Spektrofotometri derivatif Spektrofotometri derivatif, spektrofotometri UV-Visby S Hamdani Spektrofotometri derivatif merupakan metode manipulatif terhadap spektra pada spektrofotometri UV-Vis (Connors, 1982).Metode spektrofotometri derivatif dapat digunakan untuk analisis kuantitatif zat dalam campuran dimana spektrumnya mungkin tersembunyi dalam suatu bentuk spektrum besar yang saling tumpang tindih dengan mengabaikan proses pemisahan zat terlebih dahulu. Spektrum yang dialih bentuk ini menghasilkan profil yang lebih rinci yang tidak terlihat pada spektrum normal (Connors,1982; Willard,1988).Kegunaan spektrofotometri derivatif adalah (Mulja, 1995):1. Apabila menghadapi campuran dua komponen yang spektrumnya saling tumpang tindih, maka analisis kuantitatif cara derivatif menjadi metoda yang terpilih.2. Analisis kuantitatif campuran dua komponen yang keruh.3. Analisis kuantitatif campuran dua komponen yang merupakan isomeri (kecuali isomer optis aktif atau rasemik).4. Spektra derivatif dapat dipakai untuk maksud kualitatif atau sebagai data pendukung.Dalam suatu campuran, pengukuran konsentrasi dalam suatu sampel (analyte) dapat dilihat dalam campuran sehingga dapat membuat pengerjaan ini menjadi lebih mudah atau lebih akurat. Tetapi yang sering menjadi kendala yaitu spektra derivatif tidak dapat mengurangi atau menghindarkan adanya gangguan dari rasio serapan pengganggu yang lain (signal-to-noise ratio ) (Skoog,1992).Konsep derivatif telah diperkenalkan pertama kali pada tahun 1950, dimana terlihat memberikan banyak keuntungan. Aplikasi utama spektroskopi derivatif ultraviolet-cahaya tampak adalah untuk identifikasi kualitatif dan analisis sampel. Metode spektroskopi derivatif sangat cocok untuk analisis pita absorbsi yang overlapping atau terlalu landai (Owen, 1995).Pada spektrofotometri konvensional, spektrum serapan merupakan plot serapan (A) terhadap panjang gelombang (?). Pada metode spektrofotometri derivatif ini perajahan absorbansi terhadap panjang gelombang ditransformasikan menjadi perajahan dA/d? terhadap ? untuk derivatif pertama, dan d2A/d?2 terhadap ? untuk derivatif kedua, dan seterusnya. Panjang gelombang serapan maksimum suatu senyawa pada spektrum normal akan menjadi panjang gelombang zero-crossing pada spektrum derivatif pertama. Panjang gelombang tersebut tidak mempunyai serapan atau dA/d? = 0 (Connors, 1982).Spektra derivatif biasanya digambarkan oleh diferensiasi digital atau dengan modulasi panjang gelombang dari radiasi yang mengenai sel sampel. Interval modulasi panjang gelombang menjadi sangat berkurang dibanding dengan lebar pita dari pita absorbsi apapun dalam spektrum. Penggunaan spektroskopi derivatif adalah untuk menurunkan rasio pengganggu (noise). Metode yang mungkin untuk evaluasi kuantitatif dari spektrum derivatif adalah metode zero crossing, metode tangent, dan metode peak to peak (Laqua, 1988).Spektrofotometri UV-Vis derivatif kedua dapat menampilkan dan memberikan keuntungan dalam pengukuran untuk sediaan formulasi tablet yang terdiri dari zat aktif dan zat tambahan. Pada sediaan farmasi yang terdiri dari zat campuran yaitu zat aktif dan zat tambahan menghasilkan larutan yang keruh sehingga spektrofotometri derivatif metode tangen dapat digunakan untuk larutan yang keruh seperti sediaan tablet anti influenza (Altinoz, 2000).Metode tangen dapat digunakan dengan mudah dalam aplikasi karena lebih mudah, lebih sederhana, dan lebih cepat menganalisis suatu penelitian yang bersifat ilmiah (Ishak, 2000).Spektra derivatif dapat dilakukan dengan menggunakan metode matematika. Keuntungan dari metoda matematika adalah spektra derivatif dapat lebih mudah dihitung dan dihitung kembali dengan parameter yang berbeda yaitu dengan teknik smoothing yang dapat digunakan untuk menghilangkan rasio serapan pengganggu (signal-to-noise ratio ) (Owen, 1995).by Lusi OktavianiBottom of FormThursday, July 16, 2009Macam Spektrofotometri dan Perbedaannya (Vis, UV, dan IR) Pada artikel tempo hari telah dibahas tentang perbedaan antara spektrometri dan spektrofotometri, serta beberapa istilah yang sering digunakan dalam dunia spektrometri.

Kali ini akan dibahas mengenai jenis spektrofotometri dan perbedaannya. Spektrofotometri terdiri dari beberapa jenis berdasar sumber cahaya yang digunakan. Diantaranya adalah sebagai berikut:

1. Spektrofotometri Vis (Visible)2. Spektrofotometri UV (Ultra Violet)3. Spektrofotometri UV-Vis4. Spektrofotometri IR (Infra Red)

1. Spektrofotometri Visible (Spektro Vis)

Pada spektrofotometri ini yang digunakan sebagai sumber sinar/energi adalah cahaya tampak (visible). Cahaya visible termasuk spektrum elektromagnetik yang dapat ditangkap oleh mata manusia. Panjang gelombang sinar tampak adalah 380 sampai 750 nm. Sehingga semua sinar yang dapat dilihat oleh kita, entah itu putih, merah, biru, hijau, apapun.. selama ia dapat dilihat oleh mata, maka sinar tersebut termasuk ke dalam sinar tampak (visible).

Sumber sinar tampak yang umumnya dipakai pada spektro visible adalah lampu Tungsten. Tungsten yang dikenal juga dengan nama Wolfram merupakan unsur kimia dengan simbol W dan no atom 74. Tungsten mempunyai titik didih yang tertinggi (3422 C) dibanding logam lainnya. karena sifat inilah maka ia digunakan sebagai sumber lampu.

Sample yang dapat dianalisa dengan metode ini hanya sample yang memilii warna. Hal ini menjadi kelemahan tersendiri dari metode spektrofotometri visible.

Oleh karena itu, untuk sample yang tidak memiliki warna harus terlebih dulu dibuat berwarna dengan menggunakan reagent spesifik yang akan menghasilkan senyawa berwarna. Reagent yang digunakan harus betul-betul spesifik hanya bereaksi dengan analat yang akan dianalisa. Selain itu juga produk senyawa berwarna yang dihasilkan harus benar-benar stabil.

Salah satu contohnya adalah pada analisa kadar protein terlarut (soluble protein). Protein terlarut dalam larutan tidak memiliki warna. Oleh karena itu, larutan ini harus dibuat berwarna agar dapat dianalisa. Reagent yang biasa digunakan adalah reagent Folin.

Saat protein terlarut direaksikan dengan Folin dalam suasana sedikit basa, ikatan peptide pada protein akan membentuk senyawa kompleks yang berwarna biru yang dapat dideteksi pada panjang gelombang sekitar 578 nm. Semakin tinggi intensitas warna biru menandakan banyaknya senyawa kompleks yang terbentuk yang berarti semakin besar konsentrasi protein terlarut dalam sample.

2. Spektrofotometri UV (ultraviolet)

Berbeda dengan spektrofotometri visible, pada spektrofotometri UV berdasarkan interaksi sample dengan sinar UV. Sinar UV memiliki panjang gelombang 190-380 nm. Sebagai sumber sinar dapat digunakan lampu deuterium.

Deuterium disebut juga heavy hidrogen. Dia merupakan isotop hidrogen yang stabil yang terdapat berlimpah di laut dan daratan. Inti atom deuterium mempunyai satu proton dan satu neutron, sementara hidrogen hanya memiliki satu proton dan tidak memiliki neutron. Nama deuterium diambil dari bahasa Yunani, deuteros, yang berarti dua, mengacu pada intinya yang memiliki dua pertikel.

Karena sinar UV tidak dapat dideteksi oleh mata kita, maka senyawa yang dapat menyerap sinar ini terkadang merupakan senyawa yang tidak memiliki warna. Bening dan transparan.

Oleh karena itu, sample tidak berwarna tidak perlu dibuat berwarna dengan penambahan reagent tertentu. Bahkan sample dapat langsung dianalisa meskipun tanpa preparasi. Namun perlu diingat, sample keruh tetap harus dibuat jernih dengan filtrasi atau centrifugasi. Prinsip dasar pada spektrofotometri adalah sample harus jernih dan larut sempurna. Tidak ada partikel koloid apalagi suspensi.

Sebagai contoh pada analisa protein terlarut (soluble protein). Jika menggunakan spektrofotometri visible, sample terlebih dulu dibuat berwarna dengan reagent Folin, maka bila menggunakan spektrofotometri UV, sample dapat langsung dianalisa.

Ikatan peptide pada protein terlarut akan menyerap sinar UV pada panjang gelombang sekitar 280 nm. Sehingga semakin banyak sinar yang diserap sample (Absorbansi tinggi), maka konsentrasi protein terlarut semakin besar.

Spektrofotometri UV memang lebih simple dan mudah dibanding spektrofotometri visible, terutama pada bagian preparasi sample. Namun harus hati-hati juga, karena banyak kemungkinan terjadi interferensi dari senyawa lain selain analat yang juga menyerap pada panjang gelombang UV. Hal ini berpotensi menimbulkan bias pada hasil analisa.

3. Spektrofotometri UV-Vis

Spektrofotometri ini merupakan gabungan antara spektrofotometri UV dan Visible. Menggunakan dua buah sumber cahaya berbeda, sumber cahaya UV dan sumber cahaya visible. Meskipun untuk alat yang lebih canggih sudah menggunakan hanya satu sumber sinar sebagai sumber UV dan Vis, yaitu photodiode yang dilengkapi dengan monokromator.

Untuk sistem spektrofotometri, UV-Vis paling banyak tersedia dan paling populer digunakan. Kemudahan metode ini adalah dapat digunakan baik untuk sample berwarna juga untuk sample tak berwarna.

4. Spektrofotometri IR (Infra Red)

Dari namanya sudah bisa dimengerti bahwa spektrofotometri ini berdasar pada penyerapan panjang gelombang infra merah. Cahaya infra merah terbagi menjadi infra merah dekat, pertengahan, dan jauh. Infra merah pada spektrofotometri adalah infra merah jauh dan pertengahan yang mempunyai panjang gelombang 2.5-1000 m.

Pada spektro IR meskipun bisa digunakan untuk analisa kuantitatif, namun biasanya lebih kepada analisa kualitatif. Umumnya spektro IR digunakan untuk mengidentifikasi gugus fungsi pada suatu senyawa, terutama senyawa organik. Setiap serapan pada panjang gelombang tertentu menggambarkan adanya suatu gugus fungsi spesifik.

Hasil analisa biasanya berupa signal kromatogram hubungan intensitas IR terhadap panjang gelombang. Untuk identifikasi, signal sample akan dibandingkan dengan signal standard. Perlu juga diketahui bahwa sample untuk metode ini harus dalam bentuk murni. Karena bila tidak, gangguan dari gugus fungsi kontaminan akan mengganggu signal kurva yang diperoleh.

Terdapat juga satu jenis spektrofotometri IR lainnya yang berdasar pada penyerapan sinar IR pendek. Spektrofotometri ini di sebut Near Infrared Spectropgotometry (NIR). Aplikasi NIR banyak digunakan pada industri pakan dan pangan guna analisa bahan baku yang bersifat rutin dan cepat.Posted by Wahyu RiyadiSpektrofotometriKata Kunci: spektrofotometriDitulis oleh Yoky Edy Saputra pada 25-08-2009Spektrofotometri merupakan suatu metoda analisa yang didasarkan pada pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna pada panjang gelombamg spesifik dengan menggunakan monokromator prisma atau kisi difraksi dengan detektor fototube. Spektrofotometer adalah alat untuk mengukur transmitan atau absorban suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang. Sedangkan pengukuran menggunakan spektrofotometer ini, metoda yang digunakan sering disebut dengan spektrofotometri.Spektrofotometri dapat dianggap sebagai perluasan suatu pemeriksaan visual dengan studi yang lebih mendalam dari absorbsi energi. Absorbsi radiasi oleh suatu sampel diukur pada berbagai panjang gelombangdan dialirkan oleh suatu perkam untuk menghasilkan spektrum tertentu yang khas untuk komponen yang berbeda.Absorbsi sinar oleh larutan mengikuti hukum Lambert-Beer, yaitu :

A = log ( Io/ It ) = a b cKeterangan : Io = Intensitas sinar datangIt = Intensitas sinar yang diteruskana = Absorptivitasb = Panjang sel/kuvetc = konsentrasi (g/l)A = AbsorbanSpektrofotometri merupakan bagian dari fotometri dan dapat dibedakan dari filter fotometri sebagai berikut : 1. Daerah jangkauan spektrumFilter fotometr hanya dapat digunakan untuk mengukur serapan sinar tampak (400-750 nm). Sedangkan spektrofotometer dapat mengukur serapan di daerah tampak, UV (200-380 nm) maupun IR (> 750 nm). 2. Sumber sinarSesuai dengan daerah jangkauan spektrumnya maka spektrofotometer menggunakan sumber sinar yang berbeda pada masing-masing daerah (sinar tampak, UV, IR). Sedangkan sumber sinar filter fotometer hanya untuk daerah tampak. 3. MonokromatorFilter fotometere menggunakan filter sebagai monokrmator. Tetapi pada spektro digunakan kisi atau prisma yang daya resolusinya lebih baik.4. Detektor- Filter fotometer menggunakan detektor fotosel- Spektrofotometer menggunakan tabung penggandaan foton atau fototube.Komponen utama dari spektrofotometer yaitu :1. 1. Sumber cahayaUntuk radisi kontinue :- Untuk daerah UV dan daerah tampak :- Lampu wolfram (lampu pijar) menghasilkan spektrum kontiniu pada gelombang 320-2500 nm.- Lampu hidrogen atau deutrium (160-375 nm)- Lampu gas xenon (250-600 nm)Untuk daerah IRAda tiga macam sumber sinar yang dapat digunakan :- Lampu Nerst,dibuat dari campuran zirkonium oxida (38%) Itrium oxida (38%) dan erbiumoxida (3%)- Lampu globar dibuat dari silisium Carbida (SiC).- Lampu Nkrom terdiri dari pita nikel krom dengan panjang gelombang 0,4 20 nm- Spektrum radiasi garis UV atau tampak :- Lampu uap (lampu Natrium, Lampu Raksa)- Lampu katoda cekung/lampu katoda berongga- Lampu pembawa muatan dan elektroda (elektrodeless dhischarge lamp)- Laser1. 2. Pengatur IntensitasBerfungsi untuk mengatur intensitas sinar yang dihasilkan oleh sumber cahaya agar sinar yang masuk tetap konstan.1. 3. MonokromatorBerfungsi untuk merubah sinar polikromatis menjadi sinar monokromatis sesuai yang dibutuhkan oleh pengukuranMacam-macam monokromator :- Prisma- kaca untuk daerah sinar tampak- kuarsa untuk daerah UV- Rock salt (kristal garam) untuk daerah IR- Kisi difraksiKeuntungan menggunakan kisi :- Dispersi sinar merata- Dispersi lebih baik dengan ukuran pendispersi yang sama- Dapat digunakan dalam seluruh jangkauan spektrum1. 4. KuvetPada pengukuran di daerah sinar tampak digunakan kuvet kaca dan daerah UV digunakan kuvet kuarsa serta kristal garam untuk daerah IR.1. 5. Detektor Fungsinya untuk merubah sinar menjadi energi listrik yang sebanding dengan besaran yang dapat diukur.Syarat-syarat ideal sebuah detektor :- Kepekan yang tinggi- Perbandingan isyarat atau signal dengan bising tinggi- Respon konstan pada berbagai panjang gelombang.- Waktu respon cepat dan signal minimum tanpa radiasi.- Signal listrik yang dihasilkan harus sebanding dengan tenaga radiasi.Macam-macam detektor :- Detektor foto (Photo detector)- Photocell- Phototube- Hantaran foto- Dioda foto- Detektor panas1. 6. Penguat (amplifier)Berfungsi untuk memperbesar arus yang dihasilkan oleh detektor agar dapat dibaca oleh indikator.1. 7. IndikatorDapat berupa :- Recorder- Komputer2.6.1 Spektrofotometer VisibelMetode spektrofometri visibel merupakan metode modern yang lebih mengarah pada penggunaan alat atau instrumen yang canggih. Metode spektrofotometri visibel merupakan metode baru sehingga perlu dilakukan validasi metode yang meliputi akurasi, ripitabilitas dan linieritas. Teknik spektroskopi adalah salah satu teknik analisis fisika-kimia yang mengamati tentang interaksi antara atom atau molekul dengan radiasi elektromagnetik (REM). Radiasi elektromagnetik panjang gelombang 380 mm 780 mm merupakan radiasi yang dapat diterima oleh panca indera mata manusia, sehingga dikenal sebagai cahaya tampak (visibel) (Setyowati 2009). Skematis Spektrofotometer UV-Vis dapat dilihat pada Gambar 4.Gambar 6. Diagram Skematis Spektrofotometer UV-Vis(Watson (1999) dalam Setyowati 2009)Secara skematis pola kerja spektrofotometer UV-VIS (Gambar 6) adalah sebagai berikut:a. Sumber-sumber lampu, lampu deuterium digunakan untuk daerah UV pada panjang gelombang dari 190 350 nm, sementara lampu halogen kuarsa atau lampu tungsten digunakan untuk daerah visibel pada panjang gelombang antara 350 800 nm.b. Monokromator digunakan untuk mendipersikan sinar ke dalam komponen-komponen panjang gelombangnya yang selanjutnya akan dipilih oleh celah.c. Detektor berfungsi mengubah sinyal radiasi yang diterima menjadi sinyal elektronik.Prinsip spektrofotometri didasarkan adanya interaksi dari energi radiasielektromagnetik dengan zat kimia. Dengan mengetahui interaksi yang terjadi, dikembangkan teknik-teknik analisis kimia yang memanfaatkan sifat-sifat dariinteraksi tersebut. Tahapan-tahapan dalam analisis spektrofotometri secara garis besar menurut Setyowati (2009) adalaha. Pembentukan molekul yang dapat menyerap sinar UV-VIS.b. Waktu operasional (Operating Time)c. Pemilihan panjang gelombangd. Pembuatan kurva bakue. Pembacaan absorbansi sampel atau cuplikan2.6.2 Spektrofotometer UV-Vis Salah satu contoh instrumentasi analisis yang lebih kompleks adalah spektrofotometer UV-Vis. Alat ini banyak bermanfaat untuk penentuan konsentrasi senyawa-senyawa yang dapat menyerap radiasi pada daerah ultraviolet (200 400 nm) atau daerah sinar tampak (400 800 nm) (Sastrohamidjojo 1991 dalam Thahir 2008). Analisis ini dapat digunakan yakni dengan penentuan absorbansi dari larutan sampel yang diukur.Spektrofotometer UV-Visibel adalah alat yang biasanya digunakan untuk analisa kimia kuantitatif, namun adapat juga digunakan untuk analisa kimia semi kualitatif. Prinsip kerja spektrofotometer UV-Vis didasarkan pada fenomena penyerapan sinar oleh spesi kimia tertentu di daerah ultra lembayung (ultraviolet) dan sinar tampak (visible). Meskipun tuidak sepeka analisa dengan menggunakan teknologiu nuklir, analisa dengan spektrofotometri sinar tampak (colourimetry) memiliki kepekaan yang cukup tinggi dan relatif mudah dilakukan. Analisa dengan cara ini digunakan secara meluas untuk menganalisa sampel dalam berbagai spesi, baik ion maupun senyawaan (Huda 2001).Menurut Huda (2010), analisa suatu spektrofotometri sinar tampak biasanya meliputi empat tahap pengerjaan, yaitu :1. Pembentukan molekul yang dapat menyerap sinar di daerah sinar tampak (pewarnaan)2. Pemiloihan panjang gelombang3. Pembuatan kurva kalibrasi4. Pengukuran absorban cuplikan.