Metode Instrumental adalah metode analisis kimia yang menggunakan peralatan canggih (instrumen) untuk mengukur sifat fisikokimia analit, seperti serapan cahaya, konduktivitas listrik, emisi cahaya, atau rasio massa. Metode ini memungkinkan analisis yang lebih cepat, lebih sensitif, dan seringkali dapat mengukur analit dalam konsentrasi yang sangat kecil (trace analysis).

6.1 Perbedaan Metode Klasik dan Instrumental

Kriteria	Metode Klasik (Kimia Basah)	Metode Instrumental
Dasar Pengukuran	Massa (Gravimetri) atau Volume (Volumetri).	Sifat Fisikokimia (Absorpsi, Konduktivitas, Potensial).
Peralatan	Gelas kimia standar (Buret, Pipet, Neraca Analitik).	Instrumen elektronik kompleks (Spektrofotometer, Kromatograf).
Kecepatan	Relatif lambat, membutuhkan operator yang terampil.	Cepat, seringkali otomatis.
Sensitivitas	Rendah, cocok untuk analit berkadar tinggi (major components).	Tinggi, cocok untuk analit berkadar rendah (trace components).

6.2 Prinsip Dasar Instrumental

Dua komponen utama yang dipelajari dalam analisis instrumental adalah:

1. Sinyal: Informasi atau data yang dihasilkan oleh analit, idealnya berbanding lurus dengan konsentrasi analit.
2. Derau (Noise): Fluktuasi acak yang tidak berhubungan dengan analit, yang dapat mengganggu pengukuran.
   • Kualitas analisis instrumental ditentukan oleh Rasio Sinyal terhadap Derau (Signal-to-Noise Ratio, S/N). Semakin tinggi nilai S/N, semakin baik dan sensitif pengukuran.

6.3 Teknik Pemisahan Lanjutan (Kromatografi)

Sebelum diukur, seringkali analit harus dipisahkan dari matriks yang rumit. Kromatografi adalah teknik pemisahan yang sangat fundamental dalam kimia instrumental.

• Prinsip Dasar: Pemisahan komponen campuran didasarkan pada perbedaan distribusi analit antara dua fase:
  • Fase Gerak (Mobile Phase): Cairan atau gas yang membawa sampel bergerak.
  • Fase Diam (Stationary Phase): Padatan atau cairan kental yang diam di dalam kolom atau pelat.
• Waktu Retensi: Waktu yang dibutuhkan suatu analit untuk melewati kolom dan terdeteksi. Waktu ini digunakan sebagai parameter identifikasi.
• Jenis-Jenis Kromatografi Utama:
  1. Kromatografi Gas (GC): Fase gerak adalah gas. Ideal untuk analit yang mudah menguap (volatil).
  2. Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (HPLC): Fase gerak adalah cairan bertekanan tinggi. Ideal untuk analit yang tidak volatil atau sensitif panas.

6.4 Teknik Spektroskopi (Spektrofotometri)

Metode ini didasarkan pada interaksi antara materi (analit) dengan energi radiasi elektromagnetik

Shutterstock

Jelajahi

.

A. Spektrofotometri UV-Vis

• Prinsip: Mengukur jumlah cahaya yang diserap (Absorbansi, A) oleh suatu analit pada panjang gelombang tertentu.
• Hukum Lambert-Beer: Hubungan antara absorbansi dengan konsentrasi analit adalah linier:$$A = \varepsilon b c$$
  • $A$: Absorbansi (tidak berdimensi).
  • $\varepsilon$: Koefisien serapan molar (konstanta).
  • $b$: Panjang lintasan sel kuvet (biasanya 1 cm).
  • $c$: Konsentrasi analit.
• Aplikasi: Penentuan konsentrasi banyak zat organik dan anorganik dalam larutan.

B. Spektroskopi Serapan Atom (AAS)

• Prinsip: Mengukur jumlah energi radiasi yang diserap oleh atom-atom logam bebas (berada dalam keadaan dasar).
• Aplikasi: Penentuan konsentrasi logam berat (misalnya $\text{Pb}$, $\text{Cd}$, $\text{Fe}$) dalam sampel lingkungan atau klinis.

6.5 Teknik Elektroanalisis

Metode ini didasarkan pada pengukuran sifat kelistrikan analit dalam larutan.

• Potensiometri: Mengukur potensial listrik ($\text{E}$) antara dua elektroda dalam sel elektrokimia (contoh: pengukuran $\text{pH}$ menggunakan $\text{pH}$ meter).
• Konduktometri: Mengukur daya hantar listrik (konduktivitas) larutan, yang bergantung pada konsentrasi ion.