Spektroskopi Emisi Atom: Prinsip dan Kegunaannya

Prinsip cara kerja spektroskopi emisi atom

Spektroskopi emisi atom atau atomic emission spectroscopy (AES) adalah metode analisis kimia sampel dengan transisi elektronik atom dengan menggunakan sumber plasma api dan argon. Sumber eksitasi mempengaruhi intensitas emisi dalam pengukuran tersebut.

Spektroskopi Emisi Atom: Prinsip dan Kegunaannya

Sumber menyediakan energi yang cukup untuk menguapkan sampel. Ini juga menyebabkan eksitasi elektronik partikel elementer gas. Oleh karena itu, akan didapatkan spektrum pita dan garis. Pengukuran dalam spektroskopi emisi atom dapat dilakukan karena garis spektral memiliki panjang gelombang tertentu. Baru-baru ini, ditemukan spektroskopi emisi atom plasma yang digabungkan secara induktif untuk analisis sampel.

Spektroskopi Emisi Atom: Prinsip dan Kegunaannya

Elektron dalam atom dapat tetap berada pada tingkat energi tertentu. Mereka disebut keadaan dasar atau keadaan energi terendah. Ketika energi ditambahkan, satu atau lebih elektron akan ke tingkat energi yang lebih tinggi dengan penyerapan energi. Elektron tereksitasi ini kembali ke keadaan dasar dengan radiasi energi. Jika energi eksitasi besar maka energi yang dipancarkan juga besar. Ini membentuk beberapa garis untuk pengukuran spektroskopi emisi atom.

Spektrum emisi atom

Umumnya, nyala dalam spektrometer emisi atom mengubah sampel padat atau cair menjadi keadaan uap. Ini juga menguraikan sampel menjadi molekul atau atom yang lebih sederhana. Api dalam spektroskopi emisi atom akhirnya membangkitkan elektron ke tingkat energi yang lebih tinggi.

Elektron ini kembali ke keadaan dasar dengan emisi radiasi. Pada pendispersian, air atau pelarut diuapkan dan garam kering dibiarkan dalam nyala api. Pada pemanasan lebih lanjut pada suhu yang lebih tinggi, garam kering diuapkan dan molekul terdisosiasi menjadi atom netral yang bertanggung jawab atas fenomena emisi.

Uap atom logam netral tereksitasi oleh energi panas api. Unsur tertentu memancarkan spektrum karakteristik dengan panjang gelombang tertentu. Biasanya, spektrum garis diperoleh dari atom atau ion sedangkan molekul memberikan spektrum pita.

Nyala Api

Spektroskopi emisi nyala atau fotometri api melibatkan eksitasi dengan membawa sampel gas ke dalam nyala api atau menyemprotkan sampel ke dalam nyala api atau langsung dimasukkan dengan menggunakan loop kecil kawat platinum.

Radiasi dari api memasuki perangkat pendispersi untuk mengisolasi wilayah spektrum yang diinginkan. Setiap elemen memancarkan cahaya dengan panjang gelombang karakteristik. Ini dapat disebarkan oleh kisi atau prisma dan dideteksi oleh spektrometer.

Spektroskopi emisi nyala atom 

Instrumentasi keseluruhan spektroskopi nyala atom mirip dengan metode spektrometri lainnya seperti spektroskopi serapan atom. Fotometer nyala berisi pengatur tekanan dan pengukur aliran, alat penyemprot, pembakar, sistem optik, detektor fotosensitif, dan perekaman output.

Spektroskopi Emisi Atom: Prinsip dan Kegunaannya

1. Regulator tekanan dan flowmeter digunakan untuk penyesuaian tekanan dan aliran gas yang tepat.
2. Alat penyemprot digunakan untuk memasukkan sampel cair ke dalam nyala api dengan laju yang stabil dan dapat direproduksi.
3. Gliserin dapat digunakan sebagai pelarut. Pembakar harus menghasilkan nyala api yang stabil. Pembakar cocok untuk bekerja pada suhu rendah. Biasanya digunakan kisi-kisi logam dalam di sepanjang mulut kompor untuk mencegah nyala api menyerang balik.
4. Sistem optik pada spektroskopi serapan atom nyala berfungsi sebagai pengumpul dan monokromator cahaya. Ini difokuskan pada detektor fotosensitif. Monokromator dapat mengisolasi karakteristik radiasi elektromagnetik. Celah yang baik dengan bukaan sempit diperlukan.
5. Detektor fotosensitif tidak berguna karena responsnya tidak dapat diperkuat. Digunakan fotometer api filter dalam instrumentasi spektroskopi emisi atom api.
6. Amplifier dapat memperkuat sinyal untuk meningkatkan output.

Spektroskopi emisi atom plasma yang digabungkan secara induktif

Plasma digabungkan secara induktif dalam spektroskopi emisi atom untuk produksi atom atau ion yang tereksitasi. Atom atau ion dari unsur tertentu ini memancarkan radiasi dengan panjang gelombang tertentu. Oleh karena itu, dgunakan spektroskopi emisi atom plasma yang digabungkan secara induktif (ICP-AES) untuk analisis sampel yang lebih baik.  

Plasma yang digabungkan secara induktif (ICP)

Plasma yang digabungkan secara induktif mengandung fraksi elektron dan ion positif yang luar biasa. Dapat menghantarkan listrik dan dipengaruhi oleh medan magnet. Mereka terdiri dari gas yang sangat energik dan terionisasi yang dihasilkan dari gas mulia seperti argon. Mereka berguna tidak hanya untuk disosiasi atom tetapi juga untuk eksitasi dan ionisasi untuk memberikan spektrum emisi atom dan ionik. Plasma berpasangan induktif (ICP) yang didukung argon paling umum digunakan untuk menggunakan spektroskopi emisi atom.

Analisis plasma yang digabungkan secara induktif

Spektroskopi emisi atom plasma yang digabungkan secara induktif dapat digunakan dalam berbagai bidang ilmu pengetahuan untuk analisis sampel.
1. Di bidang pertanian, teknik ICP-AES dapat digunakan untuk analisis produk pertanian dan pangan.
2. Dalam ilmu kebumian, dapat digunakan untuk analisis unsur tanah jarang yang ada dalam batuan. Jejak logam dari paduan, baja, minyak pelumas, dan bensin dapat dianalisis dengan teknik ICP-AES.
3. Demikian pula dalam biologi, aluminium dari darah, tembaga dari jaringan otak, selenium di hati, dan natrium dari ASI dapat dianalisis dengan teknik ICP-AES.
4. Jejak logam seperti Ca, Cu, Fe, Mn, Mg P, K, dan Zn dari bir atau anggur dapat dianalisis dengan spektroskopi emisi atom plasma yang digabungkan secara induktif.
Baca Juga

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.