KATA PENGANTAR Alhamdulillah, Segala Puji bagi ALLAH karena atas kekuasaan- Nya sehingga kami dapat menyelesaikan makalah ini sebagai salah satu prasyarat pemenuhan tugas dari mata kuliah Praktikum Kimia Analitik II. Kami mengucapkan terimakasih kepada: 1. Dosen Pembimbing Mata Kuliah Praktikum Kimia Analitik II, Ibu Lia Destiarti, S.Si, M.Si. 2. Para Asisten Praktikum Kimia Analitik II selaku pembimbing kami selama praktikum berlangsung. 3. Serta terima kasih pula kepada rekan– rekan Kimia FMIPA UNTAN yang turut mengikuti mata kuliah ini atas segala saran, kritikan dan bantuannya selama proses pembuatan makalah ini. Kami telah berusaha untuk menyempurnakan penulisan makalah ini namun sebagai manusia kami menyadari akan keterbatasan maupun kekhilafan dan kesalahan yang tanpa disadari. Oleh karena itu, saran dan kritik untuk perbaikan makalah ini akan sangat dinantikan. Akhir dari pengantar ini penulis berharap semoga dari makalah ini kita dapat memperoleh ilmu yang bermanfaat. Pontianak, Mei 2011 Penulis BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Kimia analitik adalah cabang ilmu kimia yang berfokus pada analisis material untuk mengetahui komposisi, struktur, dan fungsi kimiawinya. Secara tradisional, kimia analitik dibagi menjadi dua jenis, kualitatif dan kuantitatif. Analisis kualitatif bertujuan untuk mengetahui keberadaan suatu unsur atau senyawa kimia, baik organik maupun anorganik, sedangkan analisis kuantitatif bertujuan untuk mengetahui jumlah suatu unsur atau senyawa dalam suatu cuplikan. Kimia analitik modern dikategorisasikan melalui dua pendekatan, target dan metode. Berdasarkan targetnya, kimia analitik dapat dibagi menjadi kimia bioanalitik, analisis material, analisis kimia, analisis lingkungan, dan forensik. Berdasarkan metodenya, kimia analitik dapat dibagi menjadi spektroskopi, spektrometri massa, kromatografi dan elektroforesis, kristalografi, mikroskopi, dan elektrokimia. Kromatografi merupakan suatu cara pemisahan fisik dengan unsur-unsur yang akan dipisahkan terdistribusikan antara dua fasa, satu dari fasa- fasa ini membentuk suatu lapisan stasioner dengan luas permukaan yang besar dan yang lainnya merupakan cairan yang merembes lewat atau melalui lapisan yang stasioner. Fasa stasioner/diam dapat berupa zat padat atau suatu cairan, dan fasa gerak dapat berbentuk cairan ataupun gas. Maka semua jenis kromatografi yang dikenal, terbagi menjadi empat golongan: cair-padat,gas-padat, cair-cair, dan gas-cair (Day dan Underwood, 2002). Fase diam akan menahan komponen campuran sedangkan fase gerak akan melarutkan zat komponen campuran. Komponen yang mudah tertahan pada fase diam akan tertinggal. Sedangkan komponen yang mudah larut dalam fase gerak akan bergerak lebih cepat. Sekarang ini, kromatografi sangat diperlukan dalam memisahkan suatu campuran senyawa. Berbagai usaha telah dilakukan untuk menambah laju aliran tanpa mengubah tinggi piringan teoritis kolom. Penurunan ukuran partikel penunjang stasioner tidak selalu menguntungkan. Kromatografi cair kinerja tinggi atau high performance liquid chromatography (HPLC) berbeda dari kromatografi cair klasik. HPLC menggunakan kolom dengan
diameter umumnya kecil, 2-8 mm dengan ukuran partikel penunjang 50 nm; sedangkan laju aliran dipertinggi dengan tekanan yang tinggi (Khopkar, 2003). HPLC didefinisikan sebagai kromatografi cair yang dilakukan dengan memakai fase diam yang terikat secara kimia pada penyangga halus yang distribusi ukuranya sempit ( kolom ) dan fase gerak yang dipaksa mengalir dengan laju alir yang terkendali dengan memakai tekanan tinggi sehingga menghasilkan pemisahan dengan resolusi tinggi dan waktu yang relative singkat. HPLC atau KCKT merupakan teknik pemisahan yang diterima secara luas untuk analisis dan pemurnian senyawa tertentu dalam suatu sampel pada sejumlah bidang, antara lain : farmasi; lingkungan; bioteknologi; polimer; dan industri- industri makanan. 1.2 Tujuan Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah : 1. Untuk mengetahui komponen utama dari HPLC. 2. Untuk mengetahui prinsip kerja dan penerapan dari HPLC. 3. Untuk mengetahui kelebihan dan kekurangan metode analisis dengan HPLC. 1.3 Manfaat 1. Mengetahui komponen utama dari HPLC? 2. Mengetahui prinsip kerja dan penerapan dari HPLC? 3. Mengetahui kelebihan dan kekurangan metode analisis dengan HPLC? BAB II ISI 2.1 Perkembangan Kromatografi Kromatografi pada hakekatnya merupakan metode pemisahan dimana komponen yang akan dipisahkan terdistribusi diantara dua fase yang saling tidak bercampur yaitu fasa diam dan fasa gerak. Kromatografi juga didefinisikan sebagai proses pemisahan zat terlarut oleh suatu proses migrasi diffferensial dinamis dalam sistem yang terdiri dari dua fase atau lebih, salah satu diantaranya bergerak secara berkesinambungan dalam arah tertentu dan didalamnya zat-zat itu menunjukkan adanya perbedaan dalam adsorpsi, partisi, kelarutan tekanan uap, ukuran molekul atau kerapatan tekanan uapnya (Bahti, 1998). Istilah kromatografi diciptakan oleh Tswett untuk melukiskan daerah-daerah yang berwarna yang bergerak kebawah kolom. Pada waktu yang hampir bersamaan, D.T. Day juga menggunakan kromatografi untuk memisahkan fraksifraksi petroleum, namun Tswett lah yang pertama diakui sebagai penemu dan yang menjelaskan tentang proses kromatografi. Penyelidikan tentang kromatografi kendor untuk beberapa tahun sampai digunakan suatu teknik dalam bentuk kromatografi padatan cair (LSC). Kemudian pada akhir tahun 1930 an dan permulaan tahun 1940 an, kromatografi mulai berkembang. Dasar kromatografi lapisan tipis (TLC) diletakkan pada tahun 1938 oleh Izmailov dan Schreiber, dan kemudian diperhalus oleh Stahl pada tahun 1958. Hasil karya yang baik sekali dari Martin dan Synge pada tahun 1941 (untuk ini mereka
memenangkan Nobel) tidak hanya mengubah dengan cepat kromatografi cair tetapi seperangkat umum langkah untuk pengembangan kromatografi gas dan kromatografi kertas. Pada tahun 1952 Martin dan James mempublikasikan makalah pertama mengenai kromatografi gas. Diantara tahun 1952 dan akhir tahun 1960 an kromatografi gas dikembangkan menjadi suatu teknik analisis yang canggih (Sudjadi, 1986). Kromatografi cair kolom klasik merupakan prosedur pemisahan yang sudah mapan dimana fase cair yang mengalir perlahan-lahan melewati kolom akibat gaya gravitasi dan terjadi proses pemisahan di kolom tersebut. Metode itu dicirikan dengan efisiensi kolom yang rendah dan waktu pemisahan yang lama. Namun sejak kira-kira tahun 1969, perhatian dalam teknik kolom cair kembali dilirik dengan dikembangkannya sistem kolom bertekanan tinggi oleh Kirchland dan Huber, yang mampu bekerja pada tekanan sampai 2,07 x 107 Nm-2 (3000p.s.i). Dalam metode ini digunakan kolom berdiameter kecil (13 mm) dengan partikel pendukung berukuran sekitar 30 nm dan eluen dipompakan ke dalamnya dengan laju alir yang tinggi (sekitar 1-5 cm3m-1). Pemisahan dengan metode ini dilakukan jauh lebih cepat (sekitar 100 kali lebih cepat) daripada dengan kromatografi cair yang biasa (Bassett et. all., 1994). Kromatografi cair, dalam praktek ditampilkan dalam kolom gelas berdiameter besar, pada dasamya dibawah kondisi atmosfer. Waktu analisis lama dan segala prosedur biasanya sangat membosankan. Pada akhir tahun 1960 an, semakin banyak usaha dilakukan untuk pengembangan kromatografi cair sebagai suatu teknik mengimbangi kromatografi gas. High Performance Liquid Chromatography (HPLC) atau Kromatografi Cair Penampilan Tinggi atau High Preformance = Tekanan atau Kinerja Tinggi, High Speed= Kecepatan Tinggi dan Modern = moderen) telah berhasil dikembangkan dari usaha ini. Kemajuan dalam keduanya instrumentasi dan pengepakan kolom terjadi dengan cepatnya sehingga sulit untuk mempertahankan suatu bentuk hasil keahlian membuat instrumentasi dan pengepakan kolom dalam keadaan tertentu. Tentu saja, saat ini dengan teknik yangsudah matang dan dengan cepat HPLC mencapai suatu keadaan yang sederajat dengan kromatografi gas (Putra, 2004). Umumnya metode kromatografi seperti adsorpsi, partisi, dan penukar ion adalah contoh-contoh dari kromatografi kolom. Pada metode kromatografi cair ini digunakan kolom tabung gelas dengan bermacam diameter. Partikel dengan dimensi yang bervariasi digunakan sebagai penunjang stasioner. Banyaknya cairan pada kolom jumlahnya sedemikian rupa sehingga hanya cukupmenghasilkan sedikit tekanan untuk memelihara aliran fase gerak yang seragam. Secara keseluruhan pemisahan ini memakan waktu lama. Berbagai usaha telah dilakukan untuk menambah laju aliran tanpa mengubah tinggi piringan teoritis kolom. Penurunan ukuran partikel penunjang stasioner tidak selalu menguntungkan. Kromatografi cair kinerja tinggi atau high performance liquid chromatography (HPLC) berbeda dari kromatografi cair klasik. HPLC menggunakan kolom dengan diameter umumnya kecil, 2-8 mm dengan ukuran partikel penunjang 50 nm; sedangkan laju aliran dipertinggi dengan tekanan yang tinggi (Khopkar, 2003). HPLC telah digunakan di Indonesia sejak tahun 1997 oleh Wiadnyana dalam penelitiannya yang bertema menguji dan menentukan kadar toksisitas berbagai macam fitoplankton di perairan laut. Selain digunakan untuk uji toksisitas, dalam bidang Biokimia HPLC kerap digunakan untuk menghitung kadar vitamin dan protein dari suatu makanan atau sampel. Singkatnya, HPLC merupakan sebuah metode analisa modern yang multifungsi dan sudah ada di Negara kita Indonesia. Oleh karena itu ijinkan penulis untuk bercerita sedikit tentang High Perfomance Liquid Chromatography. 2.2 Teknik Pemisahan dengan HPLC Tehnik pemisahan dalam kromatografi melibatkan dua fasa, yakni fasa diam yaitu padat atau cairan yang terikat pada padatan pendukung, dan fasa gerak yang berupa gas dan cair. Proses pemisahan dalam kromatografi di dasarkan pada perbedaan laju migrasi masing- masing komponen dalam sistem kromatografi. Perbedaan laju migrasi dari masing-masing komponen merupakan akibat dari perbedaan keseimbangan distribusi masing-masing komponen diantara fasa gerak dan fasa diam. Metode kromatografi dibedakan dalam beberapa macam, berdasar pada fasa gerak, fasa diam, mekanisme, dan tehnik yang digunakan dan salah satu diantaranya adalah Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (HPLC). Dalam kromatografi cair Kinerja tinggi ini fasa gerak yang digunakan berupa cairan, sedangkan fasa diamnya berupa padatan (silica gel) yang ditempatkan pada kolom tertutup (melekat secara kimia dalam kolom tersebut). Maksud dan
tujuan analisis dengan kromatografi yaitu didapatnya pemisahan yang baik demikian halnya dalam HPLC diharapkan pemisahannya baik dan dalam waktu proses yang relative singkat. Untuk mencapai Tujuan analisis ini, maka dipilih pelarut pengembang yang sesuai dengan komponen yang dipisahkan, kolom yang digunakan juga harus diperhatikan, dan detector yang memadai. Parameter baik atau tidaknya suatu kromatografi didasarkan pada lima factor, yaitu waktu retensi, faktor kapasitas, efisiensi kolom, resolusi, dan factor ikutan. ü Waktu retensi didefinisikan sebagai waktu yang diperlukan untuk membawa keluar suatu komponen dari dalam kolom kromatografi sehingga yang keluar dari kolom adalah tepat konsentrasi maksimum. ü Faktor kapasitas (k’) juga merupakan ukuran retensi suatu komponen dalam kolom. Jika nilai k’ kecil, maka komponen tertahan sebentar dalam kolom. Dan jika nilai k’ yang lebih besar, maka pemisahan baik tetapi waktu yang dibutuhkan untuk analisis lebih lama dan dan puncaknya melebar. Sehingga ditentukanlah nilai k’ optimum, yaitu antara 1 sampai 10. Kolom dinyatakan baik jika cukup selektif artinya mampu menahan berbagai komponen dengan kekuatan yang cukup berbeda. Agar terjadi pemisahan yang baik maka nilai selektivitas (α) harus lebih besar daripada 1., dimana semakin besar nilai α maka pemisahannya akan semakin baik. Nilai α dapat diubah-ubah dengan cara, mengubah fasa gerak (misal: memperbesar polaritas); mengubah fasa diam; mengubah temperature, karena pada umumnya kenaikan temperature akan memperkecil waktu retensi; dan mengubah bentuk komponen. ü Efisiensi kolom merupakan kemampuan kolom mengeluarkan hasil yang diinginkan dengan hasil yang memuaskan dan dalam waktu yang singkat. ü Keterpisahan antara dua puncak kromatogram dinyatakan dengan resolusi ‘R’ (ukuran besar kecilnya pemisahan). Jika nilai R ≥ 1,5 maka senyawa terpisah dengan baik. ü Sedangkan factor terikutan (Tf) merupakan ukuran kesimetrisan suatu puncak. Dengan catatan nilai Tf < 2,0. Perkembangan HPLC berkembang dari asas proses pemisahan adsorpsi dan partisi ke arah yang lebih luas, yaitu proses pemisahan yang berasaskan afinitas. Filtrasi gel dan ion yang berpasangan., akan tetapi proses pemisahannya tetap dilaksanakan di dalam kolom disertai pemakaian pelarut pengembangdengan tekanan tinggi (Ahmad dan Suherman, 1995). Teknik HPLC merupakan satu teknik kromatografi cair– cair yang dapat digunakan baik untuk keperluan pemisahan maupun analisis kuantitatif. Analisis kuantitatif dengan teknik HPLC didasarkan kepada pengukuran luas atau area puncak analit dalam kromatogram, dibandingkan dengan luas atau area larutan standar. Kegunaan umum HPLC adalah untuk pemisahan sejumlah senyawa organik, anorganik, maupun senyawa biologis ; analisis ketidakmurnian (impurities); analisis senyawa- senyawa mudah menguap (volatile); penentuan molekul- molekul netral, ionic, maupun zwitter ion; isolasi dan pemurnian senyawa; pemisahan senyawa-senyawa yang strukturnya hampir sama; pemisahan senyawa- senyawa dengan jumlah sekelumit (trace elements), dalam jumlah yang banyak, dan dalam skala proses industry.
2.3 Komponen-Komponen Penting Dari HPLC
Gambar Rangkaian Instrumen HPLC 1. Pompa (Pump) Ada dua tipe pompa yang digunakan, yaitu pompa kinerja konstan (constant pressure) dan pompa pemindahan konstan (constant displacement). Pemindahan konstan dapat dibagi menjadi dua, yaitu: pompa reciprocating dan pompa syringe.
Pompa reciprocating menghasilkan suatu aliran yang berdenyut teratur (pulsating), oleh karena itu membutuhkan peredam pulsa atau peredam elektronik untuk, menghasilkan garis dasar (base line) detektor yang stabil, bila detektor sensitif terhadapan aliran. Keuntungan utamanya ialah ukuran reservoir tidak terbatas. Pompa syringe memberikan aliran yang tidak berdenyut, tetapi reservoirnya terbatas. Syarat – syarat pompa yang ideal: a. Mampu membangkitkan tekanan tinggi b. Pulse free – out put c. Control laju alir yang akurat d. Tahan korosi e. Terbuat dari bahan yang tahan terhadap fasa gerak f. Bebas pulsa g. Perlu“de gasser” h. Dapat menyalurkan fasa gerak pada rentang kecepatan dan tekanan lebar i. Dapat digunakan untuk melakukan elusi gradien j. Bekerja pada tekanan sampai 6000 psi (400 atm) 2. Detektor (Detector) Suatu detektor dibutuhkan untuk mendeteksi adanya komponen sampel di dalam kolom (analisis kualitatif) dan menghitung kadamya (analisis kuantitatif). Detektor yang baik memiliki sensitifitas yang tinggi, gangguan (noise) yang rendah, kisar respons linier yang luas, dan memberi respons untuk semua tipe senyawa. Suatu kepekaan yang rendah terhadap aliran dan fluktuasi temperatur sangat diinginkan, tetapi tidak selalu dapat diperoleh. Jenis-jenis detector SpektrofotometerUV –Visible Indeks bias Spektrofluorimeter (zat berfluoresensi) Konduktivitaslistrik (zationik) Spektrometerinfra merah Spektrometermassa( LC –MS ) Spektrometer NMR (LC–NMR ) Detektor KCKT yang umum digunakan adalah detektor UV 254 nm. Variabel panjang gelombang dapat digunakan untuk mendeteksi banyak senyawa dengan range yang lebih luas. Detektor indeks refraksi juga digunakan secara luas, terutama pada kromatografi eksklusi, tetapi umumnya kurang sensitif jika dibandingkan dengan detektor UV. 3. Injektor (injector) Injektor merupakan tempat untuk memasukkkan sempel ke kolom. Waktu yang dibutuhkan oleh senyawa untuk bergerak melalui kolom menuju detektor disebut sebagaiwaktu retensi. Waktu retensi diukur berdasarkan waktu dimana sampel diinjeksikan sampai sampel menunjukkan ketinggian puncak yang maksimum dari senyawa itu. Senyawa-senyawa yang berbeda memiliki waktu retensi yang berbeda. Untuk beberapa senyawa, waktu retensi akan sangat bervariasi dan bergantung pada: tekanan yang digunakan (karena itu akan berpengaruh pada laju alir dari pelarut) kondisi dari fase diam (tidak hanya terbuat dari material apa, tetapi
juga pada ukuran partikel) komposisi yang tepat dari pelarut temperatur pada kolom 1. Elusi Gradien Elusi Gradien didefinisikan sebagai penambahan kekuatan fasa gerak selama analisis kromatografi berlangsung. Efek dari Elusi Gradien adalah mempersingkat waktu retensi dari senyawa-senyawa yang tertahan kuat pada kolom. Dasar- dasar elusi gradien dijelaskan oleh Snyder. Elusi Gradien menawarkan beberapa keuntungan : a. Total waktu analisis dapat direduksi b. Resolusi persatuan waktu setiap senyawa dalam campuran bertambah c. Ketajaman Peak bertambah (menghilangkan tailing) d. Efek sensitivitas bertambah karena sedikit variasi pada peak 4. Kolom (Column) Berbeda dengan kolom kromatografi klasik, kolom KCKT dapat digunakan kembali (reusable). Banyak analisis yang bisa dilakukan dengan kolom yang sama sebelum dari jenis sampel yang diinjeksi, kebersihan dari solven dan jenis solven yang digunakan. Kolom diisi dengan partikel padatan yang berukuran kecil dilapisi secara kimia oleh suatu cairan yang berfungsi sebagai fasa diam. Komponen-komponen sample dibawa oleh cairan fasa gerak yang dialirkan dengan bantuan tekanan tinggi melewati kolom fasa diam. Komponen- komponen dipisahkan berdasarkan partisi antara fasa diam dan fasa gerak yang satu sama lain tidak bercampur. Efisiensi kolom salah satunya sangat tegantung dari besarnya partikel fase stasioner. Oleh karena itu bila ukuran fase stasioner lebih kecil, maka tinggi plat teoritik akan berkurang, sehingga jumlah plat teoritik akan bertambah, yang meningkatkan efisiensi kolom. Dengan kolom yang pendek dan efisiensi, pemisahan akan berjalan dengan cepat. Terdapat banyak analisis yang dikerjakan pada suhu kamar, suhu kolom sering dapat diatur dengan konstan dengan memakai cara pemanasan. Sering dibutuhkan suhu kolom yang lebih tinggi dari suhu kamar untuk mengatasi masalah daya larut solute yang dianalisis dan viskositas fase gerak yang agak tinggi. 5. Pengolahan Data (Data Handling) Hasil dari pemisahan kromatografi biasanya ditampilkan dalam bentuk kromatogram pada rekorder.waktu retensi dan volume retensi dapat diketahui atau dihitung. Ini bisa digunakan untuk mengidentifikasi secara kualitatif suatu komponen, bila kondisi kerja dapat dikontrol. Lebar puncak dan tinggi puncak sebanding atau proporsional dengan konsentrasi dan dapat digunakan untuk memperoleh hasil secara kuantitatif. 2.4 Prinsip Kerja HPLC Prinsip dasar HPLC (High Performance Liquid Chromatografi) adalah pemisahan senyawa-senyawa berdasarkan kepolaran, dimana terdapat fase mobile (gerak) dan fase stasioner (diam). Fase mobilenya adalah sampel dan eluen yang bercampur, dan fase stasionernya adalah silika gel yang mengandung hidrokarbon. Sehingga senyawa yang memiliki kepolaran yang lebih tinggi akan tertahan pada fase stasioner yang bersifat polar. Metode pemisahan umum dalam HPLC tergantung sifat polaritas senyawa dalam eluat; a. Fasa Normal •Fasa gerak nonpolar •Fasa diam polar b. Fasa Terbalik •Fasa gerak polar •Fasa diam nonpolar
Resolusi adalah pengukuran secara fisik suatu pemisahan. Resolusi dapat ditingkatkan dengan mengoptimasi parameter-parameter HPLC yaitu retensi,selektifitas, dan efisiensi. Secara praktis parameter- parameter HPLC tersebt dapat dioptimalkan dengan mengubah: 1. Komposisi dari fase gerak 2. Laju alir 3. Sifat kimia dari fase gerak 4. Jenis kolom Metode HPLC dapat digunakan untuk analisa kuantitatif dan sekaligus kualitatif. Untuk analisa kualitatif dengan membandingkan kromatogram sampel dengan kromatogram baku pembanding berdasarkan waktu retensinya. Sedangkan untuk analisa kuatitatif dapat digunakan dengan persamaan : Cx = Ax / Ap X Cp Keterangan : A = Peak area = Luas puncak C = Konsentrasi X = sampel P = pembanding Atau jika ingin mendapatkan data yang lebih valid dapat pula ditentukan dengan menggunakan kurva kalibrasi larutan standar. HPLC yaitu alat yang berfungsi mendorong analit melalui sebuah kolom dari fase diam (yaitu sebuah tube dengan partikel bulat kecil dengan permukaan kimia tertentu) dengan memompa cairan (fase bergerak) pada tekanan tinggi melalui kolom. Sampel yang akan dianalisis dijadikan dalam volume yang kecil dari fase bergerak dan diubah melalui reaksi kimia oleh fase diam ketika sampel melalui sepanjang kolom. Tujuan penggunaan alat ini adalah mengetahui kadar asam organik. Waktu saat analit keluar dari ujung kolom disebut waktu retensi dan merupakan suatu karakteristik yang unik dari tiap analit. Penggunaan dari tekanan menaikkan kecepatan linear memberikan lebih sedikit waktu bagi analit untuk berdifusi, dan menghasilkan chromatogram. Pelarut yang banyak digunakan yaitu air dan zat-zat organik seperti metanol. HPLC ini digunakan untuk asam organik, seperti asam formiat dan asam asetat. Jika sampel mula-mula berbentuk padatan harus di-distruksi dulu kemudian di-treatment sehingga berupa larutan homogen yang tidak terdapat endapan lagi dan bening karena syarat sampel yang dapat dianalisa menggunakan HPLC adalah harus tidak ada endapan dan harus bening. 2.5 Kelebihan Dan Kekurangan Metode Analisis Dengan HPLC Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (HPLC) atau High Pressure Liquid Chromatography (HPLC) merupakan salah satu metode kimia dan fisikokimia. HPLC termasuk metode analisis terbaru yaitu suatu teknik kromatografi dengan fasa gerak cairan dan fasa diam cairan atau padat. Banyak kelebihan metode ini jika dibandingkan dengan metode lainnya. Kelebihan itu antara lain: ü Mampu memisahkan molekul- molekul dari suatu campuran ü Mudah melaksanakannya
ü Kecepatan analisis dan kepekaan yang tinggi ü Dapat dihindari terjadinya dekomposisi / kerusakan bahan yang dianalisis ü Resolusi yang baik ü Dapat digunakan bermacam- macam detektor ü Kolom dapat digunakan kembali ü Mudah melakukan "sample recovery". Mudah untuk mendapatkan kembali cuplikan, karena detector pada HPLC tidak merusak komponen zat yang dianalisis. ü Dapat memisahkan zat-zat yang tidak mudah menguap ataupun tak tahan panas ü Banyak pilihan fasa geraknya Cepat: Waktu analisis umumnya kurang dari 1 jam. Banyak analisis yang dapat diselesaikari sekitar 15-30 menit. Untuk analisis yang tidak rumit (uncomplicated), waktu analisi kurang dari 5 menit bisa dicapai ü Resolusi : Berbeda dengan KG, Kromatografi Cair mempunyai dua rasa dimana interaksi selektif dapat terjadi. Pada KG, gas yang mengalir sedikit berinteraksi dengan zat padat; pemisahan terutama dicapai hanya dengan rasa diam. ü Kemampuan zat padat berinteraksi secara selektif dengan rasa diam dan rasa gerak pada HPLC memberikan parameter tambahan untuk mencapai pemisahan yang diinginkan. ü Sensitivitas detektor : Detektor absorbsi UV yang biasa digunakan dalam HPLC dapat mendeteksi kadar dalam jumlah nanogram (10-9 gram) dari bermacam-macam zat. ü Detektor- detektor Fluoresensi dan Elektrokimia dapat mendeteksi jumlah sampai picogram (10-12 gram). Detektor-detektor seperti Spektrofotometer Massa, Indeks Refraksi, Radiometri, dll, dapat juga digunakan dalam HPLC ü Kolom yang dapat digunakan kembali : Berbeda dengan kolom kromatografi klasik, kolom HPLC dapat digunakan kembali (reusable) . Banyak analisis yang bisa dilakukan dengan kolom yang sama sebelum dari jenis sampel yang diinjeksi, kebersihan dari solven dan jenis solven yang digunakan ü Ideal untuk zat bermolekul besar dan berionik : zat – zat yang tidak bisa dianalisis dengan KG karena volatilitas rendah , biasanya diderivatisasi untuk menganalisis psesies ionik. HPLC dengan tipe eksklusi dan penukar ion ideal sekali untuk mengalissis zat – zat tersebut. ü Mudah rekoveri sampel : Umumnya setektor yang digunakan dalam HPLC tidak menyebabkan destruktif (kerusakan) pada komponen sampel yang diperiksa, oleh karena itu komponen sampel tersebut dapat dengan mudah dikumpulkan setelah melewati detector. ü Solvennya dapat dihilangkan dengan menguapkan ksecuali untuk kromatografi penukar ion memerlukan prosedur khusus. Sedangkan kekurangannya adalah: ü Larutan harus dicari fase diamnya terlebih dahulu ü Hanya bisa digunakan untuk asam organic ü Harus mengetahui kombinasi yang optimum antara pelarut, analit, dan gradient elusi
ü Harganya mahal sehingga penggunaannya dalam lingkup penelitian yang terbatas BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan a. Komponen utama dari HPLC yaitu, pompa, injector, elusi gradient, kolom, detector, pengolahan data. b. Prinsip dasar HPLC (High Performance Liquid Chromatografi) adalah pemisahan senyawa-senyawa berdasarkan kepolaran, dimana terdapat fase mobile (gerak) dan fase stasioner (diam). HPLC sering digunakan antara lain untuk menetapkan kadar senyawa aktif pada obat, produk hasil samping proses sintesis, atau produk- produk degradasi dalam sediaan farmasi. Contohnya adalah menganalisis parasetamol dan kafein dalam suatu campuran. c. HPLC sebagai suatu metode pemisahan memiliki beberapa keuntungan yaitu menghasilkan pemisahan yang sangat cepat, dapat memisahkan zat-zat yang tidak mudah menguap ataupun tak tahan panas, banyak pilihan fasa geraknya, mudah untuk mendapatkan kembali cuplikan, karena detector pada KCKT tidak merusak komponen zat yang dianalisis, dan dapat dirangkai dengan instrumen lain untuk meningkatkan efisiensi pemisahan. Sedangkan kekurangannya adalah larutan harus dicari fase diamnya terlebih dahulu, hanya bisa digunakan untuk asam organic, harus mengetahui kombinasi yang optimum antara pelarut, analit, dan gradient elusi, harganya mahal sehingga penggunaannya dalam lingkup penelitian yang terbatas 3.2 Saran Penulis berharap kromatografi gas yang telah disajikan dalam bab isi dapat dijadikan referensi ataupun tambahan wawasan bagi pembaca sehingga dapat membedakannya dan dapat menerapkannya secara tepat dengan tujuan memajukan pendidikan di Indonesia. DAFTAR PUSTAKA Ahmad, M., dan Suherman 1995. Analisis Instrumental. Airlangga University Press. Surabaya. Ahmad, M., dan Suherman. 1991. Kromatografi Cair Kinerja Tinggi. Airlangga University Press. Surabaya. Bahti. 1998. Teknik Pemisahan Kimia dan Fisika. Universitas Padjajaran. Bandung. Bassett, J., R.C. Denney, G.H. Jeffery, dan J. Mendham, 1994, Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik, Penerbit Buku Kedokteran EGC, Jakarta. Day, R.A dan Underwood, A.L., 2002, Analisis Kimia Kuantitatif, Erlangga, Jakarta. Khopkar, S.M., 2008, Konsep Dasar Kimia Analitik, UI Press, Jakarta. Putra,Effendy D. L., 2004. Kromatografi Cair Kinerja Tinggi Dalam Bidang Farmasi. Jurusan Farmasi Fakultas Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara :3 Sudjadi, 1986. Metode Pemisahan. Kanisius. Yogyakarta.
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi dewasa ini b e r d a m p a k p a d a m a k i n meningkatnya pengetahuan serta kemampuan dari manusia. Betapa tidak setiap manusia lebih d i t u n t u t d a n d i a r a h k a n k e a r a h ilmu pengetahuan dan teknologi di segala bidang. T i d a k ketinggalan pula ilmu kimia yang identik dengan i lmumikropun tidak luput dari sorotan p e r k e m b a n g a n IPTEK ini. Belakangan ini telah lahir IPTEK-IPTEK yang b e r p e l u a n g mempermudah dalam keperluan analisis kimia. Salah satu bentuk kemajuan IPTEK ini yang biasa dikenal sekarang diantaranya alat serapan atom yang kemudian sangat mendukung dalam analisis kimia dengan metode Spektrometri Serapan Atom (SSA). Para ahli kimia sudah lama menggunakan warna sebagai suatu pembantu d a l a m mengidentifikasi zat kimia. D i m a n a , s e r a p a n a t o m t e l a h d i k e n a l b e r t a h u n - t a h u n ya n g l a l u . Dewasa ini penggunaan istilah spektrofotometri menyiratkan pengukuran jauhnya penyerapan e n e r g i c a h a ya o l e h s u a t u s i s t i m k i m i a i t u s e b a g a i f u n g s i d a r i p a n j a n g g e l o m b a n g r a d i a s i , d e m i k i a n p u l a p e n g u k u r a n p e n ye r a p a n ya n g m e n ye n d i r i pada suatu gelombang tertentu. Perpanjangan spektrofotometri serapan atom ke unsur -unsur lain semula merupakan a k i b a t perkembangan spektroskopi pancaran nyala. Bila disinari dengan benar, kadang-kadang dapat terlihat tetes-tetes sampel yang belum menguap keluar dari puncak nyala, dan gas-gas nyala itu terencerkan oleh udara yang menyerobot masuk sebagai akibat tekanan rendah yang diciptakan oleh kecepatan tinggi itu, lagi pula sistim optis itu tidak memerikasa seluruh nyala melainkan hanya mengurusi suatu daerah dengan jarak tertentu diatas titik puncak pembakar. Selain dengan metode serapan atom unsur-unsur dengan energi eksitasi rendah dapat juga dianalisis dengan fotometri nyala, tetapi untuk unsur -unsur dengan energi eksitasi tinggi hanya dapat dilakukan dengan fotometri nyala. Untuk analisisi dengan garis spektrum resonansi antara 400-800 nm, fotometri nyala sangat berguna, sedangkan antara 200 -300 nm, metode AAS lebih baik dari fotometri nyala. Untuk analisis kualitatif, metode fotometri nyala lebih disukai dari A A S , k a r e n a A A S m e m e r l u k a n l a m p u k a t o d a s p e s i f i k ( hallow cathode). Kemonokromatisan d a l a m A A S m e r u p a k a n s ya r a t u t a m a . S u a t u p e r u b a h a n t e m p e r a t u r n ya l a a k a n m e n g g a n g g u proses eksitasi sehingga analisis dalam fotometri nyala dapat bervarisasi hasilnya. Dari segi biaya operasi, AAS lebih mahal dari fotometri nyala berfilter. Dapat dikatakan bahwa metode fotometri nyala dan AAS merupakan komplementer satu sama lainnya. B. Rumusan Masalah Dari latar belakang diatas, penulis dapat merumuskan masalah sebagai berikut : 1. Apa yang Dimaksud Spektrometri Serapan Atom? 2. Bagaimanakah teori dasar serta prinsip kerja Spektrometri Serapan Atom (SSA)? 3. Bagaimanakah Penggunaan / penerapan Spektrometri Serapan Atom (SSA) dalam proses analis kimia?
4. Apa saja gangguan-gangguan yang biasa terjadi pada metode Spektrometri Serapan Atom (SSA)? C. Tujuan Penulisan 1. Mengetahui tentang Spektrometri Serapan Atom (SSA) 2. Mengetahui Prinsip Kerja Spektrometri Serapan Atom (SSA) 3. Mengetahui Instrumen dan Alat yang digunakan 4. Mengetahui tentang Metode Analisis 5. Mengetahui Gangguan-Gangguan Dalam Metode AAS 6. Mengetahui tentang Analisis Kuantitatif
BAB II ISI A. Pengenalan Spektrometri Serapan Atom (SSA) Sejarah singkat tentang serapan atom pertama kali diamati oleh Frounhofer , y a n g p a d a saat itu menelaah garis-garis hitam pada spetrum matahari. Sedangkan yang memanfaatkan prinsip serapan atom pada bidang analisis adalah seorang Australia bernama Alan Walsh ditahun 1995. Sebelum ahli kimia banyak tergantung pada cara-cara spektrofotometrik atau metodea n a l i s s p e k t r o g r a f i k . B e b e r a p a c a r a i n i ya n g s u l i t d a n m e m a k a n w a k t u , k e m u d i a n s e g e r a d i gantikan dengan Spektrometri Serapan Atom atau Atomic Absorption Spectrofotometry (ASS). Spektrometri Serapan Atom (SSA) adalah s u a t u a l a t y a n g d i g u n a k a n p a d a m e t o d e analisis untuk penentuan unsur -unsur logam dan metaloid yang pengukurannya berdasarkan penyerapan cahaya dengan panjang gelombang tertentu oleh atom logam dalam keadaan bebas . Metode ini sangat tepat untuk analisis zat pada konsentrasi rendah. Teknik ini mempunyai beberapa kelebihan di ba ndingkan metode spektroskopi emisi konvensional. M e m a n g s e l a i n d e n g a n m e t o d e s e r a p a n a t o m , U n s u r - u n s u r d e n g a n e n e r g i e k s i t a s i d a p a t j u g a dianalisis dengan fotometri nyala, tetapi untuk unsur-unsur dengan energi eksitasi tinggi hanya dapat dilakukan dengan fotometri nyala. Komponen-komponen lainnya dari sebuah spektrofotometer s e r a p a n a t o m a d a l a h konvensional sifatnya. Monokromatornya dapat tak semahal monokromator spektrofotometer biasa yang sepadan kualitasnya, karena kurang dituntut. Satu-satunya tuntutan adalah bahwa monokromator itu melewatkan garis resonan yang dipilih, tanpa dibarengi garis-garis lain dalam spektrum sumber cahaya yang timbul dari katode logam atau gas lambannya. Gambar 1.1 Bagan Spektrometri Serapan Atom (SSA) gambar 1.2 Spektrometri Serapan Atom (SSA) B. Prinsip Kerja Spektrometri Serapan Atom (SSA) Telah dijelaskan sebelumnya bahwa Metode AAS berprinsip pada absorpsi cahaya oleh atom. Atom-atom menyerap cahaya tersebut pada panjang gelombang tertentu, tergantung pada sifat unsurnya. Spektrometri Serapan Atom (SSA) meliputi adsorpsi sinar oleh atom-atom netral unsur logam yang masih berada dalam keadaan dasarnya (Gorund state). Sinar yang diserap biasanya ialah sinar ultra violet dan sinar tampak. Prinsip Spektromeri Serapan Atom (SSA) pada dasarnya sama seperti prinsip absorpsi sinar oleh molekul atau ion senyawa dalam larutan. Hukum absorpsi sinar (Lambert -Beer) yang berlaku pada spektrofotometer absorpsi sinar ultra violet, sinar tampak maupun infra merah, juga berlaku pada Spektrometri Serapan Atom (SSA). Perbedaan analisis Spektrometri Serapan Atom (SSA) dengan spektrofotometri molekul adalah peralatan dan bentuk spektrum absorpsinya. Setiap alat SSA terdiri atas tiga komponen yaitu: 1.Unit atomisasi (atomisasi dengan nyala dan tanpa nyala) 2.Sumber radiasi 3.Sistem pengukur fotometri Metode tanpa nyala lebih disukai dari metode nyala. Bila ditinjau dari sumber radiasi, h a r u s l a h b e r s i f a t s u m b e r ya n g k o n t i n u . D i s a m p i n g i t u s i s t i m d e n g a n p e n g u r a i a n o p t i s ya n g s e m p u r n a d i p e r l u k a n u n t u k memperoleh sumber sinar dengan garis absorpsi
y a n g semonokromatis mungkin. Seperangkat sumber yang dapat memberikan garis emisi yang tajam d a r i s u a t u u n s u r s p e s i f i k t e r t e n t u d i k e n a l s e b a g a i l a m p u p i j a r Hollow Cathode.L a m p u i n i memiliki dua elektroda, satu diantanya berbentuk silinder dan terbuat dari unsur yang sama d e n g a n u n s u r yang dianalis. Lampu ini diisi denga n gas mulia bertekanan rendah. D e n g a n pemberian tegangan pada arus tertentu, logam mulai memijar dan atom atom logam katodanyaakan teruapkan dengan pemercikkan. Atom akan tereksitasi kemudian mengemisikan radiasi pada panjang gelombang-panjang gelombang tertentu. Suatu garis yang diinginkan dapat diisolasi dengan suatu monokromator. C. Instrumen dan Alat Untuk menganalisis sampel untuk konstituen atomnya, itu harus atomize. Sampel kemudian harus diterangi oleh cahaya. Cahaya ditransmisikan akhirnya diukur oleh suatu detektor. Dalam r a n g k a m e n g u r a n g i e f e k d a r i e m i s i d a r i p e n g a b u t ( m i s a l n ya r a d i a s i b e n d a h i t a m ) a t a u lingkungan, spektrometer adalah biasanya digunakan antara pengabut dan detektor. Sebuah berkas cahaya melewati nyala api ini pada porosnya terpanjang (sumbu lateral) dan sebuah detektor hits. Sebuah sampel cairan biasanya berubah menjadi gas atom dalam tiga langkah:1.Desolvation (Pengeringan) – cairan pelarut yang menguap, dan sampel kering tetap. 2.Penguapan (bilik) - yang vaporises sampel padat ke gas 3.Atomisasi- senyawa yang membentuk sampel yang rusak menjadi bebas atom. Sumber radiasi ( Hollow Cathode Lamp). Lampu katoda merupakan sumber cahaya paada AAS. Lampu katoda memiliki masa pakai atau umur pemakaian selama 1000 jam. Lampu katoda pada setiap unsur yang akan diuji berbeda-beda tergantung unsur yang akan diuji. Lampu katoda berfungsisebagai sumber cahaya untuk memberikan energi sehingga unsur logam yang akan diuji kan mudah tereksitasi. Tabung gas. T a b u n g g a s p a d a A A S y a n g d i g u n a k a n m e r u p a k a n t a b u n g g a s ya n g b e r i s i g a s asetilen. Gas asetilen pada AAS memiliki kisaran suhu ± 20.000 K dan ada juga tabung gas yang berisi gas N2O yang lebih panas gas asetilen ± 30.000 K Kompresor. Merupakan alat yang terpisah dengan main unit karena alat ini berfungsi untuk m e n s u p l a i k e b u t u h a n u d a r a ya n g a k a n d i g u n a k a n o l e h A A S p a d a w a k t u p e m b a k a r a n atom. Burner. Merupakan bagian paling terpenting di dalam main unit, karena burner berfungsi sebagai tempat pencampuran gas asetilen dan aquabides agar tercampur merata dan dapat terbakar pada pemantik api secara baik dan merata. Ducting. D u c t i n g m e r u p a k a n b a g i a n c e r o b o n g a s a p u n t u k m e n y e d o t a s a p a t a u s i s a pembakaran pada AAS, yang langsung dihubungkan pada cerobong asap bagian luar pada atap bangunan, agar asap yang dihasilkan oleh AAS tidak berbahaya bagi lingkungan sekitar. Asap yang dihasilkan dari pembakaran pada AAS diolah sedemikian rupa didalam ducting agar polusi yang dihasilkan tidak berbahaya. Buangan pada AAS. Buangan pada AAS disimpan di dalam drigen yang diletakan secara terpisah pada AAS. Buangan dihubungkan dengan selang buangan yang dibuat melingkar sedemikian rupa agar sisa buangan sebelumnya tidak naik lagi ke atas, karena bila hal ini terjadi dapat mematikan proses pengatomian nyala api pada saat pengukuran sampel. Monokromator. Berfungsi mengisolasi salah satu garis resonansi atau radiasi resonansi dari sekian banyak spectrum yang dihasilkan oleh lampu pijar hollow
cathode atau untuk merubahsinar polikromatis menjadi sinar monokromatis sesuai yang dibutuhkan oleh pengukuran. Detector. Dikenal dua macam detector, yaitu detector foton dan detector panas. Detector panas biasa dipakai untuk mengukur radiasi infra merah termasuk thermocouple dan bolometer. Detektor berfungsi untuk mengukur intensitas radiasi yang diteruskan dan t e l a h d i u b a h m e n j a d i e n e r g i l i s t r i k o l e h f o t o m u l t i p l i e r . H a s i l p e n g u k u r a n d e t e k t o r dilakukan penguatan dan dicatat oleh alat pencatat yang berupa printer dan pengamat angka. D. Metode Analisis Ada tiga teknik yang biasa dipakai dalam analisis secara spektrometri. Ketiga teknik tersebutadalah: 1.Metode Standar Tunggal Metode sangat praktis karena hanya menggunakan satu larutan standar yang telah diketahui konsentrasinya (Cstd). Selanjutnya absorbsi larutan standar (Asta) dan absorbsi larutan sampel (Asmp) diukur dengan Spektrometri. Dari hk. Beer diperoleh: Astd = €.b.Cstd €.b = Astd/Cstd
Asmp = €.b.Csmp €.b = Asmp/Csmp
Sehingga, Astd/Cstd = Csmp/Asmp →Csmp = (Asmp/Astd) X Cstd Dengan mengukur Absorbansi larutan sampel dan standar, konsentrasi larutan sampel dapat dihitung. 2.Metode Kurva Kalibrasi Dalam metode ini dibuat suatu seri larutan standar dengan berbagai konsentrasi dan absorbansi dari larutan tersebut diukur dengan AAS. Langkah selanjutnya adalah membuat grafik antara k o n s e n t r a s i (C) dengan Absorbansi (A) yang akan merupakan garis lurus melewati titik n o l dengan slope = €.b atau slope = a.b. Konsentrasi larutan sampel dapat dicari setelah absorbansi l a r u t a n s a m p e l d i u k u r d a n d i i n t r a p o l a s i k e d a l a m k u r v a k a l i b r a s i a t a u d i m a s u k a n k e d a l a m persamaan garis lurus yang diperoleh dengan menggunakan progam regresi linear pada kurva kalibrasi. 3.Metode Adisi Standar Metode ini dipakai secara luas karena mampu meminimalkan kesalahan yang disebabkan oleh perbedaan kondisi lingkungan (matriks) sampel dan standar. Dalam metode ini dua atau lebih sejumlah volume tertentu dari sampel dipindahkan ke dalam labu takar. Satu larutan diencerkan sampai volume tertentu kemudian diukur absorbansinya tanpa ditambah dengan zat standar, sedangkan larutan yang lain sebelum diukur absorbansinya ditambah terlebih dahulu dengan sejumlah tertentu larutan standar dan diencerkan seperti pada larutan yang pertama. Salah satu pengggunaan dari alat spektrofotometri serapan atom adalah untuk metode pengambilan sampel dan analisis kandungan logam Pb di udara. Secara umum partikulat yang terdapat diudara adalah sebuah sistem fase multi kompleks padatan dan partikel-partikel cair dengan tekanan uap rendah dengan ukuran partikel antara 0,01-100 µm. Unsur logam berat juga dapat tersuspensi didalam sistem partikulat yang terdapat diudara, misalnya logam Pb. Salah satu pencemaran logam Pb di udara diakibatkan adanya emisi gas buang bahan bakar yang menggunakan Pb sebagai bahan aktif. Timbal dalam keseharian biasa dikenal dengan nama timah hitam. Senyawa tetra-enil Pb dan tetra-etil Pb dapat diserap oleh kulit. Hal ini disebabkan kedua senyawa tersebut dapat larut dalam minyak dan lemak. Sedangkan dalam udara tetraetil Pb terurai dengan cepat karena adanya sinar matahari.tetra-etil Pb akan terurai membentuk tri-etil Pb, dietil Pb, dan mono etil Pb. Semua senyawa uraian dari tetraetil Pb tersebut memiliki bauyang sangat spesifik seperti bau bawang putih. Sulit larut dalam
minyak, semua senyawa turunan dapat larut dengan baik didalam air. Senyawa Pb dalam keadaan kering dapat terdispersi didalam udara sehingga kemudian terhirup pada saat bernafas dan sebagian besar akan menumpuk dikulit dan atau terserap oleh daun tumbuhan. Cara kerja Spektrofotometer Serapan Atom Pertama-tama gas dibuka terlebih dahulu, kemudian kompresor lalu ducting, main unitdan komputer secara berurutan. Dibuka program SAA (Spectrum Analyse Specialist), kemudian muncul perintah ‘ apakah ingin mengganti lampu katoda’ jika ingin mengganti klik YES dan jika tidak NO. Dipilih yes untuk masuk ke menu individual command, dimasukkan lampu katoda yang dipasang kedalam kotak dialog kemudian di klik setup, kemudian soket lampu katoda akan berputar menuju posisi paling atas supaya lampu katoda yang baru dapat diganti atau ditambahkan dengan mudah. Dipilih no jika tidak ingin mengganti lampu katoda yang baru. Pada program SAS 3.0 dipilh menu select element and working mode. Dipilih unsur yang akan dianalisis dengan mengklik langsung pada simbol unsur yang diinginkan. Jika telah selesai klik OK, kemudian muncul tanpilan condition settings. Diatur parameter y a n g dianalisis dengan mensetting fluel flow: 1,2; m e a s s u r e m e n t ; c o n e n t r a t i o n ; number of sampel: 2; unit consentration: ppm; number of standard:3; standard list:1ppm, 3ppm,9ppm. Diklik OK and setup, ditunggu hingga selesai warming up. Diklik icon bergambar burner/pembakar, setelah membakar dan lampu menyala alat siap digunakan untuk mengukur logam. Pada menu meassurement pilih meassure sample. Dimasukkan blanko, didiamkan hingga garis lurus terbentuk kemudian dipindahkan ke standard 1ppm hingga data keluar. Dimasukkan blanko untuk meluruskan kurva, diukur dengan tahapan yang sama untuk standar 3ppm dan 9ppm. Jika data kurang baik akan ada perintah untuk pengukuran ulang, dilakukan pengukuran blanko hingga kurva yang dihasilkan turun dan lurus. Dimasukkan ke sampel 1 hingga kurva naik dan belok baru dilakukan pengukuran. Dimasukkan blanko kembali dan dilakukan pengukuran sampel kedua. Setelah pengukuran selesai data dapat diperoleh dengan mengklik icon print atau pada baris menu dengan mengklik file lalu print. Apabila pengukuran telah selesai, aspirasikan air deionosasi untuk m e m b i l a s b u r n e r selama 10 menit, api dan lampu burner dimatikan, program pada komputer dimatikan,lalu main unit AAS, kemudian kompresor setelah itu ducting dan terakhir gas.M+X1. Alat dan Bahan a. Midget Impinger gas sampler, dengan kapasitas 50 – 100 ml dilengkapi flowmeter. b. Pompa isap udara (LVS), kapasitas : 5 lpm. c. Labu volumetric, kapasitas : 50 ml, 75 ml, dan 100 ml. d. Pipet volumetric manual atau otomatis, kapasitas : 1,2,5,15, dan 25 ml. e. Filter paper jenis membrane atau selulosa f. Timbangan analitik g. AAS spechtrofotometer dengan lampu Pb (Hollow Katode). AAS spechtrofotometer h. Larutan pengabsorpsi yaitu HNO3 1% sebanyak 50 ml. i. 10 g/ml larutan timbal standar. 2.Prosedur Kerja : a. Persiapan : i. Lakukan pengecekan alat-alat pompa isap, kaki penyangga, flowmeter, kabel, tombol pengatur aliran udara dan gelas impinger.
ii. Lakukan kalibrasi pada impinger iii. Lakukan pengaturan flowmeter dengan cara menghubungkan pompa isap udara dengan impinger. Hidupkan pompa dan atur kecepatan aliran udara sehingga bola menunjukan angka 2 liter/menit. 3.Strategi pengambilan sampel : a. Pasang impinger pada kaki penyangga b. Gelas impinger diisi dengan larutan pengabsorpsi Pb, yaitu larutan asam nitrat/HNO3 1% sebanyak 50 ml. c. Rakitkan impinger dengan flowmeter dan pompa hisap udara, letakan pada titik pengukuran. d. Hidupkan pompa hisap udara (LNS) dan cek kembali agar bola flowmeter tetap menunjukan angka 2 lpm. e. Catat waktu, suhu dan tekanan udara saat mulai menghidupkan pompa hisap udara, biarkan pompa beroperasi. f. Pengambilan sampel dilakukan selama 90 menit, setelah selesai flowmeter dimatikan dan suhu, tekanan udara dicatat kembali. g. Impinger dilepas dari rakitannya, lalu kedua ujung pipa ditutup dan dilindungi dengan kertas kedap sinar matahari (hitam), agar tidak teroksidasi. h. Larutan sampel dalam impinger dibawa ke laboratorium untuk dianalisa. 4.Menyiapkan larutan standar dan larutan blanko : a. Siapkan larutan standar yang mengandung 400 ppb = 0,004 g Pb. b. Siapkan 3 buah labu volumetri, diberikan identitas standar 1,2 dan 3 c. Masukan kedalam masing-masing labu volumetri larutan standar timbal yang mengandung 10 g Pb per ml dengan pipet volumetri sebanyak 2,4 dan 6 ml. Dengan demikian, masingmasing labu akan mengandung 20, 40 dan 60 g Pb. d. Pada masin-masing labu ditambahkan larutan pengabsorpsi sampai volumenya menjadi 25 ml. e. Siapkan larutan blanko yang telah berisi larutan standar Pb yang mengandung 0 Pb. f. Siapkan 2 buah labu volumetri untuk larutan sampel dan larutan blanko. g. Masukan 10 ml larutan sampel dan 10 ml larutan blanko ke dalam masing-masing labu volumetri. Tambahkan larutan pengabsorpsi sehingga volumenya menjadi 25 ml. h. Intensitas warna yang terjadi karena persenyawaan ion kompleks timbal dengan ditizon ini kemudian diukur spektrofotometer serapan atom. 5.Proses analisis a. AAS dipersiapkan, buka/atur gas acetylene dan udara, tekan tombol AAS untuk menyalakan api. b. Siapkan standar Pb dan blanko untuk zero. c. Lakukan pembacaan sampel. 6. Perhitungan Kadar Pb di udara dapat dihitung dengan rumus berikut: C= Cs.Vs – Cb.Vb x Trata-rata x Pstandar V 298 P rata-rata Dimana: C : kadar Pb dalam udara (μg/m3 atau mg/liter) Cs : konsentrasi Pb dalam sampel (μg) Cb : konsentrasi Pb dalam blanko (μg) Vs : volume sampel (ml) Vb : volume blanko (ml) V : volume udara (liter), dihitung dari kecepatan aliran udara (liter/menit) x waktu (menit) Trata-rata : suhu udara (K) Prata-rata : tekanan udara (mmHg) Pstandar : tekanan udara standar (760 mmHg) Hasil absorbansi : Kadar Pb di udara : C Blanko = - 0,1001 mg/L C Sampel = 0,0218 mg/L Rumus yang di gunakan : (C sampel x V sampel) – (C blanko x V blanko) Trata2 760Kadar Pb = ------------------------------------------------------------- X ---------- X --------- Vol udara 298 Prata2 (0,0218 x 50 ml) – (-0,1001 x 20 ml) 305 760 = ----------------------------------------------
--- X ------------ X -------- 5 liter/menit X 90 menit 298 760 (1,09) – (-2,002) = ----------------------- X 1,023 X 1 450 = 0,00687 X 1,023 X 1 = 0,00702 mg/m3 Kadar Pb di udara = C = 0,00702 mg/m3 NAB (TWA) Pb = 0,05 mg/m3 Pengambilan sampel Untuk melakukan analisis kandungan Pb yang terdapat di udara, maka metode p e n g a m b i l a n s a m p e l y a n g d i g u n a k a n a d a l a h h i g h v o l u m e s a m p l e r . S e t e l a h p a r t i k u l a t ya n g t e r t a m p u n g p a d a f i b b e r g l a s s d i h i t u n g d a n selanjutnya diekstrak dengan menggunakan asam nitrat pekat. Ekstraksi sampel Sampel yang telah dikumpulkan pada filter selanjutnya diekstrak denganmenggunakan ekstraksi gelombang mikro. Asam kuat yang lazim digunakan adalahasam nitrat pekat, dimana Pb akan dioksidasi menjadi Pb2+. Analisis sampel Konsentrasi Pb ditentukan dengan menggunakan AAS. Listrik oprasi alat tersebut a d a l a h m e n g u k u r p e r u b a h a n e n e r g i a n a l i t . S a m p e l d i u a p k a n d a n d i u b a h m e n j a d i bentuk gas. Atom mengalami radiasi karena adanya radiasi dari lampu cekung hallow katoda dari keadaan dasar menjadi keadaan tereksitasi dengan menyerap energi yang l e b i h t i n g g i . U n t u k d a p a t m e m b u a t k u r v a k a l i b r a s i d i l a k u k a n d e n g a n m e n g u k u r serapan dari larutan standar yang dibuat dari bahan-bahan yang termasuk kategoriCRM pada berbagai jenis variasi konsentrasi akan diperoleh persamaan regresi linier y=ax+b, dimana:Y= absorbansi X= konsentrasi A= slope B= intersep S a m p e l ya n g t e l a h d i e k s t r a k k e m u d i a n d i u k u r a b s o r b a n s i n ya , d a n n i l a i d a r i absorbansi tersebut dikonversi ke dalam persamaan regresi linear untuk memmperoleh konsentrasi logam Pb yang ada diudara.Nilai blanko. CB = AB((C1/A1)Dimana, CB = konsntrasi analit dalam larutan blankoC1 = konsntrasi analit dalam larutan blanko AB = absorbansi rata-rata larutan blankoA1 = absorbansi rata-rata larutan kalibrasi C1. Sensitivitas ( S ) adalah nilai konsentrasi analit yang memberikan nilai absorbansi = 0,0044( ekivalen dengan 1% T ) S = 0,0044 ( C1/A1Untuk pengukuran Pb sensitivitasnya adalah 0,5µg/mL. E. Analisis Kuantitatif Penyiapan sampel Penyiapan sampel sebelum pengukuran tergantung dari jenis unsure yang ditetapkan, jenis substrat dari sampel dan cara atomisasi. P a d a k e b a n ya k a n s a m p e l h a l i n i b i a s a n ya t i d a k d i l a k u k a n , b i l a a t o m i s a s i d i l a k u k a n menggunakan batang grafik secara elektrotermal karena pembawa (matriks) dari sampel dihilangkan melalui proses pengarangan (ashing) sebelum atomisasi. Pada atomisasi dengan nyala, kebanyakan sampel cair dapat disemprotkan langsung kedalam nyala setelah diencerkan dengan pelarut yang cocok. Sampel padat biasanya dilarutkan dalam asam tetapi ada kalanya didahului dengan peleburan alkali.Pada analisis kuantitatif ini kita harus menget ahui beberapa hal yang perlu diperhatikan sebelum menganalisa. Selain itu kita harus mengetahui kelebihan dan kekurangan pada AAS. Beberapa hal yang perlu diperhatikan sebelum menganalisa: Larutan sampel diusahakan seencer mungkin (konsentrasi ppm atau ppb). Kadar unsur yang dianalisis tidak lebih dari 5% dalam pelarut yang sesuai. Hindari pemakaian pelarut aromatik atau halogenida.
Pelarut organic yang umum digunakan adalah keton, ester,dan etil asetat. Pelarut yang digunakan adalah pelarut untuk analisis (p.a) Langkah analisis kuantitatif: Pembuatan Larutan Stok dan larutan standar Pembuatan kurva baku Persamaan garis Larus : Y= a + bx dimana: a = intersept b = slope x = konsentrasi Y = absorbansi
BAB III PENUTUP A. Kesimpulan 1. Spektrometri serapan atom didasarkan pada besarnya energi yang diserap oleh atom-atom netral dalam keadaan gas. 2. Agar intensitas awal sinar (Po) dan sinar yang diteruskan (P) dapat diukur, maka energi sinar p e n g e k s i t a s i h a r u s s e s u a i d e n g a n e n e r g i e k s i t a s i a t o m p e n ye r a p d a n e n e r g i p e n ye r a p i n i diperoleh melalui sinar lampu katoda berongga. 3. Lampu katoda berongga ada yang bersifat single element, dan ada yang bersifat multi element. 4. SSA memiliki keakuratan yang tinggi pada analisis kualitatif. 5. Beberapa jenis gangguan dengan cara SSA pada analisis kuantitatif gangguan kimia,gangguan matrik,gangguan ionisasi dan gangguan beck ground 6. Untuk mengatasi gangguan kimia maupun gangguan matrik dapat dilakukan dengan penambahan zat pembebas atau zat pelindung. B. Saran Pada kesempatan kali ini penulis menyarankan kepada semua pihak yang merasa memiliki andil dalam pengembangan pendidikan agar supaya hal-hal pendukung yang berbau teknologi untuk kemudahan pengembangan pendidikan dapat lebih ditingkatkan lagi. Hal ini bertujuan u n t u k meningkatkan mutu pendidikan nasional kita. Selain itu hendaknya semua p i h a k hendaknya lebih ditingkatkan lagi rasa kepedulian terhadap teknologi sains agar kedepan kita dapat mewujudkan masyarakat yang berjiwa teknologi.
DAFTAR PUSTAKA Sumar Hendayana, dkk. 1994. Kimia Analitik Instrumen (edisi kesatu). Semarang: IKIPSemarang Press http://www.merck-chemicals.co.id/prinsip-analitik Wikipedia.org/spektroskopiserapanatom.html staff.ui.ac.id/internal/.../ANFISKIMSSAatauAAS Dr.Harmita.pdf http://www.pdfcoke.com/doc/30113138/ SPEKTROSKOPI - Serapan- Atom http://www.metalurgi.lipi.go.id/.../aas-atomic-adsorbtion-spectrophotometry http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/instrumen_analisis/spektrofotometri-serapanatom/spektrometer-serapan-atom/
SPEKTROFOTOMETER
OLEH :
LAODE YAZID BASHAR
AKADEMI ANALIS KESEHATAN BINA HUSADA KENDARI 2012
KATA PENGANTAR
Puji syukur kita panjatkan kehadirat Tuhan yang Maha Esa karena atas limpahan rahmat dan karuniaNya sehingga penulisan makalah ini yang berjudul “spektrofotometer” selesai tepat pada waktunya. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan makalah ini masih sangat jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu saran dan kritik yang sifatnya membangun sangat penulis harapkan guna penulisan makalah selanjutnya yang lebih baik lagi. Semoga makalah ini bermanfaat bagi kita semua. Atas perhatiannya penulis ucapkan terima kasih banyak.
Kendari, oktober 2012 Penulis
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ………………………………………………….. i
KATA PENGANTAR …………………………………………………. ii DAFTAR ISI ……………………………………………………………. iii BAB I PENDAHULUAN ......................................................................... 1 Latar Belakang ……………………………………………… 1 Rumusan Masalah ………………………………………….. 1 Tujuan ……………………………………………………….. 1 BAB II PEMBAHASAN ………………………………………………… 2 2.1 Pengertian Spektrofotometer ………………………............ 2 2.2 Bagian – Bagian Spektrofotometer ………………………… 5 2.3 Prinsip Kerja Spektrofotometer 2.4 Cara Kerja Spektrofotometer 2.5 Kalibrasi Spektrofotometer 2.6 Cara Perawatan Spektrofotometer 2.7 Jenis – Jenis Spektrofotometer BAB III PENUTUP ……………………………………………………. 9 Kesimpulan ………………………………………………… 9 Saran ……………………………………………………….. 9 DAFTAR PUSTAKA
BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG 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. Para kimiawan telah lama menggunakan bantuan warna sebagai bantuan dalam mengenali zatzat 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. Dengan semakin kompleksisitas berbagai keperluan saat ini, analisis kimia dengan mempergunakan metoda fisik dalam hal identifikasi dari berbagai selektifitas fungsi polimer campuran, pemodifikasi dan aditif digunakan untuk plastik dan elastomer. Spektroskopi infra merah, metoda pengukuran fotometer UV, gas dan liquid kromatografi dan spektroskopi masa bersama sama dengan dari metoda pengukuran termoanalisis (DSC-TGA) merupakan alat yang teliti sebagai pilihan untuk analisis kwalitatif dan kwantitatif bahan. 1.2 RUMUSAN MASALAH 1. Apa yang dimaksud dengan spektrofotometer 2. Sebutkan bagian atau komponen dari spektrofotometer 3. Bagaimana prinsip kerja dari spektrofotometer 4. Bagaimana cara kerja spektrofotometer 5. Sebutkan cara kalibrasi dari alat spektrofotometer 6. Bagaimana cara perawatan dari alat spektrofotometer 7. Sebutkan Jenis – jenis spektrofotometer 1.3 TUJUAN 1. Agar dapat mengetahui pengertian dari alat spektrofotometer 2. Mengetahui komponen serta fungsi dari alat spektrofotometer
3. 4. 5. 6. 7.
Mengetahui prinsip kerja alat spektrofotometer Mengetahui cara kerja alat spektrofotometer Dapat mengetahui cara kalibrasi alat spektrofotometer Dapat mengetahui cara untuk merawat spektrofotometer Dapat mengetahui jenis – jenis alat spektrofotometer
BAB II PEMBAHASAN 2.1 PENGERTIAN Spektrofotometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur absorbansi dengan cara melewatkan cahaya dengan panjang gelombang tertentu pada suatu obyek kaca atau kuarsa yang disebut kuvet. Sebagian dari cahaya tersebut akan diserap dan sisanya akan dilewatkan. Nilai absorbansi dari cahaya yang dilewatkan akan sebanding dengan konsentrasi larutan di dalam kuvet. sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari spektrometer dan fotometer. Spektrometer menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau yang diabsorpsi. Jadi spektrofotometer digunakan untuk mengukur energi secara relatif jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang. Kelebihan spektrofotometer dibandingkan fotometer adalah panjang gelombang dari sinar putih lebih dapat terseleksi dan ini diperoleh dengan alat pengurai seperti prisma, grating ataupun celah optis. Pada fotometer filter, sinar dengan panjang gelombang yang diinginkan diperoleh dengan berbagai filter dari berbagai warna yang mempunyai spesifikasi melewatkan trayek panjang gelombang tertentu. Pada fotometer filter, tidak mungkin diperoleh panjang gelombang yang benar-benar monokromatis, melainkan suatu trayek panjang gelombang 30-40 nm. Sedangkan pada spektrofotometer, panjang gelombang yang benar-benar terseleksi dapat diperoleh dengan bantuan alat pengurai cahaya seperti prisma. Suatu spektrofotometer tersusun dari sumber spektrum tampak yang kontinyu, monokromator, sel pengabsorpsi untuk larutan sampel atau blangko dan suatu alat untuk mengukur perbedaan absorpsi antara sampel dan blangko ataupun pembanding.
2.2 BAGIAN ATAU KOMPONEN SPEKTROFOTOMETER Secara garis besar spektrofotometer terdiri dari 4 bagian penting yaitu : a. 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). b. Monokromator Monokromator adalah alat yang berfungsi untuk menguraikan cahaya polikromatis menjadi beberapa komponen panjang gelombang tertentu (monokromatis) yang bebeda (terdispersi). c. Cuvet Cuvet spektrofotometer adalah suatu alat yang digunakan sebagai tempat contoh atau cuplikan yang akan dianalisis. Cuvet biasanya terbuat dari kwars, plexigalass, kaca, plastic dengan bentuk tabung empat persegi panjang 1 x 1 cm dan tinggi 5 cm. Pada pengukuran di daerah UV dipakai cuvet kwarsa atau plexiglass, sedangkan cuvet dari kaca tidak dapat dipakai sebab kaca mengabsorbsi sinar UV. Semua macam cuvet dapat dipakai untuk pengukuran di daerah sinar tampak (visible). d. Detektor Peranan detektor penerima adalah memberikan respon terhadap cahaya pada berbagai panjang gelombang. Detektor akan mengubah cahaya menjadi sinyal listrik yang selanjutnya akan ditampilkan oleh penampil data dalam bentuk jarum penunjuk atau angka digital. Dengan mengukur transmitans larutan sampel, dimungkinkan untuk menentukan konsentrasinya dengan menggunakan hukum Lambert-Beer. Spektrofotometer akan mengukur intensitas cahaya melewati sampel (I), dan membandingkan ke intensitas cahaya sebelum melewati sampel (Io). Rasio disebut transmittance, dan biasanya dinyatakan dalam persentase (% T) sehingga bisa dihitung besar absorban (A) dengan rumus A = -log %T. 2.3 PRINSIP KERJA Prinsip kerja spektrofotometer adalah bila cahaya (monokromatik maupun campuran) jatuh pada suatu medium homogen, sebagian dari sinar masuk akan dipantulkan, sebagian diserap dalam medium itu, dan sisanya diteruskan. Nilai yang keluar dari cahaya yang diteruskan dinyatakan dalam nilai absorbansi karena memiliki hubungan dengan konsentrasi sampel. Prisinp kerja dari spektrofotometer dapat di gambarkan sebagai berikut :
2.4 CARA KERJA SPEKTROFOTOMETER Sinar berasal dari dua lampu yang berbeda, yaitu lampu wolfram untuk sinar Visible (sinar tampak = 38 – 780nm) dan lampu deuterium untuk sinar Ultra Violet (180-380nm) pada video lampu yang besar. Pilih panjang gelombang yang diinginkan/diperlukan. Kuvet, ada dua karena alat yang dipakai tipe double beam, disanalah kita menyimpan sample dan yang satu lagi untuk blanko. Detektor atau pembaca cahaya yang diteruskan oleh sampel, disini terjadi pengubahan data sinar menjadi angka yang akan ditampilkan pada reader. Yang harus dihindari adanya cahaya yang masuk ke dalam alat, biasanya pada saat menutup tenpat kuvet, karena bila ada cahaya lain otomatis jumlah cahaya yang diukur menjadi bertambah. 2.5 KALIBRASI ALAT SPEKTROFOTOMETER Kalibrasi yang dimaksud ini adalah men-seting blank alat spektrofotometer, sebelum digunakan untuk analisis. Secara umum sbb:
1. Nyalakan alat spektrofotometer 2. Isi kuvet dengan larutan blanko (aquades) 3. Diseting/diatur panjang gelombang untuk kalibrasi. 4. ->keterangan: 0%T itu diukur saat kuvet dalam keadaan kosong. 100%T itu diukur saat kuvet dalam keadaan terisi larutan. 5. Kuvet berisi larutan blanko dimasukkan ke spektrofotometer 6. lalu tekan tombol 0 ABS 100%T, tunggu sampai keluar kondisi setting blank (dalam bentuk teks) 2.6 CARA PERAWATAN SPEKTROFOTOMETER Cara Perawatan dan Penyimpanan Alat : 1. Sebelum digunakan, biarkan mesin warming-up selama 15-20 menit. 2. Spektrofotometer sebisa mungkin tidak terpapar sinar matahari langsung, karena cahaya dari matahari akan dapat mengganggu pengukuran. 3. Simpan spektrofotometer di dalam ruangan yang suhunya stabil dan diatas meja yang permanen. 4. Pastikan kompartemen sampel bersih dari bekas sampel. 5. Saat memasukkan kuvet, pastikan kuvet kering. 6. Lakukan kalibrasi panjang gelombang dan absorban secara teratur. Hal-hal yang harus diperhatikan : v Larutan yang dianalisis merupakan larutan berwarna Apabila larutan yang akan dianalisis merupakan larutan yang tidak berwarna, maka larutan tersebut harus diubah terlebih dahulu menjadi larutan yang berwarna. Kecuali apabila diukur dengan menggunakan lampu UV. Panjang gelombang maksimum v Panjang gelombang yang digunakan adalah panjang gelombang yang mempunyai absorbansi maksimal. Hal ini dikarenakan pada panajgn gelombang maksimal, kepekaannya juga maksimal karena pada panjang gelombang tersebut, perubahan absorbansi untuk tiap satuan konsentrasi adalah yang paling besar. Selain itu disekitar panjang gelombang maksimal, akan terbentuk kurva absorbansi yang datar sehingga hukum Lambert-Beer dapat terpenuhi. Dan apabila dilakukan pengukuran ulang, tingkat kesalahannya akan kecil sekali. v Kalibrasi Panjang gelombang dan Absorban Spektrofotometer digunakan untuk mengukur intensitas cahaya yang dipancarkan dan cahaya yang diabsorbsi. Hal ini bergantung pada spektrum elektromagnetik yang diabsorb oleh benda. Tiap media akan menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu tergantung pada senyawa yang terbentuk. Oleh karena itu perlu dilakukan kalibrasi panjang gelombang dan absorban pada spektrofotometer agar pengukuran yang di dapatkan lebih teliti.
2.7 JENIS – JENIS SPEKTROFOTOMETER Spektrofotometri terdiri dari beberapa jenis berdasar sumber cahaya yang digunakan. Diantaranya adalah sebagai berikut: 1. Spektrofotometri Vis (Visible) 2. Spektrofotometri UV (Ultra Violet) 3. Spektrofotometri UV-Vis 4. Spektrofotometri IR (Infra Red) 1. Spektrofotometri Visible (Spektro Vis)
Pada spektrofotometri ini yang digunakan sebagai sumber sinar/energi adalah cahaya tampak (visible). Cahaya visible termasuk spektrum elektromagnetik yang dapat ditangkap oleh mata manusia. Panjang gelombang sinar tampak adalah 380 sampai 750 nm. Sehingga semua sinar yang dapat dilihat oleh kita, entah itu putih, merah, biru, hijau, apapun.. selama ia dapat dilihat oleh mata, maka sinar tersebut termasuk ke dalam sinar tampak (visible). Sumber sinar tampak yang umumnya dipakai pada spektro visible adalah lampu Tungsten. Tungsten yang dikenal juga dengan nama Wolfram merupakan unsur kimia dengan simbol W dan no atom 74. Tungsten mempunyai titik didih yang tertinggi (3422 ºC) dibanding logam lainnya. karena sifat inilah maka ia digunakan sebagai sumber lampu. Sample yang dapat dianalisa dengan metode ini hanya sample yang memilii warna. Hal ini menjadi kelemahan tersendiri dari metode spektrofotometri visible. Oleh karena itu, untuk sample yang tidak memiliki warna harus terlebih dulu dibuat berwarna dengan menggunakan reagent spesifik yang akan menghasilkan senyawa berwarna. Reagent yang digunakan harus betul-betul spesifik hanya bereaksi dengan analat yang akan dianalisa. Selain itu juga produk senyawa berwarna yang dihasilkan harus benar-benar stabil. Salah satu contohnya adalah pada analisa kadar protein terlarut (soluble protein). Protein terlarut dalam larutan tidak memiliki warna. Oleh karena itu, larutan ini harus dibuat berwarna agar dapat dianalisa. Reagent yang biasa digunakan adalah reagent Folin. Saat protein terlarut direaksikan dengan Folin dalam suasana sedikit basa, ikatan peptide pada protein akan membentuk senyawa kompleks yang berwarna biru yang dapat dideteksi pada panjang gelombang sekitar 578 nm. Semakin tinggi intensitas warna biru menandakan banyaknya senyawa kompleks yang terbentuk yang berarti semakin besar konsentrasi protein terlarut dalam sample. 2. Spektrofotometri UV (ultraviolet) Berbeda dengan spektrofotometri visible, pada spektrofotometri UV berdasarkan interaksi sample dengan sinar UV. Sinar UV memiliki panjang gelombang 190-380 nm. Sebagai sumber sinar dapat digunakan lampu deuterium. Deuterium disebut juga heavy hidrogen. Dia merupakan isotop hidrogen yang stabil yang terdapat berlimpah di laut dan daratan. Inti atom deuterium mempunyai satu proton dan satu neutron, sementara hidrogen hanya memiliki satu proton dan tidak memiliki neutron. Nama deuterium diambil dari bahasa Yunani, deuteros, yang berarti ‘dua’, mengacu pada intinya yang memiliki dua pertikel. Karena sinar UV tidak dapat dideteksi oleh mata kita, maka senyawa yang dapat menyerap sinar ini terkadang merupakan senyawa yang tidak memiliki warna. Bening dan transparan. Oleh karena itu, sample tidak berwarna tidak perlu dibuat berwarna dengan penambahan reagent tertentu. Bahkan sample dapat langsung dianalisa meskipun tanpa preparasi. Namun perlu diingat, sample keruh tetap harus dibuat jernih dengan filtrasi atau centrifugasi. Prinsip dasar pada spektrofotometri adalah sample harus jernih dan larut sempurna. Tidak ada partikel koloid apalagi suspensi. Sebagai contoh pada analisa protein terlarut (soluble protein). Jika menggunakan spektrofotometri visible, sample terlebih dulu dibuat berwarna dengan reagent Folin, maka bila menggunakan spektrofotometri UV, sample dapat langsung dianalisa. Ikatan peptide pada protein terlarut akan menyerap sinar UV pada panjang gelombang sekitar 280 nm. Sehingga semakin banyak sinar yang diserap sample (Absorbansi tinggi), maka konsentrasi protein terlarut semakin besar. Spektrofotometri UV memang lebih simple dan mudah dibanding spektrofotometri visible, terutama pada bagian preparasi sample. Namun harus hati-hati juga, karena banyak kemungkinan terjadi interferensi dari senyawa lain selain analat yang juga menyerap pada panjang gelombang UV. Hal ini berpotensi menimbulkan bias pada hasil analisa. 3. Spektrofotometri UV-Vis Spektrofotometri ini merupakan gabungan antara spektrofotometri UV dan Visible. Menggunakan dua buah sumber cahaya berbeda, sumber cahaya UV dan sumber cahaya visible. Meskipun untuk alat yang lebih canggih sudah menggunakan hanya satu sumber sinar sebagai sumber UV dan Vis, yaitu photodiode yang dilengkapi dengan monokromator. Untuk sistem
spektrofotometri, UV-Vis paling banyak tersedia dan paling populer digunakan. Kemudahan metode ini adalah dapat digunakan baik untuk sample berwarna juga untuk sample tak berwarna. 4. Spektrofotometri IR (Infra Red) Dari namanya sudah bisa dimengerti bahwa spektrofotometri ini berdasar pada penyerapan panjang gelombang infra merah. Cahaya infra merah terbagi menjadi infra merah dekat, pertengahan, dan jauh. Infra merah pada spektrofotometri adalah infra merah jauh dan pertengahan yang mempunyai panjang gelombang 2.5-1000 μm. Pada spektro IR meskipun bisa digunakan untuk analisa kuantitatif, namun biasanya lebih kepada analisa kualitatif. Umumnya spektro IR digunakan untuk mengidentifikasi gugus fungsi pada suatu senyawa, terutama senyawa organik. Setiap serapan pada panjang gelombang tertentu menggambarkan adanya suatu gugus fungsi spesifik. Hasil analisa biasanya berupa signal kromatogram hubungan intensitas IR terhadap panjang gelombang. Untuk identifikasi, signal sample akan dibandingkan dengan signal standard. Perlu juga diketahui bahwa sample untuk metode ini harus dalam bentuk murni. Karena bila tidak, gangguan dari gugus fungsi kontaminan akan mengganggu signal kurva yang diperoleh. Terdapat juga satu jenis spektrofotometri IR lainnya yang berdasar pada penyerapan sinar IR pendek. Spektrofotometri ini di sebut Near Infrared Spectropgotometry (NIR). Aplikasi NIR banyak digunakan pada industri pakan dan pangan guna analisa bahan baku yang bersifat rutin dan cepat. BAB III PENUTUP 3.1 KESIMPULAN Ø Spektofotometri merupakan alat yang digunakan untuk mengukur energi secara relative jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan, atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang. Ø Bila cahaya (monokromatik maupun campuran) jatuh pada suatu medium homogen, sebagian dari sinar masuk akan dipantulkan, sebagian diserap dalam medium. Ø Spektrofotometri memiliki 4 bagian penting yaitu: sumber cahaya, monokromator, kuvet dan detector. Ø Spektofotometri dibagi menjadi 2 jenis, menurut optika sinarnya dan daerah spectrum. Jenis tersebut juga dibagi menjadi beberapa jenis, Ø Cahaya dari spektofotometri dilewatkan ke sampel dan diteruskan ke detector. Ø Kalibrasi terdiri dari kalibrasi alat, matching kuvet, dan membuat spectrum serapan. Ø Perawatan yang harus dilakukan cairan jangan sampai ada yang tumpah pada alat. 3.2 SARAN Penulis menyadari bahwa makalah ini masih jauh data kata sempurna oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun agar dalam pembuatan makalah selanjutnya bias lebih baik lagi, atas perhatiannya penulis ucapkan terimakasih.
DAFTAR PUSTAKA Herliani, An an. 2008. Spektrofotometri. Pengendalian Mutu Agroindustri-Program D4 PJJ. Day RA dan Underwood AL.1986. Analisis Kimia Kuantitatif edisi Kelima. Jakarta: Erlangga. Khopkar SM. 2003. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta: UI Press. Winarno FG. 1997. Kimia Pangan dan Gizi. Jakarta: Gramedia.