TINJAUAN PUSTAKA
2.4 Efek Obat Kumur pada Perawatan Ortodonti
2.5.3 Atomic Absorbtion Spectrophotometry (AAS)
46,47
Spektrofotometri serapan atom pertama kali digunakan pada tahun 1955 oleh Walsh. AAS digunakan untuk analisa kuantitatif unsur-unsur logam dalam jumlah sekelumit (trace) dan sangat kelumit (ultratrace) (Gambar 2.11). Cara analisa ini memberikan kadar total unsur logam dalam suatu sampel dan tidak bergantung pada bentuk molekul dari logam dalam sampel tersebut. Cara ini cocok untuk kelumit logam karena mempunyai kepekaan tinggi (batas deteksi kurang dari 1 ppm), pelaksanaanya relatif sederhana, dan interferensinya sedikit. AAS didasarkan pada penyerapan energi sinar oleh atom-atom netral, dan sinar yang diserap biasanya sinar tampak atau ultraviolet. Perbedaan terletak pada bentuk spektrum, cara pengerjaan sampel dan peralatannya.
Kerja AAS berdasarkan prinsip absorbsi cahaya oleh atom. Atom-atom akan menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu, tergantung pada sifat unsurnya.
Sebagai contoh, Natrium menyerap pada 589 nm, Uranium pada 358.5 nm, sementara
48,49
Kalium menyerap pada panjang gelombang 766.5 nm. Cahaya pada panjang gelombang ini mempunyai cukup energi untuk mengubah tingkat elektronik suatu atom yang mana transisi elektronik suatu atom bersifat spesifik. Dengan menyerap suatu energi, maka atom akan memperoleh energi sehingga suatu atom dalam keadaan dasar dapat ditingkatkan energinya ke tingkat eksitasi. Misalkan, suatu unsur Na mempunyai konfigurasi elektron 1s2, 2s2, 2p6, dan 3s1. Tingkat dasar untuk valensi 3s1 ini dapat mengalami eksitasi ke tingkat 3p dengan energi 2.2 eV atau ke tingkat 4p dengan energi 3.6 eV yang masing-masing bersesuaian dengan panjang gelombang 589.3 nm dan 330.2 nm. Kita dapat memilih diantara panjang gelombang ini yang dapat menghasilkan garis spektrum yang tajam dan dengan intensitas yang maksimal. Garis inilah yang dikenal dengan garis resonansi.48
Gambar 2.11. Atomic Absorbtion Spectrophotometry (AAS).
2.5.3.1 Instrumentasi AAS
Sistem peralatan spektrofotometer dapat dilihat pada gambar berikut (Gambar 2.12)48,49:
Gambar 2.12. Sistem peralatan AAS.
1. Sumber sinar
48
Sumber sinar yang lazim dipakai adalah lampu katoda berongga (hollow cathode lamp). Lampu ini terdiri dari atas tabung kaca tertutup yang mengandung suatu katoda dan anoda. Katoda sendiri berbentuk silinder berongga yang terbuat dari logam atau dilapisi dengan logam tertentu. Tabung logam ini diisi dengan gas mulia (neon atau argon) dengan tekanan rendah (10-15 torr). Neon biasanya lebih disukai karena memberikan intensitas pancaran lampu yang lebih rendah. Bila antara anoda dan katoda diberi suatu selisih tegangan yang tinggi (600 volt), maka katoda akan memancarkan berkas-berkas elektron yang bergerak menuju anoda yang mana kecepatan dan energinya sangat tinggi. Elektron-elektron dengan energi tinggi ini dalam perjalanannya menuju anoda akan berbenturan dengan gas-gas mulia yang diisikan tadi.
Akibat dari benturan ini membuat unsur-unsur gas mulia akan kehilangan elektron dan menjadi ion bermuatan positif. Ion-ion gas mulia yang bermuatan positif ini selanjutnya akan bergerak ke katoda dengan kecepatan dan energi yang tinggi
pula. Sebagaimana disebutkan di atas, pada katoda terdapat unsur-unsur yang sesuai dengan unsur yang dianalisa. Unsur-unsur ini akan berbenturan oleh ion-ion positif gas mulia. Akibat benturan ini, unsur-unsur akan terlempar ke luar dari permukaan katoda. Atom-atom unsur dari katoda ini kemudian akan mengalami eksitasi ke tingkat energi elektron-elektron yang lebih tinggi dan akan memancarkan spektrum pancaran dari unsur yang sama dengan unsur yang akan dianalisa.
2. Tempat sampel
Dalam analisa dengan AAS, sampel yang akan dianalisa harus diuraikan menjadi atom-atom netral yang masih dalam keadaan asas. Ada berbagai macam alat yang dapat digunakan untuk mengubah suatu sampel menjadi uap atom-atom yaitu:
dengan nyala (flame) dan dengan tanpa nyala (flameless).
3. Monokromator
Pada AAS, monokromator dimaksudkan untuk memisahkan dan memilih panjang gelombang yang digunakan dalam analisa. Disamping sistem optik, dalam monokromator juga terdapat suatu alat yang digunakan untuk memisahkan radiasi resonansi dan kontinyu yang disebut chopper.
4. Detektor
Detektor digunakan untuk mengukur intensitas cahaya yang melalui tempat pengatoman. Biasanya digunakan tabung penggandaan foton (photomultiplier tube).
Ada 2 cara yang dapat digunakan dalam sistem deteksi yaitu : (a) yang memberikan respon terhadap radiasi resonansi dan radiasi kontinyu, dan (b) yang hanya memberikan respon terhadap radiasi resonansi.
5. Readout
Readout merupakan suatu alat penunjuk atau dapat juga diartikan sebagai sistem pencatatan hasil. Pencatatan hasil dilakukan dengan suatu alat yang telah terkalibrasi untuk pembacaan suatu transmisi atau absorbsi. Hasil pembacaan dapat berupa angka atau berupa kurva dari suatu recorder yang menggambarkan absorbansi atau intensitas emisi.
2.5.3.2 Analisa kualitatif dengan AAS
Penggunaan AAS sebenarnya lebih digunakan untuk analisa kuantitatif daripada analisa kualitatif. Sumber radiasi kontinyu dan monokromator narrow band-pass digunakan untuk AAS kualitatif. Panjang gelombang dipindai melalui rentang yang diinginkan dan spektrum dicatat. Panjang gelombang garis absorbtif dibandingkan dengan nilai elemen yang telah diketahui. Atomic emissive spectrometry lebih berguna dalam analisa kualitatif daripada AAS.
2.5.3.3 Analisa kuantitatif dengan AAS
50
Untuk keperluan analisa kuantitatif dengan AAS, maka sampel harus dalam bentuk larutan. Untuk menyiapkan larutan, sampel harus diperlakukan sedemikian rupa yang pelaksanaannya tergantung dari macam dan jenis sampel. Penting untuk diingat adalah bahwa larutan yang akan dianalisa haruslah sangat encer. Ada beberapa cara untuk melarutkan sampel, yaitu :
a) Langsung dilarutkan dengan pelarut yang sesuai.
b) Sampel dilarutkan dalam suatu asam.
c) Sampel dilarutkan dalam suatu basa atau dilebur dahulu dengan basa kemudian hasil leburan dilarutkan dalam pelarut yang sesuai.
Metode pelarutan apapun yang akan dipilih untuk dilakukan analisa dengan AAS, yang terpenting adalah bahwa larutan yang dihasilkan harus: jernih, stabil, dan tidak mengganggu zat-zat yang akan dianalisa.
Ada beberapa metode kuantifikasi hasil analisa dengan metode AAS yaitu dengan kurva kalibrasi; dengan perbandingan langsung; dengan menggunakan dua baku; dan dengan menggunakan metode standar adisi (metode penambahan baku).
48
2.5.3.4 Kuantifikasi dengan kurva baku (kurva kalibrasi)
AAS bukan merupakan metode analisa yang absolut. Suatu perbandingan dengan baku merupakan metode yang umum dalam melakukan metode analisa kuantitatif. Kurva kalibrasi dalam AAS dibuat dengan memasukkan sejumlah tertentu konsentrasi larutan dalam sistem dilanjutkan dengan pengukuran.
Dalam prakteknya disarankan untuk membuat paling tidak 4 baku dan 1 blanko untuk membuat kurva kalibrasi linier yang menyatakan hubungan antara absorbansi (A) dengan konsentrasi analit untuk melakukan analisa. Disarankan absorbansi sampel tidak melebihi dari absorbansi baku tertinggi dan tidak kurang dari absorbansi baku terendah. Dengan kata lain, absorbansi sampel harus terletak pada kisaran absorbansi kurva kalibrasi. Jika absorbansi terletak diluar kisaran absorbansi kurva kalibrasi, maka diperlukan pengenceran atau pemekatan. Ekstrapolasi atau pembacaan absorbansi di luar kisaran absorbansi baku tidak direkomendasikan karena kurangnya linieritas.
48