, difraksi kisi, dan fotomultiplayer.

ICP bekerja dengan cara memecah sampel menjadi atom-atom yang

terionisasi dan tereksitasi oleh plasma yang akan memancarkan cahaya

dengan panjang gelombang sehingga bisa ditentukan elemen-elemennya.


Recommended