Modern Spectroscopy
03 November 2012 - dibaca : 9.456 kali

Modern Spectroscopy

XRF merupakan emisi sinar X terpendar dari suatu elektron yang tereksitasi akibat dari penembakan oleh sinar gamma atau sinar X energi tinggi. Penemonena ini digunakan untuk analisis unsur khususnya indentifikasi logam, gelas, keramik dan material bangunan, dan untuk penelitian dalam bidang geokimia, forensik, dan arkeologi. Ketika material diberikan sinar gamma atau sinar X dengan panjang gelombang pendek, ionisasi akan terjadi pada atom penyusunnya. Ionisasi terjadi oleh karena keluarnya satu atau lebih elektron dari atom dan mungkin terjadi jika atom diberikan radiasi dengan energi yang lebih besar dibandingkan potensial ionisasinya. Sinar X atau sinar gamma cukup memiliki energi untuk memindahkan elektron dari orbital yang lebih dalam dari atom.

Pemindahan elektron ini mengakibatkan struktur elektronik atom menjadi tidak stabil dan elektron dari orbital yang lebih tinggi jatuh ke dalam orbital yang lebih rendah untuk mengisi kekosongan yang ditinggalkan sebelumnya. Pada saat ini energi dipancarkan dalam bentuk radiasi yang energinya sebanding dengan perbedaan energi dari kedua orbital tadi. Sehingga material mengemisikan radiasi yang energinya karakteristik untuk setiap atom. Istilah fluoresensi diaplikasikan untuk fenomena dimana penyerapan radiasi yang energinya lebih tinggi menghasilkan emisi radiasi kembali yang energinya lebih rendah. Unsur yang dapat dianalisis adalah unsur dengan nomor atom kecil yaitu mulai unsur carbon (C) sampai dengan unsur dengan nomor atom besar yaitu uranium (U).

Sifat karakteristik tersebut digunakan untuk analisis kualitatif. Energi sinar X yang dipancarkan dideteksi dengan detektor penangkap sinar X kemudian diubah menjadi pulsa-pulsa listrik lalu diperkuat oleh penguat awal dan penguat akhir sehingga terbentuk sebuah spektrum.

Metode XRF merupakan metode analisis suatu bahan dengan peralatan tertentu yang hasil ujinya berupa spektrum (grafik) sumbu X-Y. Pengujian menggunakan alat XRF akan diperoleh hubungan 2 parameter yaitu sumbu X (horisontal) berupa energi unsur (keV) dan sumbu Y (vertikal) berupa intensitas cacahan perdetik (cps/ count per second). Analisis unsur secara kualitatif hanya memberikan informasi kandungan unsur suatu bahan yang dinyatakan dalam intensitas dengan satuan cps (count per second). Semakin besar intensitas yang muncul maka semakin besar kadar unsur tersebut dalam suatu bahan.

Spektrum sinar X selama proses analisis menunjukan peak atau puncak yang karakteristik.dimana setiap unsur akan menunjukkan peak yang karakteristik yang merupakan landasan dari uji kualitatif untuk unsur-unsur. Sinar X karakteristik diberi tanda sebagai K, L, M, atau N untuk menunjukkan dari kulit mana dia berasal. Tanda lain adalah apha (α), beta (β), dan gamma (g) dibuat untuk memberi tanda sinar X itu berasal dari transisi elektron dari kulit yang lebih tinggi. Oleh karena itu Kα adalah sinar X yang dihasilkan dari transisi elektron kulit L ke kulit K, dan Kβ adalah sinar X yang dihasilkan dari transisi elektron dari kulit M ke kulit K. Jadi setiap unsur mempunyai Kα atau Kβ yang karakteristik sebagai dasar uji kualitatif unsur Pada uji kualitatif setiap unsur biasanya akan muncul dua peak untuk meyakinkan keberadaan unsur itu dalam sample seperti Kα = 6.399 keV dan Kβ = 7.059 keV adalah energi karakteristik sinar X untuk unsur Fe begitupun dengan yang lainya, kecuali untuk unsur magnesium yang dapat terlihat hanya energi karakteristik sinar Kα nya saja.

Dalam analisis secara kuantitatif, setiap puncak dari unsur yang terkandung dalam bahan tersebut mempunyai kandungan unsur dalam jumlah yang berbeda-beda. Analisis kuantitatif dilakukan menggunakan standar pembanding yang bersertifikat dengan persyaratan untuk menentukan bahan non standar yang akan dianalisis. Persyaratan bahan standar yang digunakan adalah bentuk, matrik, dan kondisi pengukuran harus sama dengan bahan yang dianalisis.

Analisis secara kuantitatif dilakukan dengan cara mengkonversi hasil yang diperoleh dalam analisis kualitatif yang berupa intensitas dalam satuan cps menjadi satuan persen berat atau ppm (part per million). Konversi dilakukan dengan menggunakan rumus:

Csampel/ Cstandar = Isampel / Istandar

Csampel= (Isampel / Istandar) x Cstandar

dalam hal ini.

Csampel= konsentrasi bahan yang dianalisis/ sampel (% berat, ppm)

Isampel= intensitas/cacahan sampel (cps)

Istandar= intensitas standar (cps)

Cstandar= konsentrasi standar (% berat, ppm)

Intensitas sampel dan intensitas standar diperoleh dari hasil pengukuran, sedangkan konsentrasi standar diperoleh dari sertifikat. Dari korelasi persamaan di atas maka diketahui besar konsentrasi sampel yang dianalisis.

Nama:
Email:
Website:
Isi:

Terpopuler
loading...