spektrofotometerPosted by SEKAR ARUMSARI on June 18, 2010 inAcademic|SubscribePendahuluanSpektrofotometri 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 detektorfototube. Benda bercahaya seperti matahari atau bohlam listrik memancarkan spektrum yang lebar terdiri atas panjang gelombang. Panjang gelombang yang dikaitkan dengan cahaya tampakitu mampu mempengaruhi selaput pelangi mata manusia dan karenanya menimbulkan kesan subyektif akan ketampakan (vision). Dalam analisis secara spektrofotometri terdapat tiga daerah panjang gelombang elektromagnetik yang digunakan, yaitu daerah UV (200 380 nm), daerahvisible(380 700 nm), daerah inframerah (700 3000 nm) (Khopkar 1990).Menurut Cairns (2009), spektrofotometer adalah alat untuk mengukur transmitan atau absorban suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang. Tiap media akan menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu tergantung pada senyawaan atau warna terbentuk. Secara garis besar spektrofotometer terdiri dari 4 bagian penting yaitu :a. Sumber CahayaSebagai sumber cahaya pada spektrofotometer, haruslah memiliki pancaran radiasi yang stabil dan intensitasnya tinggi. Sumber energi cahaya yang biasa untuk daerah tampak, ultraviolet dekat, dan inframerah dekat adalah sebuah lampu pijar dengan kawat rambut terbuat dari wolfram (tungsten). Lampu ini mirip dengan bola lampu pijar biasa, daerah panjang gelombang (l ) adalah 350 2200 nanometer (nm).b. MonokromatorMonokromator adalah alat yang berfungsi untuk menguraikan cahaya polikromatis menjadi beberapa komponen panjang gelombang tertentu(monokromatis) yang bebeda (terdispersi).c. CuvetCuvet spektrofotometer adalah suatu alat yang digunakan sebagai tempatcontoh atau cuplikan yang akan dianalisis. Cuvet biasanya terbuat dari kwars, plexigalass, kaca, plastic dengan bentuk tabung empat persegi panjang 1 x 1 cm dan tinggi 5 cm. Pada pengukuran di daerah UV dipakai cuvet kwarsa atau plexiglass, sedangkan cuvet dari kaca tidak dapat dipakai sebab kaca mengabsorbsi sinar UV. Semua macam cuvet dapat dipakai untuk pengukuran di daerah sinar tampak (visible).d. DetektorPeranan detektor penerima adalah memberikan respon terhadap cahaya pada berbagai panjang gelombang. Detektor akan mengubah cahaya menjadi sinyal listrik yang selanjutnya akan ditampilkan oleh penampil data dalam bentuk jarum penunjuk atau angka digital.Dengan mengukur transmitans larutan sampel, dimungkinkan untuk menentukan konsentrasinya dengan menggunakan hukum Lambert-Beer. Spektrofotometer akan mengukur intensitas cahaya melewati sampel(I),dan membandingkan ke intensitas cahaya sebelum melewati sampel(Io).Rasio disebuttransmittance,dan biasanya dinyatakan dalam persentase (% T) sehingga bisa dihitung besar absorban (A) dengan rumus A = -log %T (Underwood 2002).TujuanPraktikum ini bertujuan praktikan dapat memahami dan mengoperasikan spektrofotometri UV-Vis untuk pengukuran sampel suatu larutan dengan konsentrasi yang berbeda-beda.Alat dan BahanAlat yang digunakan dalam praktikum yaitu labu takar, tabung reaksi, dan pipet volumtrik. Spektrofotometer UV-Vis yang digunakan yaitu spectronic J20 dan kuvet.Larutan metilen biru dengan konsentrasi dari 210-6M sampai 110-5M merupakan bahan utama yang digunakan untuk percobaan mengggunakan spektrofotometer UV-Vis. Selain itu, akuades juga digunakan untuk melakukan pengenceran larutan metilen biru menjadi konsentrasi yang berbeda-beda.Prosedur PercobaanSebelum mengukur larutan metilen biru dengan Spectronic 20, hal yang harus dilakukan pertama kali adalah mengencerkan larutan metilen biru 10 mmol dengan konsentrasi 210-6M, 410-6M, 610-6M, 810-6M, dan 110-5M. Larutan metilen biru dengan konsentrasi 610-6M digunakan untuk menentukan panjang gelombang maksimum (max). Transmitan diukur menggunakan alat spectronic J20 menggunakan panjang gelombang 600-680 nm dengan interval 10 nm.Untuk membuat kurva standar, transmitan dari tiap konsentrasi larutan metilen biru dibaca menggunakan panjang gelombang maksimum yang kita peroleh, yaitu 660 nm. Hasil pengukuran yang diperoleh dicatat, kemudian dikonversikan menjadi absorban dengan rumus A = -log %T. Setelah itu, dapat dibuat kurva hubungan antara konsentrasi metilen biru dengan absorban. Persamaan garis bisa dicari setelah menggambar kurva.Hasil PercobaanTabel 1 Penentuan panjang gelombang maksimum metilen biru(nm)% TransmitanAbsorban

6000.5410.267

6100.9480.023

6200.4830.316

6300.4570.340

6400.4320.365

6500.3960.402

6600.3900.409

6700.4330.364

6800.6190.208

Contoh perhitungan:= 600 nm%T = 54,1%A = -log %T= -log 0.541= 0.267Tabel 2 Penentuan kurva standar dari metilen biru[metilen biru] (M)% TransmitanAbsorban

210-60.7940.100

410-60.5770.239

610-60.3900.409

810-60.2770.558

110-50.2440.613

Contoh perhitungan:[metilen biru] = 110-5%T = 24.4%A = -log %T= -log 0.244= 0.613y = a + bx ; y = A, x = [metilen biru]y = -0.0197 + 67250xr = 98,88%PembahasanPrinsip kerja spektrofotometri berdasarkan hukum Lambert Beer, bila cahaya monokromatik (Io) melalui suatu media (larutan), maka sebagian cahaya tersebut diserap (Ia), sebagian dipantulkan (Ir), dan sebagian lagi dipancarkan (It). Transmitans adalah perbandingan intensitas cahaya yang ditransmisikan ketika melewati sampel (It) dengan intensitas cahaya mula-mula sebelum melewati sampel (Io). Persyaratan hukum Lambert Beer, antara lain: radiasi yang digunakan harus monokromatik, energi radiasi yang diabsorpsi oleh sampel tidak menimbulkan reaksi kimia, sampel (larutan) yang mengabsorpsi harus homogen, tidak terjadi fluoresensi atau phosporesensi, dan indeks refraksi tidak berpengaruh terhadap konsentrasi, jadi larutan tidak pekat (harus encer). Spektrofotometer UV-Vis membandingkan cuplikan standar yaitu substrat gelas preparat. Hasil pengukuran dari spektrofotometer UV-Vis menunjukkan kurva hubungan transmitan dan panjang gelombang ( ) (Basset 1994).Spektrofotometer terdiri dari beberapa jenis berdasar sumber cahaya yang digunakan, yaitu: spektrofotometer Vis (Visible), spektrofotometer UV (Ultra Violet), spektrofotometer UV-Vis, dan Spektrofotometri IR (Infa Red). Pada spektrofotometri Vis, 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 380 750 nm. Berbeda dengan spektrofotometri visible, pada spektrofotometri UV berdasarkan interaksi sample dengan sinar UV. Sinar UV memiliki panjang gelombang 190-380 nm. Senyawa yang dapat menyerap sinar UV terkadang merupakan senyawa yang tidak memiliki warna (bening dan transparan). Spektrofotometri UV-Vis menggunakan dua buah sumber cahaya berbeda, sumber cahaya UV dan sumber cahaya visible yaitu photodiode yang dilengkapi dengan monokromator dan dapat digunakan baik untuk sample berwarna juga untuk sample tak berwarna. Sedangkan, spektrofotmetri IR berdasar pada penyerapan panjang gelombang infra merah yang mempunyai panjang gelombang 2.5-1000 m. Pada spektrofotometri IR digunakan untuk analisa kualitatif, misalnya untuk mengidentifikasi gugus fungsi pada suatu senyawa.Pada umumnya sampel yang digunakan dalam bentuk larutan yang sudah diencerkan dengan jumlah konsentrasi tertentu. Larutan dengan konsentrasi yang rendah akan lebih mudah diketahui transmitannya karena kerapatan pada molekulnya kecil sehingga kemampuan menyerap radiasi elektromagnetnya kecil dan banyak radiasi yang terbaca oleh detektor pada alat spektrofotometer. Larutan metilen biru yang digunakan pada percobaan diencerkan sebanyak 5 kali yaitu 210-6M, 410-6M, 610-6M, 810-6M, dan 110-5M.Setiap senyawa punya serapan maksimal pada panjang gelombang tertentu. Panjang gelombang ini dinamakan panjang gelombang maksimum. Pada panjang gelombang maksimum, hubungan antara absorbansi dankonsentrasi senyawa bisa disetarakan. Panjang gelombang maksimum dicari lebih dahulu supaya lebih mudah mengaturrangepanjang gelombang analisanya. Apabilamaxtidak dicari terlebih dahulu maka akan sulit menganalisa senyawa tersebut. Menurut literatur, panjang gelombang maksimum (max) larutan metilen biru adalah 664 nm (Sumerta, dkk 2002). Panjang gelombang maksimum dari hasil percobaan yaitu pada 660 nm dengan konsentrasi metilen biru sebesar 610-6M. Jadi, hasil yang didapat pada percobaan tidak berbeda jauh dengan literatur.Nilai absorban dapat dihitung dari setiap nilai %T yang didapatkan. Setelah nilai absorban diketahui, maka dapat dibuat kurva standar, dengan mengalurkan nilai absorban pada sumbuyterhadap konsentrasi metilen biru pada sumbux. Pembuatan kurva standar bertujuan untuk mendapatkan hubungan antara konsentrasi dengan absorban, sehingga konsentrasi larutan sampel dapat diketahui.Grafik 1 yang menggambarkan kurva hubungan antara panjang gelombang dan absorban menunjukkan bahwa nilai panjang gelombang maksimum larutan metilen biru terletak pada 660 nm dengan nilai absorban sebesar 0.409. Dari grafik tersebut didapat persmaan garis y = -0.8047 + 1.72510-3x. Grafik 2 menggambarkan kurva hubungan antara konsentrasi metilen biru dengan absorban. Persamaan garis yang didapat dari garis tersebut yaitu y = -0.0197 + 67250x.SimpulanPanjang gelombang dari larutan biru metilen yang didapat bernilai 660 nm, mendekati nilai yang terdapat di literatur, yaitu 664 nm. Hasil ini menunjukkan bahwa spektrofotometer yang digunakan berjenisvisibleatau bekerja dengan kisaran panjang gelombang 340 nm 1000 nm.Daftar PustakaBasset Jet al. 1994.Buku Ajar Vogel Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGCCairns D. 2009.Intisari Kimia Farmasi Edisi Kedua. Penerjemah : Puspita Rini. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC. Terjemahan dari :Essentials of Pharmaceutical Chemistry Second Edition.Day R dan Underwood A. 2002.Analisis Kimia Kuantitatif Edisi Keenam. Penerjemah : Sopyan Iis. Jakarta : Erlangga. Terjemahan dari :Quantitative Analysis Sixth Edition.Khopkar S. 1990.Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta : Universitas Indonesia (UI-Press)Sumerta I, Wijaya K, dan Tahir I. 2002. Fotodegradasi Metilen Biru Menggunakan Katalis TiO2-Montmorilonit dan Sinar UV. Makalah pada Seminar Pendidikan Kimia, Yogyakarta.

SPEKTROFOTOMETERPosted by: rgmaisyah on: November 25, 2008 In:Chemistry Comment!Spektrofotometersesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri darispectrometerdanfotometer. Spektrometer menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang di transmisikan atau yang di absorpsi.Filter Sinar (nm) 750warnaUVVioletBiruHijauKuningJinggaMerahInfra MerahPenyerapan sinar uv dan sinar tampak o/ molekul, melalui 3 proses yaitu :1.Penyerapan o/ transisi electron ikatan dan electron anti ikatan.2.Penyerapan o/ transisi electron d dan f dari molekul kompleks3.Penyerapan o/ perpindahan muatan.Interaksi antara energy cahaya dan molekuldapat digambarkan sbb :E =hvDimana , E = energy (joule/second)h = tetapan plankv = frekuensi fotonPenyerapan sinar uv-vis dibatasi pd sejumlahgugus fungsional/gugus kromofor(gugus dengan ikatan tidak jenuh) yang mengandung electron valensi dengan tingkat eksitasi yang rendah. Dengan melibatkan 3 jenis electron yaitu : sigma, phi dan non bonding electron. Kromofor-kromofor organic seperti karbonil, alken, azo, nitrat dan karboksil mampu menyerap sinar ultraviolet dan sinar tampak. Panjang gelombang maksimalnya dapat berubah sesuai dengan pelarut yang digunakan.Auksokromadalah gugus fungsional yang mempunyai elekron bebas, seperti hidroksil, metoksi dan amina. Terikatnya gugus auksokrom pada gugus kromofor akan mengakibatkan pergeseran pita absorpsi menuju ke panjang gelombang yang lebih besar (bathokromik) yang disertai dengan peningkatan intensitas (hyperkromik).Komponen dari suatu spektrofotometer berkas tunggal:1.Suatu sumber energy cahaya yang berkesinambungan yang meliputi daerah spectrum dimana instrument itu dirancang untuk beroperasi.2.Suatu monokromator, yakni suatu piranti untuk mengecilkan pita sempitpanjang-panjang gelombang dari spectrum lebar yang dipancarkan oleh sumber cahaya.3.Suatu wadah sampel (kuvet)4.Suatu detector, yang berupa transduser yang mengubah energy cahaya menjadi suatu isyarat listrik.5.Suatu pengganda (amplifier), dan rangkaian yang berkaitan membuat isyarat listrik itu memadai untuk di baca.6.Suatu system baca (piranti pembaca) yang memperagakan besarnya isyarat listrik, menyatakan dalam bentuk% Transmitan (% T)maupun Adsorbansi (A).Skema spektrofotometer;Sumber Cahaya..Monokromator.SampelDetektor.Amplifier..Piranti Pembaca/PenunjukBeberapa jenis spektrofotometer:1.Spektrofotometer UV-Vis2.Spektrofotometer Infra merah3.Spektrofotometer Serapan Atom (SSA)4.Spektrofotometer Resonansi Magnetik (NMR)5.SpektrofotometerPendarMolecular (pendar fluor/pendar fosfor)6.Spektrofotometer dengan metode hamburan cahaya ( nefelometer, turbidimeter dan spektrofotometerRaman)

Hubungan antara warna dengan panjang gelombang sinar tampak.:Panjang gelombangwarna yang diserapwarna komplementer400-435 nmungu (lembayung)hijau kekuningan450-480 nmbirukuning480-490 nmbiru kehijauanorange490-500 nmhijau kebiruanmerah500-560 nmhijaumerah anggur560-580 nmhijau kekuninganungu (lembayung)580-595 nmkuningbiru595-610 nmorangebiru kekuningan610-750 nmmerahhijau kebiruanPergeseran-pergeseran:1.Bathokromik, pergeseran ke panjang gelombang yang lebih tinggi dengan energy yang lebih rendah.2.Hypsokromik(pergeseran biru), pergeseran ke panjang gelombang yang lebih pendek.3.Hyperkromik, peningkatan absoritivitas molar.4.Hypokromik, reduksi absortivitas molar.Penerapan spektrofotometrikHukum Beer: Absorbans, log (Po/P), radiasi monokromatik berbanding lurus dengan konsentrasi sutu spesies penyerap dalam larutan.Hukum Bouguer (Lambert): Bayangkan suatu medium penyerap yang homogen dalam lapisan-lapisan yang sama tebal. Tiap lapisan menyerap radiasi monokromatik yang memasuki lapisan itu dalam fraksi yang sama seperti lapisan-lapisan lain. Dengan semuanya yang lain sama, maka absorbans itu berbanding lurus dengan panjang jalan yang melewati medium.Gabungan Hukum Bouguer-Beer, sering di tuliskan sebagaiA = abcatauA = bcDengan A = absorbans = absorpsivitas molar (jika konsentrasi dalam molar) dengan satuan M-1cm-1a = absorpsivitas (jika konsentrasi dalam %b/v) dituliskanE1%1cmb = panjang jalan/kuvetc= konsentrasi ( dalam molar atau %b/v)Spektra absorpsi sering diyatakan dalam %Tmaupun dalam bentuk A (absorbansi)Maka,A = log (%T)A = log (Po/P), Poadalah daya cahaya masuk dan P adalah daya yang diteruskan melewati sampel.Beberapa Istilah Dalam SpektrofotometriAbsorbans (A), A = log (Po/P)Absorptivitas (a),tetapan dalam Hukum Bouguer-Beer bila konsentrasi dinyatakan dalam %b/v dan tebal kuvet dalam cm. Dengan satuan liter per gram per sentimeter.Absorptivitas molar (),tetapan dalam Hukum Bouguer-Beer bila konsentrasi dinyatakan dalam molar dan tebal kuvet dalam cm. Dengan satuan liter per mol per sentimeter.Transmitan (T),fraksi dari daya radiasi yang diteruskan oleh suatu sampel T = P/Po. Sering dinyatakan sebagai suatu persentase :%T = (P/Po) x 100%.ReferensiUntuk lebih memahami mengenai spektrofotometer silahkan membaca buku-buku berikut :1.Analisis Kimia Kuantitatif(terjemahan dalam Bahasa Indonesia)R. A. Day, Jr & A. L. UnderwoodPenerbit : Erlangga, Jakarta (1989)2.Konsep Dasar Kimia Analitik(terjemahan dalam Bahasa Indonesia)S. M. KhopkarPenerbit : UI-Press, Jakarta (2003)3.Kimia Farmasi AnalisisProf. Dr. Ibnu Gholib Gandjar, DEA., Apt.Abdul Rohman, M.Si., Apt.Penerbit : Pustaka Pelajar, Yogyakarta (2007)