FLAMEFOTOMETER / FOTOMETER NYALA ( PENGERTIAN , PRINSIP KERJA , PROSES ATOMISASI , BAGIAN BAGIANNYA , PROSES PELARUTAN SAMPEL / DESTRUKSI BASAH DAN KERING )

Kegunaan fotometer nyala dalam industri kimia

1.Menentukan kadar kalium dalam pupuk

                Pupuk alam dan pupuk sintetis pada umumnya mengandung unsur hara kalium yang berfungsi untuk tumbuh tanaman,unsur hara kalium yang terdapat pada kadarnya dapat menggunakan fotometer nyala.

2. Menentukan kadar kalium dan Na dalam air

                Unsur kalium, natrium merupakan mineral-mineral yang terdapat dalam air,air minum kemasan dan minuman ringan lainnya. Mineral-mineral yang terdapat dalam air sesuai dengan batas toleransinya berguna bagi tubuh manusia. Dan kadar mineralnya dapat di tentukan dengan menggunakan peralatan fotometer nyala.

3. Menentukan kadar Na₂O dan K₂O dalam semen

PENGERTIAN

Fotometri nyala adalah suatu metoda analisa yang berdasarkan pada pengukuran besaran emisi sinar monokromatis spesifik pada panjang gelombang tertentu yang di pancarkan oleh suatu logam alkali atau alkali tanah pada sasat berpijar dalam keadaan nyala dimana besaran ini merupakan fungsi dari konsentrasi dari komponen logam tersebut.

Fotometri nyala didasarkan pada kenyataan bahwa sebagian besar unsur akan tereksitasi dalam suatu nyala pada suu tertentu serta memancarkan emisi radiasi untuk panjang gelombang tertentu. Eksitasi terjadi bila elektron terluar keluar dari orbitalnya ke orbital yang lebih tinggi. Dan bila terjadi eksitasi atom, elektron akan kembali ke orbital semula dan akan memancarkan cahaya pada panjang gelombang tertentu.

Oleh karena tingkat-tingkat energi eksitasi tersebut adalah khas atau spesifik untuk suatu unsur logam tertentu,maka sinar yang dipancarkan oleh suatu atom unsur logam tersebut adalah khas pula. Dasar ini digunakan untuk analisia logam secara reaksi nyala.

Prinsip kerja Fotometri nyala

Apabila suatu atom dikenal energi maka elektron terluar akan mengalami eksitasi,keadaan ini tidak stabil dan elektron akan kembali lagi ke tingkat dasar dengan melepaskan energi radiasi dalam bentuk emosi. Semakin besar emisi maka konsentrasi analit juga semakin tinggi. Konsentrasi (C) setara dengan emisi.

Proses Atomisasi

Larutan diubah menjadi aerosol (butir-butir kabut dengan ukuran partikel 15-20µm) Partikel-partikel kabut yang halus kemudian bersama aliran campuran gas bahan bakar,masuk kedalam nyala,sedangkan titik kabut yang besar dialirkan melalui saluran pembuangan. Selanjutnya pada nyala terjadi proses aatomisasi yaitu pembuangan kabut atau uap garam menjadi atom-atom bebas.

Fotometer nyala tersusun dari :

1. Pengatur tekanan dan pengukur aliran

                Digunakan untuk mengatur tekanan dan aliran gas yang dihasilkan

2. Atomizer

                Terdiri dari nebulizer,spray chamber dan burner. Nebulizer berfungsi merubah larutan menjadi aerosol (butir kabut dengan ukuran partikel 15-20 mikrometer)

Spray chamber berfungsi menghomogenkan aerosol,gas pembakar dan gas oksidan sebelum masuk ke burner.

Pembakar/burner adalah tempat terjadinya proses atomsasi. Atomisasi yaitu mengubah kabut atau uap garam menjadi atom bebas.

3. Sistem optik

                Berfungsi untuk mengumpulkan dan membuat cahaya monokromatis serta memfokuskan ke detektor dan digunakan untuk menseleksi warna-warna nyala dari unsur-unsur yang mengalami eksitasi,warna filter yang digunakan harus sama dengan warna nyala yang akan ditentukan.

4. Detektor

                Mengukur intensitas sinar yang diemisikan dan mengubahnya dalam bentuk energi listrik.

5. Rekorder

                Sinyal listrik yang keluar dari detektor diubah menjadi satuan yang terukur.

Gangguan-gangguan dalam fotometer nyala :

1.Gangguan spektrum

                Gangguan yang disebabkan oleh unsur-unsur lain yang terdapat bersama dengan unsur yang akan dianalisa. Gangguan ini dapat dihilangkan dengan mempertinggi pemisahan cahaya atau mengatur band width.

2. Gangguan emisi latar belakang

                Disebabkan adanya zat tertentu yang ada dalam nyala dan dapat dihilangkan dengan menggunakan larutan blanko.

3. Gangguan sifat fisik dari larutan

                Variasi sifat fisik dari larutan dapaat memperkecil intensitas sinar yang akan dianalisa. Seperti viskositas . makin besar viskositas dari suatu larutan yang dianalisa, makin lambat larutan tersebut mencapai nyala. Sehingga intensitas pancaran pada alat akan semakin kecil dan tidak sesuai dengan konsentrasi unsur yang kita analisa.

4. Pengaruh ion lain

                Terjadi jika garam-garam atau ion lain terdapat dalam nyala. Gangguan ini dapat menurunkan intensitas sinar yang diemisikan. Gangguan ini dapat dihilangkan dengan mempertinggi bandwith.

5. Gangguan inonisasi

                Gangguan ini disebabkan karena menggunakan suhu nyala lebih tinggi. Logam alkali dan alkali tanah yang mudah terionisasi, akibat dari adanya ionisasi akan mengurangi jumlah atom netral. Akibatnya intensitas dari spektrum atom akan berkurang dan tidak sesuai dengan konsetrasi yang akan kita amati.

PROSES PELARUTAN ATAU DESTRUKSI SAMPEL

Suatu sampel yang akan dianalisis dengan flamefotometer harus dilakukan dengan cara destruksi terlebih dahulu.

Destruksi yaitu proses pemecahan suatu unsur dari ikatan dengan senyawa yang lain.

Proses destruksi ada 2 yaitu :

Destruksi basah

                Untuk sampel yang berupa cairan dilakukan destruksi basah dengan cara menambahkan asam kuat seperti asam nitrat,asam klorida dan dilakukan pemanasan.

Destruksi kering

                Untuk sampel yang mempunyai kandungan organik tinggi dilakukan destruksi kering. Tujuan destruksi kering adalah menghilangkan seluruh bahan organik dengan memanaskan sampel dalam cawan porselen dalam tungku (furnace) pada suhu 600^oC sampai seluruh bahan organik habis teroksidasi sehingga diperoleh abu berwarna putih. Abu yang sudah putih kemudian dilarutkan dalam HCl atau HNO₃ dan unsur siap dianalisa.