Atomic Absorption Spectroscopy

     AAS adalah teknik spektroskopi yang memanfaatkan besar gelombang elektromagnetik yang diserap oleh zat tertentu untuk bereksitasi pada frekuensi tertentu. Gelombang elektromagnetik yang diserap dihasilkan oleh suatu sumber cahaya. Proses absorpsi atomik adalah proses menumbuknya cahaya dengan lamda tertentu ke atom bebas di ground state yang kemudian atom akan menyerap cahaya lalu terkesitasi. Atomic Absorption Spectroscopy (AAS) akan mengukur jumlah cahaya terabsorp ketika panjang gelombang resonansi melewati awan-awan atom. Semakin banyak atom yang ada, semakin besar cahaya yang terabsorp. Analisa kuantitatif akan jumlah unsur yang terdapat di sampel dilakukan dengan menghitung jumlah cahaya yang diserap. Untuk menentukan jumlah individual unsur secara spesifik, penggunaan sumber cahaya dan pemilihan panjang gelombang yang digunakan harus hati-hati. 

     Awan-awan atom dihasilkan dengan memberikan energi termal yang cukup ke sampel agar senyawa kimia terdisosiasi menjadi atom-atom bebas. Pemberian energi termal dapat dilakukan dengan meng-aspirat larutan sampel ke flame, sejajar dengan berkas cahaya. Dengan menggunakan flame yang sesuai, atom-atom akan tetap berada di ground state sehingga atom-atom dapat mengabsorb cahaya pada panjang gelombang sumber cahaya.
     Sampel untuk metode ini harus dalam fase gas. Ion atau atom dalam sampel akan mengalami desolvasi dan vaporasi pada temperatur tinggi (flame atau graphite furnace). Flame AAS dapat menganalisa sampel larutan, sedangkan graphite furnace AAS dapat menganalisa sampel dalam bentuk larutan, slurry, dan padatan. AAS dapat menentukan lebih dari 67 jenis logam yang berbeda yang terkandung dalam suatu larutan. AAS sangat sensitif dan akurat karena dapat mengukur hingga bagian per milyar dari suatu berat (μg dm-3). Kemudahan dan kecepatan akan presisi dan akurasi AAS, membuatnya menjadi metode paling populer dalam menentukan komposisi logam.

     Kelemahan AAS terletak pada sumber cahaya kontinu yang tidak dapat digunakan karena garis-garis absorpsi lebih sempit dari pita pada spektroskopi biasa. Untuk menyiasatinya digunakan lampu Hollow Cathode.

     Setelah mengetahui prinsip dasar AAS, selanjutnya kita perlu tahu mengenai bagaimana cara mengetahui hasil uji AAS yang tergambar pada kurva. Kurva A-C didapat dengan mengukur sinyal atau nilai absorbansi dari larutan standar (mengandung unsur yang ingin diuji) yang telah diketahui konsentrasinya. Kurva ini selanjutnya digunakan untuk menentukan konsentrasi dari sampel yang belum diketahui atau untuk mengkalibrasi linearitas dari instrumen analisa. Untuk hasil terbaik garis kalibrasi data dapat menggunakan regresi linear.    

     Pertama-tama, plot variasi C (konsentrasi unsur yang ingin diuji pada beberapa larutan standar) dengan nilai absorbansinya. y = mx + b ; dimana absorbansi (A): sumbu y dan konsentrasi  (C): sumbu x. Kemudian, uji larutan sampel ke dalam alat AAS untuk mendapatkan nilai  absorbansinya. Setelah itu, masukan nilai A sebagai y ke dalam persamaan     garis linear yang telah didapat pada langkah sebelumnya. Dari persamaan itu akan didapat nilai x yaitu, nilai konsentrasi unsur yang ingin diuji dalam sampel.

Spektroskopi

     Spektroskopi merupakan cabang ilmu mengenai gelombang elektromagnetik yang diterjemahkan ke dalam komponen-komponen panjang gelombang untuk menghasilkan spektrum. Interpretasi berupa plot beberapa fungsi dari intensitas radian dengan panjang gelombang atau frekuensi. Kegunaannya antara lain untuk membedakan struktur molekular, identifikasi molekul yang tidak diketahui, deteksi molekul yang telah diketahui, dan mengukur konsentrasi. 

 

     Ada dua macam spektroskopi yaitu, spektroskopi molekular dan spektroskopi atomik. Spektroskopi molekular adalah teknik yang digunakan untuk mengidentifikasi senyawa organik dan anorganik dalam spesi molekular berdasarkan radiasi ultraviolet, sinar tampak, dan infrared.  Spektroskopi atomik secara umum adalah teknik untuk mengidentifikasi dan menentukan komposisi unsur berdasarkan spektrum massa atau elektromagnetik dalam spesi atom. Dalam kesempatan ini akan dibahas lebih dalam mengenai jenis-jenis spektroskopi atomik yaitu, Atomic Absorption Spectroscopy (AAS), Atomic Emission Spectroscopy (AES), dan Atomic Fluorescence Spectroscopy (AFS).

     Ketiga jenis tenik spektroskopi memiliki prinsip dasar yang mirip, yaitu proses eksitasi dan decay (turun kembali) ke ground state. Elektron terletak pada tingkat energi tertentu dalam atom. Absorbsi terjadi saat elektron bergerak ke tingkat energi lebih tinggi, dan emisi jika elektron pindah ke tingkat energi lebih rendah. Dalam atomik spektroskopi, energi absorbsi dan emisi ini ada dalam bentuk foton. Setiap unsur memiliki struktur elektronik sendiri dengan konfigurasi orbital semakin kompleks untuk unsur besar. Transisi elektronik ini berhubungan dengan panjang gelombang dari energi radiasi emisi, sehingga karakteritik panjang gelombang yang teremisi berbeda untuk tiap unsur. Energi yang diabsorb pada proses eksitasi, ataupun energi emisi pada proses decay ini dihitung dan kemudian dianalisa.