KONSEP DASAR KIMIA INSTRUMENT Kelompok I Anggota : 1. Endang Sinambela 2. Misael Pasaribu 3. Ria Pertiwi 4. Siti Hafsah KIMIA NONDIK 2011 UNIVERSITAS NEGERI MEDAN

POKOK BAHASAN Definisi instrument Klasifikasi analisis kimia Jenis analisis Komponen instrument Istilah Yang Digunakan Dalam Alat Ukur Dasar-dasar kalibrasi instrument Galat pada Analisis Instrument Macam galat dalam analisis instrument Derau Instrument (noise) POKOK BAHASAN

Kimia analitik instrument Kimia analitik instrumen adalah cabang ilmu kimia yang berhubungan dengan identifikasi atau penentuan komposisi dengan bantuan instrumen (alat) khas; keuntungan analisis berlangsung cepat dengan sedikit pereaksi baik jenis maupun jumlahnya, dan kelemahannya bergantung pada ketelitian alat.

Definisi instrument Instrumentasi adalah alat-alat dan piranti (device) yang dipakai untuk pengukuran dan pengendalian dalam suatu sistem yang lebih besar dan lebih kompleks. Instrumen atau piranti ukur merupakan piranti untuk mengukur sesuatu besaran selama dipengamatan. Piranti itu dapat berupa instrumen tuding (indicating instrument) dan dapat berupa instrumen rekam (recording instrument) Istilah “INSTRUMENT” digunakan untuk dua maksud yaitu : Instrumen murni yang terdiri dari mekanisme dan bagian-bagian yang di bangun didalam wadah (rumah) atau piranti yang berkaitan dengan itu. Instrumen murni berikut sembarang alat-alat imbuhan (auxliary).

Klasifikasi analisis kimia Analisa kualitatif Tujuan utama analisis kualitatif adalah mengidentifikasi komponen dalam zat kimia. Analisis kualitatif menghasilkan data kualitatif, seperti terbentuknya endapan, wama, gas maupun data non numerik lainnya. Umumnya dari analisis kualitatif hanya dapat diperoleh indikasi kasar dari komponen penyusun suatu analit. Analisis kuantitatif Tujuan utama analisis kuantitatif adalah untuk untuk mengetahui kuantitas dari setiap komponen yang menyusun analit. Analisis kuantitatif menghasilkan data numerik yang memiliki satuan tertentu. Data hasil analisis kuantitatif umumnya dinyatakan dalam satuan volume, satuan berat maupun satuan konsentrasi dengan menggunakan metoda analisis tertentu.

Jenis analisis Analisis Perkiraan Keberadaan komponen dalam sampel belum dapat dinyatakan dengan pasti, hanya perkiraannya saja yang diketahui. Analisis perkiraan disebut sebagai analisis semikualitatif dan semi kuantitatif. Analisis Parsial Pada analisis parsial hanya sebagian komponen sampel yang dianalisis, sebagian lainnya tidak. Analisis Komponen Renik hanya komponen mikro (renik) yang ditetapkan keberadaannya secara kualitatif maupun kuantitatif. Analisis Lengkap Keseluruhan komponen penyusun sampel dianalisis, sehingga diperoleh komposisi sesungguhnya dari komponen penyusun sampel. Analisis lengkap mengandung informasi lengkap yang dapat digunakan untuk berbagai keperluan.

Ditinjau dari caranya kimia analitik digolongkan menjadi: Analisis Klasik Analisis klasik berdasarkan pada reaksi kimia dengan stoikiometri yang telah diketahui dengan pasti. Cara ini disebut juga cara absolut karena penentuan suatu komponen di dalam suatu sampel diperhitungkan berdasarkan perhitungan kimia pada reaksi yang digunakan. Analisis Instrumental Analisis instrumental berdasarkan sifat fisiko-kimia zat untuk keperluan analisisnya. Misalnya interaksi radiasi elektromagnetik dengan zat menimbulkan fenomena absorpsi, emisi, hamburan yang kemudian dimanfaatkan untuk teknik analisis spektroskopi. Sifat fisika–kimia lain seperti pemutaran rotasi optik, hantaran listrik dan panas, beda partisi dan absorpsi diantara dua fase dan resonansi magnet inti melahirkan teknik analisis modern yang lain.

Komponen instrument Signal generator ( penghasil sinyal ) Menghasilkan sinyal analitis dari komponen sampel. Generator dapat pula sampel itu sendiri. Input transducer/ detector ( Pengubah energi ) Alat yang mengubah sebuah sinyal menjadi bentuk yang lain. Misalnya Thermocoupel yang mengubah sinyal panas menjadi voltase listrik. Kebanyakan transducer memasuki tahap pengubahan sinyal analisis menjadi voltase listrik karena sinar listrik akan mudah diperkuat dan dimodifikasi untuk sampai pada alat pembacaan. Signal processor ( Pemproses sinyal ) Output transducer

Istilah Yang Digunakan Dalam Alat Ukur Kepekaan (sensitivity) → perbandingan antara gerakan linear jarum penunjuk pada instrumen itu dengan perubahan variabel yang diukur yang menyebabkan gerakan itu. Ketelitian (accuracy) → simpangan baku atau simpangan relatif dari beberapa kali penentuan kuantitatif terhadap sample yang dianalisis dengan metoda terpilih yang dilaksanakan dengan normal. Ketepatan atau presisi (precision) → kemampuan instrumen menghasilkan kembali bacaan tertentu dengan ketelitian yang diketahui. Keterdekatan hasil analisis yang diperoleh dengan memakai metoda tersebut dengan harga sebenarnya. Ketidakpastian (uncertainty) → daerah deviasi dari nilai pengukuran alat (instrumen). Kalibrasi (calibration) → membandingkan nilai ukuran instrumen dengan nilai ukuran standar. Standar ukuran → nilai ukuran yang sudah disepakati sebagai patokan dalam melakukan pengukuran. Teknik analisis → suatu fenomena ilmiah dasar yang telah terbukti berguna untuk memberikan informasi mengenai susunan zat-zat yang dianalisis. Sedangkan metoda analisis merupakan penerapan yang spesifik dari suatu teknik analisis untuk memecahkan persoalan analisis.

Dasar-dasar kalibrasi instrument Untuk mengontrol suatu proses, dibutuhkan informasi mengenai kuantitas dan kualitas ciri-ciri fisik proses itu. Instrumen-instrumen ukur dipakai untuk mendapatkan informasi ini. Kontrol yang lebih ketat membutuhkan pengukuran yang lebih akurat. Beberapa istilah yang lazim dipakai dalam system pengukuran. Proses Variabel Proses variabel adalah besaran phisik atau besaran kimia karena berbagai pengaruh proses. Tekanan, temperature, flow dan level adalah variabel phisik; sedangkan kandungan oksigen dan nilai pH adalah variabel-variabel kimia. Range Range adalah mengambarkan batasan sinyal yang berhubungan dengan instrumen input ataupun instrumen output. Batasan sinyal terendah dari suatu sinyal input adalah kuantitas instrumen terendah yang diukur, sedang batasan maksimumnya adalah nilai tertinggi.

Lanjutan Zero Nilai terendah suatu sinyal input atau sinyal output disebut zero, meskipun nilainya tidak nol. Span Span input dan output dari suatu instrumen berhubungan langsung dengan range input ataupun range outputnya. Span adalah selisih aljabar antara nilai range teratas dengan nilai range terendah. Error Error adalah selisih antara nilai yang diukur dengan nilai yang sebenarnya. Linieritas Linieritas menggambarkan kedekatan hubungan antara input dengan output dari suatu instrument yang digambarkan seperti sebuah garis lurus ; hal tersebut adalah, sebuah gris lusrus dari 0% input dan 0% output sampai 100% input dan 100% output. Akurasi Akurasi dari sebuah instrumen dapat didefinisikan sebagai kedekatan antara pengukuran atau output yang menggambarkan nilai nyata. Akurasi biasanya dinyatakan dengan persentase span.

Galat pada Analisis Instrument Galat atau Angka penting adalah semua angka yang diperoleh dari hasil pengukuran, yang terdiri dari angka eksak dan satu angka terakhir yang ditaksir (atau diragukan). Penyebab galat pada analisis instrument adalah: Prosedur analisis Zat yang ditentukan Instrument Faktor manusia yang mengerjakan

Macam galat dalam analisis instrument Galat Sistematik Galat Sistematik (determinate errors) disebut juga galat prosedur, adalah hasil analisis yang menyimpang secara tetap dari kadar sebenarnya karena kesalahan prosedur. Untuk menghindari galat adalah: Kalibrasi instrumen secara berkala Pemilihan metoda dan prosedur dari badan resmi Pemakain bahan kimia dengan derajat p.a. Peningkatan pengetahuan dan kemampuan para peneliti Galat tidak sistemik (indeterminate errors) Galat tidak sistemik disebut juga galat rawu (random) adalah penyimpangan yang tidak tetap dari hasil penentuan kadar yang disebabkan fluktuasi dari instrumen yang dipakai (derau) penyebab biasanya tidak diketahui dan tidak terkontrol. Derau bisa terjadi pada tiap bagian instrumen dan terakumulasi.

Derau Instrument (noise) Derau instrumen adalah tanggap detektor yang merupakan fluktuasi yang rawu yang tidak disebabkan oleh materi yang dianalisis. Sumber : tranduser, prosesor, perekam (read out). Jenis-jenis noise : Johnson noise (thermal noise) Disebabkan oleh kenaikan temperatur yang mempengaruhi elektron-elektron pada elemen atau arus listrik. Shot noise Disebabkan oleh temperatur tapi efeknya lebih rendah dan terjadi pada entrumen yang menggunakan semikonduktor dengan prinsip pengalihan arus listrik. Flicker noise Dipengaruhi besarnya frekuensi. Environmental noise Disebabkan oleh energi lingkungan dimana kita bekerja seperti medan listrik, medan magnet, radiasi elektromagnetik, getaran mekanik dan interaksi listrik. Dikurangi dengan pemasangan ground.