ISI Makalah.pdf

19
 Infrared Spectroscopy Kelompok 4 1 BAB I PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang Peristiwa tumpahnya ribuan ton minyak bumi ke perairan telah terjadi dimana- mana. Akibat langsung yang teramati adalah tercemarnya laut dan pantai. Pada banyak  peristiwa perusakan perairan dan pantai karena tumpahan minyak bumi pelakunya tidak dapat diketahui. Hal ini tentu sangat merugikan, baik untuk pihak produsen, supplier, maupun konsumen sendiri yang kelak akan menggunakannya untuk kehidupan sehari- hari. Disamping itu perlu disadari juga banyak tumpahan minyak, selain dapat merusak ekosistem laut yang ia cemari, juga berdampak bagi kelangsungan hidup manusia terutama dalam masalah supply energi. Ribuan ton minyak ini terbuang sia-sia di laut, sehingga energi yang tadinya bisa dimanfaatkan untuk keperluan lain, hanya menjadi limbah yang selain sulit diambil kembali, juga bersifat merusak. Beberapa aktivis, terkhusus kelompok pemerhati lingkungan berusaha keras untuk mencegah terjadinya  peristiwa tumpahan minyak bumi dan mengusut pihak -pihak yang bertanggung jawab. Dalam makalah ini akan dibahas tentang beberapa metode analisa spektroskopi yang biasa digunakan untuk keperluan laboratorium (penelitian) antara lain metode spektroskopi UV-Vis, Inframerah, dan  flouresence. Metode-metode ini akan dibahas dan pada akhirnya akan memilih satu diantaranya untuk dijadikan metode analisa yang dapat membantu memecahkan kasus analisa  finger print yang telah dipaparkan dalam  pemicu dan bagian latar belakang ini. I.2. Tujuan Penulisan Tujuan dari pembuatan laporan ini adalah untuk memperdalam pemahaman tentang apa saja metode analisa spektroskopi beserta penjelasannya serta menemukan metode analisa spektroskopi apa yang cocok untuk memecahkan kasus minyak bumi yang tumpah lewat analisa finger print .

Transcript of ISI Makalah.pdf

  • 5/19/2018 ISI Makalah.pdf

    1/19

    Infrared Spectroscopy

    Kelompok 4 1

    BAB I

    PENDAHULUAN

    I.1. Latar BelakangPeristiwa tumpahnya ribuan ton minyak bumi ke perairan telah terjadi dimana-

    mana. Akibat langsung yang teramati adalah tercemarnya laut dan pantai. Pada banyak

    peristiwa perusakan perairan dan pantai karena tumpahan minyak bumi pelakunya tidak

    dapat diketahui. Hal ini tentu sangat merugikan, baik untuk pihak produsen, supplier,

    maupun konsumen sendiri yang kelak akan menggunakannya untuk kehidupan sehari-

    hari. Disamping itu perlu disadari juga banyak tumpahan minyak, selain dapat merusak

    ekosistem laut yang ia cemari, juga berdampak bagi kelangsungan hidup manusia

    terutama dalam masalah supplyenergi. Ribuan ton minyak ini terbuang sia-sia di laut,

    sehingga energi yang tadinya bisa dimanfaatkan untuk keperluan lain, hanya menjadi

    limbah yang selain sulit diambil kembali, juga bersifat merusak. Beberapa aktivis,

    terkhusus kelompok pemerhati lingkungan berusaha keras untuk mencegah terjadinya

    peristiwa tumpahan minyak bumi dan mengusut pihak-pihak yang bertanggung jawab.

    Dalam makalah ini akan dibahas tentang beberapa metode analisa spektroskopi

    yang biasa digunakan untuk keperluan laboratorium (penelitian) antara lain metode

    spektroskopi UV-Vis, Inframerah, dan flouresence. Metode-metode ini akan dibahas

    dan pada akhirnya akan memilih satu diantaranya untuk dijadikan metode analisa yang

    dapat membantu memecahkan kasus analisa finger print yang telah dipaparkan dalam

    pemicu dan bagian latar belakang ini.

    I.2. Tujuan Penulisan

    Tujuan dari pembuatan laporan ini adalah untuk memperdalam pemahaman tentang

    apa saja metode analisa spektroskopi beserta penjelasannya serta menemukan metode

    analisa spektroskopi apa yang cocok untuk memecahkan kasus minyak bumi yang

    tumpah lewat analisafinger print.

  • 5/19/2018 ISI Makalah.pdf

    2/19

    Infrared Spectroscopy

    Kelompok 4 2

    I.3. Rumusan Masalah

    Apa saja metode analisa spektroskopi yang bisa dilakukan?

    Apakah metode analisa spektroskopi yang akan digunakan?

    Bagaimana prinsip kerja metode analisa spektroskopi yang akan digunakan?

    Bagaimana metode analisa ini dapat memecahkan masalah pada pemicu?

    I.4. Metode Penulisan

    Metode yang digunakan dalam membuat makalah ini adalah dengan pengkajian

    literatur. Pengkajian ini dilakukan dengan menganalisa semua data yang ditemukan baik

    dalam bentuk artikel internet ataupun rangkuman buku dan disesuaikan untuk menjawab

    pertanyaan pada pemicu.

    I. 5. Sistematika Penulisan

    Bab I berisi tentang pendahuluan yang mencakup latar belakang masalah, rumusan

    masalah, tujuan penulisan, metode penelitian, dan sistematika penulisan.

    Bab II berisi jawaban dari pertanyaan yang ada di dalam pemicu.

    Bab III berisi kesimpulan yang merupakan gambaran keseluruhan isi makalah.

  • 5/19/2018 ISI Makalah.pdf

    3/19

    Infrared Spectroscopy

    Kelompok 4 3

    BAB II

    ISI

    1.Menentukan metode anali sis spektroskopi yang dapat memberikan data finger pr in t?

    Dalam kasus pada pemicu 4, dipertanyakan jenis spektroskopi apa yang paling cocok

    dan efisien untuk digunakan dalam penentuan analisis finger print pada minyak bumi.

    Melalui penjelasan-penjelasan yang telah disampaikan sebelumnya dalam diskusi kelompok,

    diputuskanlah bahwa jenis spektroskopi molekular yang paling cocok untuk digunakan

    adalah jenis Infrared Spectroscopy, dibandingkan dengan UV-Vis Spectroscopy maupun

    fluoresence spectroscopy.

    Spektroskopi inframerah merupakan suatu metode yang mengamati interaksi molekul

    dengan radiasi elektromagnetik yang berada pada daerah panjang gelombang 0.75 1.000

    m atau pada bilangan gelombang 13.000 10 cm-1. Spektroskopi inframerah biasanya

    digunakan untuk penelitian dan digunakan dalam industri yang sederhana dengan teknik yang

    sederhana dan untuk mengontrol kualitas. Alat spektroskopi inframerah cukup kecil dan

    mudah dibawa kemana-mana dan kapanpun dapat digunakan. Dengan meningkatnya

    teknologi komputer memberikan hasil yang lebih baik. Spektroskopi inframerah mempunyai

    ketepatan yang tinggi pada aplikasi kimia organik dan anorganik. Spektroskopi inframerah

    juga sukses kegunaannya dalam semikonduktor mikroelektronik untuk contoh, spektroskopi

    inframerah dapat digunakan untu semikonduktor seperti silikon, gallium arsenida, gallium

    nitrida, zinc selenida, silikon amorp, silikon nitrida, dan sebagainya.

    Alasan pemilihan IR Spectroscopy ini dapat disimpulkan dalam 4 faktor pemilihan

    berikut:

    1. Metode dan instrumentasi

    Metode Spektroskopi ini dianggap cukup mudah dan praktis, ditambah denganinstrumen yang tidak terlalu rumit. Ini dikarenakan kelebihan alatnya yang

    cukup kecil, portable, dan dapat kapanpun digunakan.

    2.

    Hasil analisis yang diperoleh

    Hasil analisis dengan menggunakan metode ini dapat diperoleh dengan waktu

    yang bisa dibilang singkat, dikarenakan penngoperasian alat ini yang digital

    dan dapat ditunjang dengan menggunakan bantuan komputer.

  • 5/19/2018 ISI Makalah.pdf

    4/19

    Infrared Spectroscopy

    Kelompok 4 4

    3. Penggunaan sampel

    Penggunaan sampel pada metode ini relatif kecil dan sedikit saja langsung

    dapat diukur, masih tidak terlepas dari kapasitas alat ini yang juga kecil.

    Keuntungannya selain itu adalah menghemat biaya yang diperlukan untuk

    pembelian sampel, terkhusus apabila sampel yang digunakan jarang dijumpai

    di alam dan harganya yang relatif murah di pasaran.

    4. Ketepatan dan reproduksibilitas

    Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, metode ini memiliki ketepatan

    yang cukup akurat karena spektrum inframerah yang dihasilkan oleh suatu

    senyawa adalah khas dan oleh karena itu dapat menyajikan sebuah fingerprint

    (sidik jari) untuk senyawa tersebut. Selain itu reproduksibilatasnya juga tinggi

    2. Memberikan materi pelatihan kepada teknisi di laborator ium tentang metoda yang

    dipili h, yang meli puti :

    Teori dasar anali sis dalam metode yang dipil ih

    Untuk mengetahui minyak bumi yang tumpah ke lautan, metode yang kami pilih

    adalah metode Spektroskopi Inframerah. Spektroskopi infra merah adalah teknik yang

    didasarkan pada vibrasi suatu molekul. Spektroskopi inframerah merupakan suatu metode

    yang mengamati interaksi molekul dengan radiasi elektromagnetik yang berada pada daerah

    panjang gelombang 0.75 - 1.000 m atau pada bilangan gelombang 13.000 - 10 cm-1. Dasar

    Spektroskopi Infra Merah dikemukakan oleh Hooke dan didasarkan atas senyawa yang terdiri

    atas dua atom atau diatom yang digambarkan dengan dua buah bola yang saling terikat.

    Prinsip kerja spektrofotometer infra merah adalah sama dengan spektrofotometer yang

    lainnya yakni interaksi energi dengan suatu materi. Spektroskopi inframerah berfokus pada

    radiasi elektromagnetik pada rentang frekuensi 400 - 4000cm -1, dimana cm-1 yang dikenal

    sebagai wavenumber (1/wavelength) merupakan ukuran unit untuk frekuensi. Untuk

    menghasilkan spektrum infra merah, radiasi yang mengandung semua frekuensi di wilayah

    infra merah dilewatkan melalui sampel. Frekuensi yang diserap muncul sebagai penurunan

    sinyal yang terdeteksi. Informasi ini ditampilkan sebagai spektrum radiasi dari presentase

    data yang ditransmisikan bergabung melawan wavenumber. Senyawa kimia yang dapat

    dianalisa dengan alat spektofotometer inframerah adalah senyawa yang memiliki ikatan polar

    dan non polar dan mengandung gugus fungsi tertentu yang dapat dideteksi spektrofotometer,

    misalnya yaitu senyawa polimer aldehide, benzene dan yang mempunyai gugus CH.

  • 5/19/2018 ISI Makalah.pdf

    5/19

    Infrared Spectroscopy

    Kelompok 4 5

    Spektroskopi inframerah sangat berguna untuk analisis kualitatif (identifikasi) dari senyawa

    organik karena spektrum yang unik yang dihasilkan oleh setiap organik zat dengan puncak

    struktural yang sesuai dengan fitur yang berbeda. Selain itu, masing-masing kelompok

    fungsional menyerap sinar inframerah pada frekuensi yang unik. Sebagai contoh, sebuahgugus karbonil, C = O, selalu menyerap sinar inframerah pada 1670 - 780 cm-1, yang

    menyebabkan ikatan karbonil bersifat meregangkan.

    Dalam spektroskopi infra merah panjang gelombang dan bilangan gelombang adalah

    nilai yang digunakan untuk menunjukkan posisi dalam spektrum serapan. Setiap molekul

    memiliki harga energi tertentu. Bila suatu senyawa menyerap energi dari sinar infra merah,

    maka tingkatan energi di dalam molekul itu akan tereksitasi ke tingkatan energi yang lebih

    tinggi. Sesuai dengan tingkatan energi yang diserap maka yang akan terjadi pada molekul itu

    adalah perubahan energi vibrasi yang diikuti dengan perubahan energi rotasi. Setiap senyawa

    pada keadaan tertentu telah mempunyai tiga macam gerak, yaitu : gerak translasi, yaitu

    perpindahan dari satu titik ke titik lain, gerak rotasi yaitu berputar pada porosnya dan gerak

    vibrasi yaitu bergetar pada tempatnya.

    Prinsip dasar cara kerj a instrumen

    Adapun instrumentasi atau komponen penting yang digunakan dalam

    spektrofotometer infra merah diantara lain adalah sumber cahaya infra merah, monokromator

    dan detektor.

    Gambar.1 Skema instumentasi spektrofotometer inframerah

    1.

    Sumber cahaya inframerah, yaitu instrumen yang digunakan sebagai sumber cahaya

    dalam pengabsopsian energi pada berbagai frekuensi. Dalam sumber cahaya inframerah

    terdapat beberapa jenis yaitu :

    Nerst Glower : Terbuat dari campuran oksida unsur lantanida.2.

  • 5/19/2018 ISI Makalah.pdf

    6/19

    Infrared Spectroscopy

    Kelompok 4 6

    Globar : Berbentuk batang yang terbuat dari silikom karbida.3.

    Kawan Ni-Cr yang dipijarkan : sumber radiasi untuk instrumen ini berbentuk

    gulungan kawan Ni-Cr yang dipanaskan dan diletakkan pada tiang keramik. Gulungan

    kawat tersebut dipanaskan sampai kira-kira mencapai 1000

    0

    C, menghasilkan suatuspektrum kontinyu dari energy elektromagnetic mencakup daerah dari 4000 sampai

    2000 cm-1bilangan gelombang.

    2. Detektor : berfungsi sebagai perubah sinar menjadi energi listrik yang sebanding

    dengan besaran yang dapat diukur. Selain itu peranan detektor 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 transmitan

    larutan sampel, konsentrasi dapat ditentukan melalui hukum Lambert-Beer.

    Spektrofotometer akan mengukur intensitas cahaya melewati sampel (I), dan

    membandingkan ke intensitas cahaya sebelum melewati sampel (Io). Rasio disebut

    transmitance, dan biasanya dinyatakan dalam persentase (% T) sehingga bisa dihitung

    besar absorban (A) dengan rumus A = -log %T.

    Hukum LambertBeer :

    Dengan membagi kedua persamaan, dihasilkan:

    3.

    Monokromator : Berfungsi untuk merubah sinar polikromatis menjadi sinar

    monokromatis sesuai yang dibutuhkan oleh pengukuran. Monokromator memiliki

    bebeapa jenis yaitu prisma, kaca untuk daerah sinar tampak, kuarsa untuk daerah UV,

    rock salt (kristal garam) untuk daerah inframerah dan kisi difraksi.

  • 5/19/2018 ISI Makalah.pdf

    7/19

    Infrared Spectroscopy

    Kelompok 4 7

    Mengartikan spektra yang diperoleh dari hasil pengamatan

    Dari hasil pengamatan yang didapat melalui grafik analisis infra merah dapat dilihat contoh

    dari kurva hasil pengamatan.

    Gambar.2 Hasil Analisis Spektroskopi Infra Merah

    Kurva spektrum ini menggambarkan apa saja kandungan benda yang telah di analisis. Cara

    membaca hasil dari analisis spektroskopi infra merah adalah sebagai berikut :

    1.

    Tentukan sumbu X dan Y-sumbu dari spektrum. X-sumbu dari spektrum IR diberi label

    sebagai "bilangan gelombang" dan jumlahnya berkisar dari 400 di paling kanan untuk

    4.000 di paling kiri. X-sumbu menyediakan nomor penyerapan. Sumbu Y diberi label

    sebagai "transmitansi Persen" dan jumlahnya berkisar dari 0 pada bagian bawah dan

    100 di atas.

    2. Tentukan karakteristik puncak dalam spektrum IR. Semua spektrum inframerah

    mengandung banyak puncak. Selanjutnya melihat data daerah gugus fungsi yang

    diperlukan untuk membaca spektrum.

    3. Tentukan daerah spektrum di mana puncak karakteristik ada. Spektrum IR dapat

    dipisahkan menjadi empat wilayah. Rentang wilayah pertama dari 4.000 ke 2.500.

  • 5/19/2018 ISI Makalah.pdf

    8/19

    Infrared Spectroscopy

    Kelompok 4 8

    Rentang wilayah kedua dari 2.500 sampai 2.000. Ketiga wilayah berkisar dari 2.000

    sampai 1.500. Rentang wilayah keempat dari 1.500 ke 400.

    4.

    Tentukan kelompok fungsional diserap di wilayah pertama. Jika spektrum memiliki

    karakteristik puncak di kisaran 4.000 hingga 2.500, puncak sesuai dengan penyerapanyang disebabkan oleh NH, CH dan obligasi OH tunggal.

    5.

    Tentukan kelompok fungsional diserap di wilayah kedua. Jika spektrum memiliki

    karakteristik puncak di kisaran 2.500 hingga 2.000, puncak sesuai dengan penyerapan

    yang disebabkan oleh ikatan rangkap tiga.

    6.

    Tentukan kelompok fungsional diserap di wilayah ketiga. Jika spektrum memiliki

    karakteristik puncak di kisaran 2.000 sampai 1.500, puncak sesuai dengan penyerapan

    yang disebabkan oleh ikatan rangkap seperti C = O, C = N dan C = C.

    7. Bandingkan puncak di wilayah keempat ke puncak di wilayah keempat spektrum IR

    lain. Yang keempat dikenal sebagai daerah sidik jari dari spektrum IR dan mengandung

    sejumlah besar puncak serapan yang account untuk berbagai macam ikatan tunggal.

    Jika semua puncak dalam spektrum IR, termasuk yang di wilayah keempat, adalah

    identik dengan puncak spektrum lain, maka Anda dapat yakin bahwa dua senyawa

    adalah identik.

    3. Menentukan komposisi utama minyak bumi dan gugus-gugus fungsinya

    Minyak bumi yang baru diambil dari sumur pengeboran berbentuk seperti lumpur

    yang berwarna hitam pekat dan disebut dengan minyak mentah (crude oil). Setelah dianalisis

    ternyata dalam minyak bumi terdiri dari bermacam-macam senyawa seperti hidrokarbon dan

    senyawa non hidrokarbon. Namun, mayoritas kandungan minyak bumi adalah senyawa

    hidrokarbon.

    1. Senyawa Hidrokarbon

    Senyawa hidrokarbon yang utama pada minyak bumi adalah :

    a. Parafin

    Parafin adalah kelompok senyawa hidrokarbon jenuh berantai lurus atau

    dikenal dengan nama alkana (CnH2n+2). Di dalam minyak bumi mentah, kadar

    senyawa isoparafin (isoalkana) biasanya lebih kecil daripada n-parafin (n-alkana).

    Contohnya adalah metana (CH4), etana (C2H6), n-butana (C4H10), isobutana (2-

  • 5/19/2018 ISI Makalah.pdf

    9/19

    Infrared Spectroscopy

    Kelompok 4 9

    metil propana, C4H10), isopentana (2-metilbutana, C5H12), dan isooktana (2,2,4-

    trimetil pentana, C8H18).

    b. Olefin

    Olefin adalah kelompok senyawa hidrokarbon tidak jenuh atau dikenal dengan

    alkena (CnH2n). Contohnya etilena (C2H4), propena (C3H6), dan butena (C4H8).

    c. Naften

    Naften adalah senyawa hidrokarbon jenuh yang membentuk struktur cincin

    (sikloalkana) dengan rumus molekul CnH2n. Senyawa-senyawa kelompok naften

    yang banyak ditemukan adalah senyawa yang struktur cincinnya tersusun dari 5

    atau 6 atom karbon. Contohnya adalah siklopentana (C5H10) dan sikloheksana

    (C6H12).

    d. Aromatik

    Aromatik adalah hidrokarbon tak jenuh yang berintikan atom-atom karbon

    yang membentuk cincin benzena (C6H6). Contohnya benzena (C6H6),

    metilbenzena (C7H8), dan naftalena (C10H8). Senyawa aromatik hanya terdapat

    dalam jumlah kecil, tetapi sangat diperlukan dalam bensin karena stabilitas

    penyimpanannya baik, memiliki harga anti knock yang tinggi, dan kegunaannyasebagai bahan bakar.

    2. Senyawa non Hidrokarbon

    Senyawa non hidrokarbon yang berada dalam minyak bumi yaitu :

    a. Belerang (Sul fu r)

    Belerang terdapat dalam minyak bumi dalam bentuk hidrogen sulfida (H2S),

    belerang bebas (S), merkaptan (R-SH, dengan R=gugus alkil), sulfida (R-S-R),

    disulfida (R-S-S-R) dan tiofen (sulfida siklik). Keberadaan sulfur dalam minyak

    bumi menimbulkan kerugian. contohnya keberadaan sulfur dalam gasoline dapat

    menyebabkan korosi (khususnya dalam keadaan dingin atau berair), karena

    terbentuknya asam yang dihasilkan dari oksida sulfur (sebagai hasil pembakaran

    gasoline) dan air.

    b. Nitrogen

    Umumnya kandungan nitrogen dalam minyak bumi sangat rendah, yaitu 0,1-

    0,9 %. Kandungan nitrogen tertinggi terdapat pada tipe Asphalitik. Nitrogen

  • 5/19/2018 ISI Makalah.pdf

    10/19

    Infrared Spectroscopy

    Kelompok 4 10

    mempunyai sifat racun terhadap katalis dan dapat membentuk getah pada fuel oil.

    Kandungan nitrogen terbanyak terdapat pada fraksi titik didih tinggi.

    c. Oksigen

    Kandungan total oksigen dalam minyak bumi adalah kurang dari 2 % dan

    menaik dengan naiknya titik didih fraksi. Oksigen dalam minyak bumi berada

    dalam bentuk ikatan sebagai asam karboksilat, keton, ester, eter, anhidrida,

    senyawa monosiklo/disiklo dan phenol. Oksigen sebagai asam karboksilat berupa

    asam Naphthenat (asam alisiklik) dan asam alifatik.

    d. Organo metalik

    Logam-logam seperti besi, tembaga, terutama nikel dan vanadium pada proses

    catalytic cracking mempengaruhi aktifitas katalis, sebab dapat menurunkan

    produk gasoline, menghasilkan banyak gas dan pembentukan coke.

    Dibawah ini adalah salah satu contoh hasil analisis kandungan minyak bumi

    menggunakan spektroskopi infra merah :

    Gambar.3 Hasil analisis spektroskopi infra merah.

    Pembacaan spektrum diatas dibagi dalam 4 rentang yaitu 2500-4000 , 20002500, 1500-

    2000, dan 400-1500. Rentang keempat (400-1500) biasanya menunjukkan daerah finger

    print minyak bumi, karena tiap minyak bumi dari daerah yang berbeda tetap memiliki

    perbedaan walaupun komponen utamanya sama. Hal inilah yang disebut dengan finger

    printminyak bumi. Perbandingan spektrum minyak bumi dari berbagai daerah terdapat di

    lampiran. Spektrum yang paling menonjol ke bawah berada pada rentang 1300-1500, hal

    ini menunjukkan bahwa komponen utama minyak bumi adalah gugus fungsi C-H

  • 5/19/2018 ISI Makalah.pdf

    11/19

    Infrared Spectroscopy

    Kelompok 4 11

    (alkana). Sedangkan rentang 400-1300 merupakan gugus fungsi khusus pada minyak bumi

    (finger print) yang berasal dari Sembilang. Daftar gugus fungsi dan spektrum terdapat

    pada tabel 1 di lampiran.

    4. Menjelaskan bagaimana komponen tersebut dapat diketahui dar i data yang dihasilkan

    dengan metode analisis in i dan bagaimana ni lai kuanti tatif dapat diperoleh?

    Komponen Hidrokarbon

    Perbandingan unsurunsur yang terdapat dalam minyak bumi sangat bervariasi. Berdasarkan

    atas hasil analisa, diperoleh data sebagai berikut :

    Karbon : 83,087,0 %

    Hidrogen : 10,014,0 %

    Nitrogen : 0,12,0 %

    Oksigen : 0,051,5 %

    Sulfur : 0,056,0 %

    Komponen hidrokarbon dalam minyak bumi diklasifikasikan atas tiga golongan, yaitu :

    golongan parafinik

    golongan naphthenik

    golongan aromatik

    sedangkan golongan olefinik umumnya tidak ditemukan dalam crude oil, demikian

    juga hidrokarbon asetilenik sangat jarang.

  • 5/19/2018 ISI Makalah.pdf

    12/19

    Infrared Spectroscopy

    Kelompok 4 12

    Tabel 1. Vibrasi karakteristik dasar dari hidrokarbon jenuh

    Tabel 2. macam-macam Gelombang Elektromanetik

    Komponen minyak binyak dapat diketahui dengan cara melihat daerah spektrum infra

    merah. Para ahli kimia telah memetakan ribuan spektrum infra merah dan menentukan

    panjang gelombang absorbsi masing-masing gugus fungsi. Vibrasi suatu gugus fungsi

    spesifik pada bilangan gelombang tertentu. Dari Tabel A di atas, diketahui bahwa vibrasi

    bengkokan CH dari metilena dalam cincin siklo pentana berada pada daerah bilangan

    gelombang 1455 cm-1. Artinya jika suatu senyawa spektrum senyawa X menunjukkan pita

    absorbsi pada bilangan gelombang tersebut tersebut maka dapat disimpulkan bahwa senyawa

    X tersebut mengandung gugus siklo pentana.

  • 5/19/2018 ISI Makalah.pdf

    13/19

    Infrared Spectroscopy

    Kelompok 4 13

    Komponen-komponen utama minyak bumi dan gugus fungsinya dapat diketahui

    dengan menggunakan metode spektroskopi infra merah. Pada dasarnya, setiap molekul

    memiliki harga energi yang tertentu. Bila suatu senyawa menyerap energi dari sinar infra

    merah, maka tingkatan energi di dalam molekul itu akan tereksitasi ke tingkatan energi yanglebih tinggi. Sesuai dengan tingkatan energi yang diserap, maka yang akan terjadi pada

    molekul itu adalah perubahan energi vibrasi yang diikuti dengan perubahan energi rotasi.

    Dalam menentukan gugus fungsional, vibrasi yang digunakan untuk identifikasi

    adalah vibrasi bengkokan, khususnya goyangan (rocking), yaitu yang berada di daerah

    bilangan gelombang 2000 400 cm-1. Karena di daerah antara 40002000 cm-1merupakan

    daerah yang khusus yang berguna untuk identifkasi gugus fungsional. Daerah ini

    menunjukkan absorbsi yang disebabkan oleh vibrasi regangan. Sedangkan daerah antara 2000

    400 cm-1 seringkali sangat rumit, karena vibrasi regangan maupun bengkokan

    mengakibatkan absorbsi pada daerah tersebut.

    Dalam daerah 2000400 cm-1tiap senyawa organik mempunyai absorbsi yang unik,

    sehingga daerah tersebut sering juga disebut sebagai daerah sidik jari (fingerprint region).

    Meskipun pada daerah 4000 2000 cm-1 menunjukkan absorbsi yang sama, pada daerah

    2000400 cm-1juga harus menunjukkan pola yang sama sehingga dapat disimpulkan bahwa

    dua senyawa adalah sama.

    5. Aplikasi l ain dari spektroskopi in fr a merah berdasarkan j urnal (ju rnal terdapat pada

    lampiran).

    Near-infrared Spectroscopy in Food Analysis.

    Near-infrared (NIR) dapat pula diaplikasikan untuk menganalisis makanan.

    Diantaranya adalah untuk menganalisis produk-produk sereal, produk makanan berbahan

    dasar susu, daging, ikan, sayur dan buah, permen, serta produk minuman. Selain itu NIR juga

    digunakan untuk mengecek keaslian dari suatu makanan di daerah tertentu yang nantinya

    akan dibandingkan dengan referensi yang telah ada. Sehingga dapat terlihat apakah produk

    makanan tersebut memang asli dari daerah yang dimaksud atau tidak.

    NIR digunakan untuk mengecek kualitas dari suatu bahan makanan. Hal-hal yang di

    test atau di lihat kualitasnya adalah dari segi kandungan gizi dan komposisi bahan makanan

    seperti kandungan protein, lemak, mineral, gula, serat dan lain sebagainya. Hal ini sangatlah

  • 5/19/2018 ISI Makalah.pdf

    14/19

    Infrared Spectroscopy

    Kelompok 4 14

    penting, karena hasil dari produk yang dibuat sangat bergantung dengan kandungan gizi yang

    ada ataupun kondisi dari bahan material untuk membuat produk makanan tersebut, sehingga

    produk makanan tersebut dapat memenuhi kandungan gizi yang dibutuhkan konsumen.

    Keuntungan dari penggunaan NIR ini adalah sampel yang dibutuhkan tidak dalam

    jumlah yang banyak, analisis yang digunakan sangatlah sederhana dan sangat cepat yaitu

    berkisar antara 15 90 detik, selain itu teknologi NIR ini dapat menganalisis beberapa

    konstituen secara bersamaan.

  • 5/19/2018 ISI Makalah.pdf

    15/19

    Infrared Spectroscopy

    Kelompok 4 15

    BAB III

    PENUTUP

    III. 1. KesimpulanSetelah membahas pemicu III tentang Atomic Absorption Spectrometry, terdapat

    beberapa kesimpulan yang dapat diambil yaitu :

    Metode analisafinger printyang dapat digunakan untuk memecahkan masalah

    pada pemicu ini adalah metode analisa spektroskopi inframerah.

    Metode analisa spektroskopi inframerah dipilih karena memenuhi empat

    faktor, yaitu: metode yang mudah dan instrumen yang tidak terlalu rumit, hasil

    analisis diperoleh dalam waktu yang singkat, penggunaan sampel dengan

    jumlah yang relatif kecil, serta ketepatan dan reproduksibilitas yang tinggi.

    Spektroskopi infra merah memiliki prinsip kerja yaitu interaksi energi dengan

    suatu materi.

    Setiap minyak bumi pasti memiliki beberapa komponen yang berbeda

    walaupun komponen utamanya sama. Hal ini disebutFinger Print.

    Setiap gugus fungsi memiliki karakteristik yang berbeda.

    Aplikasi lain dari spektroskopi infra merah yaitu untuk menganalisis produk-

    produk sereal, produk makanan berbahan dasar susu, daging, ikan, sayur dan

    buah, permen, serta produk minuman

    III. 2. Saran

    Spektroskopi infra merah seharusnya lebih digunakan untuk mendeteksi kandungan-

    kandungan zat berbahaya yang mencemari lingkungan, hal tersebut ditujukan untuk menjaga

    lingkungan sekitar dan menjaga keseimbangan alam.

  • 5/19/2018 ISI Makalah.pdf

    16/19

    Infrared Spectroscopy

    Kelompok 4 16

    DAFTAR PUSTAKA

    EG Giwangkara S. 30 Juni 2007. Spektrofotometri Infra Merah. http://www.chem-is-

    try.org/artikel_kimia/kimia_analisis/spektrofotometri_infra_merah/, diakses 5 November

    2012

    Giwangkara S, EG., 2006. Aplikasi Logika Syaraf Fuzzy Pada Analisis Sidik Jari Minyak

    Bumi Menggunakan Spetrofotometer Fourier Transform Infra Red (FT-IR).Cepu Jawa

    Tengah: Sekolah Tinggi Energi dan Mineral.

    Khopkar, S.M. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik. Universitas Indonesia Press.Jakarta.

    Rajasekaran, S. dan G.A. Vijayalakshmi Pai. 2003. Neural Network, Fuzzy Logic, and

    Genetic Algoritms ; Syntesis and Application. New Delhi : Prentice-Hall of India.

    Skoog, Douglas A; West, Donald M; Holler, F. 1991. Fundamentals of Analytical Chemistry-

    Seventh Edition. New York: Saunders College Publishing

    Yoky Edy Saputra. 25 Agustus 2009. Spektrofotometri. http://www.chem-is-

    try.org/artikel_kimia/kimia_analisis/spektrofotometri/ , diakses 5 November 2012.

    Gambar.1 sumber : www.chem-is-try.org, diakses 5 November 2012.

    Gambar.2 sumber : www.chem-is-try.org, diakses 4 November 2012

  • 5/19/2018 ISI Makalah.pdf

    17/19

    Infrared Spectroscopy

    Kelompok 4 17

    LAMPIRAN

    Tabel 3. Daftar gugus fungsi pada spektroskopi IR

    Characteristic IR Absorption Frequencies of Organic Functional Groups

    Functional

    Group

    Type of

    Vibration

    Characteristic Absorptions

    (cm-1)Intensity

    Alcohol

    O-H(stretch, H-

    bonded)3200-3600 strong, broad

    O-H(stretch,

    free)3500-3700 strong, sharp

    C-O (stretch) 1050-1150 strong

    Alkane

    C-H stretch 2850-3000 strong

    -C-H bending 1350-1480 variable

    Alkene

    =C-H stretch 3010-3100 medium

    =C-H bending 675-1000 strong

    C=C stretch 1620-1680 variable

    Alkyl Halide

    C-F stretch 1000-1400 strong

    C-Cl stretch 600-800 strong

    C-Br stretch 500-600 strong

    C-I stretch 500 strong

    Alkyne

    C-H stretch 3300 strong,sharp

    stretch 2100-2260variable, not present in

    symmetrical alkynes

    Amine

    N-H stretch 3300-3500medium (primary amines havetwo bands; secondary have one

    band, often very weak)

    C-N stretch 1080-1360 medium-weak

    N-H bending 1600 medium

    Aromatic

    C-H stretch 3000-3100 medium

    C=C stretch 1400-1600 medium-weak, multiple bands

    Analysis of C-H out-of-plane bending can often distinguish substitution patterns

    Carbonyl Detailed Information on Carbonyl IR

    http://www2.ups.edu/faculty/hanson/Spectroscopy/IR/IRfrequencies.html#carbonylIRhttp://www2.ups.edu/faculty/hanson/Spectroscopy/IR/IRfrequencies.html#carbonylIRhttp://www2.ups.edu/faculty/hanson/Spectroscopy/IR/IRfrequencies.html#carbonylIR
  • 5/19/2018 ISI Makalah.pdf

    18/19

    Infrared Spectroscopy

    Kelompok 4 18

    C=O stretch 1670-1820 strong

    (conjugation moves absorptions to lower wave numbers)

    Ether

    C-O stretch 1000-1300 (1070-1150) strong

    Nitrile

    CN stretch 2210-2260 medium

    Nitro

    N-O stretch 1515-1560 & 1345-1385 strong, two bands

    IR Absorption Frequencies of Functional Groups Containing a Carbonyl (C=O)

    Functional GroupType of

    Vibration

    Characteristic

    Absorptions (cm-1)Intensity

    Carbonyl

    C=O stretch 1670-1820 strong

    (conjugation moves absorptions to lower wave numbers)

    Acid

    C=O stretch 1700-1725 strong

    O-H stretch 2500-3300 strong, very broad

    C-O stretch 1210-1320 strong

    Aldehyde

    C=O stretch 1740-1720 strong

    =C-H stretch 2820-2850 & 2720-2750

    medium, two peaks

    Amide

    C=O stretch 1640-1690 strong

    N-H stretch 3100-3500 unsubstituted have two bands

    N-H bending 1550-1640

    Anhydride

    C=O stretch1800-1830 & 1740-

    1775two bands

    Ester

    C=O stretch 1735-1750 strong

    C-O stretch 1000-1300 two bands or more

    Ketone

    acyclic stretch 1705-1725 strong

    cyclic stretch

    3-membered - 1850

    4-membered - 1780

    5-membered - 1745

    6-membered - 1715

    7-membered - 1705

    strong

  • 5/19/2018 ISI Makalah.pdf

    19/19

    Infrared Spectroscopy

    Kelompok 4 19

    ,-unsaturated stretch 1665-1685 strong

    aryl ketone stretch 1680-1700 strong