Transcript Presentasi Konsep Dasar Kimia Instrumen

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