makalah spektrofotometri inframerah

35
TUGAS MAKALAH KIMIA ANALITIK INSTRUMEN ( SPEKTROFOTOMETRI INFRA MERAH ) Disusun Oleh Kelompok 5: 1. Muhammad Ariq Perdana ( 061440411706 ) 2. Nur Azizah yasmin ( 061440411709 ) 3. Oki Maman Suyadi ( 061440411711 ) 4. Tomi Suharno ( 061440411715 ) Tingkat / Program : I / D-IV Teknik Energi Dosen Pembimbing : Dr. Ir. Rusdianasari, M.Si Mata Kuliah : Kimia Analitik Instrumen

Upload: arifin554

Post on 17-Jan-2016

1.354 views

Category:

Documents


170 download

DESCRIPTION

Polsri

TRANSCRIPT

Page 1: Makalah spektrofotometri inframerah

TUGAS MAKALAH

KIMIA ANALITIK INSTRUMEN

( SPEKTROFOTOMETRI INFRA MERAH )

Disusun Oleh 

Kelompok 5:

1. Muhammad Ariq Perdana ( 061440411706 )

2. Nur Azizah yasmin ( 061440411709 )

3. Oki Maman Suyadi ( 061440411711 )

4. Tomi Suharno ( 061440411715 )

Tingkat / Program : I / D-IV Teknik Energi

Dosen Pembimbing : Dr. Ir. Rusdianasari, M.Si

Mata Kuliah : Kimia Analitik Instrumen

JURUSAN TEKNIK KIMIA

PROGRAM STUDI TEKNIK ENERGI

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

2015

Page 2: Makalah spektrofotometri inframerah

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan YME karena atas rahmat dan karunia-Nya, kami dapat

menyelesaikan makalah yang berjudul “ SPEKTROFOTOMETRI INFRA MERAH ” tepat

pada waktunya. Makalah ini merupakan tugas mata kuliah Kimia Analitik Instrumen.

Kami ingin mengucapkan terima kasih kepada ibu rusdianasari selaku Dosen

Pembimbing atas bimbingan dan pengarahannya selama penyusunan makalah ini serta

pihak-pihak yang telah membantu dan tidak dapat si sebutkan satu persatu.

Kami juga menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu

kami sangat membutuhkan kritik dan saran yang sifatnya membangun dan pada intinya

untuk memperbaiki kekurangan-kekurangan agar di masa yang akan datang lebih baik lagi.

Penulis,

Page 3: Makalah spektrofotometri inframerah

Daftar Isi

Daftar Isi.................................................................................................................................1

BAB I.....................................................................................................................................2

LATAR BELAKANG........................................................................................................2

1.1 Definisi spektrofotometri.........................................................................................2

1.2 Interaksi Sinar Infra Merah Dengan Molekul..........................................................3

BAB II....................................................................................................................................7

TINJAUAN PUSTAKA.....................................................................................................8

2.1 Jenis-jenis sumber inframerah.................................................................................3

2.2 Penyiapan cuplikan untuk spektrofotometer inframerah.........................................3

2.3 Parameter.................................................................................................................3

BAB III.................................................................................................................................15

INSTRUMENTASI..........................................................................................................15

BAB IV................................................................................................................................19

APLIKASI PADA INDUSTRI........................................................................................19

BAB VPENUTUP........................................................................................................................23

5.1 Kesimpulan............................................................................................................23

5.2 Saran......................................................................................................................23

Daftar Pustaka......................................................................................................................24

Page 4: Makalah spektrofotometri inframerah

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Definisi Spektrofotometri

Spektrofotometri Infra Red atau Infra Merah merupakan suatu metode yang

mengamati interaksi molekul dengan radiasi elektromagnetik yang berada pada daerah

panjang gelombang 0,75 – 1.000 µm atau pada Bilangan Gelombang 13.000 – 10 cm -1. 

Radiasi elektromagnetik dikemukakan pertama kali oleh James Clark Maxwell, yang

menyatakan bahwa cahaya secara fisis merupakan gelombang elektromagnetik, artinya

mempunyai vektor listrik dan vektor magnetik yang keduanya saling tegak lurus dengan

arah rambatan.  Gambaran berkas radiasi elektromagnetik diperlihatkan pada Gambar 1

berikut :

Saat ini telah dikenal berbagai macam gelombang elektromagnetik dengan rentang panjang

gelombang tertentu. Spektrum elektromagnetik merupakan kumpulan spektrum dari

berbagai panjang gelombang. Berdasarkan pembagian daerah panjang gelombang pada

Tabel 1 dan Gambar 2, sinar infra merah dibagi atas tiga daerah, yaitu:

Page 5: Makalah spektrofotometri inframerah

a. Daerah Infra Merah dekat.

b. Daerah Infra Merah pertengahan.

c. Daerah infra merah jauh..

Dari pembagian daerah spektrum elektromagnetik tersebut diatas, daerah panjang

gelombang yang digunakan pada alat spektrofotometer infra merah adalah pada daerah

infra merah pertengahan, yaitu pada panjang gelombang 2,5 – 50 µm atau pada bilangan

gelombang 4.000 – 200 cm-1. Satuan yang sering digunakan dalam spektrofotometri infra

merah adalah Bilangan Gelombang (   ) atau disebut juga sebagai Kaiser.

1.2 Interaksi Sinar Infra Merah Dengan Molekul

Dasar Spektroskopi Infra Merah

dikemukakan oleh Hooke dan didasarkan atas

senyawa yang terdiri atas dua atom atau diatom

yang digambarkan dengan dua buah bola yang

saling terikat oleh pegas seperti tampak pada

gambar disamping ini.  Jika pegas direntangkan

Page 6: Makalah spektrofotometri inframerah

atau ditekan pada jarak keseimbangan tersebut maka energi potensial dari sistim tersebut

akan naik.

Setiap senyawa pada keadaan tertentu telah mempunyai tiga macam gerak, yaitu :

1. Gerak Translasi, yaitu  perpindahan dari satu titik ke titik lain.

2. Gerak Rotasi, yaitu berputar pada porosnya, dan

3. Gerak Vibrasi, yaitu bergetar pada tempatnya.

Bila ikatan bergetar, maka energi vibrasi secara terus menerus dan secara periodik berubah

dari energi kinetik ke energi potensial dan sebaiknya. Jumlah energi total adalah sebanding

dengan frekwensi vibrasi dan tetapan gaya ( k ) dari pegas dan massa ( m1 dan m2 ) dari dua

atom yang terikat. Energi yang dimiliki oleh sinar infra merah hanya cukup kuat untuk

mengadakan perubahan vibrasi.

Panjang gelombang atau bilangan gelombang dan kecepatan cahaya dihubungkan dengan

frekwensi melalui bersamaan berikut :

Energi yang timbul juga berbanding lurus dengan frekwesi dan digambarkan dengan

persamaan Max Plank :

sehingga :

Page 7: Makalah spektrofotometri inframerah

dimana :

E = Energi, Joule

h =  Tetapan Plank ;  6,6262 x 10-34 J.s

c =  Kecepatan cahaya ; 3,0 x 1010 cm/detik

n =  indeks bias (dalam keadaan vakum harga n = 1)

l =  panjang gelombang ; cm

u  =  frekwensi ; Hertz

Dalam spektroskopi infra merah panjang gelombang dan bilangan gelombang adalah nilai

yang digunakan untuk menunjukkan posisi dalam spektrum serapan. Panjang gelombang

biasanya diukur dalam mikron atau mikro meter ( µm ). Sedangkan bilangan gelombang

(   ) adalah frekwensi dibagi dengan kecepatan cahaya, yaitu kebalikan dari panjang

gelombang dalam satuan cm-1. Persamaan dari hubungan kedua hal tersebut diatas adalah :

Posisi pita serapan dapat diprediksi berdasarkan teori mekanikal tentang osilator harmoni,

yaitu diturunkan dari hukum Hooke tentang pegas sederhana yang bergetar, yaitu :

dimana :

Keterangan :

c =   kecepatan cahaya : 3,0 x 1010 cm/detik

k =  tetapan gaya atau kuat ikat, dyne/cm

Page 8: Makalah spektrofotometri inframerah

µ =  massa tereduksi

m =  massa atom, gram

Setiap molekul memiliki harga energi yang tertentu. Bila suatu senyawa menyerap energi

dari sinar infra merah, maka tingkatan energi di dalam molekul itu akan tereksitasi ke

tingkatan energi yang lebih tinggi. Sesuai dengan tingkatan energi yang diserap, maka yang

akan terjadi pada molekul itu adalah perubahan energi vibrasi yang diikuti dengan

perubahan energi rotasi.

Page 9: Makalah spektrofotometri inframerah

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Konsep radiasi inframerah diajukan pertama kali oleh Sir Wiliam Hershel (tahun

1800) melalui percobaannya mendespersikan radiasi matular dengan prisma.Ternyata

pada daerah sesudah sinar merah menunjukkan adanya kenaikan temperature tertinggi yang

berarti pada daerah X radiasi tersebut banyakkalori(energy tinggi).Daerah spectrum

tersebut selanjutnya disebut inframerah (IR diseberang atau diluar merah).

Spektrofotometri  IR  sangat  penting dalam  kimia modern, terutama (meskipun bukan

satu-satunya) dalam daerah organik. Spektrofotometer ini merupakan alat untuk mendeteksi

gugus fungsional, mengidentifikasi senyawa dan menganalisis campuran.Bila sinar

inframerah dilewatkan melalui cuplikan senyawa organik, maka sejumlah frekuensi diserap

sedangkan frekuensi yang lain dilepaskan atau ditranmisikan tanpa diserap. Jika

digambarkan antara % A atau % T lawan t,maka akan dihasilkan suatu spectrum

inframerah.Kedudukan pita serapan dapat dinyatakan dalam satuan frekuensi, V (det-1 atau

hz) atau panjang gelombang (mikrometer) atau bilangan gelombang v (cm-1).

Contoh :

serapan rentang ikatan – ikatan C-H muncul pada 9.3 x 1013det-1= 9.3x1013 Hz = 3.3 µm =

3000 cm-1. Sebagian para kimiawan menggunakan satuan bilangan gelombang (cm-1) dan 

sedikit menggunakan panjang gelombang (µm) frekuensi yang sebenarnya tidak pernah

digunakan.

Pada daerah yang modern ini, radiasi inframerah masih digolongkan lagiatas 4 daerah, spt

tabel :

No. Daerah inframerah Rentang panjang

gelombang (µm)

Rentang v

(cm-1)

Rentang

Frekuensi v (Hz)

1. Dekat 0.78 – 2.5 13.000 – 4.000 3.8 – 1.2 (10-14)

2.. Pertengahan 7.5 – 50 4000 – 5000 1.2 – 0.06 (10 -14)

3. Jauh 50 - 1000 200 - 10 6.0 – 0.3 (10-14)

4. Terpakai untuk

analisis insrumental

2.5 – 15 4000 – 670 1.2 – 0.2 (10-14)

Page 10: Makalah spektrofotometri inframerah

2.1 Jenis-jenis Sumber Infra Merah

1. Nerst glower,terbuat dari campuran oksida unsur lantanidA

2. Globar, berbentuk batang yang terbuat dari silicon karbida

3. Kawat Ni-Cr yang dipijarkan, sumber radiasi untuk instrument ini berbentuk gulungan

kawat Ni-Cr yang dipanaskan kira-kira sampai 1000 oC ,menghasilkan suatu spektrum

kontinyu dari energi elektromagnetik yang mencakup daerah dari 4000-200cm -1 bilangan

gelombang. Energi yang diradiasi oleh sumber sinar akan dibagimenjadi dua bentuk kaca

sferik M1dan M2.

2.2 Penyiapan cuplikan untuk spektrofotometer infra merah

 Ada berbagai tehnik untuk persiapan sampel, bergantung pada bentuk fisik sampel yang

akan dianalisis.

A.Cuplikan berupa padatan

1.Nujol Mull

Sampel digerus dengan mortar dan pestle agar diperoleh bubuk yang

halus,dicampur dengan Nujol agar terbentuk pasta, kemudian beberapa ditempatkan

antara dua plat sodium klorida ( NaCl)  plat ini  tidak  mengabsorbsi 

inframerah pada wilayah tersebut.

2.Pelet KBr

Sedikit sampel padat (kira-kira 1–2 mg), kemudian ditambahkan bubuk KBr murni

(kira-kira 200 mg) dan diaduk hingga rata. Campuran ini kemudian ditempatkan

dalam cetakan dan ditekan dengan menggunakan alat tekanan mekanik, kemudian

sampel (pelet KBr yang terbentuk) diambil dan dianalisis.

a. Metode mull atau pasta

Contoh dihaluskan terlebih dahulu lalu dicampur dengan 1 tetes nujol (paraffin

cair), diletakkan diatas jendela NaCl atau KBr dari sel yang tersedia, kemudian

ditekan kedua jendela NaCl atau KBr tersebut hingga tidak ditemukan

Page 11: Makalah spektrofotometri inframerah

gelembung udara. (Cara ini mudah dan cepat pengerjaannya serta dapat

digunakan untuk contoh berupa cairan (tetapi tidak bisa untuk analisis

kuantitatif, karena puncaknya tertutup oleh spektrum nujol terutama

padasenyawa dengan gugus CH3 dan CH2)). 

b. Metode lempeng atau tablet kbr

Contoh digerus halus dan dicampur dengan serbuk KBr yang halus dengan

perbandingan  (1:100 mg).  lalu dikempa  hingga berbentuk tablet  dengan alat

khusus pada tekanan 7 ton selama 10 menit tanpa udara. (cara ini agak

sulitdalam pembuatan lempengnya serta dibutuhkan waktu lama, tetapi

keuntungannya yaitu KBR tidak ada pita serapannya pada daerah 4000-400 cm -1

hanya terkadang terlihat ada serapan pada 3448cm-1 dan 1639 cm -1oleh karena

pengaruh air oleh KBr dan keuntungan lainnya lempeng ini dapat digunakan

dalam jangka lamaartinya pembacaan yang sama mampu diberikan walaupun

sudah dibentuk sejak lama (selama ditempatkan pada kondisi yang sesuai).

c. Metode larutan

Contoh dilarutkan dengan pelarut nonpolar yang cocok, lalu diteteskan

ke jendela NaCl atau KBr. (spektrum cara ini lebih baik ari  cara  KBr atau 

Mull. Cara ini dapat digunakan untuk pengukuran kuantitatif). Kelemahannya :

kebanyakan pelarut mempunyai pita serapan maksimum pada beberapa panjang

gelombang. Pelarut yang biasa digunakan CCL4,CHCL3, CS2,aseton, dioksan

dan tetrahidrofuran.

d. Metode film tipis

Contoh padat diletakkan diatas lempeng NaCl dan diteteskan pelarut yangcocok

hingga larut lalu diratakan dengan lempeng NaCl lainnya, dibiarkanhingga

contoh teruapkan dan diperolehlah lapisan tipis pada lempeng tersebut.contoh

dilarutkan dahulu kemudian dengan pemanasan diatas penangas listrik.(cara ini

haya untuk contoh yang tidak didegradasi dan cara ini baik untukanalisis

kuantitatif).

B. Cuplikan berupa cairan

Setetes sampel ditempatkan antara dua plat KBr atau plat NaCl untuk membuat film

tipis.

Page 12: Makalah spektrofotometri inframerah

C. Cuplikan berupa larutan

Disini diperlukan pelarut yang mempunyai daya yang melarut cukup tinggi terhadap

senyawa yang akan dianalisis, tetapi tak ikut melakukan penyerapam di daerah

inframerah yang di analisis. Selain itu, tidak boleh terjadi reaksi antara pelarut

dengansenyawa cuplikan. Pelarut-pelarut yang biasa digunakan adalah:

Karbon disulfide (CS2), untuk daerah spectrum 1330-625/cm.

CCl4, untuk daerah spectrum 4000-1330/cm.

Pelarut-pelarut polar, misalnya kloroform, dioksan, dimetil formamida.

D. Cuplikan berupa gas

Untuk menghasilkan sebuah spektrum inframerah pada gas, dibutuhkan sebuah

selsilinder /tabung gas dengan jendela pada setiap akhir pada sebuah material yang

tidakaktif inframerah seperti KBr, NaCl atau CaF2. Sel biasanya mempunyai inlet dan

outlet dengan keran untuk mengaktifkan sel agar memudahkan pengisian dengan gas

yang akan dianalisis.

2.3 Parameter

a. Parameter Kualitatif

Spektrofotometer IR dapat digunakan untuk mengidentifikasi suatu senyawa.

Parameter kualitatif pada spektrofotometer IR adalah bilangan gelombang dimana

muncul akibat adanya serapan oleh gugus fungsi yang khas dari suatu senyawa.

Namun jika hanya daerah gugus fungsi saja tidak dapat digunakan untuk 

menganalisis identitassenyawa. Pada umumnya identifikasi suatu senyawa

didasarkan oleh vibrasi bengkokan,khususnya goyangan (rocking), yaitu yang

berada di daerah bilangan gelombang 2000 –  400 cm-1. Karena di daerah antara

4000– 2000 cm-1merupakan daerah yang khusus yang berguna untuk identifkasi 

gugus fungsional. Daerah ini menunjukkan absorbsi yangdisebabkan oleh vibrasi

regangan. Sedangkan daerah antara 2000 – 400 cm-1 Sering kali sangat rumit,

karena vibrasi regangan maupun bengkokan mengakibatkan absorbsi padadaerah

Page 13: Makalah spektrofotometri inframerah

tersebut. Dalam daerah 2000– 400 cm-1 tiap senyawa organik mempunyaiabsorbsi

yang unik, sehingga daerah tersebut sering juga disebut sebagai daerah sidik jari

(fingerprint region). Daerah finger print ini untuk setiap senyawa tidak akan ada

yangsama sehingga merupakan identias dari suatu senyawa. Berikut adalah contoh

serapan yang khas dari beberapa gugus fungsi :

Gugu

s

Jenis Senyawa Daerah Serapan (cm-1)

C-H alkana 2850-2960, 1350-1470

C-H alkena 3020-3080, 675-870

C-H aromatik 3000-3100, 675-870

C-H alkuna 3300

C=C Alkena 1640-1680

C=C aromatik (cincin) 1500-1600

C-O alkohol, eter, asam karboksilat, ester 1080-1300

C=O aldehida, keton, asam karboksilat,

ester

1690-1760

O-H alkohol, fenol(monomer) 3610-3640

O-H alkohol, fenol (ikatan H) 2000-3600 (lebar)

O-H asam karboksilat 3000-3600 (lebar)

N-H amina 3310-3500

C-N Amina 1180-1360

-NO2 Nitro 1515-1560, 1345-1385

Page 14: Makalah spektrofotometri inframerah

b. Parameter Kuantitatif

Spektrofotometer IR dapat digunakan dalam analisis secara kuantitatif jika

dihubungkan atau dilanjutkan analisis dengan bantuan dari instrumentasi lain

misalnya GC-MS, MS, dan sebagainya. Biasanya spektrosfotometer IR digunakan

sebagai analisis kuantitatif yaitu dalam menentukan indeks kemurnian yaitu

seberapa besarkah sampelyang dianalisis jika spektrum IR sampel dibandingkan

dengan spektrum IR baku pembanding atau reference standard dari sampel yang

dianalisis.

Page 15: Makalah spektrofotometri inframerah

BAB III

INSTRUMENTASI

SPEKTROFOTOMETRI INFRA MERAH

Mula-mula sinar infra marah di lewatkan melaui sampel dan larutan pambanding

kemudian di laewatkan pada monokromator untuk menghilangkan sinar yang tidak

diinginkan. Berkas ini kemudian didispersikan melalui prisma atau gratting.

Denganmelewatkannya melalui slit, sinar akan di fokuskan pada detektor. Alat IR biasanya

dapat merekam sendiri absorbansinya sendiri. Temperatur dan kelembapan juga harus di

atur yaitu maksimum 50% dan apabila melebihi batas tersebut maka membuat permukaan

prisma dansel alkali halida menjadi suram. Komponen spektrofotometer infra merah (IR)

terdiri dari lima bagian pokok yaitu (1) sumber radiasi , (2) wadah sampel (3)

monokhorometer (4)detector (5) rekoder. Terdapat dua macam spektrofotometer infra

merah yaitu dengan berkastunggal (single-beam) dan berkas ganda ( double-beam).

Sumber Radiasi

Radiasi infra merah dihasilkan dari pemanasan suatu sumber radiasi dengan

listriksampai suhu antara 1500 dan 2000k. Sumber radiasi yang biasa digunakan berupa

NemstGlower, Globar, dan kawat nikhrom.Kawat nikhrom merupakan campuran nikel

(Ni) dan khrom (Cr). Kawat Ni-Khrom ini berbentuk spiral dan mempunyai intensitas

radiasi lebih rendah dari Nerst Glower dan Globartapi umurnya lebih panjang.

 

Wadah sampel

Kebanyakan spektrofotometri melibatkan larutan dan karenanyan kebanyakan

wadahsampel adalah sel untuk menaruh cairan ke dalam berkas cahaya

spektrofotometer. Sel itu haruslah meneruskan energi cahaya dalam daerah spektral

yang diminati jadi sel kaca melayani daerah tampak, sel kuarsa atau kaca silica tinggi

istimewa untuk daerah ultraviolet. Dalam instrument, tabung reaksi silindris kadang-

kadang digunakan sebagai wadah sampel.Penting bahwa tabung-tabung semacam itu

Page 16: Makalah spektrofotometri inframerah

diletakkan secara reprodusibel dengan membubuhkan tanda pada salah satu sisi tabung

dan tanda itu selalu tetap arahnya tiap kali ditaruh dalam instrument. Sel-sel lebih baik

bila permukaan optisnya datar. Sel-sel harus diisi sedemikian rupa sehingga berkas

cahaya menembus larutan, dengan meniscus terletak seluruhnya diatas berkas.

Umumnya sel-sel ditahan pada posisinya dengan desain kinematik dari pemegangnya

atau dengan jepitan berpegas yang memastikan bahwa posisi tabung dalam ruang sel

(dari) instrument itu reprodusibel.

Monokhromator

Pada pemilihan panjang gelombang infra merah dapat digunakan filter,prisma,

ataugrating, berkas radiasi terbagi dua yaitu sebagian melewati sampel dan sebagian

melewati blanko. Setelah kedua berkas tersebut bergabung kembali kemudian di lewatk

an ke dalam monokromator.

 

Detector

Detector dapat memberikan respons terhadap radiasi pada berbagai panjang

gelombang. Ada beberapa cara untuk mendeteksi substansi yang telah melewati

kolom.Metode umum yang mudah dipakai untuk menjelaskan yaitu penggunaan

serapan ultra-violet.Banyak senyawa-senyawa organik menyerap sinar UV dari

beberapa panjang gelombang. Jika anda menyinarkan sinar UV pada larutan yang

keluar melalui kolom dan sebuah detektor pada sisi yang berlawanan,  anda  akan

mendapatkan pembacaan  langsung  berapa besar sinar yang diserap. Jumlah cahaya

yang diserap akan bergantung pada jumlah senyawa tertentu yang melewati melalui

berkas pada waktu itu. Anda akan heran mengapa pelarut yang digunakan tidak

mengabsorbsi sinar UV. Tetapi berbeda, senyawa-senyawa akan menyerap dengan

sangat kuat bagian-bagian yang berbeda dari specktrum UV. Misalnya,

metanol,menyerap pada panjang gelombang dibawah 205 nm dan air pada gelombang

dibawah 190nm. Jika anda menggunakan campuran metanol-air sebagai pelarut, anda

sebaiknya menggunakan panjang gelombang yang lebih besar dari 205 nm untuk

mencegah pembacaan yang salah dari pelarut.

 

Page 17: Makalah spektrofotometri inframerah

Recorder

Signal yang dihasilkan dari detector kemudian direkam sebagai spectrum infra

merahyang berbentuk puncak-puncak absorpsi. Spektrum infra merah ini menunjukkan

hubunganantara absorpsi dan frekuensi/bilangan gelombang. Sebagai absis dan

frekuensi dan sebagai ordinat adalah transmitan/absorbans Untuk intrumen yang di

gunakan umumnya ada 2 macam instrumen yaitu untuk analisis kuantitatif dan untuk

analisis kualitatif. Karena kompleksnya spektrum IR maka digunakan recorder . Pada

umunya alat IR digunaka berkas ganda yang di rancang lebih sederhana dari pada

berkas tunggal. Dalam semua instrumen selalu ada chopper frekuensi rendah untuk

menyesuaikan output sumber. Rancangan optisnya mirip dengan spektrofotometer UV-

tampak kecuali tempat sampel dan pembandingan di tempatkan diantara sumber dan

monokromator untuk menghamburkan sinar yang berasal dari sampel dan untuk

mencegah terjadinya penguraian secara fotokimia. Sumber sinar di bagi menjadi

dua berkas , satu diawetkan pada sampel dan yang satu melewati pembanding, 

kemudian secara berturt-turut  melewati  attenuator  dan  chopper.  Setelah  melalui 

prisma, berkas jatuh pada detektor dan di ubah menjadi sinyal listrik yang di rekam

oleh recorder. Kadang– kadang di perlukan amplifier bila sinyal lemah. Pada

pengukuran kuantitatif model berkas ganda kurang  begitu  memuaskan  karena 

banyak  ganguan  dari  sirkuit  elektronik dan pengaturan titik nol besar sehingga

menyebabkan kesalahan.

Jika pada suatu frekuensi cuplikan menyerap sinar maka detektor akan

menerimaintensitas berkas baku yang besar dan berkas cuplikan yang lemah secara

bergantian. Hal ini menimbulkan arus listrik bolak-balik dalam detektor dan akan

diperkuat oleh amplifier. Jikacuplikan tidak menyerap sinar, berarti intensitas berkas

cuplikan sama dengan intensitas berkas baku dan hal ini tidak menimbulkan arus bolak-

balik, tetapi  arus  searah. Amplifier dibuat hanya untuk arus bolak-balik. Arus bolak-

balik yang terjadi ini digunakan untuk menjalankan suatu motor yang dihubungkan

dengan suatu alat penghalang berkas sinar yang disebut baji optik. Baji optik ini oleh

motor dapat digerakkan turun naik ke dalam berkas baku sehingga akan mengurangi

intensitasnya yang akan diteruskan ke detektor. Baji optik ini digerakkan sedemikian

jauh kedalam berkas baku sehingga intensitasnya dikurangi dengan jumlah yang sama

Page 18: Makalah spektrofotometri inframerah

banyaknya dengan jumlah pengurangan intensitas berkas cuplikan, jika cuplikan

melakukan penyerapan.Gerakan baji ini dihubungkan secara mekanik dengan pena alat

rekorder sehingga gerakan baji ini merupakan pita serapan pada spektrum

tersebut.Secara singkat sistem kerjanya seperti ini sebuah cuplikan yang ditempatkan di

dalam spektrofotometer infra merah dan dikenai radiasi infra merah. Sinar dari sumber

dibagi dalam2 berkas yang sama, satu berkas melalui cuplikan dan satu berkas lainnya

sebagai baku.Fungsi model berkas ganda adalah mengukur perbedaan intensitas

antara 2 berkas pada setiap panjang gelombang. Kedua berkas itu dipantulkan pada

“chopper” yang berupa cermin berputar.  Hal  ini  menyebabkan  berkas  cuplikan  dan 

berkas  baku  dipantulkan secara bergantian ke kisi difraksi. Kisi difraksi

berputar lambat, setiap frekuensi dikirim ke detektor yang mengubah energi panas

menjadi energi listrik.Infra merah yang berubah panjang gelombangnya secara

berkesinambungan menyerap cahaya jika radiasi yang masuk bersesuaian dengan energi

getaran molekul tertentu. Spektrofotometer infra merah memayar daerah rentangan dan

lenturan molekul. Penyerapan radiasi dicatat dan menghasilkan sebuah spektrum infra

merah. Hadirnya sebuah puncak serapan dalam daerah gugus fungsi sebuah spektrum

infra merah hampir selalu merupakan  petunjuk  pasti  bahwa  beberapa  gugus fungsi 

tertentu terdapat dalam senyawa cuplikan. Demikian pula, tidak adanya puncak dalam

bagian tertentu dari daerah gugus fungsi sebuah spektrum infra merah biasanya berarti

bahwa gugus tersebut yang menyerap pada daerah itu tidak ada.

BAB IV

Page 19: Makalah spektrofotometri inframerah

APLIKASI PADA INDUSTRI

Spektrofotometri inframerah biasanya digunakan untuk penelitian dan digunakan

dalam industry yang sederhana dengan teknik yang sederhana dan untuk mengontrol

kualitas. Alat Spektrofotometri inframerah cukup kecil dan mudah dibawa kemana-mana

dan kapanpun dapat digunakan. Dengan meningkatnya teknologi computer memberikan

hasil yang lebih baik. Spektrofotometri inframerah mempunyai kecepatan yang tinggi pada

aplikasi kimia organic dan anorganik. Spektrofotometri inframerah juga sukses

kegunaannya dalam semikonduktor mikroelektronik.

Semikonduktor adalah sebuah bahan dengan konduktivitas listrik yang berada

diantara isolator dan konduktor. Semikonduktor disebut juga sebagai bahan setengah

penghantar listrik. Suatu semikonduktor bersifat sebagai isolator jika tidak diberi arus

listrik dengan cara dan besaran arus tertentu, namun pada temperature, arus tertentu, tata

cara tertentu, dan persyaratan kerja semikonduktor berfungsi sebagai konduktor, misal

sebagai penguat arus, penguat tegangan dan penguat daya. Untuk menggunakan suatu

semikonduktor supaya bisa berfungsi harus tahu spesifikasi dan karakter semikonduktor itu,

jika tidak memenuhi syarat operasinya maka akan tidak berfungsi dan rusak. Bahan

semikonduktor yang sering digunakan adalah silicon, germanium, dan gallium arsenide.

Kegunaan spektrofotometri pada bidang-bidang berikut :

Kesehatan

1. Mengaktifkan molekul air dalam tubuh. Hal ini disebabkan karena inframerah

mempunyai getaran yang sama dengan molekul air. Sehingga, ketika molekul tersebut

pecah maka akan terbentuk molekul tunggalyang dapat meningkatkan cairan tubuh.

2.  Meningkatkan sirkulasi mikro. Bergetarnya molekul air dan pengaruh inframerah akan

menghasilkan panas yang menyebabkan pembuluh kapiler membesar, dan

meningkatkan temperatur kulit, memperbaiki sirkulasi darah dan mengurani

tekanan jantung.

3. Meningkatkan metabolisme tubuh. jika sirkulasi mikro dalam tubuh

meningkat, racun dapat dibuang dari tubuh kita melalui metabolisme. Hal ini dapat

mengurangi beban liver dan ginjal.

Page 20: Makalah spektrofotometri inframerah

4. Mengembangkan Ph dalam tubuh. Sinar inframerah dapat membersihkan darah,

memperbaiki tekstur kulit dan mencegah rematik karena asam urat yang tinggi.

5. Inframerah jarak jauh banyak digunakan pada alat-alat kesehatan. Pancaran panas yang

berupa pancaran sinar inframerah dari organ-organ tubuh dapat dijadikan

sebagai informasi kondisi kesehatan organ tersebut. Hal ini sangat bermanfaat

bagi dokter dalam diagnosis kondisi pasien sehingga ia dapat membuat keputusan

tindakan yang sesuai dengan kondisi pasien tersebut. Selain itu, pancaran panas

dalam intensitas tertentu dipercaya dapat digunakan untuk proses penyembuhan

penyakit seperti cacar. Contoh penggunaan inframerah yang menjadi trend saat ini

adalah adanya gelang kesehatan Bio Fir. Dengan memanfaatkan inframerah jarak jauh,

gelang tersebut dapat berperang dalam pembersihan dalam tubuh dan

pembasmian kuman atau bakteri.

Bidang komunikasi

1. Adanya sistem sensor infra merah. Sistem sensor ini pada dasarnya menggunakan

inframerah sebagai media komunikasi yang menghubungkan antara dua perangkat.

Penerapan sistem sensor infra ini sangat bermanfaat sebagai pengendali jarak

jauh, alarmkeamanan, dan otomatisasi pada sistem. Adapun pemancar pada sistem ini

terdiri atas sebuah LED (Lightemitting Diode)infra merah yang telah dilengkapi dengan

rangkaian yang mampu membangkitkan data untuk dikirimkan melalui sinar

inframerah, sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapat foto transistor,

fotodioda, atau modulasi]] infra merah yang berfungsi untuk menerima sinar inframerah

yang dikirimkan oleh pemancar.

2. Adanya kamera tembus pandang yang memanfaatkan sinar inframerah. Sinar

inframerah memang tidak dapat ditangkap oleh mata telanjang manusia, namun sinar

inframerah tersebut dapat ditangkap oleh kamera digital atau video handycam. Dengan

adanya suatuteknologi yang berupa filter iR PF yang berfungi sebagai penerus cahaya

infra merah, maka kemampuan kamera atau video tersebut menjadi meningkat.

Teknologi ini juga telah diaplikasikan ke kamera handphone.

3. Untuk pencitraan pandangan seperti nightscoop

4. Inframerah digunakan untuk komunikasi jarak dekat, seperti

pada remote TV. Gelombang inframerah itu mudah untuk dibuat, harganya relatif

Page 21: Makalah spektrofotometri inframerah

murah, tidak dapat menembus tembok atau benda gelap, serta memiliki fluktuasi daya

tinggi dan dapat diinterfensi oleh cahaya matahari.

5. Sebagai alat komunikasi pengontrol jarak jauh. Inframerah dapat bekerja dengan jarak

yang tidak terlalu jauh (kurang lebih 10 meter dan tidak ada penghalang)

6. Sebagai salah satu standardisasi komunikasi tanpa kabel. Jadi, inframerah dapat

dikatakan sebagai salah satu konektivitas yang berupa perangkat nirkabel yang

digunakan untuk mengubungkan atau transfer data dari suatu perangkat ke parangkat

lain. Penggunaan inframerah yang seperti ini dapat kita lihat

pada handphone dan laptop yang memiliki aplikasi inframerah. Ketika kita ingin

mengirim file ke handphone, maka bagian infra harus dihadapkan dengan modul infra

merah pada PC. Selama proses pengiriman berlangsung, tidak boleh ada benda lain

yang menghalangi. Fungsi inframerah pada handphone dan laptop dijalankan

melalui teknologi IrDA (Infra red Data Acquition). IrDA dibentuk dengan tujuan untuk

mengembangkan sistem komunikasi via inframerah.

Bidang keruangan

Inframerah yang dipancarakan dalam bentuk sinar infra merah terhadap suatu objek, dapat

menghasilkan foto infra merah. Foto inframerahyang bekerja berdasarkan pancaran panas

suatu objek dapat digunakan untuk membuat lukisan panas dari suatu daerah atau objek.

Hasil lukisan panas dapat menggambarkan daerah mana yang panas dan tidak. Suatu

lukisan panas dari suatu gedung dapat digunakan untuk mengetahui dari zona bagian mana

dari gedung itu yang menghasilkan panas berlebihann sehingga dapat dilakukan perbaikan-

perbaikan yang diperlukan.

Bidang Industri

Lampu inframerah. Merupakan lampu pijar yang kawat pijarnya bersuhu di atas ±2500°K.

hal ini menyebabkan sinar infra merah yang dipancarkannya menjadi lebih banyak daripada

lampu pijar bisa. Lampu infra merah ini biasanya digunakan untuk melakukan proses

pemanasan di bidang industri.

Pemanasan inframerah. Merupakan suatu kondisi ketika energi inframerah menyerang

sebuah objek dengan kekuatan energi elektromagnetik yang dipancarkan di atas -273 °C

Page 22: Makalah spektrofotometri inframerah

(0°K dalam suhu mutlak). Pemanasan inframerah banyak digunakan pada alat-alat seperti,

pemanggang danbola lampu (90% panas – 10% cahaya)

Kedokteran

NIRS umum dipakai dalam diagnostik medis, terutama dalam pengukuran kadar oksigen

darah, atau juga kadar gula darah. Meskipun bukan tekhnik yang sangat sensitif, NIRS

“tidak menakutkan” pasien/subjek karena tidak memerlukan pengambilan sampel (non-

invansif) dan dilakukan langsung dengan menempelkan sensor di permukaan kulit.

Tekhnik ini juga dipakai dalam pengukuran dinamika perubahan senyawa tertentu dalam

suatu organ, misalnya perubahan kadar hemoglobin disuatu bagian otak akibat aktivitas

saraf tertentu. Dalam penggunaan fisiologis semacam ini, NIRS dapat dikombinasi dengan

tekhnik lain, seperti T-scan.

Penginderaan jauh

Pencitraan (imaging) NIRS yang diletakkan pada pesawat terbang/balon udara atau satelit

digunakan untuk menganalisis kandungan kimia tanah atau hamparan vegetasi penutup

permukaan tanah. Ini adalah aplikasi di bidang tata ruang, kehutanan, serta geografi.

Ilmu Pangan dan Kimia Pertanian

Spektroskopi menggunakan NIRS dalam bidang ini disukai karena tidak memerlukan

persiapan sampel yang rumit. Selain itu, seringkali sampel bisa digunakan lagi untuk

keperluan lain: misalnya, benih bisa langsung ditanam setelah diukur kandungan asam

lemaknya. Instrumentasi NIRS yang berkembang pesat dengan penggunaan komputer

membuat alat ini populer.

Walaupun demikian, kalibrasi NIRS sangat kritis dalam bidang ini mengingat bahan sampel

mengandung campuran berbagai macam zat. Proses adjusment dalam analisis untuk

menghasilkan informasi dapat memberikan nilai-nilai yang kuarng akurat.

BAB V

Page 23: Makalah spektrofotometri inframerah

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari Pembahasan diatas dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :

1. Spektrofotometri Infra Red atau Infra Merah merupakan suatu metode yang

mengamati interaksi molekul dengan radiasi elektromagnetik yang berada pada

daerah panjang gelombang 0,75 – 1.000 µm atau pada Bilangan Gelombang 13.000

– 10 cm-1. 

2. Komponen spektrofotometer infra merah (IR) terdiri dari lima bagian pokok yaitu

(1) sumber radiasi , (2) wadah sampel (3) monokhorometer (4) detector (5) rekoder.

Terdapat dua macam spektrofotometer infra merah yaitu dengan berkas tunggal

(single-beam) dan berkas ganda ( double-beam).

3. Spektrofotometri inframerah biasanya digunakan untuk penelitian dan digunakan

dalam industry yang sederhana dengan teknik yang sederhana dan untuk mengontrol

kualitas.

5.2 Saran :

1. Dalam menjaga alat spektrofotometri Inframerah agar tetap awet, harus rutin dalam

merawatnya sesuai SOP.

2. Penggunaan alat spektrofotometri harus standar operasi, jika tidak alat akan cepat

rusak dan tidak berfungsi.

3. Dalam bekerja, diperlukan kehati-hatian dalam menggunakan alat karena berbahaya

bagi mata bila terkena sinarnya.

Page 24: Makalah spektrofotometri inframerah

DAFTAR PUSTAKA

https://www.scribd.com/doc/187595245/Spektrofotometri-Infra-Merah

https://persembahanku.wordpress.com/2007/06/26/spektrofotometri-infra-merah/

http://bandiyahsriaprillia-fst09.web.unair.ac.id/artikel_detail-48339-Umum-

SPEKTROFOTOMETER%20IR.html

https://www.scribd.com/doc/251372626/spektrofotometri-inframerah

http://lawangarl711.blogspot.com/2013/10/makalah-spektrofotometri.html