Kimia instrumental

Kimia instrumental () adalah cabang ilmu kimia yang mempelajari prinsip, teori, teknik, dan aplikasi instrumen ilmiah untuk mengidentifikasi, mengukur, dan menganalisis zat kimia (analit) dalam sampel baik secara kualitatif maupun kuantitatif. Teknik-teknik ini merupakan bagian penting dari kimia analitik modern, yang memungkinkan karakterisasi materi secara akurat dengan bantuan alat canggih yang beroperasi berdasarkan prinsip fisika dan kimia.

Dalam kimia instrumental, instrumen dipilih berdasarkan sifat fisik atau kimia yang diukur — misalnya spektrum cahaya, massa partikel, atau respon elektroanalitik — sehingga karakteristik komponen dalam sampel dapat diungkapkan tanpa perlu reaksi kimia klasik seperti titrasi atau gravimetri. Teknik ini menggantikan sebagian besar metode kimia basah tradisional dengan deteksi lebih cepat, sensitif, dan selektif.

 Metode pemisahan 

jmpl|Seorang kimiawan sedang melakukan proses pemurnian dan isolasi senyawa organik menggunakan kromatografi

Proses pemisahan digunakan untuk mengurangi tingkat kompleksitas campuran material dengan cara memisahkan komponen-komponennya berdasarkan perbedaan sifat fisikokimia, sehingga setiap spesi kimia dapat dianalisis secara individual. Dalam kimia instrumental, metode pemisahan sangat penting karena sampel nyata umumnya mengandung banyak komponen yang saling tumpang tindih sinyal analitiknya, sehingga diperlukan tahap pemisahan sebelum atau selama proses deteksi. Kromatografi dan elektroforesis merupakan contoh metode yang mewakili bidang ini.

Dalam praktik kimia instrumental modern, metode pemisahan sering dikombinasikan dengan teknik deteksi instrumental, misalnya kromatografi–spektrometri massa atau elektroforesis–deteksi UV/fluoresensi, untuk memperoleh informasi kualitatif dan kuantitatif secara simultan. Pendekatan terintegrasi ini menjadikan teknik pemisahan sebagai komponen fundamental dalam analisis kimia kontemporer.

 Spektroskopi 

jmpl|kiri|Kimiawan melakukan pengukuran-pengukuran penting pada sebuah spektrometer berkualitas tinggi milik Seksi Fisika, Universitas Leipzig, Jerman.

Spektroskopi mengukur interaksi antara molekul dengan radiasi elektromagnetik. Spektroskopi mencakup banyak aplikasi yang berbeda, seperti spektroskopi serapan atom, spektroskopi emisi atom, spektroskopi ultraungu–tampak, spektroskopi fluoresensi sinar-X, spektroskopi inframerah, spektroskopi Raman, spektroskopi resonansi magnet inti, spektroskopi fotoemisi, spektroskopi Mössbauer, serta spektroskopi dikroisme sirkular.

 Spektrometri massa 

Spektrometri massa mengukur rasio massa terhadap muatan molekul dengan menggunakan medan listrik dan medan magnet. Terdapat beberapa metode ionisasi, antara lain ionisasi elektron, ionisasi kimia, elektrospray, pemboman atom cepat, desorpsi/ionisasi laser berbantuan matriks, dan metode lainnya. Selain itu, spektrometri massa juga diklasifikasikan berdasarkan jenis penganalisis massa yang digunakan, seperti spektrometer sektor magnetik, penganalisis massa kuadrupol, perangkap ion kuadrupol, resonansi siklotron ion transformasi Fourier, dan sebagainya.

 Kristalografi 

Kristalografi adalah suatu teknik yang mengkarakterisasi struktur kimia material pada tingkat atom dengan menganalisis pola difraksi dari radiasi elektromagnetik atau partikel yang dibelokkan oleh atom-atom dalam material tersebut. Sinar-X merupakan radiasi yang paling umum digunakan. Dari data mentah yang diperoleh, posisi relatif atom-atom di dalam ruang dapat ditentukan.

 Analisis elektrokimia 

Metode elektroanalitik mengukur potensial listrik dalam satuan volt dan/atau arus listrik dalam satuan ampere pada suatu sel elektrokimia yang mengandung analit. Metode-metode ini dapat diklasifikasikan berdasarkan aspek sel mana yang dikendalikan dan mana yang diukur. Tiga kategori utama adalah potensiometri (perbedaan potensial elektroda yang diukur), koulometri (arus sel diukur sebagai fungsi waktu), dan voltametri (arus sel diukur sambil secara aktif mengubah potensial sel).

 Analisis termal 

Dalam konteks kimia instrumental, analisis termal mencakup serangkaian teknik yang menilai perubahan sifat fisik atau kimia suatu sampel sebagai fungsi suhu, sehingga memberikan informasi tentang stabilitas termal, perubahan fase, dan reaksi termal material. Teknik-teknik ini termasuk analisis termogravimetri (TGA) dan berbagai bentuk kalorimetri, seperti kalorimetri pemindaian diferensial (DSC).

 Lihat pula 

 Karakterisasi (ilmu material)

 Referensi 

Kategori:Analisis instrumental
Kategori:Kimia analitik