Nj/No = Pj/Po Exp (-Ej/kT) - Prof. Dr. Anna Permanasari, M.Si.

Prinsip :
Penyerapan sinar (yang sesuai dengan Sinar
UV/VIS) oleh atom-atom logam dalam keadaan
dasar yang terdapat dalam nyala api.
Dalam nyala api : Atom-atom logan dalam keadaan dasar ????
Pers. Boltzman:
Nj/No = Pj/Po Exp (-Ej/kT)
No - banyak atom dalam keadaan standar (gound state)
Nj = banyak atom yang tereksitasi
Pj = jumlah kuantum pada keadaan tereksitasi
Po = jumlah kuantum pada keadaan dasar
k = tetapan boltzman
T = temperatur (oK)
CONTOH SOAL
Hitunglah fraksi atom-atom Na yang tereksitasi ke 3p
dalam nyala api 2500 K.
11Na : 1S 2 2S 2 2p 6 3S 1
------ orbital terluar 3S, eksitasi ke 3p
yang dipancarkan dari 3S ----> 3P rata-rata = 5892 A
= 1/ = 1/ 5892 A . 10 8 cm/A = 1,698 x 10 4 cm -1
Ej = h c. 1/ = 1,986 x 10 -16 erg/cm -1 x 1,698 x 10 4 cm -1
= 3,372 x 10 -12 erg
Pj = 6 (3P x , 3P y , 3P z ) Po = 2 (3 S) ------> Pj/Po = 6/2 = 3
Nj/No = 3 Exp (-3,372 x 10 -12 /1,380 x 10 -16 x 2500) = 1,7 x 10 -4

ARTINYA ????
FRAKSI ATOM TEREKSITASI HANYA 1/20000 DARI JUMLAH ATOM
HAMPIR TIDAK ADA YANG TEREKSITASI DALAM NYALA API !!
Spektra pada ssa : Sempit dan tajam
( lebar 10 -4 - 5 x 10 -2 A)
Ada pelebaran yang disebabkan karena :
1. Efek pelebaran DOPPLER:
•jauh dari nyala, sinar yang masuk
diperbesar oleh efek dopler
•dekat nyala, sinar yang masuk diperkecil
oleh efek doppler
Jauh dari nyala
Dekat ke nyala
2. Efek pelebaran tekanan : karena terjadi
tabrakan atom-atom dalam nyala, ada
perubahan energi pada tingkat dasar
puncak melebar

Skema alat SSA
Sum
ber
si
nar
chopper
Mono
chrom
Det
ekt
or
A
m
plif
ier
Re
ko
rd
er
Bahan bakar
oksidan
cuplikan
Hollow cathode lamp
katoda
window
anoda
Pelindung gelas

NYALA API : GAS OKSIDAN DAN BAHAN BAKAR
•oksidan : udara, udara + O 2 , N 2 O
•Bahan bakar : asetilen, propan, butana,
hidrogen
Kombinasi :
udara - propana: 1800 o C, Na, K, Cu,
Pb, Zn (mudah diatomkan)
Udara-asetilin : 2300 o C, untuk
kebanyakan logam
N 2 O -asetilen : 3000 o C, Al, Si, V, Ti, Lantanida
REAKSI DALAM NYALA:
M + X - (aq) ---> M + X - (p) ------> M o (g) + X o (g)
M + X - (g)
M o (g) + x o (g)
Contoh: Pb(NO 3 ) 2 x H 2 O ----> Pb(NO 3 ) 2 + x H2O
Pb o (g) + O o (g)

GANGGUAN PADA SSA:
1. GANGGUAN MATRIKS CUPLIKAN:
- Hidrolisis (pengendapan) mempengaruhi
- viskositas jumlah cuplikan yang
- tegangan permukaan sampai ke nyala api
- tek. Uap pelarut
Pencegahan: larutan dalam asam nitrat
2. GANGGUAN KIMIA:
- Disosiasi tidak sempurna dalam nyala, karena mem-
- ionisasi atom-atom bentuk senyawa REFRAKTORI
Ca(NO 3 ) 2 H 2 O -----> Ca(NO 3 ) 2 -----> CaO -----> Ca (g)
kalau ada silikat ---> CaO + MOSiO 2 ---> CaO(SiO 2 ) x
sangat refraktori
Pencegahan : - gunakan kombinasi oksidan bahan bakar lain
yang menghasilkan suhu nyala lebih tinggi
- + kan buffer untuk mengikat pengganggu
3. GANGGUAN SERAPAN SENYAWA NONATOMIK
(senyawa yang tidak terdisosiasi) ----> lebar puncak
Pencegahan: pemisahan (mis. Ekstraksi pelarut)
dipersempit
komposisi larutan standar = larutan cuplikan

Analisis renik ------> prekonsentrasi
(pemekatan)
agar [logam} >
cara: - ekstraksi pelarut (*)
- penukaran ion
- pengendapan
Analisi kuantitatif:
1. Membandingkan cuplikan dengan standar
Cx = Cs. As. /Ax
2. Kurva kalibrasi
A
*
*
*
*
Konsentrasi, ppm

Bila kandungan logam dalam contoh kecil:
Gunakan cara adisi standar
A
[cuplikan
[standar]
‣ buatlah seri larutan standar dengan range
konsentrasi pada daerah kerja
‣ sebelum diencerkan, tambahkan sejumlah
larutan cuplikan yang sama .
‣ Ukur serapan semua larutan.
‣ Buatlah kurva kalibrasi A VS C
‣ Hasil ekstrapolasi : dapat ditentukan
konsentrasi logam dalam cuplikan.

Prinsip Analisis logam dalam
contoh mineral:
Proses Peleburan:
Mengubah matriks menjadi bahan yang mudah
dilarutkan
Cara basah – asam-asam kuat oksidator
Cara kering – pemijaran pada suhu tertentu
Proses pelarutan :
Gunakan pelarut asam kuat encer (nitrat)
Proses Pretreatment:
* ekstraksi
* Masking agent
Menghilangkan
ion pengganggu
Pengkondisian : Menyesuaikan konsentrasi ion
logam dengan konsentrasi kerja.
Pembuatan larutan standar
Pengukuran serapan standar dan contoh.