ltm 3 spektroskopi

7/31/2019 Ltm 3 Spektroskopi

1/5

LTM 3 KIMIA ANALITIK _SPEKTROSKOPI

1

DEFINISI UMUM ANALISIS SPEKTROSKOPI

Guruh Mehra Mulyana / 1106055173

Kelompok 4

Spektroskopi

Warna adalah salah satu kriteria untuk mengidentifikasi suatu objek. Pada analisis

spektrokimia, spektrum radiasi elektromagnetik digunakan untuk mengalisis spesies kimia dan

menelaah interaksinya dengan radiasi elektromagnetik. Persamaan plank menunjukan bahwa :

Dimana E adalah energi foton, v adalah frekuensinya sedangkan h adalah tetapan Planck

(6,624x10-27

erg detik). Suatu foton memiliki energi tertentu dan dapat menyebabkan transisi

tingkat energi suatu atom atau molekul. Karena tiap spesies kimia mempunyai tingkat energi

yang berbeda, maka transisi perubahan energinya juga berbeda. Berarti suatu spektrum yang

diperoleh dengan memplot beberapa fungsi frekuensi terhadap frekuensi elektromagnetik adalah

khas untuk spesies kimia tertentu dan berguna untuk mengidentifikasi. Perubahan energi yang

terjadi disebabkan oleh transisi rotasi, vibrasi, elektronik dan inti.

Gambar 1.

Spectrum

elektromagnetik

Sumber :

(http://img.spark

notes.com, 2012)

E = h v
http://img.sparknotes.com/http://img.sparknotes.com/http://img.sparknotes.com/http://img.sparknotes.com/


2/5


2

Spektroskopi adalah ilmu yang mempelajari materi dan atributnya berdasarkan cahaya,

suara atau partikel yang dipancarkan, diserap atau dipantulkan oleh materi tersebut. Spektroskopi

juga dapat didefinisikan sebagai ilmu yang mempelajari interaksi antara cahaya dan materi.

Dalam catatan sejarah, spektroskopi mengacu kepada cabang ilmu dimana "cahaya tampak"

digunakan dalam teori-teori struktur materi serta analisis kualitatif dan kuantitatif. Dalam masa

modern, definisi spektroskopi berkembang seiring teknik-teknik baru yang dikembangkan untuk

memanfaatkan tidak hanya cahaya tampak, tetapi juga bentuk lain dari radiasi elektromagnetik

dan non elektromagnetik seperti gelombang mikro, gelombang radio, elektron, gelombang

suara, sinar x dan lain sebagainya.

Spektroskopi umumnya digunakan dalam kimia fisikdan kimia analisis untuk

mengidentifikasi suatu substansi melalui spektrum yang dipancarkan atau yang diserap. Alat

untuk merekam spektrum disebut spektrometer. Spektroskopi juga digunakan secara intensif

dalam astronomi dan penginderaan jarak jauh. Kebanyakan teleskop-teleskop besar mempunyai

spektrograf yang digunakan untuk mengukur komposisi kimia dan atribut fisik lainnya dari suatu

objek astronomi atau untuk mengukur kecepatan objek astronomi berdasarkan pergeseran

Doppler garis-garis spektral.

Dasar analisis spektroskopi adalah interaksi radiasi dengan suatu spesies kimia. Bila

gelombang elektromagnet dianggap bergetar secara sinusoidal dengan komponen listrik (E) dan

medan magnet (M) merambat dengan kecepatan (3 x 1010

cm/det dalam vakum) dan frekuensi (v)

gelombang konstan , maka jarak antara puncak maksimum adalah panjang gelombang. Panjang

gelombang adalah jarak yang ditempuh selama satu periode (1/v) getarannya, maka jarak () =

kecepatan (C) x waktu (1/v) = C/v. Panjang gelombang berbanding terbalik terhadap frekuensi

demikian juga terhadap energi. Bilangan gelombang (cm-1

) didefinisikan dengan pernyataan

berikut.

Selama analisis spektrokimia, perlu sekali digunakan cahaya dari satu panajng

gelombang, yaitu radiasi monokromatis. Medan listrik dan magnet saling tegak lurus satu sama

lain dan orientasinya dalam satu bidang tegak lurus terhadap arah merambatnya gelombang

(Gambar 2).

Bil. Gelombang = 1/ = v/C
http://id.wikipedia.org/wiki/Cahayahttp://id.wikipedia.org/wiki/Materihttp://id.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Gelombang_mikrohttp://id.wikipedia.org/wiki/Gelombang_radiohttp://id.wikipedia.org/wiki/Elektronhttp://id.wikipedia.org/wiki/Gelombang_suarahttp://id.wikipedia.org/wiki/Gelombang_suarahttp://id.wikipedia.org/wiki/Sinar_xhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kimia_fisikhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kimia_analisis&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Spektrometerhttp://id.wikipedia.org/wiki/Astronomihttp://id.wikipedia.org/wiki/Penginderaan_jarak_jauhhttp://id.wikipedia.org/wiki/Teleskophttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pergeseran_Doppler&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pergeseran_Doppler&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pergeseran_Doppler&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pergeseran_Doppler&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Teleskophttp://id.wikipedia.org/wiki/Penginderaan_jarak_jauhhttp://id.wikipedia.org/wiki/Astronomihttp://id.wikipedia.org/wiki/Spektrometerhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kimia_analisis&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Kimia_fisikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Sinar_xhttp://id.wikipedia.org/wiki/Gelombang_suarahttp://id.wikipedia.org/wiki/Gelombang_suarahttp://id.wikipedia.org/wiki/Elektronhttp://id.wikipedia.org/wiki/Gelombang_radiohttp://id.wikipedia.org/wiki/Gelombang_mikrohttp://id.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Materihttp://id.wikipedia.org/wiki/Cahaya


3/5


3

Gambar 2. Gelombang elektromagnetik

Sumber : (Skoog,2004)

Interaksi Radiasi dengan Materi

Radiasi berinteraksi dengan spesies kimia, kemudian kita dapat memperoleh informasi

mengenai spesies tersebut. Interaksi dapat berupa refleksi, refraksi dan difraksi. Cara interaksi

dengan suatu sampel dapat dengan absorbsi, pemendaran (luminenscene), emisi dan

penghamburan (scattering) tergantung pada sifat sampel.

1. AbsorbsiSuatu berkas radiasi elektromagnetik bila dilewatkan melalui sampel kimia sebagian akan

terabsobsi. Energi elektromagnetik ditransfer ke atom atau molekul dalam sampel, hal ini

berarti partikel dari tingkat energi yang lebih rendah berpindah ke tingkat energi yang

lebih tinggi, yaitu tingkat tereksitasi. Penelaahan frekuensi spesies yang terabsorbsi

merupakan cara untuk mengidentifikasi dan analisis sampel, yaitu spectra absorbs yang

berupa absorbansi terhadap panjang gelombang. Spectra ini dapat disebabkan absorbs

atom atau absorbs molekul.

2. Emisi radiasiRadiasi elektromagnetik dihasilkan bila ion, atom atau molekul tereksitasi kembali ke

tingkat energi lebih rendah atau energi dasar. Eksitasi dapat dilakukan dengan nyala,

bunga api atau loncatan listrik. Jika partikel peradiasi menghasilkan radiasi dengan

panjang gelombang tertentu maka akan menghasilkan spektrum garis. Jika partiket


4/5


4

pereadiasi terdiri atas panjang gelombang yang sangat berdekatan akan menghasilkan

spectrum pita atau spectrum kontinyu.

Gambar 3. Interaksi radiasi

Sumber : (skoog, 2004)

3. Pendarflour dan pendarfosforMerupakan salah satu jenis proses emisi. Atom atau molekul tereksitasi dengan absorbsiradiasi elektromagnetik dan suatu emisi terjadi jika spesies tereksitasi kembali ke

keadaan dasar. Pendar flour terjadi lebih cepat dari pada pendar fosfor dan berakhir

sekitar 10-5 detik atau kurang setelah eksitasi. Emisi pendar fosfor dapat lebih lama dari

10-5 detik dan dapat terus berlanjut beberapa menit bahkan berjam-jam setelah radiasi

dihentikan. Suatu resonansi pendar flour merupakan suatu proses dimana radiasi yang

diemisikan identik dengan frekuensi radiasi untuk eksitasi. Pendar flour dapat terjadi jika

suatu molekul tereksitasi melakukan relaksasi ke tingkat elektronik eksitasi yang meta

stabil yang mempunyai waktu hidup rata-rata > 10-5

detik. Dalam semua proses spesies

yang tereksitasi mengalami deaktivasi dengan emisi radiasi.


5/5


5

4. PenghamburanSeperti pada proses absorbs emisi dan pemendaran maka penghamburan radiasi

elektromagnetik tidak memerlukan energi transisi. Penghamburan meliputi pengacakan

arah berkas radiasi. Jika suatu berkas radiasi elektromagnetik tiba pada suatu partikel

yang kecil, partikel mengalami gangguan baik akibat medan listrik maupun medan

magnet yang berotasi selama radiasi. Energi radiasi akan ditahan secara temporal (dalam

waktu relatif pendek) oleh partikel sehingga menyebabkan polarisasi ion, atom, atau

molekul. Ini diikuti dengan re-emisi radiasi di segala arah pada saat partikel kembali ke

keadaan semula. Sebagian dari radiasi ditransmisikan pada sudut tertentu, dan intensitas

radiasi yang dihamburkan akan bertambah besar seiring dengan bertambbahnya ukuran

partikel. Untuk partikel koloid, penghamburan sinar dapat dilihat langsung oleh mata

telanjang. Jika penghamburan oleh molekul pada panjang gelombang lebih kecil

dibandingkan dengan panjang gelombang disebut sebagai penghamburan Rayleigh.

Intensitasnya tergantung pada panjang gelombang, dimensi partikel dan kepolaran.

Pengukuran radiasi hamburan dapat digunakan untuk menentukan ukuran dan bentuk

molekul polimer.

ltm 3 spektroskopi

Documents