RADIASI ELEKTROMAGNETIK

Disusun oleh:

Imalia Nurrachma A. (0910753032)

Mochamad Iqbal A. (0910753040)

FAKULTAS KEDOKTERAN

PROGRAM STUDI FARMASI

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2010

Metode spektrometri merupakan salah satu metode analisis yang berdasarkan pada

spektroskopi atom dan spektroskopi molekul. Sementara itu, pengertian dari spektroskopi adalah

analisa fisiko kimia yang membahas tentang interaksi antara radiasi elektromagnetik (REM)

dengan materi (atom dan molekul). Metode spektrometri juga berkaitan dengan pengukuran

intensitas dari radiasi dengan spesi kimia yang diuji.

SIFAT UMUM RADIASI ELEKTROMAGNETIK

Radiasi elektromagnetik tidak memerlukan medium untuk merambat. Jadi, radiasi

elektromagnetik dapat melewati vakum (ruang hampa udara). Energi radiasi memiliki sifat

dualisme yaitu sebagai gelombang dan partikel, kedua sifat tersebut tidaklah dapat berdiri sendiri

tetapi saling melengkapi.

SIFAT GELOMBANG DARI RADIASI ELEKTROMAGNETIK

A. PARAMETER GELOMBANG

Istilah yang digunakan dalam parameter gelombang adalah amplitudo (A), periode (P),

frekuensi (v), panjang gelombang (λ), bilangan gelombang (v). Amplitudo (A) adalah

simpangan gelombang maksimal. Periode (P) adalah waktu (dalam hitungan detik) yang

diperlukan untuk melakukan satu getaran. Frekuensi (v) adalah banyaknya getaran dalam

satu detik (v = 1/P). Panjang gelombang (λ) panjang garis lurus antar dua puncak

gelombang. Bilangan gelombang (v) berbanding terbalik dengan panjang gelombang,

dengan kata lain juga menjelaskan tentang radiasi elektromagnetik. Secara luas dipakai

dalam spektroskopi inframerah. Persamaan bilangan gelombang :

v (cm-1) = kv

B. SPECTRUM ELECTROMAGNETIK

Spektrum elektromagnetik adalah jarak dari gelombang radiasi elektromagnetik. Setiap

spektrum elektromagnetik memiliki panjang gelombang, frekuensi, dan energi yang

berbeda. Spektrum elektromagnetik sendiri dibagi menjadi bagian-bagian yang memiliki

rentang dari gelombang sinar gamma dengan panjang gelombang terendah berfrekuensi

tertinggi sampai gelombang radio dengan panjang gelombang tertinggi berfrekuensi

terendah. Radiasi gelombang yang bisa tertangkap oleh mata adalah visibel, yang

menghasilkan warna pelangi.

C. PERSAMAAN GELOMBANG

Persamaan gelombang secara umum dapat ditulis sebagai berikut

y=A sin ( ωt+ϕ )

y = electric field

A = amplitudo

t = waktu

ϕ = phase angle

Kecepatan angular dari vektor ω didapat dari hubungan dengan frekuensi menurut

persamaan ω=2 πv . Jadi bila disubstitusikan ke persamaan awal akan didapat persamaan

baru, yaitu :

y=A sin (2 πv t +ϕ )

D. SUPERPOSISI GELOMBANG

Prinsip dari superposisi adalah ketika ada dua atau lebih gelombang melintas dengan

jarak yang sama akan terjadi suatu gangguan yang disebabkan oleh gelombang tersebut.

Gangguan yang terjadi dapat saling meniadakan kedua gelombang (interferensi destruksi

maksimum) atau saling memperkuat (interferensi konstruksi maksimum). Destruksi

maksimum terjadi apabila kedua gelombang yang bertemu memiliki fase yang berbeda.

Sedangkan konstruksi maksimum terjadi apabila kedua gelombang yang bertemu

memiliki fase yang sama.

E. DIFRAKSI (PEMBELOKAN) RADIASI

Difraksi merupakan proses ketika seberkas sinar radiasi secara paralel dilewatkan melalui

sebuah penghalang, maka sinar tersebut akan dibelokkan. Difraksi bisa diamati tidak

hanya menggunakan radiasi elektomagnetik saja, tetapi dapat melalui gelombang

mekanik atau akustik. Banyaknya penghalang dan lebar sempitnya penghalang akan

berpengaruh pada pola pembelokan cahaya tersebut Difraksi sendiri terjadi akibat dari

adanya interferensi.

F. COHERENT RADIATION

Suatu sinar radiasi yang melewati dua celah, dapat dikatakan saling berhubungan apabila

memenuhi dua kondisi, yaitu memiliki dua sumber radiasi dimana mempunyai frekuensi

yang sama dan diantara kedua sumber radiasi tersebut harus memiliki hubungan yang

konstan dengan waktu. Tetapi bila pola gelap dan terang dari sinar tersebut menghilang

dan digantikan dengan sinar yang lebih banyak atau sedikit serta tidak teratur, hal

tersebut dapat dikatakan incoherent radiation yang berasal dari sumber radiasi tersebut.

G. TRANSMISI (PENGHANTARAN) RADIASI

Radiasi harus dapat berinteraksi dengan materi dalam berbagai cara, karena interaksi

keduanya tidak melibatkan transfer energi secara permanen. Interaksi yang melibatkan

penghantaran radiasi bisa disebut periode polarisasi dari atom atau molekul yang

menyusun medium. Polarisasi disini adalah perusakan elektron secara sementara untuk

bisa berasosiasi dengan atom atau molekul yang dibawa oleh radiasi elektromagnetik

secara bergantian. Radiasi dari polarisasi partikel bisa memancar kesemua medium.

Dispersi adalah hasil penguraian sinar dalam suatu indeks bias yang punya panjang

gelombang dan frekuensi tertentu. Contoh dari dispersi adalah pelangi. Dispersi dibagi

dua, normal dispersi dan anomali dispersi. Normal dispersi bila peningkatan besarnya

indeks bias sebanding dengan peningkatan besarnya frekuensi. Anomali dispersi bila

besarnya frekuensi memiliki perubahan yang tajam atau tidak sebanding dengan

perubahan pada indeks bias.

H. REFRAKSI (PEMBIASAN)

Ketika sinar datang melewati bidang batas suatu permukaan antara dua medium yang

memiliki beda kerapatan tertentu, sinar akan diteruskan dan akan terjadi perubahan arah

sinar bias pada medium yang dilewatinya. Hal tersebutlah yang dinamakan refraksi, atau

dengan kata lain refraksi mempelajari hubungan antara sinar yang memiliki kecepatan

berbeda dengan dua buah medium yang memiliki kerapatan berbeda pula. Saat sinar

datang melewati medium kurang rapat (contoh : air ) ke medium yang lebih rapat (contoh

: kaca), maka sinar bias yang diteruskan tersebut akan mendekati sebuah garis normal

dengan kecepatan yang berkurang, begitu juga sebaliknya.

Penjelasan dari refraksi sesuai dengan Hukum Snell, yaitu:

sin θ1

sin θ2

=n2

n1

=v1

v2

I. REFLEKSI (PEMANTULAN)

Refelksi terjadi ketika suatu sinar datang mengenai permukaan antara medium yang

berbeda indeks biasnya, sebagian dari sinar tersebut akan dipantulkan melewati garis

normal dengan sudut yang lebih besar. Pemantulan sempurna terjadi bila sinar datang dan

sinar pantulnya memiliki besar sudut yang sama.

Intensitas dari sinar pantul (Ir) dapat dihitung dari besar intensitas sinar datang (Io)

dengan persamaan :

I r

I O

=(n2−n1)

2

(n2+n1)2

J. PENGHAMBURAN OLEH SINAR RADIASI

Ketika sebagian dari sinar radiasi ditransmisikan kesemua arah dari satu celah kecil maka

akan terjadi penghamburan sinar radiasi, dimana intensitasnya akan meningkat sesuai

ukuran dari pertikel yang melewati celah tersebut. Ada tiga macam penghamburan

radiasi, yaitu :

1. Penghamburan Reyleigh

Penghamburan oleh molekul atau sejumlah molekul dengan dimensi yang lebih kecil

dibanding panjang gelombang dari sinar radiasinya. Contoh dari penghamburan

reyleigh adalah warna biru pada langit, yang mana wrna biru memiliki panjang

gelombang yang pendek sehingga mudah dihamburkan daripada yang memiliki

panjang gelombang lebih panjang (misal warna merah).

2. Penghamburan oleh Molekul Besar

Jika sinar datang melalui dimensi partikel koloid, maka penghamburan sinarnya dapat

dilihat dengan mata telanjang (Efek Tyndall). Hal itu terjadi karena partikel koloid

memiliki ukuran partikel yang besar untuk menghamburkan sinar tersebut. Contohnya

bila sinar mengenai partikel debu, maka akan terlihat penghamburan sinar.

Perhitungan didasarkan pada ukuran dan bentuk dari molekul polimer dan partikel

koloida.

3. Penghamburan Raman

Efek penghamburan raman berbeda dari penghamburan biasa, penghamburan tersebut

sebagai bagian dari penghamburan radiasi yang menyebabkan kuantitas frekuensi

berubah. Hal itu sebagai konsekuensi proses polarisasi karena terjadi perpindahan

tingkatan energi yang ada dalam sebuah molekul.

K. POLARISASI RADIASI

Polarisasi adalah sifat sinar radiasi yang dapat bergerak secara merambat menuju arah

tertentu. Arah polarisasi dapat diketahui dengan melihat arah vektor bidang medan listrik

dan medan magnetnya. Polariasi linear radiasi elektromagnetik terjadi ketika sinar

merambat dengan satu arah yang tegak lurus terhadap arah rambatannya atau medan

listriknya. Sebagai contoh, gelombang radio yang berasal dari antena dan gelombang

mikro yang dihasilkan dari “klystron tube”. Polarisasi sinar ultraviolet dan visibel

diproduksi oleh sinar radiasi yang melewati media selektif bidang penyerapan, refleksi,

dan refraksi yang merambat pada satu garis.

SIFAT MEKANIKA KUANTUM RADIASI

Ketika suatu radiasi elektromagnetik diemisikan atau diserap, akan terjadi suatu transfer

energi secara permanen dari objek yang diemisikan atau diabsorpsi oleh medium tersebut.

Radiasi elektromagnetik bukan sebagai jenis gelombang tetapi lebih pada suatu jalan atau aliran

tersendiri dari sebuah partikel (foton atau kuanta).

A. EFEK FOTOLISTRIK

Efek fotolitsrik adalah gejala terlepasnya electron dari permukaan benda (missal

logam) akibat benda tersebut dikenai gelombang elektromagnetik. Didalam efek

fotolistrik sutau elektron yang diemisikan dari bahan (logam, non logam, cairan, atau gas)

merupakan suatu akibat dari absorpsi energi dari radiasi elektromagnetik yang memiliki

panjang gelombang yang pendek (misal : visebel atau UV). Ketika suatu permukaan

terpapar radiasi elektromagnetik pada ambang frekuensi tertentu radiasi akan diserap dan

elektron ditransmisikan. Agar terjadi efek fotolistrik, berkas cahaya yang masuk harus

memiliki frekuensi yang lebih besar dari frekuensi ambang bahan.

Efek fotolistrik tidak dapat dijelaskan atau dilihat dalam bentuk gelombang tetapi

memerlukan sebuah bentuk kuantum yang mana radiasinya terlihat sebagai aliran

tersendiri dari ikatan energi atau foton. Sebagai contoh tidak ada elektron tersendiri yang

bisa memiliki cukup energi untuk dilepaskan jika distribusi radiasinya menabrak

permukaan elektroda secara keseluruhan sebagaimana pada bentuk gelombang karena

elektron yang berada dibawah ambang frekuensi tertentu tidak punya cukup energi

mengatasi ikatan energi atau foton. Beberapa elektron bisa berikatan sehingga punya

cukup energi untuk membentuk suatu aliran yang bisa diamati. Untuk menjelaskan efek

fotolistrik dilakukan beberapa percobaan dimana ternyata radiasi elektromagnetik dalam

bentuk energi dilepaskan oleh elektron dari permukaan logam dan memberi elektron

tersebut energi kinetik yang cukup untuk berpindah pada elektroda bermuatan negatif.

Hasil percobaan tersebut memberikan suatu persamaan:

E=hv=eVo−ω

Bila dihubungkan dengan panjang gelombang, maka

E=hcλ=eVo−ω

B. ENERGY STATES OF CHEMICAL SPECIES

Pada tahun 1900 Max Planck mengajukan gagasan bahwa radiasi elektromagnet

bersifat diskret (suatu benda hanya dapat memancarkan atau menyerap radiasi

elektromagnet dalam ukuran atau partikel-partikel kecil dengan nilai tertentu. Ide ini

secara khusus digunakan untuk menjelaskan sebaran intensitas radiasi yang dipancarkan

oleh benda hitam. Partikel energi itu dinamakan kuantum.

Teori mekanika kuantum oleh Planck ini sangat berguna untuk menjelaskan

perilaku atom dan partikel subatomik seperti proton, neutron dan elektron yang tidak

mematuhi hukum-hukum fisika klasik. Atom biasanya digambarkan sebagai sebuah

sistem di mana elektron (yang bermuatan listrik negatif) beredar seputar nukleus atom

(yang bermuatan listrik positif). Menurut mekanika kuantum, ketika sebuah elektron

berpindah dari tingkat energi yang lebih tinggi E1 (misalnya dari n=2 atau kulit atom ke-

2) ke tingkat energi yang lebih rendah Eo (misalnya n=1 atau kulit atom tingkat ke-1),

energi yang berupa sebuah partikel cahaya (energy foton) dilepaskan. Saat perpindahan

berlangsung pastinya akan ada perubahan frekuensi dari satu tingkat ke tingkat yang lain.

Energi yang dilepaskan jika dihubungkan dengan frekuensi, dapat dirumuskan sebagai

berikut:

E1−E0=hv

keterangan:

E = energi foton (J)

h = tetapan Planck 6,63 x 10-34 (J s )

Dalam teori planck juga disebutkan bahwa energi foton berbanding terbalik dengan

panjang gelombang. Sehingga persamaan tersebut dapat juga dituliskan menjadi:

E1−E0=hcλ

c = 3 x 108 m.s-1

Sehingga dari dua persamaan diatas didapat :

E1−E0=hv=hcλ

Suatu atom atau molekul, memiliki bentuk-bentuk tertentu atau kondisi tertentu

yang dapat berubah jika terkena radiasi elektromagnetik. Bentuk energy terendah dari

suatu atom atau molekul disebut ground state. Sedangkan bentuk energinya yang lebih

tinggi disebut excited state.pada umumnya, spesi kimia pada suhu kamar berada dalam

bentuk ground state.

C. EMISI RADIASI

Emisi radiasi elektromagnetik dihasilkan ketika partikel (atom, ion, atau molekul)

tereksitasi ketingkatan energi yang lebih rendah dengan cara melepaskan energi foton.

Radiasi yang berasal dari partikel tereksitasi tersebut merupakan karakter yang cocok

untuk menjelaskan emisi spektrum dimana biasanya mengambil bentuk yang kekuatan

emisi radiasinya relatif sebagai fungsi dari panjang gelombang atau frekuensi. Ada tiga

macam spektra, yaitu :

1. Line Spectra

Spektrum garis pada daerah sinar ultraviolet dan visibel dihasilkan ketika radiasi

partikel atom terseparasi atau terhamburkan kedalam fasa gas, sehingga suatu atom

dapat kembali kekeadaan ground state. Besar frekuensi dan panjang gelombang dari

emisi enrgi foton atom tersebut dapat ditulis dalam sebuah persamaan

v1=( E1−EO ) !h

λ1=hcI ( E1−EO )2. Band Spectra

Pita spektrum sering ditemukan dalam suatu spektrum ketika gas yang radikal atau

molekul berukuran kecil bertemu. Sinar radiasi bisa dihasilkan oleh eksitasi panas dari

suatu jenis poliatomik dimana biasanya selalu dihasilkan dari transisi atau

perpindahan, mulai tingkat terendah dari tingkatan eksitasi elektron ke beberapa

tingkatan pada ground state atau tingkat dasar.

3. Continuum Spectra

Continuum spektra adalah pijaran yang dihasilkan ketika suatu bahan padatan

dipanaskan. Radiasi panas yang dihasilkan pada continuum spektra disebut black body

radiation, yaitu karakteristik dari suatu panas atau suhu yang mengenai permukaan

suatu material dimana permukaannya tersebut tenang atau datar.

D. ABSORPSI RADIASI

Gelombang elektromagnetik yang mengenai suatu zat atau senyawa sebagian akan

diserap (absorpsi). Sesuai dengan teori kuantum yang dikemukakan oleh Planck, maka

penyerapan radiasi elektromagnetik ini akan menyebabkan perubahan bentuk dari

ground state menjadi bentuk excited state dan akan memancarkan suatu energy.

Dari hasil penelitian yang telah ada menunjukkan bahwa besarnya absorptivitas

suatu senyawa berbeda-beda. Perbedaan ini sangat tergantung pada beberapa variable

yaitu panjang gelombang maupun kompleksitas senyawa tersebut. Selain itu juga

mengacu pada teori yang menyatakan adanya perbedaan antara besarnya absorpsi radiasi

oleh atom dan oleh molekul. Berikut ini adalah penjelasan mengenai teori tersebut.

Absorpsi Atom

Panjang gelombang polikromatik sinar UV atau sinar tampak yang melewati partikel

monoatomik seperti gas merkuri atau natrium mengakibatkan penyerapan frekuensi yang

sedikit. Kesederhanaan relatif seperti spektrum disebabkan oleh nomer terkecil yang

mungkin dari tingkat energi untuk mengabsorpsi partikel. Eksitasi dapat terjadi hanya jika

proses elektronik yang mana satu atau lebih dari satu elektron dari atom meningkat ke

tingkat energi yang lebih tinggi. Pada intinya, daya absorpsi dari suatu zat berbeda-beda

anatara satu zat dengan zat lainnya. Selain itu, daya absorpsi juga dipengaruhi oleh

panjang gelombang.

Absorpsi Molekul

Absorpsi spektra dari molekul poliatomik, terutama pada tingkat yang kental sangat lebih

kompleks daripada spektrum atom karena nomer tingkat energi dari molekul umumnya

lebih besar daripada nomer tingkat energi untuk atom yang terisolasi. Energi (E)

dihubungkan dengan molekul terdiri dari 3 komponen yaitu energi elektronik, energi

vibrasi, dan energi rotasi. Persamaannya dapat ditulis sebagai berikut:

E = Eelektronik + Evibrasi + Erotasi

Absorpsi yang Diinduksi oleh Medan Magnet

Berdasarkan hasil penelitian terkini diketahui bahwa absorpsi yang disebabkan oleh

induksi medan magnet juga dapat mengakibatkan perpindahan electron ke tingkat energy

yang lebih tinggi seperti yang terjadi pada absorpsi radiasi elektromagnetik pada

umumnya. Akan tetapi perpindahan electron ini hanya dapat terjadi pada penyerapan

gelombang yang memiliki panjang gelombang yang panjang (atau gelombang dengan

frekuensi rendah). Absorpsi yang diinduksi medan magnetic ini dipelajari dengan

menggunakan teknik nuclear magnetic resonance (NMR) dan electron spin resonance

(ESR).

E. RELAXATION PROCESS

Setelah suatu atom tereksitasi oleh radiasi elektromagnetik sebenarnya atom

tersebut akan kembali ke keadaan semula yaitu ground state dalam waktu yang singkat.

Hal ini dikarenakan adanya beberapa relaxation process yang membuat atom ke keadaan

ground state. Waktu yang diperlukan oleh suatu atom untuk kembali ke keadaan ground

state berbeda-beda, tergantung dari metode radiasi elektromagnetik yang digunakan.

Nonradiative relaxation melibatkan hilangnya energi pada rentetan tahapan-tahapan

tersebut, energi yang tereksitasi tadi berubah menjadi energi kinetik akibat bertabrakan

dengan molekul lain.

Fluoroscence dan phosporscence merupakan analisis yang penting dari suatu

proses emisi dimana atom dan molekul dieksitasikan oleh absorpsi dari radiasi

elektromagnetik. Pada metode flouroscence waktu untuk kembali ke keadaan ground

state lebih cepat dari pada metode phosporscence. Pada umumnya dengan menggunakan

metode flouroscence atom kembali ke keadaan ground state dalam waktu 10-5 detik sejak

saat tereksitasi. Sementara itu, pada metode phosphorescence waktu yang diperlukan

atom untuk kembali ke keadaan ground state lebih dari 10-5 detik.

F. ASAS YANG BELUM PASTI

Asas yang belum pasti pertama kali dicetuskan oleh Werner Heisenberg pada

tahun 1927. Heisenberg mengemukakan bahwa alam terbatas pada ketepatan yang mana

pasangan ukuran hukum alam terbuat. Asas yang belum pasti yang mana merupakan asas

yang penting dan memiliki dampak yang luas dalam analisis instrumental dengan mudah

diperoleh dari asas superposisi.

Kita misalkan akan mengukur frekuensi yang belum diketahui (v1) dari radiasi

sinar monokromatik dengan cara membandingkan dengan output pencatatan standar,

yang mana sebuah osilator yang menghasilkan gelombang juga memiliki frekuensi yang

telah diketahui (v2). Untuk mendeteksi dan mengukur perbedaan antara keduanya maka

dapat diukur dengan rumus ∆ v=v1−v2. Waktu minimum (∆ t ) dibutuhkan untuk

membuat perhitungan ini sama dengan atau lebih besar daripada periode yang akan

dikalahkan, ∆ t = 1/∆ v. Oleh karena itu, waktu minimum untuk pengukuran diperoleh

dari ∆ t ≥1

∆ v atau ∆ t . ∆ v ≥1

Untuk mengukur ∆ v dengan zero uncertainty diperlukan suatu pengukuran waktu

yang tanpa batas. Jika observasi penelitian dilakukan dalam waktu yang sangat singkat

maka ketidakpastian akan semakin besar.

ASPEK KUANTITATIF DARI PENGUKURAN BERDASARKAN SPEKTROKIMIA

Metode pengukuran spektrokimja dapat dibagi menjadi 4 kelompok yaitu metode emisi,

metode, luminescence, metode penghamburan dan metode absorpsi. Keempat metode tersebut

digunakan untuk mengukur energy radiasi, yang mana energi tersebut dapat menjangkau area

spesi yang akan dianalisa.

A. METODE EMISI, PENGHAMBURAN DAN LUMINESCENCE

Energy radiasi ditentukan dengan detector radiasi yang mana detector tersebut

akan mengubah energy radiasi menjadi sinyal elektik, S. Pada umumnya S adalah voltase

atau arus yang besarnya sesuai atau berbanding lurus dengan energy radiasi (P)dan juga

berbanding lurus dengan suatu ketetapan yang konstan (k). Sehingga didapatkan

persamaan

S = k . P

Beberapa detektor terlihat kecil dan memberikan respon konstan, paling tidak untuk

periode waktu singkat, dimana yang diketahui sebagai dark current dalam keadaan

kekurangan radiasi.

S=kP+k d

Metode pengukuran spektrokimia berdasarkan emisi, penghamburan dan

luminescence inilah yang memenuhi persamaan di atas. Sedangkan metode spektrokimia

berdasarkan absorbansi memiliki persamaan lain. Berdasarkan teori yang ada disebutkan

bahwa besar energy radiasi (P) sebanding dengan besarnya konsentrasi (c) dari senyawa

analit yang diuji. Sehingga persamaan di atas dapat dianalogikan menjadi persamaan

berikut:

S = k’c

Nilai k’ adalah konstan, yang mana k’ dapat diperoleh dari pengukuran S dengan

menggunakan zat standar yang telah diketahui terlebih dahulu konsentrasinya.

B. METODE ABSORPSI

Metode absorpsi membutuhkan 2 pengukuran energy. Energy yang pertama diukur

adalah energy sebelum radiasi melewati medium yang berisi analit (Po) dan energy

setelah melewati analit (P). Metode ini dilakukan dengan cara pemancaran radiasi dengan

kekuatan tertentu (Po) ke suatu analit, kemudian radiasi yang telah menembus analit akan

diukur kembali kekuatannya (P). Kemudian dari hasil pengukuran tersebut dapat diukur

berapa besar transmittance dan absorbansi dari analit tersebut. Dua istilah yang berkaitan

dengan rasio antara Po dan P adalah transmittance dan absorbansi.

Transmittance (T)

Transmittance adalah perbandingan antara P dengan Po. Transmittance berbanding lurus

dengan P sebaliknya, transmittance berbanding terbalik dengan Po. Sehingga dapat ditulis

menjadi persamaan berikut:

T = P

Po atau T =10−A

Selain itu, transmittance juga sering ditulis dalam bentuk persentase seperti berikut:

%T = P

Po x 100%

Adsorbansi (A)

Sementara itu, absorbansi dapat didefinisikan dalam persamaan berikut:

A = -log10 T=¿- logPPo

Keterangan:

P = intensitas radiasi setelah mengenai analit

Po = intensitas radiasi sebelum mengenai analit

Hukum Lambert-Beer

Menurut hukum lambert, absorpsi berbanding lurus terhadap ketebalan molekul analit.

Menurut hukum beer, serapan berbanding lurus dengan konsentrasi. Kedua pernyataan ini

dapat dijadikan satu dalam hukum Lambert-Beer, sehingga diperoleh bahwa serpan

berbanding lurus terhadap konsentrasi dan ketebalan sel, yang dapat ditulis dalam

persamaan

A = a. b. c atau A = ε. b. C

Keterangan:

a = koefisien absorpsi (g/cm)

b = ketebalan molekul (cm)

c = konsentrasi (g/l)

ε = absorptivitas molar (M/cm)

Jadi dengan hukum lambert-beer konsentrasi dapat dihitung dari ketebalan analit dan

absorptivitas. Absorptivitas merupakan suatu tetapan dan spesifik untuk setiap molekul

pada panjang gelombang tertentu.

C. PENGUKURAN TRANSMITTANCE DAN ABSORBANSI

Untuk mengukur nilai transmittance dan absorbansi diperlukan suatu alat yang

dapat mengukur keduanya yang disebut fotometer. Fotometer memliki suatu pemancar

yang akan memancarkan gelombang elektromagnetik ke arah analit yang akan diuji.

Gelombang elektromagnetik yang mengenai analit sebagian akan diserap, dan sebagian

akan dipancarkan kembali. Hasil pemancaran inilah yang akan dijadikan acuan untuk

mengukur besar transmittance maupun absorpsi.

Setelah itu, hasil pemancaran dari analit akan diteruskan ke suatu detector yang

sangat peka terhadap rangsangan gelombang elektromagnetik. Detector bergungsi untuk

mengubah gelombang elektromagnetik menjadi energy listrik yang sebanding dengan

besaran yang dapat diukur. Energy listrik ini akan menggerakkan jarum detector sehingga

dapat diukur besarnya nilai persen transmittance (%T). Setelah diketahui besarnya %T

maka dapat dicari besarnya nilai absorbansinya dengan menggunakan persamaan

A = -log10 T

DEFINISI ...

a. Radiasi koheren

Adalah radiasi yang memiliki dua sumber radiasi dimana mempunyai frekuensi yang

sama dan diantara kedua sumber radiasi tersebut harus memiliki hubungan yang konstan

dengan waktu.

b. Dispersion of a transparent substance

Adalah hasil penguraian sinar dalam suatu indeks bias yang punya panjang gelombang

dan frekuensi tertentu, dimana penguraian sinar tersebut melewati bahan yang transparant

sehingga hasil penguraiannya akan lebih besar.

c. Anomalous dispersion

Adalah bila besarnya frekuensi memiliki perubahan yang tajam atau tidak sebanding

dengan perubahan pada indeks bias.

d. Work function of a substance

Adalah subsbtansi (bahan) yang memperlihatkan dispersi normal yang melewati daerah

panjang gelombang yang lebih cocok untuk pembuatan lensa, untuk yang memiliki

indeks bias yang tinggi dan relatif konstan itu diinginkan

e. Efek fotolistrik

Adalah gejala pengeluaran elektron dari suatu permukaan logam ketika dikenai dan

menyerap radiasi elektromagnetik yang berada di atas frekuensi ambang dimana

tergantung pada jenis permukaannya.

f. Ground state of molecul

Adalah tingkat energi terendah dari suatu molekul atau atom.

g. Elektronik eksitasi

Adalah perpindahan elektron dari kulit terendah ke tertinggi atau dari kulit tertinggi ke

terendah.

h. Blackbody radiation

Adalah karakteristik dari suatu panas atau suhu yang mengenai permukaan sebuah

material yang mana permukaannya itu datar (rata).

i. Fluorescence

Adalah analisis yang penting dari suatu proses emisi dimana atom dan molekul

dieksitasikan oleh absorpsi dari radiasi elektromagnetik. Umumnya selesai setelah 10-5

detik setelah eksitasi.

j. Phosporescence

Adalah analisis yang penting dari suatu proses emisi dimana atom dan molekul

dieksitasikan oleh absorpsi dari radiasi elektromagnetik. akan tetapi, phosporescence

terjadi lebih lambat daripada flourescence. Emisi dari phosporescence periodenya lebih

lama daripada 10-5 detik dan bisa berlanjut sampai beberapa menit atau beberapa jam

setelah tidak ada radiasi.

k. Resonance flourescence

Adalah proses pemancaran radiasi yang diidentikkan dengan frekuensi radiasi yang

dipakai untuk eksitasi.

l. Foton

Adalah energi yang bersumber dari cahaya.

m. Absorptivity

Adalah sebagian kecil radiasi yang diserap sebagai panjang gelombang.

n. Bilangan gelombang

Adalah berbanding terbalik dengan panjang gelombang (cm), dengan kata lain juga

menjelaskan tentang radiasi elektromagnetik.

o. Relaxation

Adalah suatu keadaan atau proses yang cepat dimana ketika suatu atom atau molekul

yang tereksitasi oleh penyerapan sinar radiasi kembali pada keadaan ground state.

p. Stokes shift

Adalah perbedaan (pada panjang gelombang atau frekuensi) antara posisi band maxima

absorpsi dan emisi spektra pada transisi elektronik yang sama.