ANEKA KIMIA

X-ray fluorescence (XRF) spektrometer adalah suatu alat x-ray digunakan untuk rutin, yang relatif non-destruktif analisis kimia batuan, mineral, sedimen dan cairan. Ia bekerja pada panjang gelombang-dispersif spektroskopi prinsip yang mirip dengan microprobe elektron. Namun, XRF umumnya tidak dapat membuat analisis di spot ukuran kecil khas pekerjaan EPMA (2-5 mikron), sehingga biasanya digunakan untuk analisis sebagian besar fraksi lebih besar dari bahan geologi. Biaya kemudahan dan rendah relatif persiapan sampel, dan stabilitas dan kemudahan penggunaan x-ray spektrometer membuat salah satu metode yang paling banyak digunakan untuk analisis unsur utama dan jejak di batuan, mineral, dan sedimen.

Prinsip Dasar X-Ray Fluoresensi (XRF)

Acuan Pustaka 
Fitton, G., 1997, X-Ray fluorescence spectrometry, in Gill, R. (ed.), Modern Analytical Geochemistry: An Introduction to Quantitative Chemical Analysis for Earth, Environmental and Material Scientists: Addison Wesley Longman, UK.


Potts, PJ, 1987, A Handbook of Silicate Rock Analysis: Chapman and Hall.

Rollinson, H., 1993, Using Geochemical Data: Evaluation, Presentation, Interpretation: John Wiley, NY.

Instrumen pHmeter adalah peralatan laboratorium yang digunakan untuk menentukan pH atau tingkat keasaman dari suatu sistem larutan. (Beran, 1996). Tingkat keasaman dari suatu zat, ditentukan berdasarkan keberadaan  jumlah ion hidrogen dalam larutan. Yang dapat dinyatakan dengan persamaan:
pH = - log [H+]
Pengukuran sifat keasaman dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu:
a.  Kertas lakmus, terdapat dua jenis kertas lakmus, yaitu kertas lakmus merah dan kertas lakmus biru. Penggunaan kertas lakmus hanya sekali pakai.Nilai pH yang terukur hanya bersifat pendekatan, jika suatu senyawa merubah warna kertas lakmus merah menjadi biru, maka dia bersifat basa, sedangkan  jika suatu senyawa merubah warna kertas
lakmus biru menjadi merah, maka ia bersifat asam. Pengukuran hanya bersifat kualitatif, hasil yang diperoleh relatif tidak begitu akurat. Kertas lakmus dengan kombinasi beberapa indikator ada yang  dapat digunakan yakni dengan pencocokan skala, kertas lakmus jenis ini mengkombinasikan 4 indikator yang berbeda warna.
Kombinasi warna yang berbeda diberi skala 1-14 sesuai dengan pH sistem yang diukur.
b.  pHmeter, keuntungan dari penggunaan pHmeter dalam menentukan tingkat keasaman
suatu senyawa adalah:
-  Pemakaiannya bisa berulang-ulang
-  Nilai pH terukur relatif cukup akurat
Insrumen yang digunakan dalam pHmeter  dapat bersifat analog maupun digital.
Sebagaimana alat yang lain, untuk mendapatkan hasil pengukuran yang baik, maka
diperlukan perawatan dan kalibrasi pHmeter.
Pada penggunaan pHmeter, kalibrasi alat harus diperhatikan sebelum dilakukan
pengukuran. Seperti diketahui prinsip utama pHmeter adalah pengukuran arsu listrik yang
tercatat pada sensor pH akibat suasana ionik di larutan. Stabilitas sensor harus selalu dijaga dan
caranya adalah dengan kalibrasi alat. Kalibrasi terhadap pHmeter dilakukan dengan:
Larutan buffer standar : pH = 4,01 ; 7,00 ; 10,01
Penentuan kalibrasinya dapat dilakukan dengan cara:
a.  Teknik satu titik, yaitu pada sekitar pH yang akan diukur, yakni kalibrasi dengan buffer
standar pH 4,01 untuk sistem asam, buffer  standar pH 7,00 untuk sistem netral, dan
buffer standar pH 10,01 untuk sistem basa. 
b.  Teknik dua titik (diutamakan)
Apabila sistem bersifat asam, maka digunakan 2 buffer standar berupa pH 4,01 dan
7,00
Apabila sistem bersifat basa, digunakan 2 buffer standar berupa pH 7,00 dan 10,01
c.  Teknik multi titik
Kalibrasi dilakukan dengan menggunakan 3 buffer standar.
Untuk sistem dengan pH < 2,00 atau > 12,00, sering terjadi ketidaknormalan elektroda,
kelemahan ini dipengaruhi oleh jenis alat yang digunakan. Untuk pengukuran yang dilakukan
dalam waktu yang lama, maka diperlukan proses kalibrasi secara periodik selang 1,5 – 2 jam.
Hal ini untuk menjaga kestabilan dari alat  pHmeter yang digunakan, sehingga tetap dapat
diperoleh hasil pengukuran yang bagus.

 Untuk keperluan kalibrasi ini dapat menggunakan buffer pH yang ada di pasaran, skala
yang biasa digunakan adalah:
pH = 4,01 merah; pH = 7,00 hijau; pH = 10,00 biru
Yang biasa dijual di pasaran dapat berupa:  larutan pH buffer, ampul pH buffer, pH buffer
pack yang penggunaannya bisa berulang,  pH buffer pouches hanya sekali pakai,  tablet pH
buffer dapat digunakan untuk 20 ml larutan, dan kapsul pH buffer dapat digunakan untuk 100 ml larutan.
 Akurasi dari nilai pH untuk setiap buffer ditentukan sebagai fungsi temperatur.
Kenaikan satu derajat temperatur menyebabkan perubahan nilai pH berkisar antara 0,01 sampai
0,02. Koreksi nilai pH dari buffer standar pada kondisi temperatur ruang pengukuran dapat
dilihat pada tabel yang tertera di label botol.
 Pemilihan jenis pH buffer mana yang harus dipilih dalam suatu pengukuran,
tergantung kebutuhan dan tujuan yang ingin dicapai. Prinsip yang harus  diperhatikan dalam
penggunaan pH buffer standar ini adalah sebisa mungkin dalam keadaan segar. Sensor
pHmeter selalu dicuci untuk menjaga akurasi alat serta mencegah kontaminasi pada pH buffer.
Selain itu, untuk lebih menjaga keawetan sensor, maka perlakuan sensor apabila tidak dipakai
harus direndam/tercelup dalam aquades.
Proses kalibrasi dan perlakuan pHmeter seperti yang diterangkan di atas akan dapat
memberikan hasil pengukuran pH yang akurat dan presisi.

Sesuai dengan namanya, NMR (Nuclear Magnetic Resonance), spektroskopi NMR  berhubungan dengan sifat magnet dari inti atom.  Fenomena NMR pertama kali diperkenalkan pada tahun 1946 oleh dua kelompok fisikawan  yang bekerja secara terpisah, yaitu Edward Purcell dari Harvard University dan Felix Bloch  dari Standford University.  Penggunaan NMR berkembang  dengan cepat, pada tahun 1960 teknik ini sudah merupakan  metode yang penting untuk elusidasi struktur.  Spektrometri NMR pada dasarnya merupakan spektrometri absorbsi, sebagaimana  spektrometri infra merah maupun ultraviolet. Pada kondisi yang sesuai, suatu sampel dapat  mengabsorpsi radiasi elektromagnetik daerah frekuensi radio, pada frekuensi yang tergantung  dari sifat-sifat sampel.  Suatu plot dari frekuensi puncak-puncak absorbsi versus intensitas puncak memberikan suatu  spektrum NMR.

SPIN INTI
Setiap inti atom bermuatan. Pada kebanyakan inti, muatan tersebut berputar (spin) pada
sumbu inti tersebut. Perputaran muatan inti ini akan menimbulkan suatu dipol magnetik
sepanjang sumbu inti dengan momen magnetik inti sebesar µ.

Perputaran muatan dalam inti menimbulkan dipol magnetic. Tidak semua inti berlaku sebagai  magnet. Hanya inti dengan nomor atom gasal, nomor massa gasal atau nomor atom dan  nomor massa gasal yang dapat berlaku sebagai magnet.  Momentum sudut dari muatan yang berputar tersebut dapat digambarkan dalam pengertian  bilangan kuantum spin (I) bilangan-bilangan ini mempunyai harga 0, 1/2, 1, 3/2, dan
seterusnya (I=0, berarti tidak ada spin).  Setiap proton dan netron mempunyai spinnya sendiri, dan I adalah merupakan resultan dari  spin-spin tersebut. Jika jumlah (proton dan netron) genap, maka I mempunyai harga nol atau  utuh (0, 1, 2, ...); jika jumlah tersebut ganjil, maka harga I merupakan tengahan (1/2, 3/2, 5/2,  ...); akan tetapi jika jumlah proton maupun jumlah netron genap, maka harga I adalah nol.

Komponen-komponennya :
1. Magnet
2. Generator “sweep”
3. Transmiter RF
4. Kumparan transmitter
5. Kumparan penerima
6. Kumparan “sweep”
7. Deterktor & penerima RF
8. Rekorder
9. Sampel

CARA MEMPEROLEH SPEKTRUM NMR :

Ada 2 teknik untuk memperoleh spektrum NMR yaitu:
1. Continous Wave (CW)
2. Pulse Fourier Transform (PFT atau FT)

Pada teknik “Continous Wave”:
•  Medan magnet eksternal, Bo divariasi, sedang frekuensi radionya tetap (field-sweep);
atau
•  Frekuensi radio divariasi, sedang medan magnet eksternalnya tetap (frequency-sweep)

Kebanyakan instrumen CW yang modern menggunakan model “frequency-sweep”. Dalam  teknik ini, frekuensi radio tidak divariasi dalam range yang dapat mencakup semua inti yang  secara magnetik aktif dan “possible”, tetapi hanya divariasi dalam range yang sempit sekitar  frekuensi resonansi dari inti yang bersangkutan.

Misalnya:
•  Untuk memperoleh spektra  1 H-NMR menggunakan suatu magnet dengan Bo = 21.150  gauss, frekuensi divariasi sekitar 90 MHz misalnya dari 90.000.000-90.001.000 Hz.
•  Untuk memperoleh spektra  13 C-NMR dengan kekuatan medan magnet yang sama,  frekuensi divariasi pada range yang sempit sekitar 22,6 MHz.

Suatu instrumen dengan magnet berkekuatan 21.150 gauss, dimana  1 H beresonansi pada 90  MHz, disebut suatu spectrometer 90 MHz. Frekuensi resonansi dari  1 H disebut sebagai  frekuensi operasional dari instrumen.

Dalam teknik CW ini, masing-masing tipe hidrogen (atau karbon) dieksitasikan sendiri- sendiri, sehingga dibutuhkan waktu yang agak lama (beberapa menit) untuk memperoleh  spectrum NMR secara keseluruhan (lengkap). Pada teknik FT semua frekuensi diberikan sekaligus  sehingga semua inti mengalami  resonansi, intensitas sinyal hampir sama dengan noise, lalu dirunning berulang-ulang  sehingga diperoleh intensitas sinyal yang lebih besar dari pada noise, sehingga peak pada FT  akan terlihat lebih jelas.

Kelebihan teknik FT dibanding CW adalah:
- lebih cepat
- lebih sensitif (karena ‘ratio sinyal to noise’ ditingkatkan)

Kemudian sinyal-sinyal tersebut dipilah-pilah sehingga inti tertentu yang beresonansi pada υ  tertentu muncul sebagai peak yang berbeda.

1 H-NMR (Proton Magnetic Resonance)
H-NMR memberikan informasi mengenai:
1. Banyaknya jenis lingkungan hidrogen yang berbeda dalam satu molekul
2. Banyaknya atom hidrogen yang ada pada masing-masing lingkungan hidrogen tersebut
3. Banyaknya atom hidrogen pada atom karbon

                Penyerapan sinar uv-vis dibatasi pada sejumlah gugus fungsional/gugus kromofor (gugus  dengan ikatan tidak jenuh) yang mengandung electron valensi dengan tingkat eksitasi yang rendah. Dengan melibatkan 3 jenis electron yaitu : sigma, phi dan non bonding electron. Kromofor-kromofor organic seperti karbonil, alken, azo, nitrat dan karboksil mampu menyerap sinar ultraviolet dan sinar tampak. Panjang gelombang maksimalnya dapat berubah sesuai dengan pelarut yang digunakan. Auksokrom adalah gugus fungsional yang mempunyai elekron bebas, seperti hidroksil, metoksi dan amina. Terikatnya gugus auksokrom pada gugus kromofor akan