KATA PENGANTAR

Puji syukur kita hanturkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, yang telah memberikan

kemudahan bagi penulis dalam melaksanankan tugas terstruktur ini. Sehingga penulis dapat

menyelesaiakan makalah ini. Adapun judul dalam makalah ini SPEKTROFOTOMETRI UV-

VISIBLE.

Tidak lupa kami hanturkan banyak terima kasih kepada dosen pembimbing, yaitu

Bapak Bambang Widjianto, M.sc, Apt. yang telah memberikan arahan dan petunjuk, sehingga

makalah ini dapat terselesaikan sesuai dengan waktu yang ditentukan.

Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan dapat dipergunakan

sebagaimana mestinya. Kesempurnaan dalam makalah ini masih jauh dari kesempurnaa sehingga

penulis mohon maaf atas banyaknya kekeliruan dalam penyusunan makalah ini.

Pontianak, November 2014

Penulis

DAFTAR ISI

Kata Pengantar……………………………………………………………i

Daftar Isi………………………………………………………………….ii

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang……………………………………………………………

1.2. Rumusan Masalah…………………………………………………………

1.3. Tujuan…………………………………………………………………….

BAB II TINJAUA PUSTAKA

2.1. Spektrofotometer………………………………………………………….

2.2

2.3

2.4

2.5.

2.6.

2.7.

BAB III PEMBAHASAN

3.1.

BAB IV PENUTUP

4.1.

4.2.

DAFTAR PUSTAKA

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Dunia farmasi selalu berhubungan dengan identifikasi suatu bahan yang berhubungan dengan

identifikasi secara kualitatif dan secara kuantitatif. Mengenai spektrofotometri UV-Visible ini

lebih ditekankan pengidentifikasian bahannya secara kuantitatif. Hal ini dikarenakan tujuan dari

pengidentifikasi menggunakan sinar tampak adalah untuk mengetahui zat yang terkandung di

dalam bahan, jumlah kandungan logam berat di dalam bahan, jumlah bahan, dan lain-lain yang

berkaitan dengan pemeriksaan secara visual terhadap suatu bahan.

Kegunaan yang cukup banyak itu membuat metode pengidentifikasi melalu sinar tampak

sangat penting diketahui oleh seorang farmasis. Penentuan tingkat keamanan saat sampai ke

tangan pasien dapat digunakan metode ini dalam penentuannya. Selain itu, penggunaan metode

ini juga bisa mempengaruhi jumlah partikel yang bisa di absorbs tubuh dan yang dapat

memberikan efek tidak diinginkan oleh tubuh.

1.2. Rumusan Masalah

a. Bagaimana mekanisme kerja dari Spektrofotometri UV-Visible

b. Bagaimana fungsi spktrofotometri UV-visible?

c. apa kelebihan dari metode spektrofotometri uv-visible ?

d. bagaimana cara pengeidentifikasian dari metode spektrofotomtri UV-Visible ?

e. apa itu spektrofotometri ?

1.3. Tujuan

a. Agar dapat mengetahui cara penentuan kadar suatu sampel menggunakan metode

spektrofotometri UV-Visible.

b. Agar dapat mengetahui pengidentifikasian menggunakan spektrofotometri

c. Agar dapat mengetahui teori yang berkaitan dengan spektrofotometri UV-VIS

d.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Spektrofotometri

Spektrofotometri adalah ilmu yang mempelajari tentang penggunaan spektrofotometer.

Spektriofotometer adalah alat yang terdiri dari spektrofotometer dan fotometer. Spektofotometer

adalah alat yang digunakan untuk mengukur energi secara relative jika energi tersebut

ditransmisikan, direfleksikan, atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang.

Spektrofotometer menghasilkan sinar dari spectrum dengan panjang gelombang tertentu, dan

fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau yang diabsorpsi.

    

Spektrofotometer sesuai dengan namanya adalah 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 diabsorpsi.

Jadi spektrofotometer digunakan untuk mengukur energi secara relatif jika energi tersebut

ditransmisikan, direfleksikan atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang. Kelebihan

spektrofotometer dibandingkan fotometer adalah panjang gelombang dari sinar putih lebih dapat

terseleksi dan ini diperoleh dengan alat pengurai seperti prisma, grating ataupun celah optis.

Pada fotometer filter, sinar dengan panjang gelombang yang diinginkan diperoleh dengan

berbagai filter dari berbagai warna yang mempunyai spesifikasi melewatkan trayek panjang

gelombang tertentu. Pada fotometer filter, tidak mungkin diperoleh panjang gelombang yang

benar-benar monokromatis, melainkan suatu trayek panjang gelombang 30-40 nm. Sedangkan

pada spektrofotometer, panjang gelombang yang benar-benar terseleksi dapat diperoleh dengan

bantuan alat pengurai cahaya seperti prisma. Suatu spektrofotometer tersusun dari sumber

spektrum tampak yang kontinyu, monokromator, sel pengabsorpsi untuk larutan sampel atau

blangko dan suatu alat untuk mengukur perbedaan absorpsi antara sampel dan blangko ataupun

pembanding (Khopkar SM,1990).

2.2. Spektrofotometer UV-VisSpektrofotometri Sinar Tampak (UV-Vis) adalah pengukuran energi cahaya oleh suatu

sistem kimia pada panjang gelombang tertentu. Sinar ultraviolet (UV) mempunyai panjang gelombang antara 200-400 nm, dan sinar tampak (visible) mempunyai panjang gelombang 400-750 nm. Pengukuran spektrofotometri menggunakan alat spektrofotometer yang melibatkan energi elektronik yang cukup besar pada molekul yang dianalisis, sehingga spektrofotometer UV-Vis lebih banyak dipakai untuk analisis kuantitatif dibandingkan kualitatif. Spektrum UV-

Vis sangat berguna untuk pengukuran secara kuantitatif. Konsentrasi dari analit di dalam larutan bisa ditentukan dengan mengukur absorban pada panjang gelombang tertentu dengan menggunakan hukum Lambert-Beer.

Spektrofotometri UV-Vis adalah anggota teknik analisis spektroskopik yang memakai sumber REM (radiasi elektromagnetik) ultraviolet dekat (190-380 nm) dan sinar tampak (380-780 nm) dengan memakai instrumen spektrofotometer. Spektrofotometri UV-Vis melibatkan energi elektronik yang cukup besar pada molekul yang dianalisis, sehingga spektrofotometri UV-Vis lebih banyak dipakai untuk analisis kuantitatif dibandingkan kualitatif.

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.

2.3. Absorbsi Cahaya UV-Visible

Absorbsi cahaya UV-Vis mengakibatkan transisi elektronik, yaitu promosi electron-electron dari orbital keadaan dasar yang berenergi rendah ke orbital keadaan tereksitasi berenergi lebih tinggi. Energi yang terserap kemudian terbuang sebagai cahaya atau tersalurkan dalam reaksi kimia. Absorbsi cahaya tampak dan radiasi ultraviolet meningkatkan energi elektronik sebuah molekul, artinya energi yang disumbangkan oleh foton-foton memungkinkan electron-electron itu mengatasi kekangan inti dan pindah ke luar ke orbital baru yag lebih tinggi energinya. Semua molekul dapat menyerap radiasi dalam daerah UV-tampak karena mereka mengandung electron, baik sekutu maupun menyendiri, yang dapat dieksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi.

Absorbsi untuk transisi electron seharusnya tampak pada panjang gelombang diskrit sebagai suatu spectrum garis atau peak tajam namun ternyata berbeda. Spektrum UV maupun tampak terdiri dari pita absorbsi, lebar pada daerah panjang gelombang yang lebar. Ini disebabkan terbaginya keadaan dasar dan keadaan eksitasi sebuah molekul dalam subtingkat-subtingkat rotasi dan vibrasi. Transisi elektronik dapat terjadi dari subtingkat apa saja dari keadaan dasar ke subtingkat apa saja dari keadaan eksitasi. Karena berbagi transisi ini berbeda energi sedikit sekali, maka panjang gelombang absorpsinya juga berbeda sedikit dan menimbulkan pita lebar yang tampak dalam spectrum itu.

Absorptivitas (a) merupakan suatu konstanta yang tidak tergantung pada konsentrasi, tebal kuvet dan intensitas radiasi yang mengenai larutan sampel. Absorptivitas tergantung pada suhu, pelarut, struktur molekul, dan panjang gelombang radiasi. Satuan a ditentukan oleh satuan-satuan b dan c. Jika satuan c dalam molar (M) maka absorptivitas disebut dengan absorptivitas molar dan disimbolkan dengan ε dengan satuan M  -1cm-1 atau liter.mol-1cm-1. Jika c dinyatakan dalam persen berat/volume (g/100mL) maka absorptivitas dapat ditulis dengan E1%

1cmA1%1cm.

2.4. Teori Fisika yang Mendasari Spektrofotometri UV-VIS    

a.  Persamaan PlanckDalam Spetrofotometer UV-VIS menggunakan sinar elektromagnetik dan sinar tampak.

Gelombang elektromagnetk memiliki sifat dualisme yaitu sifat sebagai gelombang dan sifat sebagai partikel. Karena sifat tersebut ada beberapa parameter yang perlu diketahui yaitu panjang gelombang, frekuensi, energy tiap foton. Hubungan ketiga parameter tersebut dirumuskan oleh planck yang dikenal dengan Persamaan Planck. Menurut Planck hubungan antara frekuensi dan panjang glombang adalah sebagai berikut :

c= λ υ ..........(1)Sedangkan hubungan antara energy tiap foton dengan frekuensi dirumuskan :

E=h υ ..........(2) E=(h c)/λ ..........(3)

Dimana :          E = Energy tiap foton h = Tetapan Planck (6,626 x 10-34 J.s)υ= frekuensic = kecepatan cahaya (3 x 108 m.s-1).

Dari rumus di atas dapat diketahui bahwa energi dan frekuensi suatu foton akan berbanding terbalik dengan panjang gelombang, sedangkan energi yang dimiliki suatu foton akan berbanding lurus dengan frekuensinya.

      b. Hukum Beer             Pada spektrofotometri, cahaya datang atau cahaya masuk atau cahaya yang mengenai permukaan zat dan cahaya setelah melewati zat tidak dapat diukur, yang dapat diukur adalah It/I0 atau I0/It (perbandingan cahaya datang dengan cahaya setelah melewati materi (sampel)). Proses penyerapan cahaya oleh suatu zat dapat digambarkan sebagai berikut:

Gambar Proses penyerapan cahaya oleh zat dalam sel sampel.          Cahaya yang diserap diukur sebagai absorbansi (A) sedangkan cahaya yang hamburkan diukur sebagai transmitansi (T), dinyatakan dengan hukum lambert-beer atau Hukum Beer, berbunyi:“jumlah radiasi cahaya tampak (ultraviolet, inframerah dan sebagainya) yang diserap atau ditransmisikan oleh suatu larutan merupakan suatu fungsi eksponen dari konsentrasi zat dan tebal larutan”.               Berdasarkan hukum Lambert-Beer, rumus yang digunakan untuk menghitung banyaknya cahaya yang hamburkan:dan absorbansi dinyatakan dengan rumus:dimana I0 merupakan intensitas cahaya datang dan It atau I1 adalah intensitas cahaya setelah melewati sampel.

Rumus yang diturunkan dari Hukum Beer dapat ditulis sebagai:A= a . b . c atau A = ε . b . c

dimana:          A = absorbansi b atau terkadang digunakan l = tebal larutan (tebal kuvet diperhitungkan juga umumnya 1 cm)c = konsentrasi larutan yang diukurε = tetapan absorptivitas molar (jika konsentrasi larutan yang diukur dalam molar)a = tetapan absorptivitas (jika konsentrasi larutan yang diukur dalam ppm).

2.5. Karakteristik Alat

Spektrofotometri UV-Vis adalah anggota teknik analisis spektroskopik yang memakai sumber radiasi elektromagnetik ultraviolet dan sinar tampak dengan memakai instrumen spektrofotometer. Spektrofotometri UV-VIS melibatkan energi elektronik yang cukup besar pada molekul yang dianalisis, sehingga spektrofotometri UV-Vis lebih banyak dipakai untuk analisis kuantitatif dibandingkan kualitatif. Spektrofotometer UV-VIS dapat mengukur intensitas sebagai fungsi panjang gelombang. Spektrofotometer UV-VIS digunakan untuk berbagai keperluan

seperti: untuk mempelajari struktur molekul dan teori molekul, untuk keperluan penelitian biologi molekuler, dan lain-lain.      Panjang gelombang dari alat ini adalah:Ultra violet                        100 – 400 nm  (190 – 380 nm)Sinar tampak                     380 – 900 nm

Ketelitian dari Spektrofotometer UV – Vis ini adalah 0,0001. Spektrofotometer  Uv – Vis ini membaca data dalam 4 angka dibelakang koma. Sedangkan jenis alat yang dianalisis adalah zat dalam bentuk larutan dan zat yang tampak berwarna maupun yang tidah berwarna. Jenis spektroskopi UV-Vis terutama berguna untuk analisis kuantitatif langsung misalnya kromofor, nitrat, nitrit dan kromat sedangkan secara tak langsung misalnya ion logam transisi. ( Achmad: 2004 )

 Preparasi sampelnya harus dilakukan dengan prosedur yang teratur yaitu, sel sampel harus dibilas 3 – 5 kali dengan pelarut sebelum diisi dengan larutan bersih yang akan digunakan untuk pengukuran. Putar sel naik turun diatas tumpukan kertas pengisap akan menolong sisa pelarut. Perlakuan akan memperkecil kontaminasi dari eksperimen sebelumnya. Pembebasan koloid sampel terdiri dari debu atau partikel lain harus disaring, diputar atau dibiarkan tenang. Jika tidak, seluruh attenuasi – transmitansi spektrum ke penyebar cahaya dan refleksi akan menyembunyikan informasi spektrum dari analisis.

2.6. Fungsi Spektrometri UV-VIS      Spektrometer Uv-Vis dapat digunakan misalnya untuk mengukur kadar logam. UV / Vis spektroskopi secara rutin digunakan dalam kuantitatif penentuan larutan dari logam transisi ion dan sangat dikonjugasikan senyawa organik. 

a.       Larutan ion logam transisi dapat berwarna (misalnya, menyerap cahaya) karena elektron dalam atom logam dapat tertarik dari satu elektronik lainnya. Warna larutan ion logam sangat dipengaruhi oleh kehadiran spesies lain, seperti anion tertentu atau ligan. Sebagai contoh, warna larutan encertembaga sulfat adalah biru yang sangat terang; menambahkanamonia meningkat dan perubahan warna panjang gelombang serapan maksimum (λ m a x )

b.      Senyawa organik, terutama mereka yang memiliki tingkat tinggi konjugasi, juga menyerap cahaya pada daerah UV atau terlihat dari spektrum elektromagnetik. Pelarut untuk penentuan ini sering air untuk senyawa larut dalam air, atau etanol untuk senyawa organik yang larut. (Pelarut organik mungkin memiliki penyerapan sinar UV yang signifikan; tidak semua pelarut yang cocok untuk digunakan dalam spektroskopi UV. Ethanol menyerap sangat lemah di paling panjang gelombang.).Polaritaspelarut dan pH dapat mempengaruhi penyerapan spektrum senyawa organik. Tirosin, misalnya, peningkatan penyerapan maksimum dan koefisien molar kepunahan ketika pH meningkat 6-13 atau ketika polaritas pelarut berkurang. C.

c.       Sementara kompleks transfer biaya juga menimbulkan warna, warna sering terlalu kuat untuk digunakan dalam pengukuran kuantitatif. Hukum Beer-Lambert menyatakan bahwa absorbansi larutan berbanding lurus dengan konsentrasi spesies menyerap dalam larutan dan panjang jalan.Jadi, UV / VIS spektroskopi dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi dalam larutan penyerap dan mengetahui seberapa cepat perubahan absorbansi dengan konsentrasi.

2.7. Prinsip Kerja Spektrofotometri UV-VISSaat sumber cahaya dihidupkan, cahaya yang berasal dari sumber tersebut akan mengenai

monokromator yang berfungsi mengubah sinar polikromatis menjadi sinar monokromatis sesuai yang dibutuhkan oleh pengukuran dan kemudian cahaya yang telah di filter memasuki sampel cell yang didalamnya terdapat sampel dan kemudian sampel akan menyerap cahaya tersebut atau mengalami absorbs. Dimana energi cahaya yang diserap atom/molekul tersebut digunakan untuk bereksitasi ke tingkat energi elektronik yang lebih tinggi. Absorbs hanya terjadi jika selisih kedua tingkat energi elektronik tersebut bersesuaian dengan energi cahaya (foton) yang datang yakni △E = Efoton. Kemudian cahaya yang melewati sampel akan sampai di detector, yang berupa transduser yang mengubah energy cahaya menjadi suatu isyarat listrik, dan kemudian dilanjutkan ke pengganda (amplifier), dan rangkaian yang berkaitan membuat isyarat listrik itu memadai untuk dibaca. Dan akhirnya sampai di suatu system baca (piranti pembaca) yang memperagakan besarnya isyarat listrik, menyatakan dalam bentuk % Transmitan (% T) maupun Absorbansi.

BAB III

PEMBAHASAN

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. Peralatan yang digunakan dalam spektrofotometri disebut spektrofotometer   .   Cahaya yang dimaksud dapat berupa cahaya visibel, UV dan inframerah, sedangkan materi dapat berupa atom dan molekul namun yang lebih berperan

adalahelektron valensi.interaksi materi dengan cahaya atau radiasi elektromagnetik, radiasi elektromagnetikkemungkinanan dihamburkan, diabsorbsi atau dihamburkan sehingga dikenal adanyaspektroskopi hamburan, spektroskopi absorbsi ataupun spektroskopi emisi.Pengertian spektroskopi dan spektrofotometri pada dasarnya sama yaitu di dasarkan pada interaksi antara materi dengan radiasi elektromagnetik. Namun pengertian spektrofotometri lebihspesifik atau pengertiannya lebih sempit karena ditunjukan pada interaksi antara materi dengancahaya (baik yang dilihat maupun tidak terlihat). Sedangkan pengertian spektroskopi lebih luasmisalnya cahaya maupun medan magnet termasuk gelombang elektromagnetik.

Penggunaan spektrofotometri UV-VIS dalam dunia farmasi digunakan dalam mengidentifikasi suatu material yang sering digunakan dalam dunia farmasi. Hal ini bertujuan untuk mengetahui apakah suatu bahan yang akan digunakan masih dalam batas aman, kurang aman, atau berbahaya bagi konsumen sehingga dengan menggunakan pengidentifikasian dengan cara ini cukup efektif dalam selektifitas suatu material. Selektifitas yang efektif tersebut sangat berguna untuk mengatur terjadinya resiko yang cukup riskan bagi pengguna bahan yang diidentifikasi tersebut. Pengidentifikasian dengan metode ini juga berfungsi untuk mendeteksi suatu bahan yang mengandung logam berat. Logam berat yang terkandung di dalam suatu material dapat dideteksi dengan metode ini karena ion-ion yang terdapat di dalam suatu loga berat, seperti tembaga sulfal, fero sulfat, dan merkurium dapat diserap oleh cahaya yang berasal dari absorben sinar UV-VIS.

Proses penyerapan cahaya oleh spektrofotometri adalah ktika cahaya dengan berbagai panjang suatu zat mengenai suatu zat, maka cahay dengan panjang gelombang tertentu akan diserap. Molekul yang memegang peranan penting dalam proses ini adalah electron valensi. Suatu elektron, apabila dikenai cahaya, maka electron tersebut akan berpindah, berputar, dan bergetar dari suatu tempat ke tempat lain jika dikenai energi. Jika yang diserap adalah cahaya tampak, maka akan terjadi perpindahan electron dari suatu keadaan dasar yang statis menuju ke keadan tereksitasi.

Berdasarkan Hukum Lambert-Beer, cahaya yang diserap berfungsi sebagai absorbansi, dan cahaya yang dihamburkan berfungsi sebagai transisi. Hal ini didasarkan atas hukumnya yang berbunyi “Jumlah radiasi cahaya tampakyang diserap atau dihamburkan