KIMIA ANALISIS II

SPEKTROSKOPI UV - VISIBEL

RUMUSAN MASALAH

Apa Pengertian

Spektroskopi UV-VIS

Apa Kegunaan UV-VIS

Apa Saja Analisis Sampel

Spektroskopi UV-VIS

Bagaimana Cara

Penentuan Kromatogram

Apa Saja Instrumen UV-VIS

Apa Saja Parameter Instrumen

Spektroskopi Uv-vis

PENGERTIAN SPEKTROSKOPI

suatu metoda analisa yang didasarkan

pada pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna pada panjang gelombamg spesifik dengan menggunakan monokromator prisma ata

ukisi difraksi dengan detektor fototube.

PENGERTIAN SPEKTROSKOPI UV - VIS

Teknik spektroskopi pada daerah ultra violet dan sinar tampak disebut

spektroskopi UV-VIS. Spektrofotometri ini

merupakan gabungan

antaraspektrofotometri UV dan Visible. Spektrofotometer UV-VIS merupakan alat dengan teknik spektrofotometer pada daerah ultra-

violet dan sinar tampak.

• 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

KEGUNAAN UV-VIS

ANALISIS SAMPEL SPEKTROSKOPI UV-VIS

Analisis Kualitatif 

• Penggunaan alat ini dalam analisis kualitatif sedikit terbatas sebab spektrum sinar tampak atau sinar UV menghasilkan puncak-puncak serapan yang lebar.

• puncak tersebut masih dapa di pergunakan untuk memperoleh keterangan ada atau tidaknya gugus fungsional tertentu dalam suatu molekul organik.

Analisis Kuantitatif 

• Penggunaan sinar UV dalam analisis kuantitatif memberikan beberapakeuntungan, diantaranya ;

• Dapat digunakan secara luas• Memiliki kepekaan tinggi• Keselektifannya cukup baik dan terkadang

tinggi • Ketelitian tinggi• Tidak rumit dan sepat

Analisis ini dapat digunakan yakni dengan penentuan absorbansi dari larutan sampel yang diukur. Prinsip penentuan spektrofotometer UV-

VIS adalah aplikasi dari Hukum Lambert-Beer, yaitu:

A = - log T = - log It / Io = ε . b . c

Dimana : A = Absorbansi dari sampel yang akan diukurT = TransmitansiI0 = Intensitas sinar masuk It = Intensitas sinar yang diteruskanε= Koefisien ekstingsi b = Tebal kuvet yang digunakanC = Konsentrasi dari sampel

Gugus atom yang menyebabkan terjadinya absorpsi cahaya disebut kromofor (chromophores). Ada tiga jenis senyawa kimia yangmengandung gugus pengabsorpsi yaitu:

Senyawa

organik yang memili

ki elektron σ, π, dan n.

Absorpsi yang melibatkan

elektron dari orbital d dan

f.

Absorpsi

perpindahan

muatan (charge transfe

r electro

ns)

1. Senyawa organik yang mengandung elektron σ , π, dan n.

• Zat pengabsorbsi yang mengandung elektron σ , π, dan n meliputi molekul/ion organik juga sejumlah anion anorganik

• Elektron-elektron yang bertanggung jawab pada pengabsorbsian cahayaoleh suatu molekul organik adalah:

1. Elektron-elektron yang terlibat langsung didalam pembentukan ikatan antara atom-atom

2. Elektron-elektron bebas atau tak berpasangan seperti pada atom-atomoksigen, halogen, belerang dan nitrogen.

Lanjutan..• Penyebaran muatannya ditandai oleh suatu noda (daerah

debgan kerapatanmuatannya sepasang) sepasang sumbu ikatan dan kerapatan maksimum didaerah bidang atas dan bawah adalah sigma da pi antibonding; orbital-orbitall ini ditandai oleh σ* dan π*. Beberapa senyawa organik mengandung elektron-elektron nonbonding. Elektron-elektron tak berpasangan ini ditandai oleh simbol n.

• Energi-energi untuk bebrapa jenis orbital molekul yang berbeda. Transisi elektrondiantara tingkat-tingkat energi tertentu yang disebabkan oleh pengabsorbsian radiasi.

Gambar 1. Diagram tingkat energi pada transisi elektron

2. Absorpsi yang melibatkan elektron dari orbital d dan f.

• Kebanyakan ion-ion logam transisi mengabsorbbsi radiasi didaerah spektrum ultraviolet atau sinar tampak. Untuk deret lantanida dan aktinida,proses  pengabsorbsian menyebabkan transisi elektron 4f dan 5f. sedangkan untuk deret pertama dan kedua logam transisi menyebabkantransisi elektron 3d dan 4d.

a. Absorbsi oleh deret pertama dan kedua logam transisi (orbital d)• Ion-ion dan kompleks-kompleks dari 18 unsur transisi deret pertama

dan kedua cenderung mengabsorbsi sinar tampak. Berbeda dengan unsur-unsur aktinida dan lantanida, unsur-unsur transisi ini sering mempunyai pita absorbs yang melebar dan sangat dipengaruhi oleh faktor lingkungan

b. Absorpsi oleh ion-ion lantanida dan aktinida (orbital f) • Berbeda dengan sifat kebanyakan pengabsorbsi anorganik

dan pengabsorpsi organik, spektra ion-ion lantanida dan aktinida meruncing, jelas dan khas, yang sedikit dipengaruhi oleh jenis ligan yang bergabung dengan ion logamtersebut Hal ini disebabkan karena orbital-orbital dalam dihalangi oleh pengaruh luar elektron-elektron yang menempati bilangan kuantum utamayang lebih tinggi.

3. Absorpsi perpindahan muatan (change transporelectron)

•Zat-zat yang menunjukan absorbsi perpindahan muatan sangat penting, karena absorbtivitas molarnya sangat besar (ε mak >10.000). hal ini meningkatkan kesensitipan pendekatan dan penentuan zat-zat pengabsorbsi. Beberapa kompleksan organik memperlihatkan absorbsi perpindahan muatan dan karenanya disebut komplek perpindahan muatan .

INSTRUMEN UV-VIS

• Secara sederhana Instrumen spektrofotometri yang disebut spektrofotometer terdiri dari :

1. Sumber Cahaya

Sebagai sumber cahaya pada spektrofotometer, haruslah memiliki pancaran radiasi yang stabil dan intensitasnya tinggi. Sumber energi cahaya yang biasa untuk daerah tampak, ultraviolet dekat, dan inframerah dekat adalah sebuahlampu pijar dengan kawat rambut terbuat dari wolfram (tungsten).

2. MonokromatorMonokromator adalah alat yang berfungsi untuk menguraikan cahaya polikromatis menjadi beberapa komponen panjang gelombang tertentu(monokromatis) yang bebeda (terdispersi).

3. Sel sampelBerfungsi sebagai tempat meletakan sampel, UV-VIS menggunakan kuvetsebagai tempat sampel. Kuvet biasanya terbuat dari kuarsa atau gelas, namunkuvet dari kuarsa yang terbuat dari silika memiliki kualitas yang lebih baik. Halini disebabkan yang terbuat dari kaca dan plastik dapat menyerap UV sehingga penggunaannya hanya pada spektrofotometer sinar tampak (VIS)

4. Detektor

Berfungsi menangkap cahaya yang diteruskan dari sampel danmengubahnya menjadi arus listrik. Syarat-syarat sebuah detektor :

• Kepekaan yang tinggi• Perbandingan isyarat atau signal dengan bising tinggi• Respon konstan pada berbagai panjang gelombang.• Waktu respon cepat dan signal minimum tanpa radiasi.• Signal listrik yang dihasilkan harus sebanding dengan tenaga

radiasi.

5. Read out• Merupakan suatu sistem baca yang menangkap besarnya

isyaratlistrik yang berasal dari detektor. Berdasarkan sistem optiknya terdapat 2 jenis spekrofotometer

a. Spektrofotometer single beam (berkas tunggal)• Pada spektrofotometer ini hanya terdapat satu berkas sinar

yang dilewatkanmelalui cuvet. Blanko, larutan standar dan contoh diperiksa secara bergantian.

b. Spektrofotometer double beam (berkas ganda)Pada alat ini sinar dari sumber cahaya dibagi menjadi 2 berkas oleh cermin yang berputar (chopper).

• Berkas pertama melalui kuvet berisi blanko• Berkas kedua melalui kuvet berisi standar atau contoh

Blanko dan contoh diperiksa secara bersamaan.Blanko berguna untuk menstabilkan absorbsi akibat

perubahan voltaseatau Io dari sumber cahaya. Dengan adanya blanko dalam alat kita tidak lagimengontrol titik nolnya pada waktu-waktu tertentu, hal ini berbeda jika padasingle beam.

PARAMETER INSTRUMEN SPEKTROSKOPI UV-VIS

• Instrumen spektoskopi UV-VIS memiliki beberapa parameter, yaitu:

1. Resolusi Spektral• Resolusi spektral merupakan kemampuan

instrumen untuk membedakan dua atau lebih panjang gelombang yang berdekatan (hampir sama panjang gelombangnya).

2.  Akurasi Panjang Gelombang dan Presisi• Akurasi pajang gelombang dan presisi

merupakan hal yang sangat penting ntuk membandingkan hasil pengukuran antara instrumen ynag satu dengan yang lainnya

3. Akurasi Fotometri dan Presisi• Akurasi fotometri dan prisisi meliputi penyimpangan

cahaya (stray light),gangguan (noise), dan penyimpangan (drift).

• a. Stray light Didefenisikan sebagai cahaya yang terdeteksi karena adanya panjanng gelombang yang terletak di luar lebar pita (bandwidth) dari panjang yang dipilih.

• b. Noise Gangguan ini mempengaruhi ketepatan pengukuran, untuk satu pengukuran, mungkin termasuk kesalahan dalam akurasi juga.

• c. Drift

Penyimpangan (drift) pada umumnya merupakan hasil dari variasiintensitas lampu antara pengukuran. Perubahan elektronik instrumen juga dapatmenyebabkan penyimpangan.