Tugas Makalah Kimia Dasar Spektro.doc

TUGAS MAKALAH KIMIA DASAR

SPEKTROFOTOMETER UV-VIS

Disusun oleh: 1. 2. 3. 4. 5.

Cahaya Eka Khairul imam Gregorius chandra Laura Yoel

KIMIA DASAR JURUSAN TEKNIK GEOLOGI FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL INSTITUT SAINS DAN TEKNOLOGI AKPRIND YOGYAKARTA 2018

BAB I PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG

Analisis Spektroskopi didasarkan pada interaksi radiasi dengan spesies kimia. Berprinsip pada penggunaan cahaya/tenaga magnek atau listrik untuk mempengaruhi senyawa kimia sehingga menimbulkan tanggapan.Tanggapan tersebut dapat diukur untuk menetukan jumlah atau jenis senyawa. Cara interaksi dengan suatu sampel dapat dengan absorpsi, pemendaran (luminenscence) emisi, dan penghamburan (scattering) tergantung pada sifat materi.Teknik spektroskopi meliputi spektroskopi UV-Vis, spektroskopi serapan atom, spektroskopi infra merah, spektroskopi fluorensi, spektroskopi NMR, spektroskopi massa. Spektroskopi adalah ilmu yang mempelajari materi dan atributnya berdasarkan cahaya, suara atau partikel yang dipancarkan, diserap atau dipantulkan oleh materi tersebut. Spektroskopi juga dapat didefinisikan sebagai ilmu yang mempelajari interaksi antara cahaya dan materi. Dalam catatan sejarah, spektroskopi mengacu kepada cabang ilmu dimana "cahaya tampak" digunakan dalam teori-teori struktur materi serta analisa kualitatif dan kuantitatif. Dalam masa modern, definisi spektroskopi berkembang seiring teknik-teknik baru yang dikembangkan untuk memanfaatkan tidak hanya cahaya tampak, tetapi juga bentuk lain dari radiasi elektromagnetik dan non-elektromagnetik seperti gelombang mikro, gelombang radio, elektron, fonon, gelombang suara, sinar x dan lain sebagainya. Spektroskopi umumnya digunakan dalam kimia fisik dan kimia analisis untuk mengidentifikasi suatu substansi melalui spektrum yang dipancarkan atau yang diserap. Alat untuk merekam spektrum disebut spektrometer. Spektroskopi juga digunakan secara intensif dalam astronomi dan penginderaan jarak jauh. Kebanyakan teleskop-teleskop besar mempunyai spektrograf yang digunakan untuk mengukur komposisi kimia dan atribut fisik lainnya dari suatu objek astronomi atau untuk mengukur kecepatan objek astronomi berdasarkan pergeseran Doppler garis-garis spektral. salah satu jenis spektroskopi adalah spektroskopi infra merah (IR). spektroskopi ini didasarkan pada vibrasi suatu molekul. Spektrofotometer Uv-Vis adalah alat yang digunakan untuk mengukur transmitansi, reflektansi dan absorbsi dari cuplikan sebagai fungsi dari panjang

gelombang. Spektrofotometer sesuai dengan namanya merupakan alat yang terdiri dari spektrometer dan fotometer. B. Rumusan Masalah a. Apa definisi Spektrofotometer Uv-Vis ? b. Apa prinsip kerja Spektrofotometer Uv-Vis ? c. Bagaimana cara kerja Spektrofotometer Uv-Vis ? d. Apa saja bagian dan fungsi Spektrofotometer Uv-Vis? e. Bagaimana preosedur pemakaian dari Spektrofotometer Uv-Vis? f. Hal-hal apa yang harus diperhatikan dalam analisis Spektrofotmetri Uv-Vis? g. Bagaimana proses absorbsi cahaya pada spektrofotometer ? h. Bagaimana cara kalibrasi Spektrofotometri Uv-Vis? i. Bagaimana mekanisme kerja Spektrum Spektrofotometri UV, VIS, UV-VIS dan IR? j. Bagaimana aplikasi Spektrofotometri UV-Vis? k. Bagaimana aspek kualitatif dan kuantitatif spektrofotometri UV-Vis? l. Bagaimana kelebihan dan kekurangan Spektrofotometri UV-Vis? C. Tujuan a. Untuk mengetahui defenisi Spektrofotometer Uv-Vis. b. Untuk mengetahui prinsip kerja Spektrofotometer Uv-Vis. c. Untuk mengetahui cara kerja Spektrofotometer Uv-Vis. d. Untuk mengetahui bagian dan fungsi dari Spektrofotometer Uv-Vis. e. Untuk mengetahui prosedur pemakaian spektofotometer Uv-Vis. f. Untuk mengetahui hal-hal yang harus diperhatikan dalam

analisis

spektrofotometer Uv-Vis. g. Untuk mengetahui proses absorbsi cahaya pada spektrofotometer. h. Untuk mengetahui cara Kalibrasi Spektrofotometri Uv-Vis. i. Untuk mengetahui mekanisme kerja Spektrum Spektrofotometri UV, VIS, UVVIS dan IR. j. Untuk mengetahui aplikasi Spektrofotometri UV-Vis. k. Untuk mengetahui aspek kualitatif dan kuantitatif spektrofotometri UV-Vis. l. Untuk mengetahui kelebihan dan kekurangan Spektrofotometri UV-Vis.

BAB II PEMBAHASAN A. DEFENISI SPEKTROFOTOMETER UV-VIS Spektrofotometer Uv-Vis adalah alat yang digunakan untuk mengukur transmitansi, reflektansi dan absorbsi dari cuplikan sebagai fungsi dari panjang gelombang serta untuk pengukuran didaerah ultra violet dan didaerah tampak. Semua metode spektrofotometri berdasarkan pada serapan sinar oleh senyawa yang ditentukan,

sinar

yang

digunakan

adalah

sinar

yang

semonokromatis

mungkin.Spektrofotometer sesuai dengan namanya merupakan 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 diabsorbsi. Jadi 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 ataupun pembanding. Spektrofotometer UV-Vis (Ultra Violet-Visible) adalah salah satu dari sekian banyak instrumen yang biasa digunakan dalam menganalisa suatu senyawa kimia. Spektrofotometer umum digunakan karena kemampuannya dalam menganalisa begitu banyak senyawa kimia serta kepraktisannya dalam hal preparasi sampel apabila dibandingkan dengan beberapa metode analisa. Spektrofotometri UV/Vis melibatkan energi elektronik yang cukup besar pada molekul yang dianalisis, sehingga spetrofotometer UV/Vis lebih banyak dpakai ntuk analisis kuantitatif dibanding kualitatif. B. Prinsip Kerja Spektrofotometer Uv-Vis Prinsip kerja spektrofotometri UV-Vis adalah interaksi yang terjadi antara energy yang berupa sinar monokromatis dari sumber sinar dengan materi yang berupa molekul. Besar energy yang diserap tertentu dan menyebabkan electron tereksitasi dari ground state ke keadaan tereksitasi yang memiliki energy lebih tinggi. Serapan tidak terjadi seketika pada daerah ultraviolet-visible untuk semua struktur elektronik tetapi hanya pada system-sistem terkonjugasi, struktur elektronik dengan adanya ikatan p dan non bonding electron.

Prinsip kerja spektrofotometri berdasarkan hukum Lambert Beer, bila cahaya monokromatik (Io) melalui suatu media (larutan), maka sebagian cahaya tersebut diserap (Ia), sebagian dipantulkan (Ir), dan sebagian lagi dipancarkan (It). Berdasarkan teori tersebut, pinsip kerja dari alat ini adalah suatau cahaya monokromatik akan melalui suatu media yang memiliki suatu konsentrasi tertentu, maka sakan membentuk spectrum cahaya, namun ketika melewati monokromator, cahaya yang keluar hanya akan terdapat satu cahaya yaitu yang sesuai dengan setting awal, misalnya warna hijau. Setelah keluar dari monokromator, cahaya akan menembus sampel atau larutan yang kemudian menuju detector dimana cahaya yang di hasilkan dari sampel akan di ubah menjadi listrik yang kemudian akan terbaca hasil pada read out (monitor). Spectrum cahaya yang dapat terlihat oleh mata terentang antara 400 nm sampai 800 nm. Pada tekhnik sptrofotometri, cahaya dari sumber cahaya diuraikan menggunakan prisma sehingga di peroleh cahaya monokromatis yang diserap oleh zat yang akan diperiksa. Cahaya monokromatis merupakan cahaya satu warna dengan satu panjang gelombang, sehingga cahaya yang diserap oleh larutan berwarna dapat diukur. Warna yang diserap oleh suatu senyawa merupakan warna komplementer dari warna yang teramati. Beberapa warna yang diamati dan warna komplementernya terdapat pada tabel berikut ini :

PANJANG

WARNA

WARNA

GELOMBAN

TERLIHA

KOMPLEMENTE

G T R <400 Ultraviolet 400-450 Violet Kuning 450-490 Biru Jingga 490-550 Hijau Merah 550-580 Kuning Ungu 580-650 Jingga Biru 650-700 Merah Hijau >700 Inframerah Sinar dari sumber cahaya akan dibagi menjadi dua berkas oleh cermin yang berputar pada bagian dalam spektrofotometer. Berkas pertama akan melewati kuvet berisi blanko, sementara berkas kedua akan melewati kuvet berisi sampel. Blanko dan sampel akan diperiksa secara bersamaan. Adanya blanko, berguna untuk menstabilkan absorbsi akibat perubahan voltase dari sumber cahaya.

Berdasarkan teknik optika sinar, terdiri dari: 1. Spektrofotometer Optika Sinar Tunggal (Single Beams Optic). a. Semua cahaya melewati seluruh sel sampel. b. Contoh alat spektrofotometer single beam adalah spektronik 20. c. Alat ini merupakan desain paling awal tetapi masih banyak digunakan baik dalam pengajaran maupun laboratorium industry 2. Spektrofotometer Optika Sinar Ganda (Double Beams Optic). a. Cahaya terbagi ke dalam dua arah/berkas. b. Berkas cahaya pertama melewati sel pembanding, dan cahaya yang lainnya melewati sel sampel. c. Berkas cahaya kemudian bergabung kembali, masuk ke detektor. d. Detektor merespon cahaya netto dari kedua arah. e. Beberapa alat double beam memiliki dua detektor, sampel dan sinar penghubung diukur pada waktu yang sama. C. Cara Kerja Spektrofotometer Uv-Vis Spektroskopi UV-Vis digunakan untuk cairan berwarna. Sehingga sampel yang akan diidentifikasi harus diubah dalam senyawa kompleks. Analisis unsur berasal dari jaringan tanaman, hewan, manusia harus diubah dalam bentuk larutan, misalnya destruksi campuran asam (H2SO4+ HNO3 + HClO4) pada suhu tinggi. Larutan sample diperoleh dilakukan preparasi tahap berikutnya dengan pereaksi tertentu untuk memisahkan unsur satu dengan lainya, misal analisis Pb dengan ekstraksi dithizon pada pH tertentu. Sampel Pb direaksikan dengan amonium sitrat dan natriun fosfit, pH disesuaikan dengan penambahan amonium hidroksida kemudian ditambah KCN dan NH2OH.HCl dan ekstraksi dengan dithizon. Spectra elektronik senyawaan dalam fasa uap kadang-kadang menunjukkan struktur halus vibrasi yang dapat teramati, namun dalam fasa-fasa mampat, tingkat energy molekul demikian terganggu oleh tetanggga-tetangga dekatnya, sehingga sering kali hanya tampak pita lebar. Semua molekul dapat menyerap radiasi dalam daerah UV-tampak karena mereka mengandung electron, baik sekutu maupun menyendiri, yang dapat dieksitasikan ke tingkat energy yang lebih tinggi. Panjang gelombang pada absorpsi akan terjadi bergantung pada betapa kuatnya electron itu terikat dalam molekul. Electron dalam suatu ikatan kovalen tunggal terikat dengan kuat, dan diperlukan radiasi berenergi tinggi atau panjang gelombang pendek, untuk eksitasinya. Misalnya, alkana, yang hanya mengandung ikatan tunggal C – H dan C – C tidak menunjukkan serapan di atas 160 nm. Metana menunjukkan suatu puncak pada 122 nm yang ditandai sebagai *. Ini berarti bahwa suatu electron dalam orbital ikatans-stransisi (bonding) sigma dieksitasikan ke orbital anti ikatan (antibonding)

sigma.

Jika suatu molekul mengandung sebuah atom seperti klor yang mempunyai

pasangan electron menyendiri, sebuah electron tak terikat (nonbonding) dapat dieksitasikan ketingkat energy yang lebih tinggi. Karena electron nonbonding tak terikat terlalu kuat seperti electron bonding sigma, maka absorbsinya terjadi pada panjang gelimbang yang lebih panjang. Electron dalam ikatan rangkap dan ganda tiga agak mudah dieksitasikan ke orbital yang lebih tinggi. Suatu transisi * bila sebuah electron pi ditingkatkan dari suatup-pdilambangkan dengan orbital bonding-pi ke suatu orbital antibonding pi. Penyerapan energy dalam transisi semacam itu biasanya lebih intensif daripada dalam *. Dalam molekul tergonjugasi (yakni molekul yang memilikis-stransisi ikatan-ikatan rangkap berselang seling dengan ikatan rangkap) absorbs bergeser ke panjang gelombang yang lebih panjang. D. Bagian dan Fungsi dari Spektrofotometer Uv-Vis Berikut Bagian-bagian dari alat Spektrofotometer UV-Vis : 1. Sumber cahaya Sumber sinar polikromatis berfungsi sebagai sumber sinar polikromatis dengan berbagai macam rentang panjang gelombang. Untuk sepktrofotometer: a. UV menggunakan lampu deuterium atau disebut juga heavi hydrogen (160375 nm) b. VIS menggunakan lampu tungsten yang sering disebut lampu wolfram (lampu pijar) menghasilkan spectrum kontiniu 320-2500 nm c. UV-VIS menggunan photodiode yang telah dilengkapi monokromator d. Infra merah, lampu pada panjang gelombang IR. e. Lampu Tungsten (Wolfram) : Lampu ini digunakan untuk mengukur sampel pada daerah tampak. Bentuk lampu ini mirip dengna bola lampu pijar biasa. Memiliki panjang gelombang antara 350-2200 nm. Spektrum radiasianya berupa garis lengkung. Umumnya memiliki waktu 1000 jam pemakaian. 2. Monokromator, terdiri atas : a. Prisma, berfungsi mendispersikan radiasi elektromagnetik sebesar mungkin supaya di dapatkan resolusi yang baik dari radiasi polikromatis. b. Kisi difraksi, berfungsi menghasilkan penyebaran dispersi sinar secara merata, dengan pendispersi yang sama, hasil dispersi akan lebih baik. Selain itu kisi difraksi dapat digunakan dalam seluruh jangkauan spektrum. c. Celah optis, berfungsi untuk mengarahkan sinar monokromatis yang diharapkan dari sumber radiasi. Apabila celah berada pada posisi yang tepat,

maka radiasi akan dirotasikan melalui prisma, sehingga diperoleh panjang gelombang yang diharapkan. d. Filter, berfungsi untuk menyerap warna komplementer sehingga cahaya yang diteruskan merupakan cahaya berwarna yang sesuai dengan panjang gelombang yang dipilih. Monokromator berfungsi sebagai penyeleksi panjang gelombang yaitu mengubah cahaya yang berasal dari sumber sinar polikromatis menjadi cahaya monaokromatis. Jenis monokromator yang saat ini banyak digunakan adalan gratting atau lensa prisma dan filter optik. Jika digunakan grating maka cahaya akan dirubah menjadi spektrum cahaya. Sedangkan filter optik berupa lensa berwarna sehingga cahaya yang diteruskan sesuai dengan warnya lensa yang dikenai cahaya. Ada banyak lensa warna dalam satu alat yang digunakan sesuai dengan jenis pemeriksaan. Pada gambar di atas disebut sebagai pendispersi atau penyebar cahaya. dengan adanya pendispersi hanya satu jenis cahaya atau cahaya dengan panjang gelombang tunggal yang mengenai sel sampel. Pada gambar di atas hanya cahaya hijau yang melewati pintu keluar. Proses dispersi atau penyebaran cahaya seperti yang tertera pada gambar. 3. Kompartemen sampel Kompartemen ini digunakan sebagai tempat diletakkannya kuvet. Kuvet merupakan wadah yang digunakan untuk menaruh sampel yang akan dianalisis. Kuvet yang baik harus memenuhi beberapa syarat sebagai berikut : a. Permukaannya harus sejajar secara optic

b. c. d. e.

Tidak berwarna sehingga semua cahaya dapat di transmisikan Tidak ikut bereaksi terhadap bahan-bahan kimia Tidak rapuh Bentuknya sederhana UV, VIS dan 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). Cuvet biasanya berbentuk persegi panjang dengan lebar 1 cm. IR, untuk sampel cair dan padat (dalam bentuk pasta) biasanya dioleskan pada dua lempeng natrium klorida. Untuk sampel dalam bentuk larutan

dimasukan ke dalam sel natrium klorida. Sel ini akan dipecahkan untuk mengambil kembali larutan yang dianalisis, jika sampel yang dimiliki sangat

sedikit dan harganya mahal. 4.

Detektor Detektor berfungsi menangkap cahaya yang diteruskan dari sampel dan mengubahnya menjadi arus listrik. Syarat-syarat sebuah detektor : a. b. c. d.

Kepekaan yang tinggi Perbandingan isyarat atau signal dengan bising tinggi espon konstan pada berbagai panjang gelombang. Waktu respon cepat dan signal minimum tanpa radiasi.

Signal listrik yang dihasilkan harus sebanding dengan tenaga radiasi Macam-macam detector:

5.

a. Detektor foto (Photo detector) b. Photocell c. Phototube d. Hantara Foto e. Dioda Foto f. Detektor Panas Read Out Read out merupakan suatu sistem baca yang menangkap besarnya isyarat listrik yang berasal dari detektor.

E. Prosedur Pemakaian Spektrofometer 1. Putar tombol on-off (disebelah kira) kekanan. Biarkan 15 menit untuk memanaskan alat. Atur tombol sampai menunjuk angka nol pada petunjuk %T. 2. Putar tombol pengatur panjang gelombang (yang ada di sebelah atas alat) untuk memilah panjang gelombang sesuai panjang gelombang yang diinginkan. 3. Masukkan kuvet yang berisi paling sedikit 3 ml aquadest kedalam tempat sampel (sebelum memasukkan kuvet, pastikan kuvet dalam keadaan kering dengan mengeringkannya dengan kertas tissue (tutup penutup sampel. 4. Putar tombol pengatur cahaya (tombol yang terletak disebelah kanan) sehingga %T menunjuk angka 100 atau A menunjuk angka nol. 5. Angkat kuvet yang berisi aquadest deri tempat sampel dengan tutup. Ganti isi kuvet dengan larutan lampu, baca serapannya. 6. Ganti larutan blanko dalam kuvet dengan larutan standar atau larutan uji, baca serapannya.

F. Hal-Hal Yang Harus Diperhatikan Dalam Analisis Spektrofotmetri Uv-Vis 1. Pada tiap pemeriksaan jangan lupa menutup tempat kuvet. 2. Tabung kuvet yang akan dibaca harus dalam keadaan bersih. 3. Bila pada dinding tabung kuvet terdapat udara, hilangkan dengan menjentikjentikkan tabung dengan jari. 4. Jangan sampai menumpahakan cairan yang diperiksa kedalam lubang tempat kuvet atau pada alat. 5. Pastikan bahwa larutan yang akan diperiksa sudah tercampur dengan baik sebelum dilakukan pengukuran. 6. Pengukuran selalu di kerjakan dalam duplo. 7. Penetapan pada panjang gelombang yang berbeda pada tiap panjang gelombang alat harus di tera dengan aquadest (A) harus menunjuk angka nol atau 100%T Ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam analisis dengan spektrofotometri Uv-Vis terutama untuk senyawa yang semula tidak berwarna yang akan dianalisis dengan spektrofotometri Visibel Karena senyawa tersebut harus diubah terlebih dahulu menjadi senyawa yang berwarna. Berikut adalah tahapan-tahapan yang harus diperhatikan : a) Pembentukan molekul yang dapat menyerap sinar UV-Vis hal ini perlu dilakukan jika senyawa yang dianalisis tidak menyerap pada daerah tersebut. Cara yang digunakan adalah dengan merubah menjadi senyawa lain atau direaksikan dengan pereaksi tertentu. Pereaksi yang digunakan harus memenuhi beberapa persyaratan yaitu:  Reaksinya selektif dan sensitive  eaksinya cepat, kuantitatif dan reprodusibel (ajeg)  Hasil reaksi stabil dalam jangka waktu yang lama Keselektifan dapat dinaikkan dengan mengatur pH, pemakaian masking agent, atau penggunaan teknik ekstraksi. b) Waktu operasional (operating time) Cara ini biasa digunakan untuk pengukuran hasil reaksi atau pembentukan warna. Tujuannya adalah untuk mengetahui waktu pengukuran yang stabil. Waktu operasional ditentukan dengan mengukur hubungan antara waktu pengukuran dengan absorbansi larutan. Pada saat awal terjadi reaksi, absorbansi senyawa yang berwarna ini meningkat smpai waktu tertentu hingga diperoleh absorbansi yang stabil. Semakin lama waktu pengukuran, maka ada kemungkinan senyawa yang berwarna tersebut menjadi rusak atau terurai sehingga intensitas warnanya turun akibatnya absorbansinya juga turun. Karena alasan inilah, maka untunk

pengukuran senyawa berwarna (hasil suatu reaksi kimia) harus dilakukan pada saat waktu operasional. c) Pemilihan panjang gelombang Panjang gelombvang yang digunakan untuk analisis kuantitatif adalah panjang gelombang ynag mempunyai absorbansi maksimal. Untuk memilih panjang gelombang maksimal, dilakukan dengan membuat kurva hubungan antara absorbansi dengan panjang gelombang dari suatu larutan baku pada konsenterasi tertentu. Kadang-kadang dijumpai keadaan yang mana pemakaian panjang gelombang maksimal kurang baik. Hal ini karena karena misalnya, selain zat yang akan dianalisis, juga terdapat zat lain yang mempunyai absorbansi pada panjang

gelombang

tersebut.

Ada

beberapa

variable

yang

dapat

mempengaruhi absorbansi yaitu jenis pelarut, pH larutan, suhu, konsentrasi dan zat-zat pengganggu. d) Pembuatan kurva baku Dibuat seri larutan baku dari zat yang akan dianilisis dengen berbagai konsenterasi. Masing-masing absorbansi larutan dengan berbagai konsentrasi kemudian dibuat kurva yang merupakan hubungan antara absorbansi (y) dengan konsentrasi (X). bila hokum Lamber-Beer terpenuhi, maka kurva baku berupa garis lurus. e) Pembacaan absorbansi sampel atau cuplikan Absorban yang terbaca pada spektrofotometri hendaknya antara 0,2 sampai 0,8 atau 15% sampai 70% jika dibaca sebagai transmitansi. Anjuran ini berdasarkan anggapan bahwa kesalahan dalam pembacaan T adalah 0,005 atau 0,5% (kesalahan fotometri) G. Proses Absorbsi Cahaya pada Spektrofotometri Ketika cahaya dengan panjang berbagai panjang gelombang (cahaya polikromatis) mengenai suatu zat, maka cahaya dengan panjang gelombang tertentu saja yang akan diserap. Di dalam suatu molekul yang memegang peranan penting adalah elektron valensi dari setiap atom yang ada hingga terbentuk suatu materi. Elektron-elektron yang dimiliki oleh suatu molekul dapat berpindah (eksitasi), berputar (rotasi) dan bergetar (vibrasi) jika dikenai suatu energi.

Jika zat menyerap cahaya tampak dan UV maka akan terjadi perpindahan elektron dari keadaan dasar menuju ke keadaan tereksitasi. Perpindahan elektron ini disebut transisi elektronik. Apabila cahaya yang diserap adalah cahaya inframerah maka elektron yang ada dalam atom atau elektron ikatan pada suatu molekul dapat hanya akan bergetar (vibrasi). Sedangkan gerakan berputar elektron terjadi pada energi yang lebih rendah lagi misalnya pada gelombang radio. Atas dasar inilah spektrofotometri dirancang untuk mengukur konsentrasi suatu suatu yang ada dalam suatu sampel. Dimana zat yang ada dalam sel sampel disinari dengan cahaya yang memiliki panjang gelombang tertentu. Ketika cahaya mengenai sampel sebagian akan diserap, sebagian akan dihamburkan dan sebagian lagi akan diteruskan. Pada spektrofotometri, cahaya datang atau cahaya masuk atau cahaya yang mengenai permukaan zat dan cahaya setelah melewati zat tidak dapat diukur, yang dapat diukur adalah It/I0 atau I0/It (perbandingan cahaya datang dengan cahaya setelah melewati materi (sampel)). Proses penyerapan cahaya oleh suatu zat dapat digambarkan sebagai berikut: Gambar Proses penyerapan cahaya oleh zat dalam sel sampel. dari gambar terlihat bahwa zat sebelum melewati sel sampel lebih terang atau lebih banyak di banding cahaya setelah melewati sel sampel Cahaya yang diserap diukur sebagai absorbansi (A) sedangkan cahaya yang hamburkan diukur sebagai transmitansi (T), dinyatakan dengan hukum lambert-beer atau Hukum Beer, berbunyi: “Jumlah radiasi cahaya tampak (ultraviolet, inframerah dan sebagainya) yang diserap atau ditransmisikan oleh suatu larutan merupakan suatu fungsi eksponen dari konsentrasi zat dan tebal larutan”. Pengurangan intesitas cahaya monokromatis yang melalui suatu larutan berwarna berlangsung secara ekspnensial dan bergantung pada panjang larutanyang dilalui cahaya dan kadar zat dalam larutan. IO

I

1 Hukum Lambert-Beer menghasilkan persamaan sebagai berikut Log = -kcl

Dengan I0

=

intensitas cahaya masuk

i

= intensitas cahaya keluar

k

= konstanta yang didasarkan pada sifat-sifat zat dalam larutan

c

= kensentrasi zat tersebut

l

= panjang larutan yang dilalui cahaya

Perbandingan I/I0 disebut sebagai transmisi sinar (T) dan dinyatakan dalam persen (%). Serapan absorbance) = A atau disebut juga kerapatan optic (optical density) = OD, merupakan istilah yang lebih sering digunakan dan berasal dari persamaan: A = -log T Jadi

A= kc l Pada alat spektrofotometer yang lebih canggih, sinar yang dating benarbenar diusahakan berupa sinar monokromatis dengan cara membuat container larutan (kuvet) yang sedemikian rupa, sehingga tidaka ada sinar yang tertahan. Jika jalur sinar pada setiap bagian kuvet itu sama, maka nilai k untuk berbagai senyawa dalam berbagai larutan dan berbagai panjang gelombang dapat dihitung. Bila konsentrasi dinyatakan mol/liter, jarak tempuh cahaya dalam cm, maka nilai k disebut sebagai koefisien ekstingsi molar yaitu serapan atau absorbanci satu molar suatu larutan dengan jarak tempuh cahaya 1 cm. Pada pengenceran kadar dalam darah atau urin akan terjadi pengenceran bahan-bahan yang diperiksa dengan berbagai pereaksi.

H. Kalibrasi Spektrofotometri Uv-Vis Yang perlu dikalibrasi adalah panjang gelombang dan absorbansi. a. Kalibrasi Panjang gelombang Menggunakan filter gelas helium oksida yang mempunyai panjang gelombang acuan (nm) , pasang filter gelas holium oksida pada kompartemen sampel dan kompartemen pembanding dibiarkan kosong (udara) , Scan spektrum serapan holium oksida, bandingkan panjang gelombang spektrum yang diperoleh dengan data panjang gelombang acuan. b. Kalibrasi Absorbans

Buat larutan kalium dikromat 50 + 0,5 mg dalam 1 liter 0,005 mol/L asam sulfat (larutan A) , Buat larutan kalium dikromat 100 + 1 mg dalam 1 liter 0,005 mol/L asam sulfat (larutan B) , buat larutan 0,005 mol/L asam sulfat sebagai pembanding dan bandingkan hasilnya dengan data acuan (+ 2%) c. Cara Pemeliharaan

Cara pemeliharaan spektrofotometer UV Vis adalah kompartment sampel selalu dibersihkan, suhu penyimpanan stabil, meja permanen, gunakan stabilizer, masukkan kuvet tegak lurus, alat harus selalu diperiksa, kuvet yang digunakan harus bersih. Sebelum digunakan, biarkan mesin warming-up selama 15-20 menit. Spektrofotometer sebisa mungkin tidak terpapar sinar matahari langsung, karena cahaya

dari

matahari

akan

dapat

mengganggu

pengukuran.

Simpan

spektrofotometer di dalam ruangan yang suhunya stabil dan diatas meja yang permanen. Pastikan kompartemen sampel bersih dari bekas sampel. Saat memasukkan kuvet, pastikan kuvet kering. Lakukan kalibrasi panjang gelombang dan absorban secara teratur. d. Aplikasi UV / Vis spektroskopi secara rutin digunakan dalam kuantitatif penentuan larutan dari logam transisi ion dan sangat dikonjugasikan senyawa organik, studi fotoelektrokimia lapisan tipis CdS hasil deposisi metode CBD, meneliti pengaruh kelembaban terhadap absorbansi optik lapisan gelatin dan dalam penentuan konsentrasi suatu larutan yang belum diketahui konsentrasinya menggunakan larutan standar. I.

Spektrum Spektrofotometri UV, VIS, UV-VIS dan IR Data-data yang dikeluarkan oleh UV atau VIS dapat berupa absorbansi atau transmitansi yang langsung dibaca pada spektrofotometer. Namun untuk UV, VIS, UV-VIS dan IR data yang dikeluarkan dapat berupa spektrum jika telah dihubungkan dengan komputer. Spektrum yang dikeluarkan oleh UV, VIS dan UV-VIS berupa pita yang lebar sedangkan pada pita yang dikeluarkan oleh IR berupa garis atau puncak tajam. Pita melebar dari UV-VIS disebabkan karena energi yang dimiliki selain menyebabkan transisi elektronik terjadi pula rotasi dan vibrasi elektron dalam molekul. Sedangkan pada IR hanya terjadi vibrasi elektron maka spektrum yang dihasilkan berupa garis atau puncak tajam. Selain pada IR, spektrum berupa garis dapat terjadi pula pada spektroskopi NMR karena hanya terjadi rotasi elektron. Spektrum yang dihasilkan dari setiap spektroskopi berbeda antara satu dengan yang lainnya. Para kimiawan spektrum UV, VIS maupun IR dapat dibedakan dengan mudah. Spektrum yang dihasilkan oleh UV, VIS dan UV-VIS tidak berbeda jauh Gambar spektrum UV. Namun spektrum dari spektrofotometer VIS dan UVVIS menyerupai spektrum UV.

J. Aplikasi Spektrofotometri UV-Vis 1. Analisis kuantitatif a. Penetapan Fe(II) sebagai kompleks dengan o-fenantrolin (VIS) b. Penetapan nitrat dalam makanan daging olahan c. Penetapan kafein dalam berbagai kemasan minuman kaleng 2. Titrasi Fotometri Mendeteksi titik ekivalen titrasi, dimana analit, pereaksi, atau hasil titrasi mengabsorbsi radiasi 3.

Analisis

Kadar

Asam

Benzoat

dan

Kafein

Menggunakan

Metode

Spektrofotometri UV-Vis Analisis kadar asam benzoat dan kafein menggunakan metode spektrofotometri UV-Vismenggunakan instrumen Spektrofotometer UV-Visible Pharmaspec UV1700 merek Shimadzu. Kurva kalibrasi asam benzoat dibuat dari larutan standar asam benzoat 5 ppm, 10 ppm, dan 20 ppm.Kurva kalibrasi kafein dibuat dari larutan standar 5 ppm, 10 ppm, 20 ppm dan 50 ppm. K. Aspek kualitatif dan kuantitatif spektrofotometri UV-Vis Spektra UV-Vis dapat digunakan untuk informasi kualitatif dan sekaligus dapat digunakan untuk analisis kuantitatif. 1. Aspek kualitatif Data spektra UV-Vis secara tersendiri tidak dapat digunakan untuk identifikasi kualitatif obat atau metabolitnya.Akan tetapi jika digabung dengan cara lain seperti spektroskopis infra merah,resonansi magnet inti, dan spektroskopis massa, maka dapat digunakan untuk maksud identifikasi / analisis kualitatif suatu senyawa tersebut.Data yang diperoleh dari spektroskopis UV dan Vis adalah panjang gelombang maksimal,intensitas,efek pH, dan pelarut; yang semuanya itu dapatyang sudah dipublikasikan (publissed data ). 2. Aspek kuantitatif Dalam aspek kuantitatif,suatu berkas radiasi di kenakan pada cuplikan (larutan sampel) dan intensitas sinar radiasi yang di teruskan di ukur besarnya. Radiasi yang di serap oleh cuplikan di tentukan dengan membandingkan intensitas sinar yang di teruskan dengan intensitas sinar yang di serap jika tidak ada spesies penyerap lainnya. Intensitas atau kekuatan radiasi cahaya sebanding dengan jumlah foton yang melalui suatu satuan luas pensmpsng perdetik.Serapan dapat terjadi jika foton /radiasi yang mengenai cuplikan memiliki energy yang sama

dengan energy yang di butuhkan untuk menyebabkan terjadinya perubahan tenaga.Kekuatan

radiasi

juga

mengalami

penurunan

dengan

adanya

penghamburan dan pemantulan cahaya, akan tetapi penurunana karena hal ini snagat kecil di bandingkan dengan proses penyerapan. L. Kelebihan dan Kekurangan Spektrofotometri UV-Vis 1. Kelebihan Spektrofotometri UV-Vis a. Panjang gelombang dari sinar putih dapat lebih terseleksi b. Caranya sederhana c. Dapat menganalisa larutan dengan konsentrasi yang sangat kecil 2. Kekurangan Spektrofotometri UV-Vis a. Absorbsi dipengaruhi oleh pH larutan, suhu dan adanya zat pengganggu dan kebersihan dari kuvet b. Hanya dapat dipakai pada daerah ultra violet yang panjang gelombang >185 nm c. Pemakaian hanya pada gugus fungsional yang mengandung elektron valensi dengan energy eksitasi rendah d. Sinar yang dipakai harus monokromatis

BAB III PENUTUP A. Kesimpulan Berdasarkan hasil penulisan Spektrofotometri Sinar Tampak dan Ultraviolet, dapat diambil kesimpulan bahwa: Spektofotometri merupakan alat yang digunakan untuk mengukur energi secara relative jikaenergi tersebut ditransmisikan, direfleksikan, atau diemisikan sebagai fungsi dari panjanggelombang. Dapat dipakai untuk tujuan analisis kualitatif (data sekunder) dan kuatitatif. Spektrofotometer tersusun dari sumber spektrum tampak yang kontinyu, monokromator, sel pengadsorbsi untuk larutan sampel atau blanko dan suatu alat pengukur perbedaan adsorbs iantara sampel dan blanko ataupun pembanding. B. Saran Dalam penggunaan Spektrofotometer ada beberapa cara penggunaan yang harus di pahami betul oleh prakrikan. Adapun prinsip kerja dari alat ini harus juga di pahami, karena kunci dari dasar sebelum memulai menggunakan alat ini adalah mengetahui prinsip kerjanya.