Spektrometri Nyala

Flame Photometer. Selama tahun 1980-an Bowling Barnes, David Richardson, John Berry dan mengembangkan Robert Hood instrumen untuk mengukur konsentrasi rendah natrium dan kalium dalam suatu larutan. Mereka menamakan instrumen ini sebagai Flame Photometer. Flame Prinsip Panjang Photometer didasarkan pada pengukuran intensitas cahaya yang dipancarkan ketika logam dimasukkan ke dalam nyala api.

gelombang warna memberikan informasi tentang elemen dan warna nyala yang kemudian memberikan informasi tentang jumlah elemen yang ada dalam sampel.

Flame Photometer adalah salah satu cabang atomic absorption spectroscopy. la juga dikenal sebagai flame emission spectroscopy. Saat ini, telah menjadi alat yang diperlukan di bidang kimia analitik. Flame Photometer dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi ion logam tertentu seperti natrium, kalium, litium, kalsium, dan cesium dll. Dalam spektra nyala api, ion logam digunakan dalam bentuk atom. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) untuk Nomenklatur Spektroskopi telah menyebut teknik ini sebagai flame atomic emission spectrometry (FAES). (Sumber : Study and Score)

Prinsip Flame Photometer

Prinsip Flame Photometer adalah pengaktifan elektron pada atom oleh energi panas dari api. Elektron menjadi tidak stabil dan mengeluarkan energi yang dihasilkan dibuah menjadi arus listrik yang dapat diukur pada Flame Photometer.

Jika suatu larutan yang mengandung suatu garam logam (atau sesuatu senyawa logam) dihembuskan ke dalam suatu nyala (misalnya asetilena yang terbakar di udara), dapatlah terbentuk uap yang mengandung atom-atom logam itu. Beberapa atom logam dalam gas ini dapat dieksitasi ke tingkatan energi yang cukup tinggi untuk memungkinkan pemancaran radiasi yang karakteristik dari logam tersebut; misalnya warna kuning karakteristik mewarnai nyala oleh sebab senyawa natrium. Inilah dasar spektroskopi emisi nyala (FES) yang dulu dirujuk sebagai fotometri nyala. Tetapi, jumlah jauh lebih besar dari atom logam bentuk gas itu normalnya tetap berada dalam keadaan tak tereksitasi, atau dengan perkataan lain, dalam keadaan dasar.

Atom-atom keadaan dasar ini mampu menyerap energi cahaya yang panjang gelombang resonansinya khas untuknya, yang pada umumnya adalah panjang gelombang radiasi yang akan dipancarkan atom-atom itu bila tereksitasi dari keadaan dasar. Jadi jika cahaya dengan panjang gelombang resonansi itu dilewatkan nyala yang mengandung atom-atom yang bersangkutan, maka sebagian cahaya itu akan diserap, dan jauhnya penyerapan akan berbanding lurus dengan banyaknya atom keadaan dasar

yang berada dalam nyala. Inilah asas yang mendasari spektroskopi serapan atom (AAS). Spektrokopi fluoresensi atom (AFS) didasarkan pada pemancaran-ulang energi yang diserap oleh atom-atom bebas.

Prosedur dengan mana atom-atom logam gas itu dihasilkan dalam nyala, dapatlah diringkas sebagai berikut. Bila suatu larutan yang mengandung senyawa yang cocok dari logam yang akan diselidiki itu dihembus ke dalam nyala, terjadilah peristiwa berikut secara berturutan dengan cepat :

1. Pengisatan pelarut yang meninggalkan residu padat; 
2. Penguapan zat padat dengan disosiasi menjadi atom-atom penyusunnya, yang mula-mula akan berada dalam keadaan dasar; 
3. Beberapa atom dapat tereksitasi oleh energi termal (dari) nyala ke tingkatan-tingkatan energi yang lebih tinggi, dan mencapai kondisi dalam mana mereka akan memancarkan energi.

Jadi Spektrum emisi yang dihasilkan terdiri dari garis-garis yang berasal dari atom atau ion yang tereksitasi.  

FOTOMETER NYALA

Sebuah fotometer nyala dapat dibandingkan dengan sebuah absorpsiometer foto listrik dan intensitas radiasi terfilter dari nyala itu diukur dengan sebuah desektor fotolistrik. Filter yang ditaruh antara nyala dan detektor, meneruskan hanya suatu garis kuat dari unsur itu. 

Detektor yang paling sederhana dan paling murah adalah sebuah sel lapisan-barier jika cukup energi mencapai sel tak diperlukan penguatan (amplifikasi) ataupun suplai tenaga luar, dan cukup diperlukan sebuah galvanometer yang peka. 

Sel lapisan barier mempunyai koefisien temperatur yang tinggi, oleh karena itu harus ditaruh di bagian yang sejuk dalam fotometer itu. Dalam beberapa hal presisi ditingkatkan dengan penggunaan suatu standar-dalam dan dus filter dan pada umumnya digunakan dua fotosel (satu untuk standar dan satu untuk anu); rangkaian elektronik dapat dirancang untuk menghasilkan pembacaan langsung dari angka banding intensitas-intensitas garis itu. Fotometer nyala dimaksudkan terutama untuk analisis natrium dan kalium dan juga untuk kalsium dan litium, yakni, unsur-unsur yang mempunyai spektrum nyala yang mudah tereksitasi, dengan intensitas yang cukup untuk dideteksi dengan sebuah fotosel. 

Denah sebuah fotometer nyala yang sederhana ditunjukkan dalam Gambar XXII. 9. Udara dengan tekanan tertentu dilewatkan ke dalam suatu pengatom dan sedotan akan menarik larutas contoh ke dalam pengatom di mana larutan itu bergabung dengan aliran udara sebagai suatu kabut halus dan mengalir ke dalam pembakar. Di sini dalam sebuah bilik pencampur kecil, udara bertemu dengan gas bakar yang disuplai ke dalam pembakar pada tekanan tertentu dan campuran itu dinyalakan. 

Radiasi dari nyala yang terjadi dilewatkan sebuah lensa, dan kemudian lewat diagram iris, dan akhirnya ke sebuah filter optis yang meneruskan hanya radiasi yang karakteristik unsur yang diselidiki, ke dalam fotosel. Keluaran dari dalam fotosel itu diukur pada galvanometer yang sesuai. Nyala itu dikitari dengan sebuah cerobong untuk melindunginya terhadap angin. Jalan optis dari cerobong ke fotosel dikurung dalam kotak yang kedap cahaya.