SPEKTROFOTOMETER

MAKALAH INSTRUMENTASISPEKTROFOTOMETERDisusun untuk memenuhi tugas mata kuliah instrumentasi

Disusun Oleh :Reguler A1.Dyahwisnu Candrakirana(P17434011010)2.Eka Isty Rustanti(P17434011011)3.Monika Anggraeni(P17434011024)

POLITEKNIK KESEHATAN KEMENKES SEMARANGANALIS KESEHATANSEMESTER IITAHUN AKADEMIK 2011/2012

DAFTAR ISI

Cover.1Daftar Isi2I.Pendahuluan31.1Latar Belakang.31.2Tujuan..4II.Pembahasan52.1Definisi.52.2Prinsip Kerja.62.3Bagian-Bagian..62.4Jenis-Jenis.72.5Cara Kerja.92.6Kalibrasi102.7Perawatan.11III.Penutup..123.1 Kesimpulan.12Lampiran 1. Tabel-Tabel...13Lampiran 2. Gambar.14Referensi17

I.PENDAHULUAN

1.1Latar BelakangDengan 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.Spektrofotometri merupakan salah satu metode dalam kimia analisis yang digunakan untuk menentukan komposisi suatu sampel baik secara kuantitatif dan kualitatif yang didasarkan pada interaksi antara materi dengan cahaya. Sedangkan peralatan yang digunakan dalam spektrofometri disebut spektrofotometer. Cahaya yang dimaksud dapat berupa cahaya visibel, UV dan inframerah, sedangkan materi dapat berupa atom dan molekul namun yang lebih berperan adalah elektron yang adapada atom ataupun molekul yang bersangkutan.Para kimiawan telah lama menggunakan bantuan warna sebagai bantuan dalam mengenali zat-zat kimia. Spektrofotometri dapat dianggap sebagai suatu perluasan pemeriksaan visual yang dengan studi lebih mendalam dari absorpsi energi radiasi oleh macam-macam zat kimia memperkenankan dilakukannya pengukuran ciri-ciri serta kuantitatifnya dengan ketelitian lebih besar (Day dan Underwood, 1993).

1.2Tujuana.Mengetahui Definisi Spektrofotometerb.Mengetahui Prinsip kerja Spektrofotometerc.MengetahuiBagianSpektrofotometerd.MengetahuiJenis Spektrofotometere.MengetahuiCaraKerjaSpektrofotometerf.MengetahuiKalibrasi Spektrofotometerg.Mengetahui Perawatan Spektrofotometer

II.PEMBAHASAN2.1DefinisiSpektrofotometermerupakanalat yang digunakan untukmengukurabsorbansidengancaramelewatkancahayadenganpanjanggelombangtertentupadasuatuobyekkacaataukuarsayangdisebutkuvet.Sebagiandaricahayatersebutakandiserapdansisanyaakandilewatkan.Nilaiabsorbansidaricahayayangdilewatkanakansebandingdengankonsentrasilarutandidalamkuvet.Spektrofotometri sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari spektometer dan fotometer.Spektrometer menghasilkan sinar dari spectrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau yang diabsorbsi.Filter sinar: (nm) 750. Warna UV: Violet Biru Hijau Kuning Jingga Merah Infra MerahPenyerapan sinar uv dan sinar tampak oleh molekul, melalui 3 proses yaitu :1.Penyerapan olehtransisi electron ikatan dan electron anti ikatan.2.Penyerapan oleh transisi electron d dan f dari molekul kompleks3.Penyerapan oleh perpindahan muatan.Interaksi antara energy cahaya dan molekul dapat digambarkan sbb :E =hvDimana: E = energy (joule/second)h = tetapan plankv = frekuensi foton

2.2Prinsip KerjaPrinsip kerja spektrofotometer adalah bila cahaya (monokromatik maupun campuran)jatuh pada suatu medium homogen, sebagian dari sinar masuk akan dipantulkan, sebagian diserap dalam medium itu, dan sisanya diteruskan. Nilai yang keluar dari cahaya yang diteruskan dinyatakan dalam nilai absorbansi karena memiliki hubungan dengan konsentrasi sampel.2.3Bagian-BagianSecara umum Spektrofotometer memiliki 4 bagian penting, yaitu:a.Sumber CahayaSebagai sumber cahaya pada spektrofotometer, haruslah memilikipancaran radiasi yang stabil dan intensitasnya tinggi. Sumber energi cahaya yang biasa untuk daerah tampak, ultraviolet dekat, dan inframerah dekat adalah sebuah lampu pijar dengan kawat rambut terbuat dari wolfram (tungsten). Lampu ini mirip dengan bola lampu pijar biasa, daerah panjang gelombang (l) adalah 350 2200 nanometer (nm).b.MonokromatorMonokromator adalah alat yang berfungsi untuk menguraikan cahaya polikromatis menjadi beberapa komponen panjang gelombang tertentu (monokromatis) yang bebeda (terdispersi).c.CuvetCuvet spektrofotometer adalah suatu alat yang digunakan sebagai tempat contoh atau cuplikan yang akan dianalisis. Cuvet biasanya terbuat dari kwars, plexigalass, kaca, plastic dengan bentuk tabung empat persegi panjang 1 x 1 cm dan tinggi 5 cm. Pada pengukuran di daerah UV dipakai cuvet kwarsa atau plexiglass, sedangkan cuvet dari kaca tidak dapat dipakai sebab kaca mengabsorbsi sinar UV. Semua macam cuvet dapat dipakai untuk pengukuran di daerah sinar tampak (visible).d.DetektorPeranan detektor penerima adalah memberikan respon terhadap cahaya pada berbagai panjang gelombang. Detektor akan mengubah cahaya menjadi sinyal listrik yang selanjutnya akan ditampilkan oleh penampil data dalam bentuk jarum penunjuk atau angka digital.2.4Jenis-JenisSpektrofotometer memiliki jenis yang berbeda-beda. Jenis-jenis tersebut dibedakan berdasarkan:1.Teknik optika sinar1.1Spektrofotometer optika sinar tunggal (single beams optic)Cahaya hanya melewati satu arah sehingga nilai yang diperoleh hanya nilai absorbansi dari larutan yang dimasukan. Dapat digunakan untuk kuantitatif dengan mengukur absorbansi pada panjang gelombang tunggal.Semua cahaya melewati seluruh sel sampel.Contoh alat spektrofotometer single beam adalah spektronik 20.Alat ini merupakan desain paling awal tetapi masih banyak digunakan baik dalam pengajaran maupun laboratorium industri.Mempunyai beberapa keuntungan yaitu sederhana, harganya murah, dan mengurangi biaya yang ada merupakan keuntungan yang nyata. Panjang gelombang paling rendah adalah 190 sampai 210 nm dan paling tinggi adalah 800 sampai 1000 nm (Skoog, DA, 1996).Komponen dari suatu spektrofotometer berkas tunggal:1.Suatu sumber energi cahaya yang berkesinambungan yang meliputi daerah spektrum dimana instrument itu dirancang untuk beroperasi.2.Suatu monokromator, yakni suatu piranti untuk mengecilkan pita sempit panjang-panjang gelombang dari spektrum lebar yang dipancarkan oleh sumber cahaya.3.Suatu wadah sampel (kuvet)4.Suatu detektor, yang berupa transduser yang mengubah energi cahaya menjadi suatu isyarat listrik.5.Suatu pengganda (amplifier), dan rangkaian yang berkaitan membuat isyarat listrik itu memadai untuk di baca.6.Suatu sistem baca (piranti pembaca) yang memperagakan besarnya isyarat listrik, menyatakan dalam bentuk % Transmitan (% T) maupun Adsorbansi (A).1.2Spektrofotometer optika sinar ganda (double beams optic).Cahaya terbagi ke dalam dua arah/berkas.Berkas cahaya pertama melewati sel pembanding, dan cahaya yanglainnya melewati sel sampel.Berkas cahaya kemudian bergabung kembali, masuk ke detektor.Detektor merespon cahaya netto dari kedua arah.Beberapa alat double beam memiliki dua detektor, sampel dan sinar penghubung diukur pada waktu yang sama.Nilai blanko dapat langsung diukur bersamaan dengan larutan yang diinginkan dalam satu kali proses yang sama.Digunakan pada panjang gelombang 190 sampai 750 nm.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 foto detektor yang keluar menjelaskan perbandingan yang ditetapkan secara elektronik dan ditunjukkan oleh alat pembaca (Skoog, DA, 1996).2Daerah spectrum yang akan dieksplorasi2.1Spektrofotometer ultraviolet (UV)Menggunakan lampu deuterium atau disebut juga heavi hidrogen2.2Spektrofotometer sinar tampak (VIS)Sumber cahaya yang digunakan adalah lampu tungsten halogenatau sering disebut wolfram.Lampu tungsten halogen menghasilkan cahaya tampak dalam daerah panjang gelombang 350-800 nm.Lampu tersebut terbuat dari tabung kuarsa yang berisi filamen tungsten dan sejumlah kecil iodine.Lampu ini mirip dengan lampu yang terdapat dalam perumahan dan perkantoran.2.3Spektrofotometer infra merah (IR)Menggunakan photodiode yang telah dilengkapi monokromator2.4Spektrofotometer serapan atom (UV-VIS)Sumber cahaya yang digunakan adalah kombinasi antara lampu tungsten halogen dan lampu deuterium (D2).Lampu deuterium (D2) dapat menghasilkan cahaya dalam daerah 160-380 nm.2.5Cara KerjaSinar berasal dari dua lampu yang berbeda, yaitu lampu wolfram untuk sinar Visible (sinar tampak = 38 780nm) dan lampu deuterium untuk sinar Ultra Violet (180-380nm) pada video lampu yang besar. Pilih panjang gelombang yang diinginkan/diperlukan. Kuvet, ada dua karena alat yang dipakai tipe double beam, disanalah kita menyimpan sample dan yang satu lagi untuk blanko. Detektor atau pembaca cahaya yang diteruskan oleh sampel, disini terjadi pengubahan data sinar menjadi angka yang akan ditampilkan pada reader.Yang harus dihindari adanya cahaya yang masuk ke dalam alat, biasanya pada saat menutup tenpat kuvet, karena bila ada cahaya lain otomatis jumlah cahaya yang diukur menjadi bertambah.2.6Kalibrasi2.6.1Kalibrasi AlatKalibrasi yang dimaksud ini adalah men-seting blank alat spektrofotometer, sebelum digunakan untuk analisis. Secara umum sbb:1.Nyalakan alat spektrofotometer2.Isi kuvet dengan larutan blanko (aquades)3.Diseting/diatur panjang gelombang untuk kalibrasi.->keterangan: 0%T itu diukur saat kuvet dalam keadaan kosong. 100%T itu diukur saat kuvet dalam keadaan terisi larutan.4.Kuvet berisi larutan blanko dimasukkan ke spektrofotometer5.lalu tekan tombol 0 ABS 100%T, tunggu sampai keluar kondisi setting blank (dalam bentuk teks)2.6.2MatchingCuvet1.Sediakan paling tidak 3-5 cuvet.2.Disiapkan larutan CoCl2dan aquades (blanko).3.Atur posisi 0%T dan 100%T.4.Ukur %T dari larutan CoCl2dengan menggunakan cuvet-cuvet tadi. Tandai cuvet yang menghasilkan %T yangsangat mendekatisama (lebih baik sama jika memungkinkan). Kuvet yang matching ini akan mempunyai ketebalan sama. Ukur juga ketebalan (diameter) kuvet. Biasanya 1 cm.5.Ambil 2 cuvet yang matching untuk percobaan, misalnya kuvet I dan kuvet II. Dua kuvet ini akan digunakan selanjutnya.2.6.3Membuat Spektrum Serapan1.disiapkan 2 cuvet tadi. kuvet I diisi blanko, sedangkan kuvet II untuk diisi larutan CoCl2untuk dibuat spektrum serapannya.2.diukur %T larutan CoCl2mulai panjang gelombang 490-520nm (karena secara teori daerah serapan larutan CoCl2berada di panjang gelombang disekitar 510nm). Pengukurannya dimulai dari panjang gelombang 490-500 dengan interval 5nm, lalu 500-510 dengan interval 1 nm (dibuat kecil karena mendekati teori), lalu 510 520 dengan interval 1nm juga.2.7Perawatan2.7.1Sebelum dilakukan pengukuran sampel, terlebih dahulu dilakukan kalibrasi menggunakan blanko2.7.2Pastikan dalam penggunaanya tidak ada cairan yang tumpah, apabila ada tumpahan bersihkan dengan kain lap kering atau tissue2.7.3Setelah selesai digunakan, cabut stop kontak

III.PENUTUP3.1Kesimpulana. Spektofotometri merupakanalatyang digunakan untuk mengukur energi secara relative jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan, atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang.b. Bila cahaya (monokromatik maupun campuran)jatuh pada suatu medium homogen, sebagian dari sinar masuk akan dipantulkan, sebagian diserap dalam medium.c. Spektrofotometri memiliki 4 bagian penting yaitu: sumber cahaya, monokromator, kuvet dan detector.d. Spektofotometri dibagi menjadi 2 jenis, menurut optika sinarnya dan daerah spectrum. Jenis tersebut juga dibagi menjadi beberapa jenis.e. Cahaya dari spektofotometri dilewatkan ke sampel dan diteruskan ke detector.f. Kalibrasi terdiri dari kalibrasi alat, matching kuvet, dan membuat spectrum serapan.g. Perawatan yang harus dilakukan cairan jangan sampai ada yang tumpah pada alat.

LAMPIRAN 1 - TABEL-TABELSpektrofotometer berkas tunggalSpektrofotometer berkas ganda

Penentuan spektrum serapan secara manual, sehingga boros waktu>>Secara otomatis, sehingga hemat waktu.

Harga lebih murahLebih mahal

Baik untuk analisa kualitatifBaik untuk analisa kuantitatif, karena lebihakurat.

Table 1. Perbedaan Spektrofotometer berkas tunggal dan ganda

Panjang gelombang(nm)WarnaWarnaKomplementer

400 435Lembayung (violet)Kuning-hijau

435 480BiruKuning

480 490Hijau-biruJingga

490 500Biru-hijauMerah

500 560HijauUngu (purple)

560 580Kuning-hijauLembayung (violet)

580 595KuningBiru

595 610JinggaHijau-biru

610 750MerahBiru-hijau

Table 2. Spektrum tampak dan warna-warna komplementer

WarnaIntervalInterval

Red625 to 740 nm480 to 405 THz

Orange590 to 625 nm510 to 480 THz

Yellow565 to 590 nm530 to 510 THz

Green520 to 565 nm580 to 530 THz

Cyan500 to 520 nm600 to 580 THz

Blue430 to 500 nm700 to 600 THz

Violet380 to 430 nm790 to 700 THz

Tabel 3. Spektrum cahaya tampak

REFERENSIhttp://biologi.lipi.go.id/bio_bidang/mikro_indonesia/analisa_umum1b_fasilitas_fitokimia.phphttp://www.ecvv.com/product/2016846.htmlhttp://indonetwork.co.id/askotama/1640231/uv-vis-spectrophotometer-single-beam-mapada-uv-3300-series.htmhttp://catatankimia.com/catatan/spektrofometri-uv-vis.htmlhttp://www.olisweb.com/Products/Absorbance/PE-983-IR.htmlBasset J et al. 1994. Buku Ajar Vogel Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGCCairns D. 2009. Intisari Kimia Farmasi Edisi Kedua. Penerjemah : Puspita Rini. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC. Terjemahan dari : Essentials of Pharmaceutical Chemistry Second Edition.Day R dan Underwood A. 2002. Analisis Kimia Kuantitatif Edisi Keenam. Penerjemah : Sopyan Iis. Jakarta : Erlangga. Terjemahan dari : Quantitative Analysis Sixth Edition.Khopkar S. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta : Universitas Indonesia (UI-Press)