Apa saja teknik analisis mineral secara kimia?

Analisis kimia mineral (dan batuan) diperoleh dari beberapa macam teknik analisis. Sebelum tahun 1947 analisis kuantitatif mineral diperoleh dengan teknik analisis “basah”, yang mana mineral dilarutkan dalam larutan tertentu. Penentuan unsur-unsur dalam larutan biasanya dipakai satu atau lebih teknik- teknik berikut: * ukur warna (colorimetry)

  • analisis volumetri (titrimetri)
  • analisis gravimetri.

Sejak tahun 1960 sebagian besar analisis telah dilakukan dengan teknik instrumental seperti spektroskop serapan atom, analisis flouresen sinar X, analisis electron microprobe, dan spektroskop emisi optis. Masing-masing teknik ini memiliki preparasi sampel yang khusus dan memiliki keterbatasan detek- si dan kisaran kesalahan sedang - baik.

Hasil analisis biasanya ditampilkan dalam bentuk tabel persen berat dari unsur-unsur atau oksida dalam mineral yang dianalisis. Teknik analisis basah memberikan determinasi secara kuantitatif variasi kondisi oksidasi suatu kation (seperti Fe2+ dengan Fe3+) dan juga untuk determinasi kandungan H2O dari mineral-mineral hidrous. Metode instrumen umumnya tidak dapat memberikan informasi seperti kondisi oksidasi atau kehadiran H2O.

Dalam analisis kimia mineral dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu analisis kimia kualitatif dan analisis kimia kuantitatif. Analisis kualitatif menyangkut deteksi dan identifikasi seluruh komposisi dari suatu senyawa. Analisis kuantitatif meliputi penentuan persen berat (atau parts per million [ppm]) unsur-unsur dalam suatu senyawa.

Dengan demikian kedua analisis ini akan menjawab pertanyaan “Apa yang dikandung dan berapa besar jumlahnya?”. Analisis kualitatif awal umumnya sangat membantu dalam memutuskan metode apa yang akan dipakai untuk analisis kuantitatif.

Apa saja teknik analisis mineral yang digunakan secara kimia?

Analisis kimia basah

Cara ini biasanya dilakukan di laboratorium kimia. Setelah sampel digerus menjadi bubuk, langkah pertama yang dilakukan adalah menguraikan sam- pel. Biasanya pada tahap ini digunakan satu dari beberapa larutan asam, seperti asam klorida (HCl), asam sulfat (H2SO4), atau asam florida (HF), atau campuran dari larutan asam tersebut. Jika sampel sudah dalam bentuk laru- tan, langkah selanjutnya adalah colorimetry, volumetri atau gravimetri untuk menentukan unsur-unsur yang diinginkan.

Kisaran konsentrasi unsur-unsur berdasarkan teknik analisis ini adalah:
image Keuntungan menggunakan cara basah adalah reaksi dapat terjadi dengan cepat dan relatif mudah untuk dikerjakan.

Analisis serapan atom (AAS)

AAS (atomic absorption spectroscopy) ini dapat dimasukkan dalam analisis kimia cara basah karena sampel asli yang akan dianalisis secara sempurna ter- larutkan dalam suatu larutan sebelum dilakukan analisis. Cara ini didasarkan atas pengamatan panjang gelombang yang dipancarkan suatu unsur atau ser- apan suatu panjang gelombang oleh suatu unsur. Dalam perkembangan- nya yang terakhir alat ini dilengkapi oleh inductively coupled plasma (ICP) dan metode ICP-mass spectrometric (ICP-MS).

Sumber energi yang digunakan pada teknik ini adalah lampu katoda den- gan energi berkisar antara cahaya tampak sampai ultraviolet dari spektrum elektromagnetik. Sampel dalam bentuk larutan dipanas-kan, dengan anggapan atom-atom akan bebas dari ikatan kimianya. Pada sampel panas dile- watkan sinar katoda, akan terjadi penyerapan energi yang akan terekam dalam spektrometer.

Analisis fluoresen sinar X (XRF)

Analisis ini juga dikenal dengan spektrografi emisi sinar X, yang banyak digu- nakan untuk laboratorium penelitian yang mempelajari kimia substansi anor- ganik. Di samping untuk laboratorium penelitian analisis ini juga digunakan untuk keperluan industri, seperti: industri tambang (untuk kontrol kualitas hasil yang akan dipasarkan), industri kaca dan keramik, pabrik logam dan bahan baku logam, dan dalam perlindungan lingkungan dan pengawasan pu- lusi.

Pada analisis ini sampel digerus menjadi bubuk dan ditekan dalam bentuk pelet bundar. Pelet ini nantinya akan ditembak dengan sinar X. Spektrum emisi sinar X yang dihasilkan merupakan ciri-ciri tiap-tiap unsur yang terkandung dalam sampel.

Analisis ini dapat digunakan untuk penentuan sebagian besar unsur, dan juga sangat sensitif untuk penentuan secara tepat beberapa unsur jejak (seperti Y, Zr, Sr, Rb dalam kisaran ppm).

Electron probe microanalysis

Metode ini didasarkan atas prinsip yang sama dengan analisis fluoresen sinar X, kecuali energi yang dipakai bukan tabung sinar X tetap digantikan oleh sinar elektron. Disebut mikroanalisis karena dapat menganalisis baik kualitatif maupun kuantitatif material dalam jumlah yang sangat sedikit. Sampel yang dianalisis biasanya berbentuk sayatan yang sudah dikilapkan (polished section atau polished thin section) dari suatu mineral, batuan atau material padat yang lain.

Volume minimum yang dapat dianalisis dengan metode ini sekitar 10 sam- pai 20 µ m3, yang dalam satuan berat sekitar 10-11 gram (untuk material silikat).

Analisis spektrografik optis

Spektrograif emisi optik didasarkan pada kenyataan bahwa atom suatu unsur dapat menghasilkan energi. Ketika energi ini terdispersi, dengan menggu- nakan prisma dapat direkam sebagai suatu spektrum. Jumlah garis dan intensitas garis dalam spektrum yang terekam ditentukan oleh konfigurasi atom. Analisis kuantitatif dengan teknik ini memerlukan pengukuran terhadap ketajaman dari garis-garis spektral yang terekam dalam fotograf.