ANALISIS
FISIKO KIMIA
SPEKTROFOTOMETER
ULTRA VIOLET-VISIBLE(UV-VIS)
OLEH:
Badriyah
Eka Wahyu w
Hilyatussa’adah
Rahma Islamiyati
NONREG A10C
FAKULTAS
MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS
AL GIFARI
BANDUNG
2016
KATA
PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena
berkat karunia-Nya penulis mampu menyelesaikan makalah dengan judul Spektrofotometri
Sinar Tampak dan Ultraviolet.
Makalah
Spektrofotometri Sinar Tampak dan Ultraviolet ini merupakan tugas mata
kuliah Analisis Fisiko Kimia. Melalui makalah yang berjudul Spektrofotometri Sinar Tampak
dan Ultraviolet ini yang diharapkan dapat menunjang nilai penulis di dalam
mata kuliah Analisis Fisiko Kimia. Selain itu, dengan hadirnya makalah ini dapat memberikan
informasi yang dapat menjadi pengetahuan baru bagi pembacanya.
Penulis
menyadari bahwa, masih banyak kesalahan dan kekurangan di dalam penulisan
makalah ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang
konstruktif untuk kesempurnaan makalah ini di masa yang akan datang. Semoga
makalah ini dapat bermanfaat.
Bandung, 25 Januari 2016
BAB I
1.1.
Latar Belakang
Spektrofotometri
merupakan suatu metoda analisa yang didasarkan pada pengukuran serapan sinar
monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna pada panjang gelombang spesifik
dengan menggunakan monokromator prisma atau kisi difraksi dengan detektor fototube.
Benda bercahaya seperti matahari atau bohlam listrik memancarkan spektrum yang
lebar terdiri atas panjang gelombang. Panjang gelombang yang dikaitkan dengan
cahaya tampak itu mampu mempengaruhi selaput pelangi mata manusia dan
karenanya menimbulkan kesan subyektif akan ketampakan (vision). Dalam
analisis secara spektrofotometri terdapat tiga daerah panjang gelombang
elektromagnetik yang digunakan, yaitu daerah UV (200 – 380 nm), daerah visible
(380 – 700 nm), daerah inframerah (700 – 3000 nm) (Khopkar 1990).
Spektrofotometri
merupakan salah satu metode dalam kimia analisis yang digunakan untuk
menentukan komposisi suatu sampel baik secara kuantitatif dan kualitatif yang
didasarkan pada interaksi antara materi dengan cahaya. Sedangkan peralatan yang
digunakan dalam spektrofometri disebut spektrofotometer. Cahaya yang dimaksud
dapat berupa cahaya visibel, UV dan inframerah, sedangkan materi dapat berupa
atom dan molekul namun yang lebih berperan adalah elektron yang ada pada atom
ataupun molekul yang bersangkutan.
Para
kimiawan telah lama menggunakan bantuan warna sebagai bantuan dalam mengenali
zat-zat kimia. Spektrofotometri dapat dianggap sebagai suatu perluasan
pemeriksaan visual yang dengan studi lebih mendalam dari absorpsi energi
radiasi oleh macam-macam zat kimia memperkenankan dilakukannya pengukuran
ciri-ciri serta kuantitatifnya dengan ketelitian lebih besar.
1.2.
Rumusan Masalah
·
Latar belakang tentang alat dan kegunaan Spektrofotometer Uv-Vis
·
Hukum yang mendasari prinsip kerja Spektrofotometer Uv-Vis
·
Komponen Spektrofotometer
Uv-Vis dan kegunaannya
·
Gambar bagan Spektrofotometer
Uv-Vis
dan
keterangan komponen-komponen Spektrofotometer
Uv-Vis
·
Kelebihan dan kelemahan Spektrofotometer
Uv-Vis
·
Contoh proses penelitian di bidang farmasi yang
menggunakan Spektrofotometer Uv-Vis
1.3.
Tujuan
·
Mengetahui
Komponen Spektrofotometer UV/VIS.
·
Mengetahui
Fungsi dari Bagian-Bagian Spektrofotometer UV/VIS.
·
Mengetahui
Keuntungan Analisis Secara Spektrofotometer UV/VIS
BAB II PEMBAHASAN
2.1.
Sejarah UV-VIS
Absorbansi cahaya oleh bahan pertama kali
dieksplorasi oleh ahli Matematika Jerman Johann Heinrich Lambert (1728-1777)
yang menemukan bahwa untuk radiasi monokromatik (dalam radiasi praktek pita
sempit) jumlah cahaya yang diserap adalah berbanding lurus dengan panjang jalur
cahaya itu melalui material dan tidak tergantung dari intensitas cahaya.
Astronom Jerman Wilhelm Beer (1797-1850) memperluas pekerjaan ini dan menemukan
bahwa, untuk larutan encer, ada hubungan linier antara konsentrasi analit dan
absorbansi.
Digunakan analisis fluoresensi untuk
mendeteksi kina dalam darah dan jaringan lain. Pengenalan spektrofotometer
komersial UV pertama, oleh Arnold O. Beckman (1900-2004), Namun,
kelompok-kelompok seperti yang dipimpin oleh Bernand B. Brodie (1907-1989)
melanjutkan untuk menggunakan instrumen untuk mengembangkan kuantitatif. Brodie
mendirikan beberapa aturan dasar untuk sukses meansurement obat dan racun
lainnya dalam spesimen biologi, banyak yang masih berlaku hari ini.
Kali
ini dalam obat antimaterials, juga mendorong kemajuan di
spektrophotofluorimetry. Brodie dan Sidney Udenfriend (1918-2001) menggunakan
fluorimeter Coleman sederhana filter untuk mengukur quinacrine dalam plasma,
tetapi jelas bahwa jika panjang gelombang eksitasi dapat bervariasi banyak
molekul lebih dapat dianalisis menggunakan teknik ini. Robert L. Bowman
(1916-1995) mengembangkan spectrophotofluorimeter monokromator pertama ganda,
yang dengan kolaborasi dari Perusahaan Instrumen Amerika, dipamerkan pada
Konferensi 1956 Tickets Pittburgh sebagai AMINO-Bowman SPF.
Di
pertengahan abad ke-19, kimiawan Jerman Robert Wilhelm Bunsen (1811-1899)
fisikawan Jerman Gustav Robert Kirchhoff (1824- 1887) bekerjasama mengembangkan
spektrometer menemukan 2 unsur baru: rubidium dan cesium.
Yang digunakan banyak kimiawan untuk menemukan
unsur baru. Kemudian
alat ini digunakan banyak kimiawan untuk menemukan unsur baru semacam galium,
indium dan unsur-unsur tanah jarang. Spektroskopi telah memainkan peran penting
dalam penemuan gas-gas mulia. Spektrofotometer terdiri atas sumber sinar,
prisma, sel sampel, detektor pencatat. Fungsi prisma adalah untuk memisahkan
sinar polikromatis di sumber cahaya menjadi sinar kromatis. Penggunaan spektroskopi
sebagai sarana penentuan struktur senyawa memiliki sejarah yang panjang. Reaksi
nyala yang populer berdasarkan prinsip yang sama dengan spektroskopi.
2.2.
Kegunaan Spektrofotometri
UV-VIS
Kegunaan dari spektrofotometer UV/VIS adalah untuk
mengukur transmitansi, reflektansi dan absorbsi dari cuplikan sebagai fungsi
dari panjang gelombang. Spektrofotometer digunakan untuk mengukur energi cahaya
secara relatif jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan atau
diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang. Suatu spektrofotometer
tersusun dari sumber spektrum sinar tampak yang sinambung dan monokromatis. Sel
pengabsorbsi untuk mengukur perbedaan absorbsi antara cuplikan dengan blanko
atau pun pembanding.
2.3.
Hukum yang mendasari prinsip kerja Spektrofotometer Uv-Vis
Hukum Lambert-Beer
Hukum Lambert-Beer (Beer`s law) adalah hubungan linearitas
antara absorban dengan konsentrasi larutan sampel. Konsentrasi dari sampel di
dalam larutan bisa ditentukan dengan mengukur absorban pada panjang gelombang
tertentu dengan menggunakan hukum Lambert-Beer.
Biasanya hukum Lambert-Beer ditulis dengan:
Biasanya hukum Lambert-Beer ditulis dengan:
Menurut Dachriyanus (2004), Hukum Lambert-Beer terbatas karena sifat kimia dan faktor instrumen. Penyebab non linearitas ini adalah:
·
Deviasi koefisien ekstingsi pada
konsentrasi tinggi (>0,01 M), yang disebabkan oleh interaksi elektrostatik
antara molekul karena jaraknya yang terlalu dekat.
·
Hamburan cahaya karena adanya partikel
dalam sampel.
·
Flouresensi atau fosforesensi
sampel.
·
Berubahnya indeks bias pada konsentrasi
yang tinggi.
·
Pergeseran kesetimbangan kimia sebagai
fungsi dari konsentrasi.
·
Radiasi non-monokromatik; deviasi bisa
digunakan dengan menggunakan bagian datar pada absorban yaitu pada
panjang gelombang maksimum.
·
Kehilangan cahaya.
2.4.
Analisis Sampel Spektroskopi
UV-VIS
Spektrofotometer UV-VIS dapat digunakan untuk :
a.
Analisis Kualitatif
Penggunaan alat ini dalam analisis kuantitatif
sedikit terbatas sebab spektrum sinar tampak atau sinar UV menghasilkan
puncak-puncak serapan yang lebar sehingga dapat disimpulkan bahwa spektrum yang
dihasilkan kurang menunjukan puncak-punca serapan. Namun, walaupun puncak yang
dihasilkan bebentuk lebar, puncak tersebut masih dapat digunakan untuk
memperoleh keterangan ada atau tidaknya gugus fungsional tertentu dalam suatu
molekul organic.
b.
Analisis Kuantitatif
Penggunaan sinar UV dalam analisis kuantitatif
memberikan beberapa
keuntungan, diantaranya ;
keuntungan, diantaranya ;
· Dapat
digunakan secara luas
· Memiliki
kepekaan tinggi
· Keselektifannya
cukup baik dan terkadang tinggi
· Ketelitian
tinggi
· Tidak
rumit dan cepat
Adapun langkah-langkah utama dalam analisis
kuantitatif adalah ;
• Pembentukan
warna ( untuk zat yang yang tak berwarna atau warnanya kurang kuat ),
• Penentuan
panjang gelombang maksimum,
• Pembuatan
kurva kalibrasi,
• Pengukuran
konsentrasi sampel.
Radiasi ultraviolet memiliki
panjang gelombang kurang dari 200 nm adalahsulit untuk menangani, dan jarang
digunakan sebagai alat rutin untuk analisis struktural.
Energi yang disebutkan diatas adalah cukup untuk
mempromosikan atau merangsang elektron molekul ke energi orbital yang lebih
tinggi. Akibatnya, penyerapan spektroskopi dilakukan di wilayah ini kadang
disebut "spektroskopi elektronik".
Panjang
gelombang cahaya UV-VIS jauh lebih pendek daripada panjang gelombang radiasi
inframerah. Spektrum sinar tampak terentang dari sekitar 400 nm (ungu) sampai
750 nm (merah), sedangkan spektrum ultraviolet terentang dari 100 nm sampai 400
nm. Kuantitas energi yang diserap oleh suatu senyawa berbanding
terbalik dengan panjang gelombang radiasi :
·
Violet : 400 - 420 nm
·
Indigo : 420 - 440 nm
·
Biru : 440-490 nm
·
Hijau : 490-570 nm
·
Kuning: 570-585 nm
·
Oranye: 585-620 nm
·
Merah : 620-780 nm
Analisis ini dapat digunakan
yakni dengan penentuan absorbansi dari larutan sampel
yang diukur.
Penyebab
kesalahan sistematik yang sering terjadi dalam analisis menggunakan
spektrofotometer adalah:
a. Serapan
oleh pelarut
Hal ini
dapat diatasi dengan penggunaan blangko, yaitu larutan yang berisi matrik
selain komponen yang akan dianalisis.
b. Serapan
oleh kuvet
Kuvet
yang biasa digunakan adalah dari bahan gelas atau kuarsa.
Dibandingkan
dengan
kuvet dari bahan gelas, kuvet kuarsa memberikan kualitas yang lebih baik,
namun
tentu saja harganya jauh lebih mahal. Serapan oleh kuvet ini diatasi dengan
penggunaan jenis, ukuran, dan bahan kuvet yang sama untuk tempat blangko dan
sampel.
c. Kesalahan
fotometrik normal
Pada
pengukuran dengan absorbansi sangat rendah atau sangat tinggi, hal ini dapat diatur
dengan pengaturan konsentrasi, sesuai dengan kisaran sensitivitas dari alat
yang digunakan. (melalui pengenceran atau pemekatan) Sama seperti pHmeter, untuk mengatasi
kesalahan pada pemakaian spektrofotometer UV-VIS maka perlu dilakukan
kalibrasi. Kalibrasi dalam spektrofotometer UV-VIS dilakukan dengan menggunakan
blangko:
Setting nilai absorbansi = 0
Setting nilai transmitansi = 100 %
Penentuan
kalibrasi dilakukan dengan mengikuti prosedur sebagai berikut:
a. Dilakukan
dengan larutan blangko (berisi pelarut murni yang digunakan dalam sampel)
dengan kuvet yang sama.
b. Setiap
perubahan panjang gelombang diusahakan dilakukan proses kalibrasi.
c. Proses
kalibrasi pada pengukuran dalam waktu yang lama untuk satu macam panjang
gelombang, dilakukan secara periodik selang waktu per 30 menit. Dengan adanya
proses kalibrasi pada spektrofotometer UV-VIS ini maka akan membantu pemakai
untuk memperoleh hasil yang akurat dan presisi.
2.5.
Cara Kerja Spektrofotometer
Spektrum
elektromagnetik terdiri dari urutan gelombang dengan sifat-sifat yang berbeda.
Kawasan gelombang penting di dalam penelitian biokimia adalah ultra lembayung
(UV, 180-350 nm) dan tampak (VIS, 350-800 nm). Cahaya di dalam kawasan ini
mempunyai energi yang cukup untuk mengeluarkan elektron valensi di dalam
molekul tersebut
Penyerapan
sinar UV-Vis dibatasi pada sejumlah gugus fungsional atau gugus kromofor yang
mengandung elektron valensi dengan tingkat eksutasi rendah. Tiga jenis elektron
yang terlibat adalah sigma, phi, dan elektron bebas. Kromofor-kromofor organik
seperto karbonil, alkena, azo, nitrat, dan karboksil mampu menyerap sinar
ultraviolet dan sinar tampak. Panjang gelombang maksimumnya dapat berubah
sesuai dengan pelarut yang digunakan. Auksokrom adalah gugus fungsional yang
mempunyai elektron bebas nseperti hidroksil, metoksi, dan amina. Terkaitnya
gugus kromofor akan mengakibatkan pergeseran pita absorpsi menuju ke panjang
gelombang yang lebih besar dan disertai dengan peningkatan intensitas
Ketika
cahaya melewati suatu larutan biomolekul, terjadi dua kemungkinan. Kemungkinan
pertama adalah cahaya ditangkap dan kemungkinan kedua adalah cahaya discattering.
Bila energi dari cahaya (foton) harus sesuai dengan perbedaan energi dasar dan
energi eksitasi dari molekul tersebut. Proses inilah yang menjadi dasar
pengukuran absorbansi dalam spektrofotometer .
Cara
kerja spektrofotometer dimulai dengan dihasilkannya cahaya monokromatik dari
sumber sinar. Cahaya tersebut kemudian menuju ke kuvet (tempat sampel/sel).
Banyaknya cahaya yang diteruskan maupun yang diserap oleh larutan akan dibaca
oleh detektor yang kemudian menyampaikan ke layar pembaca.
Larutan yang akan diamati melalui
spektrofotometer harus memiliki warna tertentu. Hal ini dilakukan supaya zat di
dalam larutan lebih mudah menyerap energi cahaya yang diberikan. Secara
kuantitatif, besarnya energi yang diserap oleh zat akan identik dengan jumlah
zat di dalam larutan tersebut. Secara kualitatif, panjang gelombang dimana
energi dapat diserap akan menunjukkan jenis zatnya.
2.6.
Penyerapan Sinar Ultraviolet
dan Sinar Tampak Oleh Molekul
Penyerapan
sinar tampak atau ultraviolet oleh suatu molekul dapat menyebabkan terjadinya
eksitasi molekul tersebut dari tingkat energi dasar (ground state) ke tingkat
energi yang lebih tinggi (excited stated). Proses ini melalui dua tahap :
tahap
1 : M + hv à M*
tahap
2 : M* à M +
heat
Pengabsorbsian
sinar ultraviolet atau sinar tampak oleh suatu molekul umumnya menghasilkan
eksitasi bonding; akibatnya, panjang gelombang absorbsi
maksimum dapat dikorelasikan
dengan jenis ikatan yang ada didalam molekul yang sedang diselidiki. Oleh
karena itu, spektroskopi serapan berharga untuk
mengidentifikasi gugus-gugus fungsional yang
ada dalam suatu molekul. Akan tetapi,
yang
lebih penting adalah penggunaan spektroskopi serapan ultra violet dan sinar
tampak untuk penentuan kuantitatif senyawa-senyawa yang mengandung gugus
pengabsorbsi.
Ada tiga macam proses penyerapan energy
ultraviolet dan sinar tampak yaitu:
1. Penyerapan
oleh transisi electron ikatan dan electron anti ikatan ( electron sigma (σ)
,elektron phi(π),dan electron yang tidak berikatan atau non bonding electron
(n) )
Zat pengabsorbsi yang mengandung elektron σ ,
π, dan n meliputi molekul/ion organik juga sejumlah anion anorganik. Semua
senyawa organik mampu mengabsorbsi cahaya, sebab senyawa organik mengandung
elektron valensi yang dapat dieksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi.
Energi eksitasi untuk elektron pembentuk ikatan tunggal adalah cukup tinggi
sehingga pengabsorbsiannya terbatas pada daerah ultraviolet vakum (λ<185),
dimana komponen-komponen atmosfer jugamengabsorbsi secara kuat. Oleh karena itu
percobaan dengan sinar ultraviolet vakum ini sulit dilakukan. Akibatnya, penyelidikan
spektroskopi senyawa-senyawa organik dilakukan pada daerah panjang gelombangnya
lebih besar dari 185nm. Pengabsorbsian sinar ultraviolet dan sinar tampak, yang
panjang gelombangnya lebih besar, terbatas pada sejumlah gugus fungsional (
chromophore) yang mengandung elektron valensi dengan energi eksitasi rendah.
2. Penyerapan
yang melibatkan electron d dan f
Kebanyakan ion-ion logam transisi mengabsorbbsi
radiasi didaerah spektrum ultraviolet atau sinar tampak. Untuk deret lantanida
dan aktinida, proses pengabsorbsian menyebabkan transisi elektron 4f dan 5f.
sedangkan untuk deret pertama dan kedua logam transisi menyebabkantransisi
elektron 3d dan 4d.
a. Absorbsi
oleh deret pertama dan kedua logam transisi ( orbital d)
Ion-ion dan kompleks-kompleks dari 18 unsur
transisi deret pertama dan kedua cenderung mengabsorbsi sinar tampak. Berbeda
dengan unsur-unsur aktinida dan lantanida, unsur-unsur transisi ini sering
mempunyai pita absorbsi yang melebar ( gambar 2) dan sangat dipengaruhi oleh
faktor lingkungan . Salah satu contoh unsur transisi blok 3d yang berwarna
yaitu Mn7+
dalam senyawa KmnO4.
b. Absorpsi
oleh ion-ion lantanida dan aktinida ( orbital f)
Berbeda dengan sifat kebanyakan pengabsorbsi
anorganik dan pengabsorpsi organik, spektra ion-ion lantanida dan aktinida
meruncing, jelas dan khas, yang sedikit dipengaruhi oleh jenis ligan yang
bergabung dengan ion logam tersebut (gambar 3). Hal ini disebabkan karena
orbital-orbital dalam dihalangi oleh pengaruh luar elektron-elektron yang
menempati bilangan kuantum utama yang lebih tinggi.
3. Penyerapan
oleh perpindahan muatan
Zat-zat yang menunjukan absorbsi perpindahan
muatan sangat penting, karena absorbtivitas molarnya sangat besar
(εmak>10.000). hal ini meningkatkan kesensitipan pendekatan dan penentuan
zat-zat pengabsorbsi. Beberapa kompleks anorganik memperlihatkan absorbsi
perpindahan muatan dan karenanya disebut komplek pperpindahan muatan . Salah
satu contohnya yaitu reaksi antara ion besi(II) dengan senyawa 5-nitro-6-amino-1,10-phenanthroline
membentuk senyawa kompleks Tris(5-nitro-6-amino-1,10-phenanthroline)iron(II).
Senyawa kompleks ini memiliki absorpsi maksimum pada 520 nm dengan
absorptivitas molar (ε) sebesar 1,39 x 104.
Suatu
komplek memperlihatkan etector perpindahan muatan, jika salah satu komponennya
mempunyai sifat penyumbang etector(electron donor), maka komponen lain yang
bersifat penerima etector(electron acceptor). Umumnya, didalam charge-transfer
komplek yang melibatkan ion logam, logam bertindak
sebagai
akseptor etector. Kecuali didalam kompleks besi (II) o-fenantrolin atau tembaga
(I) o-fenantrolin, ligan merupakan akseptor etector dan ion logam sebagai donoe
etector.
2.2
Instrumen UV-VIS
Spektrofotometer terdiri dari :
·
Sumber cahaya.
·
Monokromator.
·
Kompartemen sampel.
·
Detektor dan pengukur intensitas cahaya.
·
Skema konstruksi
spektrofotometer
Secara sederhana Instrumen spektrofotometri yang disebut spektrofotometer
terdiri dari:
sumber cahaya – monokromator – sel sampel – etector –
read out (pembaca).
1.
Sumber Cahaya
Sebagai
sumber cahaya pada spektrofotometer, haruslah memiliki pancaran radiasi yang
stabil dan intensitasnya tinggi. Sumber energi cahaya yang biasa untuk daerah tampak,
ultraviolet dekat, dan inframerah dekat adalah sebuah lampu pijar dengan kawat
rambut terbuat dari wolfram (tungsten). Lampu ini mirip dengan bola lampu pijar
biasa, daerah panjang gelombang (l ) adalah 350 – 2200 nanometer (nm).
Di bawah kira-kira 350 nm, keluaran lampu
wolfram itu tidak memadai untuk spektrofotometer dan harus digunakan sumber
yang berbeda. Paling lazim adalah lampu tabung tidak bermuatan (discas)
hidrogen (atau deuterium) 175 ke 375 atau 400 nm. Lampu hidrogen atau lampu
deuterium digunakan untuk sumber pada daerah ultraviolet (UV).
2.
Monokromator
Monokromator
adalah alat yang berfungsi untuk menguraikan cahaya polikromatis menjadi
beberapa komponen panjang gelombang tertentu (monokromatis) yang bebeda
(terdispersi).
Ada 2 macam
monokromator yaitu :
A. Prisma
B. Grating (kisi difraksi)
Keuntungan menggunakan kisi difraksi :
· Dispersi
sinar merata
· Dispersi
lebih baik dengan ukuran pendispersi yang sama
· Dapat
digunakan dalam seluruh jangkauan spectrum
Cahaya monokromatis ini dapat dipilih panjang
gelombang tertentu yang sesuai untuk kemudian dilewatkan melalui celah sempit
yang disebut slit. Ketelitian dari monokromator dipengaruhi juga oleh lebar
celah (slit width) yang dipakai. Monokromator berfungsi sebagai
penyeleksi panjang gelombang yaitu mengubah cahaya yang berasal dari sumber
sinar polikromatis menjadi cahaya monokromatis.
3.
Sel sampel
Berfungsi sebagai
tempat meletakan sampel, UV-VIS menggunakan kuvet sebagai tempat sampel. Kuvet
biasanya terbuat dari kuarsa atau gelas, namun kuvet dari kuarsa yang terbuat
dari silika memiliki kualitas yang lebih baik. Hal ini disebabkan yang terbuat
dari kaca dan plastik dapat menyerap UV sehingga penggunaannya hanya pada
spektrofotometer sinar tampak (VIS). Kuvet biasanya berbentuk persegi panjang
dengan lebar 1 cm. Cuvet harus memenuhi syarat- syarat sebagai
berikut :
·
Tidak berwarna sehingga dapat mentransmisikan
semua cahaya.
·
Permukaannya secara optis harus benar- benar
sejajar.
·
Harus tahan (tidak bereaksi) terhadap bahan-
bahan kimia.
·
Tidak boleh rapuh.
·
Mempunyai bentuk (design) yang sederhana.
4.
Detektor
Detektor berfungsi menangkap cahaya yang diteruskan
dari sampel dan mengubahnya menjadi arus listrik. Syarat-syarat sebuah detektor
:
· Kepekaan yang tinggi
· Perbandingan isyarat
atau signal dengan bising tinggi
· Respon konstan pada
berbagai panjang gelombang.
· Waktu respon cepat dan
signal minimum tanpa radiasi.
·
Signal listrik yang dihasilkan harus sebanding dengan
tenaga radiasi.
Macam-macam
detektor :
· Detektor foto (Photo
detector)
· Photocell, misalnya
CdS.
· Phototube
· Hantaran foto
· Dioda foto
·
Detektor panas
5.
Read out
merupakan suatu sistem
baca yang menangkap besarnya isyarat listrik yang berasal dari detektor.
Berdasarkan sistem optiknya terdapat 2 jenis
spektrofotometer.
a.
Spektrofotometer
single beam (berkas tunggal)
Pada
spektrofotometer ini hanya terdapat satu berkas sinar yang dilewatkan melalui
cuvet.
Blanko, larutan standar dan contoh diperiksa secara bergantian
b. Spektrofotometer double beam (berkas ganda)
Pada
alat ini sinar dari sumber cahaya dibagi menjadi 2 berkas oleh cermin yang
berputar (chopper).
·
Berkas pertama melalui kuvet berisi blanko
·
Berkas kedua melalui kuvet berisi standar atau
contoh
Blanko
dan contoh diperiksa secara bersamaan seperti terlihat pada gambar. Blanko
berguna untuk menstabilkan absorbsi akibat perubahan voltase atau Io dari
sumber cahaya. Dengan adanya blanko dalam alat kita tidak lagi mengontrol titik
nolnya pada waktu-waktu tertentu, hal ini berbeda jika pada single beam.
2.7.
Parameter Instrumen Spektroskopi UV-VIS
Pada dasarnya, setiap instrumen dalam metode
analisis kualitatif maupun analisis kuantitatif memiliki parameter dalam
pengukurannya. Instrumen spektoskopi UV-VIS memiliki beberapa parameter, yaitu:
1.
Resolusi Spektral
Resolusi spektral merupakan kemampuan instrumen
untuk membedakan dua atau lebih panjang gelombang yang berdekatan (hampir sama
panjang gelombangnya).
2.
Akurasi Panjang
Gelombang dan Presisi
3.
Akurasi Fotometri dan
Presisi
Akurasi fotometri dan prisisi meliputi
penyimpangan cahaya (stray light), gangguan (noise), dan penyimpangan (drift).
a.
Stray Light
Stray light dapat didefenisikan sebagai cahaya
yang terdeteksi karena adanya panjanng gelombang yang terletak di luar lebar
pita (bandwidth) dari panjang gelombang yang yang dipilih.
Stray
light menyebabkan bias
negatif dalammenanggapi instrumen dan
akhirnya adalah faktor pembatas untuk absorbansi, dan dengan demikian konsentrasi, yang
dapat diukur (akhirnya
penyimpangan
dalam pembacaan data absorbansi
b.
Noise
Gangguan
ini mempengaruhi ketepatan pengukuran, untuk
satu pengukuran, mungkin termasuk kesalahan dalam akurasi juga.
Kesalahan total
pada setiap absorbansi adalah jumlah dari kesalahan
karena penyimpangan cahaya dan
gangguan(gangguan foton dan
gangguan elektronik).
c.
Drift
Penyimpangan
(drift) pada umumnya merupakan hasil
dari variasi
intensitas lampu antara pengukuran. Perubahan elektronik instrumen juga dapat menyebabkan penyimpangan.
2.8. Kelebihan dan kekurangan Spektrofotometer UV/VIS
·
Kelebihan Spektrofotometer UV/VIS
ü Panjang gelombang dari sinar putih dapat lebih terseleksi
ü Caranya sederhana
ü Dapat menganalisa larutan dengan konsentrasi yang sangat kecil
·
Kekurangan Spektrofotometer UV/VIS
ü Absorbsi dipengaruhi oleh pH larutan, suhu dan adanya zat pengganggu dan
kebersihan dari kuvet
ü Hanya dapat dipakai pada daerah ultra violet yang panjang
gelombang >185 nm
ü Pemakaian hanya pada gugus fungsional yang mengandung elektron valensi
dengan energy eksitasi rendah
ü Sinar yang dipakai harus monokromatis
2.9.
Contoh
proses penelitian di bidang farmasi yang menggunakan Spektrofotometer Uv-Vis
ü Studi
Fotoelektrokimia Lapisan Tipis CdS Hasil Deposisi Metode CBD
Lapisan tipis CdS dideposisi pada substrat gelas
berlapis TCO dengan metode CBD (Chemical Bath Deposition) menggunakan bahan
dasar CdCl2 sebagai sumber ion Cd2+ dan (NH2)2 SC (Thiourea) sebagai sumber ion
S2-. Karakterisasi XRD lapisan tipis yang diperoleh memperlihatkan
puncak-puncak karakteristik CdS polikristal dengan struktur kubik (zincblende).
Absorbansi dan transmitansi optik dengan spektroskopi UV-VIS memperlihatkan
daerah absorbsi pada rentang cahaya tampak (300 nm - 500 nm) dengan maksimum
pada sekitar 330 nm. Karakterisasi fotoelektrokimia dilakukan di dalam sel
elektrokimia yang berisi elektrolit 1M NaOH dan elektrolit mengandung kompleks
iodida. Respon arus foto (photocurrent) elektroda CdS di dalam sel
fotoelektrokimia memperlihatkan kebergantungan pada panjang gelombang cahaya
datang dan bersesuaian dengan absorbansi optik spektroskopi UV-VIS. Lebar celah
pita energi (energy bandgap) ditentukan melalui kurva (Jphhv)2 vs hv (energi
foton), diperoleh lebar pita energi sebesar 2.45 eV. Hubungan rapat arus foto
terhadap energi foton cahaya (hv) juga diperlihatkan dari kurva Jph vs hv.
ü Meneliti
Pengaruh Kelembaban Terhadap Absorbansi Optik Lapisan Gelatin
Penelitian ini menyajikan studi tentang pengaruh
kelembaban terhadap absorbansi optik lapisan gelatin. Cahaya yang melewati atau
diserap film gelatin dideteksi menggunakan spektrometer dengan panjang gelombang
antara 292 nm sampai 591 nm dalam rentang daerah ultraungu (UV) – cahaya tampak
(visible). Absorbansi optik lapisan gelatin dipindai (di-scan) dengan perlakuan
variasi kelembaban udara (kelembaban nisbi, RH). Film gelatin dideposisi
menggunakan spin-coater pada kecepatan putar tertentu di atas substrat kaca.
BAB III
KESIMPULAN
1. Spektrofotometri
pada UV-VIS adalah suatu metode analisa
yang didasarkan pada pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu lajur
larutan berwarna.
2. Kegunaan
Spektrofotometri UV-VIS untuk identifikasi senyawa organik dan cairan berwarna
3. Analisis
Spektrofotometri UV-VIS terbagi 2:
Ø Analisis
kualitatif
Ø Analisis
kuantitatif
4. Kalibrasi
digunakan untuk memperoleh hasil yang akurat dan presisi
5. Kromatogram
berupa gelombang yang menyatakan (a- λ).
Penentuan kromatogram meliputi :
Penentuan kromatogram meliputi :
Ø Senyawa
organik yang mengandung elektron σ , π, dan n.
Ø Absorpsi
yang melibatkan elektron dari orbital d dan f.
Ø Absorpsi
perpindahan muatan (charge transfer electrons)
6. Instrument
pada spektroskopi UV-VIS terbagi 2 :
Ø Spektrofotometer
single beam (berkas tunggal)
Ø Spektrofotometer
double beam (berkas ganda)
7. Parameter
instrumen UV-VIS terbagi 3 :
Ø Resolusi
Spektral
Ø Akurasi
Panjang Gelombang dan Presisi
Ø Akurasi
Fotometri dan Presisi
BANDAR POKER TERBAIK
BalasHapusDOMINO ONLINE INDONESIA TERBAIK
Beberapa Negara Kecil Di Dunia Yang Menarik!
Aneh Tapi Luas Biasa! Manusia Dengan Kemampuan Yang Aneh
Tempat Wisata Kebun Binatang Terbaik Yang Ada Di Dunia