Pengertian
Spektrofotometri Serapan Atom (AAS) adalah teknik analitis yang digunakan untuk mengukur konsentrasi unsur logam dalam suatu sampel dengan cara memanfaatkan penyerapan cahaya oleh atomatom bebas pada keadaan gas. Setiap unsur memiliki panjang gelombang cahaya khas yang dapat diserap ketika elektronnya berpindah ke tingkat energi yang lebih tinggi. Besarnya penyerapan berbanding lurus dengan konsentrasi unsur tersebut dalam larutan.
Prinsip Kerja
Prinsip dasar AAS meliputi tiga tahap utama:
- Atomisasi: Sampel (biasanya dalam bentuk larutan) diubah menjadi atomatom bebas dalam nyala api, kipas grafit, atau oven grafit.
- Penyinaran: Sinar cahaya monokromatik dengan panjang gelombang spesifik unsur yang akan diukur diarahkan ke zona atomisasi.
- Serapan: Atomatom logam menyerap sebagian cahaya. Intensitas cahaya yang keluar diukur oleh detektor, dan penurunan intensitas (absorbansi) dihitung.
Hubungan antara absorbansi (A) dan konsentrasi (c) dijelaskan oleh hukum LambertBeer:
di mana adalah koefisien absorpsi molar, l adalah panjang lintasan cahaya, dan c adalah konsentrasi zat.
Komponen Alat
| Bagian | Fungsi |
|---|---|
| Sumber cahaya (hidung) | Menghasilkan cahaya pada panjang gelombang spesifik (biasanya lampu katoda berongga yang diisi gas). |
| Monokromator | Memilih panjang gelombang yang tepat dan menghilangkan cahaya samping. |
| Zona atomisasi | Menyiapkan atomatom bebas; dapat berupa nyala api, furnace grafit, atau nyala berbasiskan plasma. |
| Detektor | Mengukur intensitas cahaya yang tidak diserap (biasanya fotodioda atau fotomultiplier). |
| Unit kontrol & software | Mengatur parameter, mengakuisisi data, dan menghasilkan kurva kalibrasi. |
Prosedur Analisis
Berikut langkahlangkah umum dalam analisis AAS:
- Persiapan standar baku dengan konsentrasi diketahui.
- Pembuatan kurva kalibrasi dengan mengukur absorbansi masingmasing standar.
- Persiapan sampel (pencairan, pengenceran, atau pelarutan asam).
- Penginjeksian sampel ke zona atomisasi.
- Pencatatan absorbansi sampel dan perhitungan konsentrasi menggunakan persamaan regresi dari kurva kalibrasi.
- Validasi hasil dengan kontrol kualitas (blank, spike recovery, dan replicate).
Aplikasi
Spektrofotometri Serapan Atom banyak digunakan dalam bidang:
- Kimia Analitik: Penentuan logam berat (Pb, Cd, Hg) dalam air, tanah, dan makanan.
- Farmasi: Kontrol kualitas bahan baku dan produk akhir.
- Kedokteran: Pengukuran kadar logam dalam serum atau urin untuk diagnosis keracunan.
- Industri: Monitoring proses metalurgi, pelapisan, dan pengolahan limbah.
Keunggulan & Keterbatasan
Keunggulan
- Kepekaan tinggi (ppbppm) untuk banyak logam.
- Selektivitas kuat karena penggunaan panjang gelombang spesifik.
- Analisis cepat dan otomatis pada instrumen modern.
- Biaya operasional relatif rendah bila dibandingkan dengan teknik spektrometri massa.
Keterbatasan
- Hanya dapat mengukur satu unsur pada satu waktu (kecuali dengan multielement lamp).
- Pengaruh matriks sampel dapat menurunkan akurasi; diperlukan penambahan agen chelating atau standar internal.
- Beberapa unsur (misalnya, N, O, atau halogen) tidak dapat dianalisis karena tidak menghasilkan atom bebas yang menyerap pada rentang UVVis.
