Spektrofotometri Serapan Atom (Atomic Absorption Spectroscopy/AAS) adalah teknik analisis instrumental yang digunakan untuk menentukan konsentrasi unsur logam (seperti $Fe, Cu, Pb, Cd, Au$, dll) secara kuantitatif berdasarkan penyerapan cahaya oleh atom-atom bebas dalam keadaan dasar (ground state).
9.1 Prinsip Dasar AAS
Berbeda dengan spektrofotometri UV-Vis yang mengukur molekul dalam larutan, AAS mengukur atom.
- Atomisasi: Sampel cair diubah menjadi uap atom melalui pemanasan suhu tinggi.
- Penyerapan Spesifik: Setiap unsur memiliki konfigurasi elektron yang unik. Atom suatu unsur hanya akan menyerap cahaya pada panjang gelombang yang sangat spesifik (garis resonansi).
- Hukum Lambert-Beer: Jumlah cahaya yang diserap oleh kumpulan atom tersebut berbanding lurus dengan jumlah atom (konsentrasi) dalam sampel.
$$A = \text{log} \frac{I_0}{I} = abc$$
9.2 Komponen Instrumen AAS
Sistem AAS terdiri dari beberapa komponen utama yang bekerja secara berurutan:
- Sumber Cahaya (Hollow Cathode Lamp – HCL): Lampu khusus yang katodanya terbuat dari logam yang akan dianalisis. Lampu ini memancarkan spektrum spesifik dari logam tersebut.
- Atomisator (Furnace/Flame): Tempat di mana sampel diubah menjadi atom.
- Sistem Nyala (Flame): Menggunakan campuran gas (seperti Asetilen-Udara) untuk membakar sampel.
- Tungku Grafit (Graphite Furnace): Menggunakan energi listrik untuk memanaskan sampel hingga suhu yang sangat tinggi, memberikan sensitivitas lebih tinggi dibanding nyala.
- Monokromator: Alat untuk mengisolasi garis spektrum spesifik agar hanya panjang gelombang yang diinginkan yang mencapai detektor.
- Detektor (Photomultiplier Tube): Mengukur intensitas cahaya yang diteruskan dan mengubahnya menjadi sinyal listrik.
9.3 Proses Atomisasi pada Nyala
Proses yang terjadi di dalam nyala api sangat cepat dan melibatkan beberapa tahap fisikokimia:
- Nebulitisasi: Larutan sampel diubah menjadi kabut halus (aerosol).
- Desolvasi: Penguapan pelarut sehingga terbentuk partikel padat halus (garis mikroskopis).
- Volatilisasi: Partikel padat diuapkan menjadi gas molekul.
- Disosiasi: Molekul gas pecah menjadi atom-atom bebas (inilah yang kita ukur).
9.4 Keunggulan dan Batasan AAS
| Aspek | Penjelasan |
| Selektivitas | Sangat tinggi. Karena menggunakan lampu spesifik unsur, gangguan antar unsur sangat minim. |
| Sensitivitas | Sangat baik. Dapat mendeteksi logam hingga satuan ppb (parts per billion) jika menggunakan Tungku Grafit. |
| Aplikasi | Digunakan luas untuk analisis air minum (logam berat), tanah, darah, dan kontrol kualitas produk logam. |
| Batasan | Hanya bisa menganalisis satu unsur dalam satu waktu (karena harus mengganti lampu HCL) dan sampel harus dalam bentuk larutan. |
9.5 Perhitungan Kuantitatif
Sama seperti metode instrumental lainnya, AAS menggunakan Kurva Kalibrasi.
- Analis membuat deret standar (misal: standar $Pb$ 1, 2, 3, 4, 5 ppm).
- Absorbansi diukur dan diplot terhadap konsentrasi.
- Konsentrasi sampel yang tidak diketahui dibaca dari grafik tersebut berdasarkan nilai absorbansinya.
Dengan berakhirnya Bab 9, Anda telah mempelajari dasar-dasar dari analisis kualitatif tradisional hingga teknologi instrumental tercanggih untuk logam.