hasil kali kelarutan

Hasil kali kelarutan adalah hasil kali kosentrasi ion-ion suatu elektrolit (Ksp) dalam larutan yang tepat jenuh. Hasil kali kelarutan jenuh suatu garam, yang mengandung garam tersebut yang tak terlarut dengan berlebihan merupakan suatu system kesetimbangan terhadap hukum kegiatan massa dapat diberlakukan. Misalnya timbal clorida (PbCl₂) jenuh dapat ditulis sebagai berikut :

PbCl2     -->  Pb²⁺ + 2Cl^-

Dalam hal ini kesetimbangan adalah kompromi dinamika dimana kecepatan keluarnya partikel dari fase pekat sama dengan kecepatan baliknya. Ini merupakan kesetimbangan heterogen, karena PbCl² ada dalam fase padat, sedang ion-ion Pb^2- + 2Cl^- ada dalam fase terlarut.

Tetapan Kesetimbangan dapat ditulis :

K =      [Pb²⁺] [Cl^-]                   

                [PbCl]

Kosentrasi timbal klorida dalam fase padat tak berubah dan dapat dimasukkan kedalam tetapan baru

Ksp = (Pb^-2) (Cl^-)²

Jadi dapat dinyatakan bahwa dalam larutan jenuh suatu elektrolit yang sangat sedikit larut, hasil kali konsentrasinya untuk setiap ion-ionnya tertentu adalah konstan dengan kosentrasi ion dipangkatkan dengan bilangan sama dengan jumlah ion bersangkutan yang dihasilkan oleh disosiasi dari suatu molekul elktrolit.

Nilai Ksp berguna untuk menentukan keadaan senyawa ion dalam larutan, apakah belum jenuh atau lewat jenuh, yaitu dengan membandingkan hasil kali ion dengan hasil kali kelarutan. 

diagram terner

Sistem tiga komponen atau phase menghasilkan V= s-p. bila terdapat suatu phase maka V=4, oleh karenanya penggambaran secara geometric yang lengkap memerlukan ruang berdimensi empat. Bila tekanan tetap, ruang tiga dimensi dapat digunakan. Bila baik suhu maupun tekanan maka V= s-p dan system dapat digambarkan dalam ruang dua dimensi :p=1, V=2 (bervarian) p=2, V=1 (univarian), p=3, V=0 (invariant).

Suatu sistem tiga komponen mempunyai perubahan komposisi yang bebas, sebut saja X₂ dan X₃, jadi komposisi suatu system tiga komponen dapat di alurkan dalam koordinat carles dengan X₂ pada salah satu sumbunya dan X₃ pada sumbu yang lain yang di batasi oleh garis X₂+X₃=1. Karena X itu tidak simetris terdapat 3 komponen, biasanya di alurkan pada suatu segi tiga sama sisi dengan tiap-tiap sudutunya menggambarkan suatu komponen murni. Bagi suatu segi tiga sama sisi jumlah jarak dari seberang titik didalam segi tiga ketiga sisinya sama dengan tinggi segi tiga tersebut. Jarak antara tiap sudut ketengah-tengah sisi yang berhadapan di bagi 100 bagian sesuai dengan komposisi dalam persen  untuk memperoleh suatu titik tertentu dengan mengukur jarak terdekat ketiga sisi segi tiga.

Zat cair yang hanya sebagian larut dalam zat air lainya dapat dinaikan kelarutanya dengan menambahkan zat cair yang berlainan dengan kedua zat cair yang lebih dahulu di campurkan. Bila zat cair yang ketiga ini hanya larut dalam salah satu zat cair yang terdahulu maka biasanya kelarutan dari kedua zat cair yang terdahulu itu akan menjadi  lebih kecil. Tetapi bila zat cair yang ketiga itu larut kedua zat cair yang terdahului akan menjadi lebih besar. Gejela ini dapat terlihat pada system kloroform-asetat glacial-air. Bila asam asetat di tambahkan kedalam suatu campuran heterogen dari kloroform dan air pada suhu tertentu kelarutan kloroform dalam air itu akan bertambah sehingga pada suatu ketika akan menjadi homogen. Jumlah asam asetat yang harus di tambahkan untuk mencapai titik homogen tergantung dari komposisi campuran klorofirm dan air.

Gajala serupa akan terjadi bila air di tambahkan kedalam campuran kloroform dan asam asetat yang homogeny, karena saling melarut.pda penambahan jumlah air tertentu campuran yang tadinya homogen akan menjadi heterogen tergantung dari komposisi kloroform-asam asetat.

Diagram tiga sudut

diagram tiga sudut atau diagram segitiga berbentuk segitiga sama sisi dimana sudut-sudurnya di tempati oleh komponen zat. Sisi-sisinya itu terbagi dalam ukuran yang menyatakan 100% zat yang berada pada tiap sudutnya. Untuk menentukan letak titik dalam diagram segitiga yang menggambarkan jumlah kadar dari masing-masing komponen, di lakukan sebagai berikut;

pada salah satu sisinya di tentukan dua titik yang menggambarkan jumlah kadar zat dari masing-masing zat yang menduduki sudut pada kedua ujung sisi itu. Dari dua titik ini di tarik garis yang sejajar dengan sisi yang di hadapinya. Titik dimana kedua garis itu menyalin, menggambarkan jumlah kadar masing-masing.

kromatografi gas (GC)

Kromatografi adalah suatu cara pemisahan lain yang penting di dalam analisis kimia. Didalam kromatografi diperlukan adanya dua fase yang tidak saling menyampur, yaitu fasa diam dan fasa gerak. Fasa diamnya disini dapat berupa suatu zat padat yang ditempatkan di dalam kolom. Fase geraknya dapat berupa gas (gas pembawa) atau cairan.

            Campuran yang akan dipisahkan komponen-komponennya, dimasukkan ke dalam kolom yang mengandung fasa diam. Dengan bantuan fase gerak, komponen-komponen campuran itu kemudian dibawa bergerak melalui fase diam di dalam kolom. Perbedaan antaraksi atau afinitas antara komponen-komponen campuran itu dengan kedua fase, menyebabkan komponen-komponen itu bergerak dengan kecepatan berbeda melalui kolom. Akibat adanya perbedaan kecepatan (differential migration), komponen-komponen itu terpisah satu sama lain. Syarat suatu sampel untuk dianalisis di GC yaitu sampel harus dalam fase uap/ gas. Sampel yang berupa cairan diinjeksikan ke injektor. Di dalam injektor ada program suhu/ temperatur. Temperatur diset 10⁰C dibandingkan titik didih cairan.

            Kromatografi Gas adalah metode kromatografi pertama yang dikembangkan pada jaman instrument dan elektronika yang telah merevolusikan keilmuan selama lebih dari 30 tahun. Kromatografi gas adalah salah satu metode pemisahan kromatografi yang digunakan untuk memisahkan semua zat yang berbentuk uap/gas atau dapat diuapkan, tanpa mengalami penguraian dan menggunakan gas sebagai fase geraknya. Prinsip kerja dari metode kromatografi gas adalah dengan menyuntikkan contoh ke dalam ujung kolom kromatografi gas, lalu contoh tersebut diuapkan dan dielusi oleh gas inert yang digunakan sebagai fase geraknya. Ada beberapa kelebihan kromatografi gas, diantaranya kita dapat menggunakan kolom lebih panjang untuk menghasilkan efisiensi pemisahan yang tinggi. Gas dan uap mempunyai viskositas yang rendah, demikian juga kesetimbangan partisi antara gas dan cairan berlangsung cepat, sehingga analisis relative cepat dan sensitifitasnya tinggi. Fase gas dibandingkan sebagian besar fase cair tidak bersifat reaktif terhadap fase diam dan zat-zat terlarut. Kelemahannya adalah tehnik ini terbatas untuk zat yang mudah menguap. Kromatografi gas lebih serius daripada pembatasan kelarutan pada kromatografi cair, secara keseluruhan memang demikian. Akan tetapi, jika kita ingat bahwa suhu sampai 400¬0C dapat dipakai pada kromatografi gas dan bahwa kromatografi dilakukan secara cepat untuk meminimumkan penguraian, pembatasan itu menjadi tidak begitu perlu. Disamping itu, pada KG, senyawa yang tak atsiri sering dapat dibah menjadi turunan yang lebih atsiri dan lebih stabil sebelum kromatografi.

            Bagian-Bagian Kromatografi Gas adalah

1. Tangki gas pembawa : Gas bertindak sebagai fasa gerak disebut juga gas pembawa (carierr gas). Gas-gas pembawa yang biasa digunakan seperti helium, hidrogen (pembakaran) dan nitrogen (udara tekan). Helium digunakan bila detektornya TCD.

2. Alat pengatur tekanan (regulator), regulator digunakan unutk mengatur tekanan gas-gas yang digunakan. Selain itu, ada pengatur laju aliran gas (soap bubble flow rate meter). Bila karet ditekan akan muncul gelembung sabun, kemudian akan didorong oleh gas pembawa, sehingga gas pembawa dapat diukur kecepatan alirannya.

3. Injection port (tempat memasukkan cuplikan) adalah cabang unutk memasukkan cuplikan dengan cara penyuntikkan. Pada saat memasukkan cuplikan waktunya harus sesingkat mungkin. Suhu injection port harus lebih tinggi dari titik didih cuplikan (20⁰c), kalau  suhunya rendah dan memasukkan cuplikan terlalu lambat maka pita elusinya lebar dan HETP besar. Biasanya volume cuplikan berkisar 1- 20µl

4. Kolom adalah tempat terjadinya proses pemisahan komponen-komponen cuplikan. Kolom ini ditempatkan di dalam oven bersuhu tinggi, sehingga komponen-komponen cuplikan tetap berupa uap. Jenis-jenis kolom sebagai berikut :

·        Kolom Kapiler, permukaan dalamnya dilapisi dengan zat cair fase diam. Sifat- sifat zat cair (fase diam) yang diinginkan :

·                Sukar menguap ( titik didih 200⁰c)

·                Mempunyai kestabilan panas

·                Inert secara kimia

·        Mempunyai sifat sebagai pelarut

·        Kolom isian, biasanya mengandung zat padat pendukung (solid support). Sifat-sifatnya zat padat pebdukung yang diinginkan.

5. Oven untuk memanaskan kolom pada suatu termostat. Suhu optimum yang digunakan tergantung pada :

·      Titik didih cuplikan

·      Tingakt pemisahan yang diinginkan, suhu kolom yang terlalu tinggi kurang baik karena jarak antara kurva elusi komponen yang satu dengan yang lainnya terlalu dekat sebaliknya bila suhu terlalu rendah jaraknya terlalu jauh.

6. Detektor adalah bagian unutk mendeteksi komponen-komponen yang keluar dari kolom. Detektor ini akan mengirimkan isyarat listrik ke alat pencatat (rekorder).

Detektor pada alat kromatografi gas ada beberapa macam, di antaranya adalah :

·        FID ( Flame Ionisasion Detector )

Secara ringkas prinsip kerja FID adalah mula-mula dialirkan udara dan hidrogen maka akan timbul pembakaran yang menimbulakan energi. Energi akan mengionisasi komponen-komponen yang nantinya akan keluar dari kolom. Molekul-molekul kolom tersebut berubah menjadi ion. Ion-ion positif  akan tertarik ke elektroda negatif sehingga arus bertambah. Arus mengalir melalui tahanan dan menimbulkan selisih tegangan. Penurunan tegangan yang terjadi disalurkan melalui amplifier dan masuk ke dalam suatu rekorder (integrator). Bila suatu saat kromatografi gas menggunakan FID sebaiknya digunakan N2 sebagai gas pembawa.

·        TCD

Detektor ini bekerja berdasarkan pada prinsip bahwa benda panas akan kehilangan laju yang bergantung pada susunan gas di sekitarnya. TCD biasanya terdiri atas suatu blok logam. Di dalam blok logam tersebut ditempatkan kawat hantar tipis yang berfungsi sebagai tahanan listrik dan merupakan dua tangan dari rangakaian jembetan weatstone (R1 dan R2). Bila ada komponen dari keluar dari kolom dan melalui kawat tahanan, maka suhu R1 dan R2 akan berubah, begitu pula tahanannya.

Hal ini menyebabkan jembatan wheatstone menjadi tidak seimbang dan menimbulkan isyarat listrik. Isyarat listrik tersebut akan diteruskan ke rekorder. Rekorder akan mencatat isyarat ini dalam bentuk kromatogram. Bila suatu alat kromatografi gas menggunakan TCD sebagai detector, sebaiknya digunakan He sebagai gas pembawa.

7. Rekorder ( alat pencatat yang berfungsi untuk mencatat isyarat-isyarat). Recorder yang banyak digunakan pada saat ini disebut integrator yang mempunyai fasilitas lebih lengkap daripada recorder biasa.

            Analisa Kromatografi terdiri dari 2 bagian, yaitu bagian penganalisa dan bagian pengendali. Bagian penganalisa biasanya diletakkan di lapangan dekat titik pengambilan sampel, sedangakn bagian pengendali sampel terletak jauh di ruang kontrol.

Bagian analiser terdiri dari katup-katup : kolom dan detektor. Bagian kontrol terdiri dari pemrogram, perekam dari unit dan pembantu seperti pemilih jalur dan unit memori.

nata de coco

Nata De Coco merupakan jenis komponen minuman yang terdiri dari senyawa selulosa (dietry fiber), yang dihasilkan dari air kelapa melalui proses fermentasi, yang melibatkan jasad renik (mikrobia), yang selanjutnya dikenal sebagai bibit nata.

Pada prinsipnya untuk menghasilkan nata de coco yang bermutu baik, maka perlu disediakan media yang dapat mendukung aktivitas Acetobacter xylinum untuk memproduksi selulosa ekstra-seluler atau yang kemudian di se-but nata de coco.

Berbagai penelitian ilmiah mencoba menggantikan air buah kelapa dengan bahan lain seperti whey tahu, sari buah nenas, sari buah pisang dll. Kegiatan ilmiah ini menghasilkan produk yang akrab disebut nata de soya, nata de pina dll. Kita tidak akan punya cukup waktu untuk membicarakan berbagai produk tersebut apalagi untuk membandingkan satu dengan yang lain.

Apakah air buah kelapa merupakan satu-satunya hasil tanaman kelapa yang dapat dipergunakan untuk pembuatan nata de coco? sehingga sebagian peneliti mencoba menggantikan air buah kelapa dengan bahan baku yang lain dan tidak berasal dari kelapa. Tentunya hal itu bukanlah suatu alasan yang ada dalam pemikiran mereka.

Proses terbentuknya nata adalah sbb: sel-sel Acetobacter Xylinum mengambil glukosa dari larutan gula, kemudian digabungkan dengan asam lemak membentuk prekursor pada membran sel, kemudian keluar bersama-sama enzim yang mempolimerisasikan glukosa menjadi selulosa diluar sel. Prekursor dari polisakarida tersebut adalah GDP-glukosa.

Pembentukan prekursor ini distimulir oleh adanya katalisator seperti Ca^2+, Mg²⁺. Prekursor ini kemudian mengalami polimerisasi dan berikatan dengan aseptor membentuk selulosa.Bibit nata sebenarnya merupakan golongan bakteri dengan nama Acetobacter xylinum. Dalam kehidupan jasad renik, bakteri dapat digolongkan ke dalam tiga kelompok yaitu bakteri yang membahayakan, bakteri yang merugikan dan bekteri yang menguntungkan. Adapun yang termasuk dalam kelompok bakteri yang membahayakan antara lain adalah bakteri yang menghasilkan racun atau menyebabkan infeksi, sedangkan ternasuk dalam kelompok bakteri yang merugikan adalah bakteri pembusuk makanan. Sementara yang termasuk dalam kelompok bakteri yang menguntungkan adalah jenis bakteri yang dapat dimanfaatkan oleh manusia hingga menghasilkan produk yang berguna. Acetobacter xylinum merupakan salah satu contoh bakteri yang menguntungkan bagi manusia seperti halnya bakteri asam laktat pembentuk yoghurt, asinan dan lainnya.

Bakteri Acetobacter xylinum akan dapat membentuk nata jika ditumbuhkan dalam air kelapa yang sudah diperkaya dengan Karbon © dan Nitrogen (N), melalui proses yang terkontrol. Dalam kondisi demikian, bakteri tersebut akan menghasilkan enzim akstraseluler yang dapat menyusun zat gula menjadi ribuan rantai serat atau selulosa. Dari jutaan renik yang tumbuh pada air kelapa tersbeut, akan dihasilkan jutaan lembar benang-benang selulosa yang akhirnya nampak padat berwarna putih hingga transparan, yang disebut sebagai nata.

Nata yang dihasilkan tentunya bisa beragam kualitasnya. Kualitas yang baik akan terpenuhi apabila air kelapa yang digunakan memenuhi standar kualitas bahan nata, dan prosesnya dikendalikan dengan cara yang benar berdasarkan pada factor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan aktivitas Acetobacter xylinum yang digunakan. Apabila rasio antara karbon dan nitrogen diatur secara optimal, dan prosesnya terkontrol dengan baik, maka semua cairan akan berubah menjadi nata tanpa meninggalkan residu sedikitpun. Oleh sebab itu, definisi nata yang terapung di atas caian setelah proses fermentasi selesai, tidak berlaku lagi.

Air kelapa yang digunakan dalam pembuatan nata harus berasal dari kelapa yang masak optimal, tidak terlalu tua atau terlalu muda. Bahan tambahan yang diperlukan oleh bakteri antara lain karbohidrat sederhana, sumber nitrogen, dan asam asetat. Pada ummumnya senyawa karbohidrat sederhana dapat digunakan sebagai suplemen pembuatan anta de coco, diantaranya adalah senyawa-senyawa maltosa, sukrosa, laktosa, fruktosa dan manosa. Dari beberapa senyawa karbohidrat sederhana itu sukrosa merupakan senyawa yang paling ekonomis digunakan dan paling baik bagi pertumbuhan dan perkembangan bibit nata. Adapun dari segi warna yang paling baik digunakan adalah sukrosa putih. Sukrosa coklat akan mempengaruhi kenampakan nata sehingga kurang menarik. Sumber nitrogen yang dapat digunakan untuk mendukung pertumbuhan aktivitas bakteri nata dapat berasal dari nitrogen organic, seperti misalnya protein dan ekstrak yeast, maupun Nitrogen an organic seperti misalnya ammonium fosfat, urea, dan ammonium slfat. Namun, sumber nitrogen anorganik sangat murah dan fungsinya tidak kalah jika dibandingkan dengan sumber nitrogen organic. Bahkan diantara sumber nitrogen anorganik ada yang mempunyai sifat lebih yaitu ammonium sulfat. Kelebihan yang dimaksud adalah murah, mudah larut, dan selektif bagi mikroorganisme lain.

Asam asetat atau asam cuka digunakan untuk menurunkan pH atau meningkatkan keasaman air kelapa. Asam asetat yang baik adalah asam asetat glacial (99,8%). Asam asetat dengan konsentrasi rendah dapat digunakan, namun untuk mencapai tingkat keasaman yang diinginkan yaitu pH 4,5 – 5,5 dibutuhkan dalam jumlah banyak. Selain asan asetat, asam-asam organic dan anorganik lain bias digunakan.

Seperti halnya pembuatan beberapa makanan atau minuman hasil fermentasi, pembuatan nata juga memerlukan bibit. Bibit tape biasa disebut ragi, bibit tempe disebut usar, dan bibit nata de coco disebut starter. Bibit nat de coco merupakan suspensi sel A. xylinum. Untuk dapat membuat bibit nata de coco seseorang perlu mengetahui sifat-sifat dari bakteri ini.

Acetobacter Xylinum merupakan bakteri berbentuk batang pendek, yang mempunyai panjang 2 mikron dan lebar , micron, dengan permukaan dinding yang berlendir. Bakteri ini bias membentuk rantai pendek dengan satuan 6-8 sel. Bersifat ninmotil dan dengan pewarnaan Gram menunjukkan Gram negative.

Bakteri ini tidka membentuk endospora maupun pigmen. Pada kultur sel yang masih muda, individu sel berada sendiri-sendiri dan transparan. Koloni yang sudah tua membentuk lapisan menyerupai gelatin yang kokoh menutupi sel koloninya. Pertumbuhan koloni pada medium cair setelah 48 jam inokulasi akan membentuk lapisan pelikel dan dapat dengan mudah diambil dengan jarum oase.

Bakteri ini dapat membentuk asam dari glukosa, etil alcohol, dan propel alcohol, tidak membentuk indol dan mempunyai kemampuan mengoksidasi asam asetat menjadi CO2 dan H2O. sifat yang paling menonjol dari bakteri itu adalah memiliki kemampuan untuk mempolimerisasi glukosa sehingga menjadi selulosa. Selanjutnya selulosa tersebut membentuk matrik yang dikenal sebagai nata. Factor lain yang dominant mempengaruhi sifat fisiologi dalam pembentukan nata adalah ketersediaan nutrisi, derajat keasaman, temperature, dan ketersediaan oksigen.

Bakteri Acetobacter Xylinum mengalami pertumbuhan sel. Pertumbuhan sel didefinisikan sebagai pertumbuhan secara teratur semua komponen di dalam sel hidup. Bakteri Acetobacter Xylinum mengalami beberapa fase pertumbuhan sel yaitu fase adaptasi, fase pertumbuhan awal, fase pertumbuhan eksponensial, fase pertumbuhan lambat, fase pertumbuhan tetap, fase menuju kematian, dan fase kematian.

Apabila bakteri dipindah ke media baru maka bakteri tidak langsung tumbuh melainkan beradaptasi terlebih dahulu. Pad afase terjadi aktivitas metabolismedan pembesaran sel, meskipun belum mengalami pertumbuhan. Fase pertumbuhan adaptasi dicapai pada 0-24 jam sejak inokulasi. Fase pertumbuhan awal dimulai dengan pembelahan sel dengan kecepatan rendah. Fase ini berlangsung beberapa jam saja. Fase eksponensial dicapai antara 1-5 hari. Pada fase ini bakteri mengeluarkan enzim ektraselulerpolimerase sebanyak-banyaknya untuk menyusun polimer glukosa menjadi selulosa (matrik nata). Fase ini sangat menentukan kecepatan suatu strain Acetobacter Xylinum dalam membentuk nata.

Fase pertumbuhan lambat terjadi karena nutrisi telah berkurang, terdapat metabolic yang bersifat racun yang menghambat pertumbuhan bakteri dan umur sel sudah tua. Pada fsae in pertumbuhan tidak stabil, tetapi jumlah sel yang tumbuh masih lebih banyak disbanding jumlah sel mati.

Fase pertumbuhan tetap terjadi keseimbangan antara sel yang tumbuh dan yang mati. Matrik nata lebih banyak diproduksi pada fase ini. Fase menuju kematian terjadi akibat nutrisi dalam media sudah hamper habis. Setelah nutrisi harbi, maka bakteri akan mengalami fase kematian. Pada fase kematian sel dengan cepat mengalami kematian. Bakteri hasil dari fase ini tidak baik untuk strain nata.

Factor-faktor yang mempengaruhi Acetobacter Xylinum mengalami pertumbuhan adalah nutrisi, sumber karbon, sumber nitrogen, serta tingkat keasaman media temperature, dan udara (oksigen. Senyawa karbon yang dibutuhkan dalam fermentasi nata berasal dari monosakarida dan disakarida. Sumber dari karbon ini yang paling banyak digunakan adalah gula. Sumber nitrogen bias berasal dari bahan organic seperti ZA, urea. Meskipun bakteri Acetobacter Xylinum dapat tumbuh pada pH 3,5 – 7,5, namun akan tumbuh optimal bila pH nya 4,3. sedangkan suhu ideal bagi pertumbuhan bakteri Acetobacter Xylinum pada suhu 28 – 31 0 C. bakteri ini sangat memerlukan oksigen. Sehingga dalam fermentasi tidak perlu ditutup rapat namun hanya ditutup untuk mencegah kotoran masuk kedalam media yang dapat mengakibatkan kontaminasi.

fotometer nyala

Sebuah fotometer nyala adalah alat yang digunakan dalam analisis kimia anorganik untuk menentukan konsentrasi ion logam tertentu, di antaranya natrium, kalium, lithium, dan kalsium.

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 saat berpijar dalam keadaan nyala dimana besaran ini merupakan fungsi dari konsentrasi dari komponen logam tersebut.

Misalkan logam natrium menghasilkan pijaran warna kuning, kalium memancarkan warna ungu seadngkan litium memancarkan sinar merah bila dibakar dalam nyala. Hal inila telah dimanfaatkan untuk maksud identifikasi unsur alkali tersebut.

Besaran intensitas sinar pancaran ini ternyata sebanding dengan tingkat kandungan unsur dalam larutan, sehingga metoda flame fotometer digunakan untuk tujuan kuantitatif dengan mengukur intensitasnya secara relatif. Metoda ini menggunakan foto sel sebagai detektornya dan pada kondisi yang sama digunakan gas propana atau elpiji sebagai pembakarnya untuk membebaskan air sehingga yang tersisa hanyalah kandungan logam.

Fotometri nyala didasarkan pada kenyataan bahwa sebagian besar unsur akan tereksitasi dalam suatu nyala pada suhu tertentu serta memancarkan emisi radiasi untuk panjang gelombang tertentu. Eksitasi terjadi bila lektron dari atom netral keluar dari orbitalnya ke orbital yang klebih tinggi. Dan bila terjadi eksitasi atom,ion molekul akan kembali ke orbital semula dan akan memancarkan cahaya pada panjang gelombang tertentu. Prinsip dari fotometri nyala ini adalah pancaran cahaya elektron yang tereksitasi yng kemudian kembali kekeadaan dasar.

Dipancarkannya warna sinar yang berbeda-beda atau warna yang khas oleh tiap-tiap unsur adalah disebabkan oleh karena energi kalor dari suatu nyala- nyala elektron dikulit paling luar dari unsur-unsur tersebut tereksitasi dari tingkat dasar ke tingkat yang lebih tinggi, yang dibolehkan.Pada waktu elektron-elektron tereksitasi kembali ke tingkat dasar, akan diemisikan foton yang energinya :

 

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 analisa kualitatif unsur-unsur logam secara reaksi nyala.

Flame fotometer dibedakan atas dua yaitu :

•Filter flame fotometer

Hanya terbatas untuk analisa unsur Na,K dan Li

•Spektro flame fotometer

Digunakan untuk analisa unsur K,Ca,Mg,Sr,Ba dll.

Perbedaan alat ini terletak pada monokromatornya,dimana alat pertama menggunakan filter sebagai monokromatornya dan alat kedua yang berfungsi sebagai monokromatornya adalah pengatur panjang gelombang.

Gangguan-gangguan dalam fotometri menurut sumber dan filtratnya:

1. Gangguan Spectral

Yaitu gangguan yang di sebabkan oleh unsur-unsur lain yang terdapat bersama dengan unsur yang akan dianalisa. Gangguan ini disebabkan karena penggunaan filter untuk memilihλ yang akan diukur intensitasnya.

Misalnya : spektrum pita dari Ca(OH)2 akan mengganggu pancaran sinar Na pada panjang gelombang 550 nm. Gangguan tersebut dapat dihilangkan dengan mempertinggi pemisahan cahaya atau mengatur band width.

2. Gangguan dari sifat fisik larutan

Variasi sifat fisik dari larutan dapat memperkecil atau membesar intensitas sinar yang akan dianalisa, sehingga intensitas yang terbaca tidak sesuai dengan konsentrasi yang akan dianalisa, seperti :

·        Viskositas

Makin besar visikositas 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.

·        Tekanan uap dan permukaan larutan

Sifat ini akan mempengaruhi ukuran besar kabut. Kabut dengan ukuran besar akan sedikit mecapai nyala, sehingga intensitas yang terbaca pada alat akan lebih kecil dari nilai yang sebenarnya.

3. Gangguan ionisasi

Gangguan ini disebabkan karena menggunakan suhu nyala yang 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 konsentrasi yang akan kita amati.

Nyala yang dihasilkan dari campuran oksigen dan gas akan mempunyai energi yang dapat mengionisasi logam alkali dan alkali tanah hal ini menggakibatkan terjadinya penurunan jumlah atom yang akan diekstraksi. Adanya atom yang lebih mudah terionisasi akan memberikan sejumlah elektron kedalam nyala sehingga akan mendesak ion menjadi atom.

4. Gangguan dari anion-anion yang ada dalam larutan logam.

Pada umumnya sinar dari emisi unsur-unsur akan lebih rendah apabila jumlah asam yang relatif tinggi gangguan anion ini tidak akan nyata bila kadarnya lebih rendah dari 0,1M diatas kepekatan tersebut asam sulfat, nitrat dan fosfat akan memberikan akibat pada penurunan sinar emisi logam.

Gangguan–gangguan analisa fotometri secara intensitas langsung adalah segala gangguan atau hal dan peristiwa-peristiwa yang dapat mempengaruhi intensitas pancaran unsur yang kita analisa, sehingga nilai intensitas pancaran yang dihasilkan tersebut tidak lagi sesuai dengan unsur yang sebenarnya.

Beberapa masalah yang ditemui dalam analisa kuantitatif secara flame fotometri :

a. Radiasi dari unsur

Jika terdapat garis spektrum yang berdekatan dengan garis spektrum

logam yang ditentukan sehingga memungkinkan terjadinya interferensi.

b. Penambahan kation

Dalam nyala tinggi,beberapa atom logam mungkin terionisasi,misalnya :

Na↔ Na + e

Ion tersebut mempunyai spektrum emisi tersendiri dengan frekuensi- frekuensi yang berbeda dari atomnya sehingga akan mengurangi tenaga radiasi dari emisi atomnya.

c. Interferensi anion

Pada percobaan ini dilakukan penentuan kadar logam natrium dan kalium dengan cara pengukuran intensitas nyala masing-masing logam alkali tersebut. Karena intensitas nyala merupakan fungsi dari konsentrasi atau kadar unsur dalam sampel.

GANGGUAN – GANGGUAN DALAM FOTOMETRI NYALA

Cara intensitas langsung untuk analisa fotometri langsung akan memberikan hasil yang baik hanya apabila tidak ada gangguan – gangguan yang dapat mempengaruhi intensitas pancaran sedemikian rupa sehingga nilai intensitas yang dibaca akan lebih rendah atau lebih tinggi daripada nilai intensitas yang sesuai dengan konsentrasi unsur.

Apabila terdapat gangguan-gangguan tersebut maka analisa tidak dilakukan secara intensitas langsung melainkan dengan salah satu cara dari kedua cara yang lain yaitu, cara penambahan standar atau dengan cara standar dalam.

Gangguan-gangguan dalam fotometri sumber dan sifatnya dapat dibagi dalam beberapa

golongan, antara lain :

a) Gangguan spektral

Ialah gangguan yang disebabkan oleh spektrum unsur-unsur lain yang terdapat bersama unsur yang dicari. Gangguan ini dijumpai terutama kalau dipakai filter untuk memperoleh panjang gelombang yang akan diukur intensitasnya. Dengan monokromator seperti prisma dsb. Gangguan ini akan berkurang

Contoh gangguan spektral ini misalnya : Pita jingga dari CaOh mengganggu pengamatan intensitas garis Na pada 590 mu gangguan ini sukar diatasi walaupun dengan monokromator bukan filter karena Sisitin Ca tumpang suh ( overlap) dengan panjang gelombang Na. Suatu keuntungan adalah bawa kebanyakan garis-garis spektrum yang berguna dalam fotometri nyala terdapat dalam daerah biru dan ultra lembayung, sedang kebanyakan pita spektrum molekul dan spektrum kontinu yang mengganggu terdapt didaerah hijau dan daerah merah spektrum tampak.

Gangguan spektral jenis lain disebabkan karena garis unsur pengganggu berimpit dengan garis spektrum unsur yang akan diselidiki. Kedua garis spektrum dapat berimpit (overlap) sebagian saja atau keseluruhan. Intensitas yang dibaca adalah intensitas kedua-duanya, Cara mengatasi gangguan spektral ini dapat dengan memilih panjang gelombang pancaran lain dari unsur lain yang akan dianalisa jika tidak ada dilakukan pemisahan unsur yang dianalisa dari unsur pengganggu dengan pertolongan cara-cara pemisahan seperti ekstraksi pelarut, penukaran ion, pengendapan dll. Gangguan spektral jenis lain adalah intensitas pancaran latar belakang atau background.

b) Gangguan karena variasi karena sifat-sifat fisik larutan

Gangguan gangguan sifat fisik yang dimaksud antara lain adalah

1. viskositas ini mempengaruhi kecepatan larutan atau kabut larutan mencapai nyala. Semakin besar viskositas larutan semakin lambat larutan mencapai nyala, sehingga intensitas yang dibaca lebih kecil dari konsentrasi sebenarnya.

2.tekanan uap dan tegangan permukaan larutan mempengaruhi ukuran tekanan kabut

larutan. Terutama pada alat-alat filter fotometer nyala, dimana atomizer (pengabut) tidak menjadi satu dengan pembakar. Tetesan tetesan kabut yang besar menyebabkan tetesan tetesan kabut tersebut mencapai nyala, sehingga intensitas yang dibaca lebih kecil daripada intensitas yang sesuai dengan konsentrasi yang dicari.

3.garam-garam yang ditanmbahkan kedalam larutan yang akan dianalisa secara fotometri

akan memperlambat penguapan pelarut yang akan mengurangi intensitaspancaran

sehingga tidak sebanding lagi dengan konsentrasi unsur.

c) Gangguan ionisasi

Ionisai akan mengurangi jumlah-jumlah atom netral unsur yang dianalisa. Akibatnya intensitas spektrum atom berkurang sehingga tidak sesuai lagi dengan konsentrasi logam. Gangguan ionisai ini misalnya dapat terjadi kalau logam alkali dan alkali tanah dianalisa dengan nyala yang suhunya terlalu tinggi.

d) Gangguan karena absorbsi sendiri

Sinar pancaran yang berasal dari atom-atom unsur yang dianalisa dapat diabsorbsi kembali oleh atom-atom lain unsur yang sama yang ada dalam nyala, taetapi masih ada dalam keadaan belum tereksitasi. Dengan sendirinya gangguan ini akan menyebabkan intensitas yang yang dipancarkan oleh unsur tersebut, dan yang dibaca pada alat akan lebih rendah dengan yang sesuai dengan konsentrasi unsur ybs. Gejala absorbsi sendiri ini terutama nyata sekali kalu intensitas yang diukur intensitasnya adalah panjang gelombang yang sesuai dengan perpindahan elektron antara tingkat energi dasar ( ground state) dan tingkat energi tereksitasi pertama diatasnya. Gejala absorbsi sendiri ini dapat dihindari dengan menggunakan konsentrasi rendah.

e) Gangguan dari anion

Intensitas pancara logam akan turun (hingga tidak sesuai lagi dengan konsentrasinya) apabila tercampur dengan asam-asam HNO3, H2SO4, H3PO4 dan atau garam dari asam-asam tersebut dalam jumlah yang besar.

e) Gangguan dari anion

Intensitas pancara logam akan turun (hingga tidak sesuai lagi dengan konsentrasinya) apabila tercampur dengan asam-asam HNO3, H2SO4, H3PO4 dan atau garam dari asam-asam tersebut dalam jumlah yang besar.

FOTOMETRI NYALA DENGAN CARA STANDAR DALAM DAN DENGAN CARA

PENAMBAHAN STANDAR

Beberapa point yang harus diperhatikan pada cara standar dalam :

1.Cuplikan unsur yang dianalisa ,maupun kepada larutan standar unsur tersebut

    ditambahkan jumlah yang sama dari unsur standar dalam.
2. Unsur standar dalam itu disemprotkan dan diexitasi di dalam nyala
3. Ditetapkan juga intensitas background pada panjang gelombang yang dipakai
4. Alurkan grafik log (Ix-Hx)/(Is-Hs)terhadap log konsentrasi larutan standar
5. Kurva tersebut sebagai kurva kalibrasi yang digunakan mencari konsentrasi lar.X
6. Larutan X tersebut disemprotkan pada nyala,lalu ditentukan Ix pada panjang gelombangnya.
7. Dari data no 6.tentukan Log (Ix-Hx)/(Is-Hs)untuk lar X.

Beberapa catatan mengenai cara standar dalam tersebut:

1. Dengan cara ini dapat mengurangi pengaruh dari gangguan:

a.Perbedaan kecepatan penyemprotan

b.Perubahan dalam tetesan

c. perbedaan viskositas

d.perubahan dalam tekanan gas

2. Pemilihan unsur standar dalam S harus memenuhi persyaratan sebagai berikut:

a. Energi exitasi SdanX harus sama
b. Potensial ionisasi unsur S dan X harus sama

Jika di dalam sistem ada anion-anion pengganggu maka senyawa padat dalam nyala tidak

seluruhnya menguap atau terjadi sedikit kelambatan pada posisi kesetimbangannya:
AX (s) =AX (g)
AX (g) =A0(g) x X0(g)

Kelambatan dalam penguapan AX(s)tersebut disebabkan karena pada umumnya garam-garam Nitrat ,sulfat,fosfat(=AX) memiliki titik lebur dan didih yang tinggi,sehingga tidak menguap secara sempurna.Dan konsentrasinya lebih kecil dari pada konsentrasi dalam cuplikan.

Ada beberapa cara untuk mengatasi gangguan ini:

1. Dipakai nyala dengan suhu lebih tinggi

2. Ditambahkan zat pembebas .Zat ini akan mengikat anion pengganggu tsb.

3. Dilakukan penopengan (masking)dari unsur logam yang dianalisa.kepada larutan logam A ditambahkan zat pengomplex yang akan mengikat logam A menjadi komplex yang stabil ,sehingga anion-anion pengganggu tsb tak dapat bereaksi dengan logam A tsb.Cara ini hampir mirip dengan cara sebelumnya namun hanya yang diikat logamnya bukan anion pengganggunya namun pada prinsipnya sama.

CARA PENAMBAHAN STANDAR (CARA ADISI STANDAR; “STANDARD ADDITION

METHOD’)

Cara Adisi Standar ini sering juga dilakukan berbagai suatu cara penetapan fotometri

nyala. Prinsip cara ini adalah sebagai berikut

1. Mula –mula dibuat kurva standar (kurva kalibrasi) yang menyatakan hubungan antara konsentrasi- konsentrasi larutan standar unsur X dengan intensitas pancaran X setelah dikurangi pancaran background. Kurva kalibrasi merupakan gris lurus di antara batas- batas konsentrasi yang dipakai.

2.  Lakukan pembacaan intensitas pancaran unsur X dalam volume tertentu larutan cuplikan

unsur X yang tidak diketahui konsentrasinya (larutan A).

3.  Lakukan pembacaan intensitas pancaran unsur X dan larutan B yang mengandung jumlah larutan cuplikan X yang sama ditambah volume tertentu larutan standar unsur X (penambahan standar).

4. Kalau intensitas pancaran unsur X dalam larutan A disebut L1 dan di dalam larutan B

disebut L2, maka setelah dikoreksi terhadap background H, didapat untuk larutan A: (L1- H)A dan untuk larutan B: (L2-H)B sebagai intensitas pancaran unsur X yang telah dikoreksi dalam larutan A dan Larutan B tersebut. Kadar unsur X dalam larutan A dan dalam larutan B dapat dicari dengan menggunakan kurva kalibrasi, berdasarkan nilai- nilai (L1- H)A dan (L2-H)B tersebut.

Maka:

(Kadar unsur X dalam larutan B) – (Kadar unsur X dalam larutan A) = (kadar

unsur X yang ditambahkan)

Kalau tidak ada pengurangan atau penambahan intensitas pancaran yang disebabkan oleh

gangguan.

6. Kalau ada penurunan atau penambahn intensitas yang disebabkan oleh adanya gangguan- gangguan, maka selisih konsentrasi (kadar) pada No. 5 di atas akan kurang atau lebih daripada kadar unsur X yang ditambahkan (dalam standar).