TUGAS AKHIR INSTRUMEN LANJUT

SPEKTROFOTOMETER

Oleh :

ALIFFIYANI NUR HASANAH (13006)

AKAFARMA IV A

AKADEMI ANALIS FARMASI DAN MAKANAN

PUTRA INDONESIA MALANG

2015

DASAR TEORI SPEKTROFOMETER

- Spektroskopi

Spektroskopi adalah studi mengenai antaraksi cahaya dengan atom dan molekul.

Radiasi cahaya atau elektromagnet dapat dianggap menyerupai gelombang. Beberapa

sifat fisika cahaya paling baik diterangkan dengan ciri gelombangnya, sedangkan sifat

lain diterangkan dengan sifat partikel. Jadi cahaya dapat bersifat ganda. Dikenal berbagai

bentuk radiasi elektromagnetik dan yang mudah dilihat adalah cahaya atau sinar tampak.

Contoh lain dari radiasi elektromagnetik adalah radiasi sinar gamma, sinar x, ultra violet,

infra merah, gelombang mikro, dan gelombang radio.

- Radiasi elektromagnetik dan tipe spektroskopi

- Radiasi cahaya tampak dan warna komplomenter

Seperti juga instrumen untuk spektroskopi umumnya, instrumen pada spektroskopi UV-Vis terdiri dari lima komponen pokok yaitu :

(1) sumber radiasi,

(2) wadah sampel,

(3) monokhromator,

(4) detektor, dan

(5) rekorder.

Sumber radiasi untuk spektroskopi UV-Vis adalah lampu wolfram (tungsten). Umumnya

wadah sampel disebut sel atau kuvet. Kuvet yang terbuat dari kuarsa baik untuk spektroskopi

ultra violet dan juga untuk spektroskopi sinar tampak. Kuvet plastik dapat digunakan untuk

spektroskopi sinar tampak. Panjang sel untuk spektroskopi UV-Vis biasanya 1 cm, ada juga sel

dengan panjang 0,1 cm. Monokhromator adalah alat yang paling umum dipakai untuk

menghasilkan berkas radiasi dengan satu panjang gelombang. Monokhromator untuk radiasi

ultra violet, sinar tampak dan infra merah adalah serupa yaitu mempunyai celah (slit), lensa,

cermin, dan prisma atau grating.

Monokhromator adalah alat yang paling umum dipakai untuk menghasilkan berkas

radiasi dengan satu panjang gelombang. Monokhromator untuk radiasi ultra violet, sinar tampak

dan infra merah adalah serupa yaitu mempunyai celah (slit), lensa, cermin, dan prisma atau

grating. Terdapat dua macam monokhromator yaitu monokhromator prisma Bunsen dan

monokhromator grating Czerney-Turner.

Dikenal dua macam detektor yaitu detektor foton dan detektor panas. Detektor foton

termasuk

(1) sel photovoltaic,

(2) phototube,

(3) photomultiplier tube,

(4) detektor semi konduktor, dan

(5) detektor diode 68 silikon.

Detektor panas biasa dipakai untuk mengukur radiasi infra merah, termasuk

thermocouple dan bolometer Signal listrik dari detektor biasanya diperkuat lalu direkam sebagai

spekt.rum yang berbentuk puncak-puncak. Plot antara panjang gelombang dan absorbans akan

dihasilkan spektrum. Plot antara absorbans (biasa diungkapkan dalam bentuk absorpsivitas

molar, ) sebagai ordinat dan panjang gelombang sebagai absis akan dihasilkan suatu spektrum

absorpsi.

- Spektroskopi Inframerah

Spektrum inframerah terletak pada daerah dengan panjang gelombang 0,78 sampai 1000

m atau bilangan gelombang dari 12800 sampai 10 cm-1. Spektrum inframerah dapat dibagi

menjadi inframerah dekat, inframerah pertengahan, dan inframerah jauh, seperti diperlihatkan

pada tabel 5.4.

- Daerah Spektrum Inframerah

Plot antara transmitans dengan bilangan gelombang atau frekuensi akan dihasilkan

spektrum infra merah. Spektrum polistirena biasa digunakan untuk kalibrasi skala frekuensi

karena menunjukkan banyak puncak tajam yang mempunyai frekuensi tepat dan telah diketahui.

Aplikasi spektroskopi infra merah sangat luas baik untuk analisis kualitatif maupun kuantitatif.

Penggunaan yang paling banyak adalah pada daerah pertengahan dengan kisaran bilangan

gelombang 4000 sampai 670 cm-1 at-au dengan panjang gelombang 2.5 sampai 15 μm.

Kegunaan yang paling penting adalah untuk identifikasi senyawa berikatan kovalen karena

spektrumnya sangat kompleks terdiri dari banyak puncak-puncak. Spektrum infra merah dari

senyawa kovalen juga mempunyai sifat fisik yang karakteristik artinya kemungkinan dua

senyawa mempunyai spektrum sama adalah kecil sekali.

- Spektrofotometer

Spektrofotometer UV/Vis alat analisis sampel dengan menggunakan prinsip-

prinsip absorpsi radiasi gelombang elektromagnetik oleh bahan untuk panjang gelombang

sinar UV sampai dengan sinar tampak. Guna UV/Vis spektrofotometer untuk

menentukan kandungan zat organik/anorganik dalam larutan. Komponen-komponen

spektrofotometer yang penting yaitu: Sumber energi radiasi yang stabil Monokromator

(celah, lensa, cermin, dll.) Wadah sampel transparan (cuvet) Detektor radiasi yang

dilengkapi recorder.

- Kelebihan dan kekurangan Spektrofotometer UV/VIS  Kelebihan

 

Panjang gelombang dari sinar putih dapat lebih terseleksi

 

Caranya sederhana

 

Dapat menganalisa larutan dengan konsentrasi yang sangat kecil

 

Kekurangan

 

Absorbsi dipengaruhi oleh pH larutan, suhu dan adanya zat pengganggu dan kebersihan

darikuvet

 

Hanya dapat dipakai pada daerah ultra violet yang panjang gelombang >185 nm

 

Pemakaian hanya pada gugus fungsional yang mengandung elektron valensi dengan

energyeksitasi rendah

 

Sinar yang dipakai harus monokromatis

 

Spektrofotomer merupakan enyerapan sinar tampak atau ultraviolet oleh suatu molekul yang

dapat menyebabkan eksitasielectron dalam orbital molekul tersebut dari tingkat energy dasar ke

tingkat energi yang lebih tinggi.

 Alat yang digunakan untuk mengukur transmitansi, reflektansi dan absorbsi dari

cuplikansebagai fungsi dari panjang gelombang.

 

Bagian-bagian Spektrofotometer UV-Vis :

 

1. Sumber cahaya

 

Sumber cahaya pada spektrofotometer harus memiliki panacaran radiasi yang stabildan

intensitasnya tinggi. Sumber cahaya pada spektrofotometer UV-Vis ada dua macam :

 

a. Lampu Tungsten (Wolfram)

 

Lampu ini digunakan untuk mengukur sampel pada daerah tampak. Bentuk lampuini mirip

dengan bola lampu pijar biasa. Memiliki panjang gelombang antara 350-2200 nm.Spektrum

radiasianya berupa garis lengkung. Umumnya memiliki waktu 1000jam pemakaian.

 

Lampu Tungsten (Wolfram)

 

 b. Lampu Deuterium

 

Lampu ini dipakai pada panjang gelombang 190-380 nm. Spektrum energyradiasinya lurus, dan

digunakan untuk mengukur sampel yang terletak pada daerah uv.Memiliki waktu 500 jam

pemakaian.

2. Monokromator  

Monokromator adalah alat yang akan memecah cahaya polikromatis menjadi cahayatunggal (monokromatis) dengan komponen panjang gelombang tertentu. Bagian-bagianmonokromator, yaitu : a. Prisma Prisma akan mendispersikan radiasi elektromagnetik sebesar mungkin supaya didapatkan resolusi yang baik dari radiasi polikromatis.  b. Grating (kisi difraksi) Kisi difraksi memberi keuntungan lebih bagi proses spektroskopi. Dispersi sinarakan disebarkan merata, dengan pendispersi yang sama, hasil dispersi akan lebih baik. Selainitu kisi difraksi dapat digunakan dalam seluruh jangkauan spektrum. 

c. Celah optis 

Celah ini digunakan untuk mengarahkan sinar monokromatis yang diharapkan darisumber radiasi. Apabila celah berada pada posisi yang tepat, maka radiasi akan dirotasikanmelalui prisma, sehingga diperoleh panjang gelombang yang diharapkan. d. Filter  Berfungsi untuk menyerap warna komplementer sehingga cahaya yang diteruskanmerupakan cahaya berwarna yang sesuai dengan panjang gelombang yang dipilih. 3. Kompartemen sampel Kompartemen ini digunakan sebagai tempat diletakkannya kuvet. kuvet merupakanwadah yang digunakan untuk menaruh sampel yang akan dianalisis. Pada spektrofotometerdouble beam, terdapat dua tempat kuvet. Satu kuvet digunakan sebagai tempat untukmenaruh sampel, sementara kuvet lain digunakan untuk menaruh blanko. Sementara padaspektrofotometer single beam, hanya terdapat satu kuvet. Kuvet yang baik harus memenuhi beberapa syarat sebagai berikut : a. Permukaannya harus sejajar secara optis  b. Tidak berwarna sehingga semua cahaya dapat di transmisikan c. Tidak ikut bereaksi terhadap bahan-bahan kimia d. Tidak rapuh e. Bentuknya sederhana Terdapat berbagai jenis dan bentuk kuvet pada spektrofotometer. Umumnya pada pengukuran di daerah UV, digunakan kuvet yang terbuat dari bahan kuarsa atau plexiglass.Kuvet kaca tidak dapat mengabsorbsi sinar uv, sehingga tidak digunakan pada saat

pengukuran di daerah UV. Oleh karena itu, bahan kuvet dipilih berdasarkan daerah panjanggelombang yang digunakan. Gunanya agar dapat melewatkan daerah panjang gelombangyang digunakan. •UV : fused silika, kuarsa •Visible : gelas biasa, silika atau plastik  • IR : KBr, NaCl, IRTRAN atau kristal dari senyawa ion 

Bahan Panjang gelombang Silika  150-3000Gelas  375-2000Plastik  380-800 4. Detektor  Detektor akan menangkap sinar yang diteruskan oleh larutan. Sinar kemudian diubahmenjadi sinyal listrik oleh amplifier dan dalam rekorder dan ditampilkan dalam bentukangka-angka pada reader (komputer). Terdapat beberapa jenis detector pada spektrofotometer : Tabel 3 Jenis-jenis detektor berdasarkan panjang gelombang Syarat-syarat ideal sebuah detector adalah : - Mempunyai kepekaan tinggi - Respon konstan pada berbagai panjang gelombang - Waktu respon cepat dan sinyal minimum tanpa radiasi - Sinyal listrik yang dihasilkan harus sebanding dengan tenaga radiasi 5. Visual display Merupakan system baca yang memperagakan besarnya isyarat listrik, menyatakan dalam bentuk % Transmitan maupun Absorbansi.

- Beberapa jenis detector dalam spektrofotometer

 

Syarat-syarat ideal sebuah detector adalah : - Mempunyai kepekaan tinggi - Respon konstan pada berbagai panjang gelombang - Waktu respon cepat dan sinyal minimum tanpa radiasi - Sinyal listrik yang dihasilkan harus sebanding dengan tenaga radiasi 5. Visual display Merupakan system baca yang memperagakan besarnya isyarat listrik, menyatakan dalam bentuk % Transmitan maupun Absorbansi. 

Kesimpulan

Spektroskopi adalah gelombang elektromagnetik yang di teruskan oleh molekul sampel

yang di gunakan untuk mengidentifikasi sampel,sedangkan spektrofomoter adalah alat yang

gunakan untuk spektrootometri yang digunakan untuk mengidentikasi dengan bantuan cahaya

dan gelombang elektromagnetik.