radio muadz 94,3 fm kendari

radio muadz 94,3 fm kendari
radio muadz 94,3 fm kendari

January 17, 2011

SPEKTROFOTOMETER UV-Vis by Elsa Widyaningsih, Catur Elok Faiqoh and Al-Wahab

SPEKTROFOTOMETER UV-Vis

by Elsa Widyaningsih, Catur Elok Faiqoh and Al-Wahab

  1. A. Latar Belakang


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.

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.

Penggunaan spektroskopi sebagai sarana penentuan struktur senyawa memiliki sejarah yang panjang. Reaksi nyala yang populer berdasarkan prinsip yang sama dengan spektroskopi. Di pertengahan abad ke-19, kimiawan Jerman Robert Wilhelm Bunsen (1811-1899) dan fisikawan Jerman Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887) berkerjasama mengembangkan spektrometer (Gambar 13.2). Dengan bantuan alat baru ini, mereka berhasil menemukan dua unsur baru, rubidium dan cesium. Kemudian alat ini digunakan banyak kimiawan untuk menemukan unsur baru semacam galium, indium dan unsur-unsur tanah jarang. Spektroskopi ntelah memainkan peran penting dalam penemuan gas-gas mulia.

Metoda penyelidikan dengan bantuan spektrometer disebut spektrometri. Dengan sumber cahaya apapun, spektrometer terdiri atas sumber sinar, prisma, sel sampel, detektor dan pencatat. Fungsi prisma adalah untuk memisahkan sinar polimkromatis di sumber cahaya menjadi sinar monokromatis, dan dengan demikian memainkan peran kunci dalam spektrometer. Dalam spektrometer modern, sinar yang datang pada sampel diubah panjang gelombangnya secara kontinyu. Hasil percobaan diungkapkan dalam spektrum dengan absisnya menyatakan panjang gelombang (atau bilangan gelombang atau frekuensi) sinar datang dan ordinatnya menyatakan energi yang diserap sampel.

Spektrofotometri merupakan suatu metoda analisa yang didasarkan pada pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna pada panjang gelombamg spesifik dengan menggunakan monokromator prisma atau kisi difraksi dengan detektor fototube. dapat dianggap sebagai perluasan suatu pemeriksaan visual dengan studi yang lebih mendalam dari absorbsi energi. Absorbsi radiasi oleh suatu sampel diukur pada berbagai panjang gelombangdan dialirkan oleh suatu perkamuntuk menghasilkan spektrum tertentu yang khas untuk komponen yang berbeda.

Spektroskopi UV/VIS merupakan metode penting yang mapan, andal dan akurat. Dengan menggunakan spektroskopi UV/VIS, substansi tak dikenal dapat diidentifikasi dan konsentrasi substansi yang dikenal dapat ditentukan. Pelarut untuk spektroskopi UV harus memiliki sifat pelarut yang baik dan memancarkan sinar UV dalam rentang UV yang luas.

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. 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 merupakan spektrofotometer yang digunakan 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 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.

Spektrofotometri UV-vis adalah pengukuran serapan cahaya di daerah ultraviolet (200–350 nm) dan sinar tampak (350 – 800 nm) oleh suatu senyawa. Serapan cahaya uv atau cahaya tampak mengakibatkan transisi elektronik, yaitu promosi elektron-elektron dari orbital keadaan dasar yang berenergi rendah ke orbital keadaan tereksitasi berenergi lebih tinggi.


Gambar 1. Spektrofotometer UV-Vis

Panjang gelombang cahaya UV atau cahaya tampak bergantung pada mudahnya promosi elektron. Molekul-molekul yang memerlukan lebih banyak energi untuk promosi elektron, akan menyerap pada panjang gelombang yang lebih pendek. Molekul yang memerlukan energi lebih sedikit akan menyerap pada panjang gelombang yang lebih panjang. Senyawa yang menyerap cahaya dalam daerah tampak (senyawa berwarna) mempunyai elektron yang lebih mudah dipromosikan dari pada senyawa yang menyerap pada panjang gelombang lebih pendek.
  1. B. Prinsip Kerja
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).
  1. C. Instrumentasi
Spektroskopi UV-VIS memiliki instrumentasi yang terdiri dari lima komponen utama, yaitu ;

v Sumber radiasi

v Wadah sampel

v Monokromator

v Detektor

v Amplifier dan Rekorder

Secara umum diagram instrument yang digunakan pada UV-Vis dapat dilihat sebagai berikut:

v

v

v

v

Berikut adalah gambar alat spektronik 20 yang sering digunakan :





































Gambar alat spektonik 20-D










  1. Sumber radiasi yang digunakan oleh spektronik 20 adalah lampu wolfram atau sering disebut lampu tungsten dan ada juga yang menggunakan lampu Deuteurium (lampu hydrogen).
  • Lampu Tungsten atau Wolfram adalah sumber radiasi yang umum dipakai untuk daerah panjang gelombang antara 350-2500 nm. Sumber ini juga digunakan pada radiasi infra merah dekat. Arus cahaya pada lampu tungsten tergantung pada tegangan lampu dan eksvonen, i = kVn. Adapun kelebihan dari lampu wolfram adalah energy radiasi yang dilepaskan tidak berpariasi pada berbagai panjang gelombang. Kebaikan lampu wolfarm adalah energi radiasi yang dibebaskan tidak bervariasi pada berbagai panjang gelombang. Sumber cahaya untuk spektrofotometer inframerah, sekitar 2 ke 15 m m menggunakan pemijar Nernst (Nernst glower).

















  • Lampu deuterium (hydrogen), Deuterium disebut juga heavy hidrogen. Ia 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. lampu ini menghasilkan spectrum kontinu dalam daerah UV yang dihasilkan oleh eksitasi elektrik dan deuterium atau hydrogen pada tekanan rendah dimana sinar timbul karena pemanasan filament dan elektroda logam. Menggunakan arus searah 40 V dan power supply untuk mendapatkan intensitas yang konstan. lampu deuterium mengandung gas deuterium pada kondisi tekanan rendah dan dihubungkan dengan tegangan tinggi. Ini menghasilkan suatu spektrum kontinu yang merupakan spektrum UV.




















  1. Wadah sampel yang digunakan pada umumnya disebut sel atau kuvet. Kuvet yang baik untuk spektroskopi ultra violet dan spektroskopi sinar tampak adalah kuvet yang terbuat dari kuarsa yang dapat melewatkan radiasi daerah ultraviolet (< 350 nm). Sel yang baik tegak lurus terhadap arah sinar untuk meminimalkan pengaruh pantulan radiasi. Spektroskopi ultra violet biasanya menggunakan panjang sel 1 cm serta ada juga yang panjangnya 0,1 cm. Cuvet harus memenuhi syarat- syarat sebagai berikut :
  • Tidak berwarna sehingga dapat mentransmisikan semua cahaya.
  • Permukaannya secara optis harus benar- benar sejajar.
  • Harus tahan (tidak bereaksi) terhadap bahan- bahan kimia.
  • Tidak boleh rapuh.
  • Mempunyai bentuk (design) yang sederhana.
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).
  1. Monokromator digunakan sebagai alat penghasil sumber sinar monokromatis, kata lainnya adalah menghasilkan radiasi dengan satu panjang gelombang. Monokromator prisma, celah, lensa serta cermin. Celah digunakan 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. Ada 2 macam monokromator yaitu : prisma dan grating, untuk mengarahkan sinar monokromatis yang diinginkan dari hasil penguraian ini dapat digunakan celah.
  • Prisma
Gambar Monokromator prisma
  • Grating (kisi difraksi)


















Keuntungan menggunakan kisi difraksi :

- Dispersi sinar merata

- Dispersi lebih baik dengan ukuran pendispersi yang sama

- Dapat digunakan dalam seluruh jangkauan spectrum

Cahaya monokromatis ini dapat dipilih panjang gelombang tertentu yang sesuai untuk kemudian dilewatkan melalui celah sempit yang disebut slit. Ketelitian dari monokromator dipengaruhi juga oleh lebar celah (slit width) yang dipakai.

4. Detektor berfungsi untuk menangkap sinar yang merupakan sinar terusan dari larutan. Di dalam amplifier sinar tersebut diubah menjadi signal listrik. Prinsipnya mengubah energy foton diluar yang jatuh mengenai sampel dan merubah energy tersebut menjadi besaran yang dapat diukur. Sifat-sifat detector yang ideal, antara lain :
  • Kepekaan tinggi
  • Perbandingan sinyal dan nosie tinggi
  • Punya respon tetap pada daerah panjang gelombang pengamatan.
  • Waktu respon cepat dan signal minimum tanpa radiasi.
  • Signal listrik yang dihasilkan harus sebanding dengan tenaga radiasi.
Sebagai detektor untuk Spektrofotometer UV - Vis biasanya digunakan :

1). Photo tube

2). Barrier Layer Cell

3). Photo Multiplier Tube

Arus listrik yang dihasilkan oleh detektor kemudian diperkuat dengan amplifier dan akhirnya diukur oleh indikator biasanya berupa recorder analog atau komputer.

5. Amplifier dan Rekorder, Signal listrik dari detektor yang telah mengalami penguatan direkam sebagai spektrum yang berbentuk puncak-puncak dalam amplifier dan recorder untuk disampaikan kepada pengamat. Amplifier merupakan sulah satu bagian terpenting dari spektroskopi UV, dimana amplifier tersebut berfungsi untuk memperkuat hasil pembacaan detector tadi dalam hal panjang gelombang. Selanjutnya panjang gelombang tersebut di lanjutkan kerecorder untuk mengubah kedalam bentuk sinyal-sinyal listrik dalam bentuk spekrum. Jadi, fungsi recorder disini yaitu mengubah panjang gelombang hasil deteksi dari detector yang diperkuat oleh amplifier menjadi sinyal-sinyal listrik dalam bentuk spectrum. Panjang glombang yang telah di ubah menjadi sinyal-sinyal listrik dalam bentuk spectrum tersebut dilanjutkan ke tahap berikunya yaitu dibawah ke monitor sehingga sipengamat dapat membacanya (tenaga kerja).

Adapun diagram dari alat tersebut adalah sebagai berikut ;































Gambar diagram alat spektonik 20



Tidak semua pelarut dapat digunakan dalam spektrofotometri. Pelarut yang digunakan dalam spektrofotometri adalah pelarut yang dapat melarutkan cuplikan serta tidak menyerap sinar yang digunakan sebagai sumber radiasi.

Berdasarkan sistem optiknya terdapat 2 jenis spektrofotometer :

a. Spektrofotometer single beam (berkas tunggal)

Pada spektrofotometer ini hanya terdapat satu berkas sinar yang dilewatkan melalui cuvet. Blanko, larutan standar dan contoh diperiksa secara bergantian.

Single-beam instrument dapat digunakan untuk kuantitatif dengan mengukur absorbansi pada panjang gelombang tunggal. Single-beam instrument mempunyai beberapa keuntungan yaitu sederhana, harganya murah, dan mengurangi biaya yang ada merupakan keuntungan yang nyata. Beberapa instrumen menghasilkan single-beam instrument untuk pengukuran sinar ultra violet dan sinar tampak. Panjang gelombang paling rendah adalah 190 - 210 nm dan paling tinggi adalah 800 - 1000 nm

b. Spektrofotometer double beam (berkas ganda)

Pada alat ini sinar dari sumber cahaya dibagi menjadi 2 berkas oleh cermin yang berputar (chopper).

- Berkas pertama melalui cuvet berisi blanko

- Berkas kedua melalui cuvet berisi satndar atau contoh

Blanko dan contoh diperiksa secara bersamaan seperti terlihat pada gambar. Blanko berguna untuk menstabilkan absorbsi akibat perubahan voltase atau Io dari sumber cahaya. Dengan adanya blanko dalam alat kita tidak lagi mengontrol titik nolnya pada waktu-waktu tertentu, hal ini berbeda jika pada single beam.

Double-beam dibuat untuk digunakan pada panjang gelombang 190 - 750 nm. Double-beam instrument dimana mempunyai dua sinar yang dibentuk oleh potongan cermin yang berbentuk V yang disebut pemecah sinar. Sinar pertama melewati larutan blangko dan sinar kedua secara serentak melewati sampel, mencocokkan fotodetektor yang keluar menjelaskan perbandingan yang ditetapkan secara elektronik dan ditunjukkan oleh alat pembaca





D. Cara Kerja Spektroskopi 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.



E. Interferensi

Pengukuran dengan menggunakan UV-Vis dapat berhasil dengan baik asal kondisi-kondisi operasional telah dikendalikan dengan sangat seksama. Adapun interferensi yang sering dijumpai apabila melakukan analisis dengan UV-Vis adalah:
  1. Mencari reaksi yang spesifik
Misalkan bila kita menetapkan besi yang tercampur dengan kobalt sebaiknya jangan memakai KCNS, tetapi pakailah cara Ortophenantrolin. Reaksi yang sifatnya spesifik biasanya biasanya sedikit sekali, akan tetapi dapat diatasi dengan mengatur pH, pemakaian masking agent, ekstraksi dengan pelarut atau dengan cara lain. Bila kita melakukan reaksi, usahakan zat lain tidak ikut bereaksi, apalagi kita menghasilkan senyawa yang mempunyai λmaks berdekatan.

2. Tetapkan pada λmaks

λ maks adalah λ dimana contoh memberikan serapan (absorbsi) maksimum. λmaks dapat ditetapkan dengan dengan mengalurkan A terhadap λ dari suatu larutan dalam deret standar.

Penetapan pada λmaks akan memberikan keuntungan antara lain :

a. Kepekaan maksimum, karena pada perubahan konsentrasi larutan akan memberikan perubahan A yang paling besar (memperkecil kesalahan)

b. Pada λmaks akan didapatkan bentuk kurva kalibrasi yang linier sesuai dengan Lambert – Beer.

3. Waktu kestabilan reaksi

Suatu reaksi kimia ada yang berlangsung cepat ada pula yang lambat bahkan setelah waktu tertentu akan terbentuk reaksi atau senyawa lain.

Pada penetapan cara spektrofotometri kestabilan reaksi sangat penting. Pada gambar terlihat reaksi 1 setelah waktu tertentu harga A naik, reaksi 2 reaksi stabil, reaksi 3 setelah waktu tertentu harga A turun.

Oleh karrena itu dalam mengukur Absorbansi contoh hendaknya diperhatikan masalah waktu. Pengukuran jangan dibiarkan terlalu lama atau terlalu cepat, misalnya :
  • Penetapan al dengan Eriokrom sianida R harga A ditetapkan setelah 30 menit.
  • Penetapan Fe cara ortophenantrolin harga A ditetepkan setelah 5 – 10 menit.
4. Penyesuaian dengan Lambert – Beer

Kurva kalibrasi menurut Lambert – Beer seharusnya linier. Pada kenyataannya bila makin pekat kurva akan melengkung.

Pada gambar sebaiknya kita membuat deret standar sampai kepekatan C1 saja. Harga A contoh sebaiknya jangan lebih dari A1.

5. Pemilihan pelarut

Pelarut yang dipakai hendaknya mempunyai kemurnian yang tinggi, tidak mengabsorbsi λ pada daerah pengukuran, tidak berinteraksi dengan contoh.

6. Kesalahan relatif

Untuk mendapatkan kesalahan relative yang kecil pengukuran sebaiknya pada absorbsansi 0,2 – 0,7.
  1. F. Interpretasi dan Pengolahan Data Analisis
Penyebab kesalahan sistematik yang sering terjadi dalam analisis menggunakanSpektrofotometer UV-Vis adalah:
  1. Serapan oleh pelarut. Hal ini dapat diatasi dengan penggunaan blangko, yaitu larutan yang berisi matrik selain komponen yang akan dianalisis.
2. Serapan oleh kuvet. Kuvet yang biasa digunakan adalah dari bahan gelas atau kuarsa. Dibandingkan dengan kuvet dari bahan gelas, kuvet kuarsa memberikan kualitas yang lebih baik, namun tentu saja harganya jauh lebih mahal. Serapan oleh kuvet ini diatasi dengan penggunaan jenis, ukuran, dan bahan kuvet yang sama untuk tempat blangko dan sampel.

c) Kesalahan fotometrik normal pada pengukuran dengan absorbansi sangat rendah atau sangat tinggi. Hal ini dapat diatur dengan pengaturan konsentrasi, sesuai dengan kisaran sensitivitas dari alat yang digunakan. (melalui pengenceran atau pemekatan). Sama seperti pHmeter, untuk mengatasi kesalahan pada pemakaian spektrofotometer. UV-Vis maka perlu dilakukan kalibrasi. Kalibrasi dalam spektrofotometer UV-Vis dilakukan dengan menggunakan blangko:

Setting nilai absorbansi = 0

Setting nilai transmitansi = 100 %

Maka dari itu untuk menghindari kesalahan-kesalahan diatas, langkah-langkah utama dalam analisis kuantitatif adalah ;
  • Pembentukan warna (untuk zat yang yang tak berwarna atau warnanya kurang kuat),
  • Penentuan panjang gelombang maksimum,
  • Pembuatan kurva kalibrasi,
  • Pengukuran konsentrasi sampel.
Larutan-larutan standar sebaiknya memiliki komposisi yang sama dengan komposisi cuplikan sementara konsentrasi cuplikan berada diantara konsentrasi-konsentrasi larutan standar.

Dengan membandingkan serapan radiasi oleh sampel terhadap larutan standar yang telah diketahui konsentrasinya dapat ditentukan konsentrasi sampel. Penentuan konsentrasi zat dalam contoh dapat ditentukan dengan dua cara, yaitu dengan cara kurva kalibrasi dan cara standar adisi.
  • Cara kurva kalibrasi
Hal pertama yang dilakukan dengan menggunakan cara ini adalah pembuatan deret larutan standar, kemudian diukur serapannya dan dibuat kurva kalibrasi antara konsentrasi dengan serapan. Dengan mengukur serapan sampel dan memasukannya kedalam persamaan garis yang dihasilkan dari kurva kalibrasi, maka konsentrasi sampel akan diketahui.

Gambar kurva kalibrasi










  • Cara standar adisi.
Hal pertama yang dilakukan adalah menambahkan sejumlah larutan sampel yang sama ke dalam larutan standar. Cara ini menggunakan persamaan Lamber-Beer;

Dimana Ac merupakan absorbansi campuran antara sampel dan standar sedangkan Vx, Vs, Vt adalah volume standar, volume standar dan volume total. Sedangkan Cx dan Cs adalah konsentrasi sampel dan standar. Kurva Ac diperoleh dengan cara mengikuti persamaan di atas. Dimana kurva Ac merupakan fungsi dari Vs dan berbentuk linier. Dengan menggunakan persamaan tersebut juga dapat ditentukan konsentrasi sampel ( Cx ).

Secara ideal, standar kalibrasi harus mendekati komposisi sampel yang akan dianalisis, termasuk konsentrasi spesies lain dalam matriks sampel untuk menekan berbagai komponen terhadap absorbansi yang terukur. Metode ini sangat dianjurkan untuk matriks yang kompleks, seperti sampel tanah, mineral dan abu tanaman. Teknik analisisnya dengan menggunakan sederet standar yang berbeda kadarnya terhadap sampel yang sama jumlahnya.
  1. G. Studi Kasus dan Aplikasi
  2. Pengukuran absorpsi untuk analisis kualitatif
Penerapan absorpsi radiasi ultraviolet dan visible untuk kualitatif sangat terbatas karena jumlah puncak absorpsi sangat sedikit, sehingga sulit untuk identifikasi suatu senyawa. Untuk pengamatan spectra suatu senyawa perlu diperhatikan pemilihan pelarut yang tepat. Secara umum pelarut polar seperti air, alcohol, ester dan keton cenderung menghilangkan spectra yang halus karena pengaruh vibrasi. Spectra yang mendekati spectra pada fasa gas basa diperoleh menggunakan pelarut non polar, seperti hidrokarbon. Walaupun tidak terlalu tegas, spectra absorpsi biasa digunakan untuk identifikasi gugus fungsional tertentu yang berfungsi sebagai kromofor. Misalnya, ada serapan lemah didaerah 280-2500 nm menunjukan adanya cincin aromatis. Konfirmasi gugus enolat bisa ditentukan dengan mempelajari pengaruh pH terhadap spectra larutan.
  1. Analisis kuantitatif dengan pengukuran absorpsi
Beberapa karakteristik penting spektrofotometri, yaitu :
  1. Penerapan yang luas meliputi system organic maupun anorganik
  2. Sensitifitas berkisar 10-4 – 10-5 M (bisa ditingkatkan sampai 10-7 M)
  3. Selektifitasnya tinggi
  4. Akurasinya baik
  5. Perolehan data yang mudah
Analisis kuantitatif meliputi spesies yang menyerap maupun yang tidak menyerap. Untuk spesies yang menyerap meliputi berbagai jenis senyawa organic yang mengandung kromofor, ion logam transisi maupun anion anorganik. Sedangkan untuk spesies yang tidak menyerap digunakan beberapa pereaksi selektif yang menghasilkan produk yang menyerap dengan kuat didaerah ultraviolet dan visible. Penggunaan pereaksi pembentukan warna ini kadang juga diterapkan untuk spesies yang menyerap karena produk berwarna ini akan memiliki absortifitas molar yang jauh lebih tinggi.

Bila diinginkan pengukuran secara serentak terhadap dua komponen, maka pengukuran absorpsi dilakukan pada dua panjang gelombang dimana masing-masing komponen tidak saling mengganggu. Dua macam kromofor yang berbeda akan mempunyai kekuatan absorpsi cahaya yang berbeda pula pada satu daerah panjang gelombang. Pengukuran dilakukan pada masing-masing larutan pada dua panjang gelombang sehingga diperoleh 2 persamaan hubungan antara absorpsi dengan konsentrasi pada 2 panjang gelombang, sehingga konsentrasi masing-masing komponen bisa dihitung.

Spektrofotometer ini mempunyai dua sumber cahaya (Sinar ultra ungu dan sinar tampak). Masing-masing sumber cahaya dipergunakan untuk penentuan kandungan aromatik dan senyawa anionik dalam sampel.
  1. H. Kelebihan
Keuntungan dari spektrofotometer adalah :
  1. Penggunaannya luas, dapat digunakan untuk senyawa anorganik, organik dan biokimia yang diabsorpsi di daerah ultra lembayung atau daerah tampak.
  2. Sensitivitasnya tinggi, batas deteksi untuk mengabsorpsi pada jarak 10-4 sampai 10-5 M. Jarak ini dapat diperpanjang menjadi 10-6 sampai 10-7 M dengan prosedur modifikasi yang pasti.
  3. Selektivitasnya sedang sampai tinggi, jika panjang gelombang dapat ditemukan dimana analit mengabsorpsi sendiri, persiapan pemisahan menjadi tidak perlu.
  4. Ketelitiannya baik, kesalahan relatif pada konsentrasi yang ditemui dengan tipe spektrofotometer UV-Vis ada pada jarak dari 1% sampai 5%. Kesalahan tersebut dapat diperkecil hingga beberapa puluh persen dengan perlakuan yang khusus.
  5. 5. Mudah, spektrofotometer mengukur dengan mudah dan kinerjanya cepat dengan instrumen modern, daerah pembacaannya otomatis.
DAFTAR PUSTAKA

Anggraini et. al: Seminar Nasional I Opto Elektronika dan Aplikasi Laser

Beran, J.A, 1996, Chemistry in The Laboratory, John Willey & Sons.
Day. J.Y dan Underwood A.L. 2002 Analisis Kimia Kuantitatif. Jakarta : Airlangga

file:///H:/TUGAS%20SPEKTRO/UV/spektroskopi-uv-vis.html

http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia

http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/kimia_analisis/spektrofotometri/

http://www.jurnal.lipi.go.id

Khophar S.M. 2003 Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta : UI-Press

Krisnandi Ismail H.E. Drs. Bsc, 2002 Pengantar Analisis Instrumental. Bogor : Sekolah Menengah Analis Kimia Bogor

Sastrohamidjojo, H, 1991, Spektroskopi, Liberty, Yogyakarta.

Underwood,A.L. 1986. Analisis Kimia Kuantitatif. Jakarta: Erlangga

No comments: