Lompat ke isi

Pengguna:RusdianaDablang/bak pasir

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Intro

[sunting | sunting sumber]

Kimia analisis adalah studi pemisahan, identifikasi, dan kuantifikasi komponen kimia dalam bahan alam maupun buatan.[1] Analisis kualitatif memberikan indikasi identitas spesies kimia di dalam sampel. Sedangkan analisis kuantitatif menentukan jumlah komponen tertentu dalam suatu zat. Pemisahan komponen seringkali dilakukan sebelum melakukan analisis.

Metode analisis dapat dibagi menjadi klasik dan instrumental.[2] Metode klasik (dikenal juga sebagai metode kimia basah) menggunakan pemisahan seperti pengendapan, ekstraksi, dan distilasi serta analisis kualitatif berdasarkan warna, bau, atau titik leleh (organoleptis). Analisis kuantitatif klasik dilakukan dengan menentukan berat atau volum. Metode instrumental menggunakan suatu peralatan untuk menentukan kuantitas fisik suatu analit seperti serapan cahaya, fluoresensi, atau konduktivitas. Pemisahan dilakukan menggunakan metode kromatografi, elektroforesis atau fraksinasi aliran medan.

Kimia analisis juga fokus pada peningkatan rancangan percobaan, kemometrik, dan pembuatan alat ukur baru agar dapat menyediakan informasi kimia yang lebih baik. Kimia analisis telah diterapkan di bidang forensik, bioanalisis, analisis klinik, analisis lingkungan, dan analisis bahan.

Ikhtisar

[sunting | sunting sumber]

Sejarah

[sunting | sunting sumber]

Kimia analisis menjadi penting sejak awal adanya ilmu kimia. Bidang ini menyediakan metode-metode untuk menentukan unsur dan bahan kimia yang ada di dalam objek yang dipertanyakan. Selama periode ini, kontribusi analisis pada ilmu kimia mencakup pengembangan analisis unsur yang sistematis oleh Justus von Liebig dan analisis organik sistematis berdasarkan reaksi spesifik gugus fungsi.

Analisis instrumental pertama adalah spektroskopi emisi nyala[3] yang dikembangkan oleh Robert Bunsen[4] dan Gustav Kirchhoff[5] dengan menemukan Rubidium (Rb) dan Sesium (Cs) pada tahun 1860.[6] Sebagian besar perkembangan dalam bidang kimia analitik terjadi pasca 1900. Selama periode ini, analisis instrumental menjadi semakin dominan. Khususnya, semakin banyaknya teknik-teknik dasar spektroskopi dan spektrometri yang ditemukan di awal abad 20 dan disempurnakan di akhir abad ke-20.[7]

Ilmu pemisahan mengikuti pola perkembangan ilmu kimia analisis dan juga bertransformasi menuju peralatan berkinerja tinggi.[8] Pada tahun 1970an banyak dari teknik-teknik ini mulai digunakan secara bersama-sama untuk memecahkan karakterisasi sampel secara lengkap.

Sejak sekitar tahun 1970an hingga sekarang, kimia analisis semakin inklusif untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan biologi (kimia bioanalisis), di mana selama ini sangat fokus pada molekul anorganik atau organik renik.[9] Penggunaan laser dalam bidang kimia terus mengalami peningkatan sebagai alat bantu analisis maupun influenser untuk berbagai reaksi kimia. Pada akhir abad ke-20, terlihat pula ekspansi penerapan kimia analisis yang luar biasa, mulai dari menjawab soalan akademis hingga memecahkan masalah forensik[10], lingkungan, industri, medis, dan bahkan histologi.[11] [12] Kimia analisis modern didominasi oleh analisis instrumental. Banyak analis kimia fokus pada satu jenis instrumen. Akademisi cenderung juga untuk fokus pada aplikasi dan pengembangan baru atau pada metode analisis baru. Penemuan adanya bahan kimia di dalam darah yang meningkatkan resiko kanker membuka jalan bahwa analis kimia dapat terlibat di dalamnya. Metode baru yang sedang dikembangkan adalah dengan melibatkan penggunaan laser yang dapat diatur untuk meningkatkan spesifisitas dan sensitivitas metode spektrometri. Banyak metode, salah satunya sedang dikembangkan, untuk mengarsip data sehingga dapat digunakan sebagai acuan dalam waktu lama. Ini diperlukan terutama untuk keperluan Quality Assurance (QA) industri, serta aplikasi forensik dan lingkungan. Peran kimia analisis semakin penting di bidang industri farmasi, selain QA, dalam hal pengembangan obat baru dan aplikasi klinisnya untuk memahami interaksi antara obat dan pasien.[13]

Teknik

[sunting | sunting sumber]

Suatu teknik kimia analisis digunakan untuk memastikan konsentrasi suatu senyawa kimia atau unsur kimia.[14] Terdapat banyak teknik-teknik yang digunakan untuk keperluan analisa, mulai dari perhitungan berat (analisis gravimetri) hingga perhitungan volume (titrimetri). Untuk teknik yang lebih khusus dan teliti digunakan instrumentasi. Ekspresi umum Analisis Kualitatif [...] mengacu pada analisis di mana zat diidentifikasi atau diklasifikasikan berdasarkan sifat kimianya atau fisiknya, seperti reaktivitas kimia, kelarutan, berat molekul, titik lebur, sifat radiatif (emisi, penyerapan) , spektrum massa, waktu paruh nuklir, dll. Analisis Kuantitatif mengacu pada analisis di mana jumlah atau konsentrasi analit dapat ditentukan (diperkirakan) dan dinyatakan sebagai nilai numerik dalam unit yang sesuai. Analisis Kualitatif dapat terjadi dengan Analisis Kuantitatif, tetapi Analisis Kuantitatif memerlukan identifikasi (kualifikasi) analit yang diberikan estimasi numerik.

- Persatuan Internasional Kimia Murni dan Terapan (IUPAC), Nomenklatur dalam evaluasi metode analitik termasuk kemampuan deteksi dan kuantifikasi, Appl Murni. Chem 67 (10), hlm. 1701 (1995) Istilah "analisis kuantitatif" sering digunakan dalam perbandingan (atau kontras) dengan "analisis kualitatif", yang mencari informasi tentang identitas atau bentuk zat yang ada. Misalnya, seorang ahli kimia mungkin diberikan sampel padat yang tidak diketahui. Ia akan menggunakan teknik "kualitatif" (mungkin spektroskopi NMR atau IR) untuk mengidentifikasi senyawa yang ada, dan kemudian teknik kuantitatif untuk menentukan jumlah masing-masing senyawa dalam sampel. Prosedur yang cermat untuk mengenali keberadaan ion logam yang berbeda telah dikembangkan, meskipun sebagian besar telah digantikan oleh instrumen modern; ini secara kolektif dikenal sebagai analisis anorganik kualitatif. Tes serupa untuk mengidentifikasi senyawa organik (dengan menguji untuk kelompok fungsional yang berbeda) juga diketahui.

Banyak teknik dapat digunakan untuk pengukuran kualitatif atau kuantitatif. Sebagai contoh, misalkan larutan indikator berubah warna dengan adanya ion logam. Ini dapat digunakan sebagai tes kualitatif: apakah solusi indikator berubah warna ketika setetes sampel ditambahkan? Itu juga dapat digunakan sebagai tes kuantitatif, dengan mempelajari warna larutan indikator dengan konsentrasi ion logam yang berbeda. (Ini mungkin akan dilakukan menggunakan spektroskopi ultraviolet-tampak)

Kualitatif konvensional

[sunting | sunting sumber]

Analisa kualitatif menentukan ada atau tidaknya sebuah senyawa, tetapi tidak massa atau konsentrasinya. Analisa kualitatif tidak menghitung jumlah. Dalam prakteknya, uji kualitatif dapat dilakukan secara kimia ataupun fisika. Pengujian kimia merupakan analisis kualitatif yang dilakukan secara kimiawi, diantaranya test asam untuk emas[15][16][17][18] dan test Kastle-Meyer untuk menguji keberadaan darah. Beberapa unsur kimia menghasilkan warna tertentu apabila dibakar, uji nyala api dilakukan dengan membakar sejumlah sampel untuk mengetahui warna api yang dihasilkan. [19] Analisis kualitatif anorganik pada dasarnya merujuk pada suatu skema sistematis untuk memastikan keberadaan ion atau unsur tertentu (biasanya) dalam larutan dengan melakukan sejumlah reaksi yang menghilangkan sejumlah kemungkinan dan memastikan ion yang dicurigai dengan uji pemastian. Tidak jarang sejumlah kecil karbon yang mengandung ion termasuk dalam skema ini. Dengan menggunakan instrumen modern, uji-uji ini jarang digunakan tetapi bermanfaat untuk kepentingan pendidikan dan pekerjaan lapangan, atau situasi lain yang tidak memungkinkan menggunakan peralatan canggih.[20]

Analisa kualitatif dengan uji nyala api, dari kiri ke kanan: arsen, boron, tembaga, kalium, lithium, timbal, stronsium, serta natrium

Kuantitatif konvensional

[sunting | sunting sumber]

Salah satu dari kehadiran senyawa tertentu dalam sebuah sampel diketahui, the study of their kehadiran relatif atau absolut dapat membantu menentukan properti secara rinci. Mengetahui komposisi dari sampel adalah sangat penting, dan beberapa cara telah dikembangkan untuk menjadikannya mungkin, seperti gravimetri[2] dan analisis volumetri. Analisis gravimetri tidak menghasilkan data akurat mengenai komposisi suatu sampel dibanding analisis volumetri namun juga menghabiskan banyak waktu untuk dilakukan di dalam laboratorium. Analisis volumetri, di sisi lain, tidak perlu dilakukan dengan waktu yang lama dan dapat menghasilkan data analisa yang lebih akurat. Analisis volumetri dilakukan secara sederhana titrasi based in a reaksi netralisasi but it can also be a mengendap or a complex forming reaction as well as a titration based in a redox reaction. However, each method in quantitative analysis has a general specification, dalam reaksi netralisasi, untuk contohnya, reaksi that occurs is diantara suatu asam dengan suatu basa, menghasilkan suatu garam dan air, hence the name netralisasi. In the reaksi pengendapan larutan standar yang digunakan dalam banyak kasus yakni perak nitrat sebagai pereaksi untuk mereaksikan with the ions present in the sample and to form a highly endapan tidak larut dalam air. Precipitation methods are often called simply as argentometry. In the two other methods the situation is the same. Complex forming titration is a reaction that occurs between metal ions and a standard solution that is in the most cases EDTA (Ethylene Diamine Tetra Acetic acid). In the redox titration that reaction is carried out between an oxidizing agent and a reduction agent.There are some more methods like Liebig method / Duma's method / Kjeldahl's method and Carius method for estimation of organic compounds.

For example, quantitative analysis performed by [mass spectrometry] on biological samples can determine, by the relative abundance ratio of specific proteins, indications of certain diseases, like cancer.

Metode Instrumental

[sunting | sunting sumber]
Spektroskopi
Spektrometri massa
Elektrokimia
Analisis termal
Mikroskopi
lab-on-a-chip
Teknik tandem
Proses pemisahan
Kristalografi

Standar

[sunting | sunting sumber]

Galat atau kesalahan

[sunting | sunting sumber]

Signal dan derau

[sunting | sunting sumber]

Pendidikan

[sunting | sunting sumber]

Pendidikan tinggi

[sunting | sunting sumber]

Institut Ilmu Analisis, Politeknik Akademi Kimia Analis Bogor, Universitas Padjadjaran, Sekolah Vokasi Institut Pertanian Bogor, Universitas Islam Indonesia, Politeknik Negeri Bandung,

Publikasi

[sunting | sunting sumber]

Penerapan

[sunting | sunting sumber]

Kimia analitik memiliki aplikasi termasuk dalam ilmu forensik, bioanalisis, analisis klinis, analisis lingkungan, dan analisis bahan. Penelitian kimia analitik sebagian besar didorong oleh kinerja (sensitivitas, batas deteksi, selektivitas, ketahanan, rentang dinamis, rentang linier, akurasi, presisi, dan kecepatan), dan biaya (pembelian, operasi, pelatihan, waktu, dan ruang). Di antara cabang-cabang utama spektrometri atom analitik kontemporer, yang paling luas dan universal adalah spektrometri optik dan massa.[21] Dalam analisis unsur langsung sampel padat, pemimpin baru adalah laser-breakdown dan spektrometri massa ablasi laser, dan teknik terkait dengan transfer produk ablasi laser ke dalam plasma yang digabungkan secara induktif. Kemajuan dalam desain dioda laser dan osilator parametrik optik mempromosikan perkembangan dalam spektrometri fluoresensi dan ionisasi dan juga dalam teknik penyerapan di mana penggunaan rongga optik untuk meningkatkan panjang jalur penyerapan yang efektif diharapkan untuk berkembang. Penggunaan metode berbasis plasma dan laser semakin meningkat. Ketertarikan terhadap analisis absolut (tanpa standar) telah dihidupkan kembali, khususnya dalam spektrometri emisi.

Upaya besar sedang dilakukan dalam menyusutkan teknik analisis ke ukuran chip. Meskipun ada beberapa contoh sistem seperti itu yang bersaing dengan teknik analisis tradisional, potensi keuntungan termasuk ukuran atau portabilitas, kecepatan, dan biaya. (sistem total analisis mikro (μTAS) atau lab-on-a-chip). Kimia skala mikro mengurangi jumlah bahan kimia yang digunakan.

Banyak perkembangan meningkatkan analisis sistem biologis. Contoh bidang yang berkembang pesat di bidang ini adalah genomik, pengurutan DNA dan penelitian terkait dalam sidik jari genetik dan DNA microarray; proteomik, analisis konsentrasi dan modifikasi protein, terutama sebagai respons terhadap berbagai stresor, pada berbagai tahap perkembangan, atau di berbagai bagian tubuh, metabolisme, yang berkaitan dengan metabolit; transkriptomik, termasuk mRNA dan bidang terkait; lipidomika - lipid dan bidang yang terkait; peptidomik - peptida dan bidang terkaitnya; dan metalomik, berurusan dengan konsentrasi logam dan terutama dengan pengikatannya dengan protein dan molekul lain. Kimia analitik telah memainkan peran penting dalam pemahaman ilmu dasar untuk berbagai aplikasi praktis, seperti aplikasi biomedis, pemantauan lingkungan, kontrol kualitas manufaktur industri, ilmu forensik dan sebagainya.[22]

Persiapan robot dari sampel MALDI spektrometri massa pada pembawa sampel

Perkembangan terbaru dari otomasi komputer dan teknologi informasi telah memperluas kimia analitik ke sejumlah bidang biologis baru. Misalnya, mesin pengurutan DNA otomatis adalah dasar untuk menyelesaikan proyek genom manusia yang mengarah pada kelahiran genomik. Identifikasi protein dan pengurutan peptida dengan spektrometri massa membuka bidang baru proteomik.[23]

Kimia analitik telah menjadi bidang yang sangat diperlukan dalam pengembangan nanoteknologi. Instrumen karakterisasi permukaan, mikroskop elektron dan mikroskop probe pemindaian memungkinkan para ilmuwan untuk memvisualisasikan struktur atom dengan karakterisasi kimia.[24]

Referensi

[sunting | sunting sumber]
  1. ^ Holler, F. James; Skoog, Douglas A.; West, Donald M. (1996). Fundamentals of analytical chemistry. Philadelphia: Saunders College Pub. ISBN 0-03-005938-0.
  2. ^ Nieman, Timothy A.; Skoog, Douglas A.; Holler, F. James (1998). Principles of instrumental analysis. Pacific Grove, CA: Brooks/Cole. ISBN 0-03-002078-6.
  3. ^ Stepanov, B. I. (1977). "Gustav Robert Kirchhoff (on the ninetieth anniversary of his death)". Journal of Applied Spectroscopy. 27 (3): 1099. Bibcode:1977JApSp..27.1099S. doi:10.1007/BF00625887. 
  4. ^ Lockemann, G.; Oesper, R. (1955). "Bunsen's Transfer from Cassel to Marburg". J. Chem. Educ. 32 (9): 456–460. Bibcode:1955JChEd..32..456L. doi:10.1021/ed032p456. 
  5. ^ "Robert Bunsen and Gustav Kirchhoff". Science History Institute. Diakses tanggal 20 March 2018. 
  6. ^ Arikawa, Yoshiko (2001). "Basic Education in Analytical Chemistry" (pdf). Analytical Sciences (The Japan Society for Analytical Chemistry) 17 (Supplement): i571–i573.
  7. ^ Miller, K; Synovec, RE (2000). "Review of analytical measurements facilitated by drop formation technology". Talanta 51 (5): 921–33. doi:10.1016/S0039-9140(99)00358-6.PMID 18967924.
  8. ^ Bartle, Keith D.; Myers, Peter (2002). "History of gas chromatography". TrAC Trends in Analytical Chemistry 21 (9–10): 547. doi:10.1016/S0165-9936(02)00806-3.
  9. ^ Heymsfield S, Waki M, Kehayias J, Lichtman S, Dilmanian F, Kamen Y, Wang J, Pierson R (1991). "Chemical and elemental analysis of humans in vivo using improved body composition models". American Journal of Physiology. 261 (2 Pt 1): E190–8. PMID 1872381. 
  10. ^ Watson, Stephanie (June 9, 2008). "How Forensic Lab Techniques Work". How Stuff Works. Diakses tanggal September 24, 2015. 
  11. ^ Laitinen, H.A. (1989). "History of analytical chemistry in the U.S.A". Talanta 36 (1–2): 1–9. doi:10.1016/0039-9140(89)80077-3. PMID 18964671.
  12. ^ Brock, William H. (1997). Justus von Liebig : the chemical gatekeeper (1st ed.). Cambridge, U.K.: Cambridge University Press. ISBN 9780521562249.
  13. ^ Johnston, Kelly L.; Ford, Louise; Umareddy, Indira; Townson, Simon; Specht, Sabine; Pfarr, Kenneth; Hoerauf, Achim; Altmeyer, Ralf; Taylor, Mark J. (2014-12-01). "Repurposing of approved drugs from the human pharmacopoeia to target Wolbachia endosymbionts of onchocerciasis and lymphatic filariasis". International Journal for Parasitology: Drugs and Drug Resistance. Includes articles from two meetings: "Anthelmintics: From Discovery to Resistance", pp. 218--315, and "Global Challenges for New Drug Discovery Against Tropical Parasitic Diseases", pp. 316--357. 4 (3): 278–286. doi:10.1016/j.ijpddr.2014.09.001. PMC 4266796 alt=Dapat diakses gratis. PMID 25516838. 
  14. ^ Analytical technique. Diakses 24 Desember 2018
  15. ^ Bunge, Mario (1998). Philosophy of Science: From Explanation to Justification. Transaction Publishers. hlm. 343. ISBN 9780765804143. 
  16. ^ Hall, Marie Boas (1958). Robert Boyle and Seventeenth-century Chemistry. CUP Archive. hlm. 128. 
  17. ^ School Science and Mathematics Association, School Science and Mathematics Association (U.S.), Central Association of Science and Mathematics Teachers (U.S.) (1913). School science and mathematics, Volume 13. University of California: School Science and Mathematics Association. hlm. 732. 
  18. ^ Chaplan, Michael (2005). The Urban Treasure Hunter: A Practical Handbook for Beginners. Square One Publishers. hlm. 194. ISBN 9780757000904. 
  19. ^ Jensen, William B. (2005). "The Origin of the Bunsen Burner". Journal of Chemical Education. 82 (4): 518. Bibcode:2005JChEd..82..518J. doi:10.1021/ed082p518. 
  20. ^ Sanger, Michael J.; Phelps, Amy J.; Catherine Banks (2004). "Simple Flame Test Techniques Using Cotton Swabs". Journal of Chemical Education. 81 (7): 969. Bibcode:2004JChEd..81..969S. doi:10.1021/ed081p969 
  21. ^ Bol'Shakov, Aleksandr A; Ganeev, Aleksandr A; Nemets, Valerii M (2006). "Prospects in analytical atomic spectrometry". Russian Chemical Reviews. 75 (4): 289. arXiv:physics/0607078 alt=Dapat diakses gratis. Bibcode:2006RuCRv..75..289B. doi:10.1070/RC2006v075n04ABEH001174. 
  22. ^ "Analytical Chemistry - American Chemical Society". American Chemical Society (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2017-05-26. 
  23. ^ Tabb, DL; Vega-Montoto, L; Rudnick, PA; Variyath, AM; Ham, AJ; Bunk, DM; Kilpatrick, LE; Billheimer, DD; Blackman, RK; Cardasis, HL; Carr, SA; Clauser, KR; Jaffe, JD; Kowalski, KA; Neubert, TA; Regnier, FE; Schilling, B; Tegeler, TJ; Wang, M; Wang, P; Whiteaker, JR; Zimmerman, LJ; Fisher, SJ; Gibson, BW; Kinsinger, CR; Mesri, M; Rodriguez, H; Stein, SE; Tempst, P; Paulovich, AG; Liebler, DC; Spiegelman, C (5 February 2010). "Repeatability and reproducibility in proteomic identifications by liquid chromatography-tandem mass spectrometry". Journal of Proteome Research. 9 (2): 761–76. doi:10.1021/pr9006365. PMC 2818771 alt=Dapat diakses gratis. PMID 19921851. 
  24. ^ Kacher, J.; Cui, B.; Robertson, I.M. (2015). "In situ and tomographic characterization of damage and dislocation processes in irradiated metallic alloys by transmission electron microscopy". Journal of Materials Research. 30 (9): 1202–1213. Bibcode:2015JMatR..30.1202K. doi:10.1557/jmr.2015.14. 
Diperoleh dari "https://wiki-indonesia.club/w/index.php?title=Pengguna:RusdianaDablang/bak_pasir&oldid=15287211"