SPEKTROSKOPI INFRAMERAH

1. Spektroskopi Inframerah

Spektroskopi infra merah digunakan secara luas untuk analisis secara kualitatif dan analisis

secara kuantitatif. Penggunaan yang paling penting dari spektroskopi infra merah adalah untuk

identifikasi senyawa organic, karena spektrumnya sangat kompleks yang terdiri dari banyak

puncak-puncak serapan. Spektrum infra merah dari senyawa organic mempunyai sifat-sifat fisik

yang karakteristik, artinya kemungkinan bahwa dua senyawa mempunyai spectrum yang sama

adalah sangat kecil, kecuali senyawa isomer optic.

Spektrum infra merah terletak pada daerah dengan penjang gelombang dari 780 nm – 1.000.000

nm (0,78 – 1000 μm), atau bilangan gelombang dari 1200 – 10 cm-1. Dilihat dari panjang

gelombang dan dari segi aplikasinya, maka spectrum IR dibagi dalam tiga daerah yaitu infra

merah dekat, pertengahan, dan infra merah jauh. Daerah infra merah yang digunakan untuk

keperluan analisis kimia adalah pada daerah sekitar 4000 – 670 cm-1 atau 2,5 – 15μm.

Tabel berikut menyajikan daerah spektra infra merah.

No. Daerah Inframerah Panjang

Gelombang

(λ) dalam

μm

Bilangan

Gelombang

dalam cm-1

Frekuensi

(Hz)

1. Dekat 0,78 – 2,5 13.000 –

4.000

3,8 – 1,2

(1014)

2. Pertengahan 2,5 – 50 4.000 – 200 1,2 – 0,06

(1014)

3. Jauh 50 – 1000 200 – 10 6,0 – 0,3

(1012)

4. Untuk analisis

instrumen

2,5 – 15 4.000 – 670 1,2 – 0,2 (1014)

2. Prinsip Kerja

Prinsip kerja spektrofotometer infra merah adalah sama dengan spektrofotometer yang lainnya

yakni interaksi energi dengan suatu materi. Spektroskopi inframerah berfokus pada radiasi

elektromagnetik pada rentang frekuensi 400-4000 cm-1, di mana cm-1 yang dikenal sebagai

wavenumber (1/wavelength), yang merupakan ukuran unit untuk frekuensi. Untuk menghasilkan

spektrum inframerah, radiasi yang mengandung semua frekuensi di wilayah IR dilewatkan

melalui sampel. Frekuensi yang diserap muncul sebagai penurunan sinyal yang terdeteksi.

Informasi ini ditampilkan sebagai spektrum radiasi dari % ditransmisikan bekerjasama melawan

wavenumber.

Terbentuknya sebuah spektrum infra-merah

Telah diketahui bahwa cahaya yang terlihat terdiri dari gelombang elektromagnetik dengan

frekwensi yang berbeda-beda, setiap frekwensi tersebut dapat terlihat sebagai warna yang

berbeda. Radiasi Infra-merah juga merupakan gelombang dengan frekwensi yang

berkesinambungan, hanya saja tidak terlihat oleh mata.

Jika menyinari sebuah senyawa organik dengan sinar infra-merah yang mempunyai frekwensi

tertentu, maka akan diperoleh bahwa beberapa frekwensi tersebut diserap oleh senyawa tersebut.

Sebuah alat pendetektor yang diletakkan di sisi lain senyawa tersebut akan menunjukkan bahwa

beberapa frekwensi melewati senyawa tesebut tanpa diserap sama sekali, tapi frekwensi lainnya

banyak diserap.

frekuensi diukur sebagai ‘persentasi transmitasi’ (percentage transmittance)

Persentasi transmitasi dengan nilai 100 berarti semua frekwensi dapat melewati senyawa tersebut

tanpa diserap sama sekali. Pada kenyataannya, itu tidak pernah terjadi, selalu akan ada

penyerapan, walaupun kecil, mungkin transmitasi sebesar 95% adalah yang terbaik yang bisa di

peroleh.

Transmitasi sebesar 5% mempunyai arti bahwa hampir semua frekwensi tersebut diserap oleh

senyawa itu. Tingginya penyerapan seperti ini akan membuat kita mengerti tentang ikatan-ikatan

yang ada dalam senyawa tersebut.

Bentuk sebuah spektrum Infra-merah

Grafik di bawah ini menunjukkan bagaimana nilai persentasi transmitasi berubah jika frekwensi

dari radiasi Infra-merah yang diberikan itu dirubah.

Catatan: spektrum Infra-merah pada halaman ini dibuat berdasarkan data yang diambil dari

Spectral Data Base for Organic Compounds (SDBS) di National Institute of Materials and

Chemical Research di Jepang.

Perlu diperhatikan bahwa besaran untuk mengukur frekwensi yang ada pada sumbu horizontal

adalah bilangan gelombang, yang didefinisikan sebagai berikut:

Hal lainnya yang perlu diperhatikan adalah pergantian skala pada sumbu horizontal bagian

tengah. Akan terlihat adanya spektrum infra-merah yang mempunyai skala yang sama dari awal-

akhir, terdapat pula spektrum yang skalanya berubah pada nilai sekitar 2000 cm-1, dan meskipun

jarang, terdapat pula perubahan pada skala sekitar 1000 cm-1

Hal-hal tersebut bukanlah masalah yang besar, karena pada waktu mengartikan spektrum infra-

merah, perlu ketelitian dalam membaca skala pada sumbu horizontal.

Penyebab terjadinya penyerapan frekuensi

Setiap frekwensi sinar (termasuk infra-merah) mempunyai energi tertentu. Apabila frekwensi

tertentu diserap ketika melewati sebuah senyawa tersebut diselidiki, maka pasti energi dari

frekwensi tersebut ditransfer ke senyawa tersebut. Energi pada radiasi infra-merah sebanding

dengan energi yang timbul pada getaran-getaran ikatan.

Pergerakan ikatan

Pada ikatan kovalent, atom-atom tidak disatukan oleh ikatan yang kaku, kedua atom berikatan

karena kedua inti atom tersebut terikat pada pasangan elektron yang sama. Kedua inti atom

tersebut dapat bergetar maju-mundur dan depan-belakang, atau menjauhi masing-masing, dalam

posisi yang memungkinkan.

Energi yang terlibat pada getaran tergantung pada hal-hal seperti jarak ikatan dan massa kedua

atom. Ini berarti bahwa setiap jenis ikatan akan bergetar dengan cara yang berbeda pula, yang

melibatkan energi dengan jumlah yang berbeda-beda pula.

Ikatan-ikatan akan selalu bergetar kecuali terjadi penyinaran energy dengan jumlah yang tepat

sama dengan jumlah ikatan tersebut, maka getaran-getaran tersebut akan berubah ke tingkat yang

lebih tinggi. Jumlah energi yang diperlukan untuk melakukan ini tergantung pada ikatan masing-

masing, karenanya setiap ikatan-ikatan yang berbeda, akan menyerap frekwensi (energi) infra-

merah yang berbeda-beda pula.

Pembelokan ikatan

Tidak hanya bergerak, ikatan-ikatan juga dapat berbelok.

Ikatan-ikatan akan selalu bergetar seperti pada gambar setiap saat dan ketika ikatan tersebut

diberi penyinaran dengan jumlah energy yang tepat, maka getaran tersebut akan berubah ke

tingkatan yang lebih tinggi. Karena energi yang terlibat pada pembelokan ini juga berbeda-beda

pada setiap jenis ikatan, maka setiap jenis ikatan akan menyerap sinar infra-merah dengan

frekwensi yang berbeda-beda pula untuk membuatnya meloncat ke tingkat yang lebih tinggi.

Perhatikan spektrum infra-merah sebuah n-propannol, CH3CH2CH2OH:

Pada diagram diatas, 3 contoh penyerapan itu dipilih untuk menunjukkan getaran-getaran ikatan

yang membuat penyerapan itu terjadi. Perhatikan bahwa pergerakan ikatan dan pembelokan

ikatan menghasilkan lembah yang berbeda dalam spektrum tersebut.

Spektroskopi inframerah sangat berguna untuk analisis kualitatif (identifikasi) dari senyawa

organik karena spektrum yang unik yang dihasilkan oleh setiap organik zat dengan puncak

struktural yang sesuai dengan fitur yang berbeda. Selain itu, masing-masing kelompok

fungsional menyerap sinar inframerah pada frekuensi yang unik. Sebagai contoh, sebuah gugus

karbonil, C = O, selalu menyerap sinar inframerah pada 1670-1780 cm-1, yang menyebabkan

ikatan karbonil untuk meregangkan.

3. Instrumentasi

Komponen-komponen dalam instrumentasi spektroskopi infra merah meliputi: (1) Sumber

radiasi; (2) Tempat sampel; (3) Monokromator; (4) Detektor; dan (5) Rekorder. Terdapat dua

macam spektroskopi infra merah yaitu spektroskopi infra merah dengan berkas tunggal (single-

beam), dan spektroskopi infra merah berkas ganda (double-beam).

1. Sumber radiasi

Radiasi infra merah dihasilkan dari pemanasan suatu sumber radiasi dengan listrik sampai suhu

antara 1500 dan 2000 K. Sumber radiasi yang biasa digunakan adalah Nernst Glower, Globar,

dan kawat nikrom.

Nernst Glower merupakan campuran oksida dari zirkom (Zr) dan Yitrium (Y) yaitu berupa

senyawa ZrO2 dan Y2O3 atau campuran oksida thorium (Th) dan Cerium (Ce). Nernst Glower ini

berupa silinder dilapisi platina untuk melewatkan arus listrik. Nernst Glower mempunyai radiasi

maksimum pada panjang gelombang 1,4 mm atau bilangan gelombang 7100 cm-1.

Globar merupakan sebatang silicon karbida (SiC) dengan ukuran diameter sekitar 5 mm dan

panjang 50 mm. Radiasi maksimum Globar pada panjang gelombang 1,8 – 2,0 mm atau pada

bilangan gelombang 5500 – 5000 cm-1.

Kawat NIkrom merupakan campuran nikel (Ni) dan khrom (Cr). Kaawat nikhrom berbentuk

spiral dan mempunyai identitas radiasi yang lebih rendah dari Nernst Glower dan Globar tetapi

mempunyai umur yang lebih panjang.

2. Tempat sampel

Tempat sampel atau sel tergantung dari jenis sampel. Untuk sampel berbentuk gas digunakan sel

gas dengaan lebar sel atau panjang berkas radiasi 40 mm. Hal ini dimungkinkan untuk

menaikkan sensitivitas karena adanya cermin yang dapat memantulkan berkas radiasi berulang

kali melalui sampel.

Tempat sampel untuk sampel yang berbentuk cairan umumnya mempunyai panjang berkas

radiasi kurang dari 1 mm biasanya dibuat lapisan tipis (film) diantara dua keeping senyawa yang

transparan terhadap radiasi infra merah. Senyawa yang biasa digunakan adalah natrium klorida

(NaCl), kalsium fluoride (CaF2), dan kalsium iodide (CaI2). Dapat juga dibuat larutan yang

kemudian dimasukkan ke dalam sel larutan. Wadah sampel untuk larutan disebut sel larutan.

Sampel dilarutkan ke dalam pelarut organic dengan konsentrasi 1 – 5%. Pelarut organic yang

biasa dipakai adalah karbon tetraklorida (CCl4), karbon disulfide (CS2) dan kloroform (CHCl3).

Wadah sampel untuk sampel padat mempunyai panjang berkas radiasi kurang dari 1 mm. Pelet

KBr dibuat dengan menggerus sampel dan Kristal KBr (0,1 – 2,0 % berdasarkan berat) sehingga

merata, kemudian ditekan (sekitar 8 ton) sampai diperoleh pellet atau pil tipis. Bentuk pasta

dibuat dengan mencampur sampel dan setets bahan pasta sehingga merata kemudian dilapiskan

antara dua keeping NaCl yang transparan terhadap radiasi infra merah. Bahan pasta yang biasa

digunakan adalah paraffin cair. Lapis tipis dibuat dengan meneteskan larutan dalam pelarut yang

mudah menguap pada permukaan kepingan NaCl dan dibiarkan sampai menguap.

3. Monokhromator

Pada pemilihan panjang gelombang infra merah dapat digunakan filter, prisma atau grating.

Seperti alat spektroskopi pada gambar di atas, berkas radiasi terbagi dua, sebagian melewati

sampel dan sebagian melewati blanko (referece). Setelah itu kedua berkas sinar tersebut

bergabung kembali dan keemudian dilewatkan ke dalam monokhromator

Filter biasa dgunakan untuk tujuan analisis kuantitatif, sebagai contoh dengan panjang

gelombang 9,0 mm untuk penentuan asetaldehida. Filter dengan panjang gelombang 13,4 mm

untuk penentuan 0-diklorobenzena, dan filter dengan panjang gelombang 4,5 mm untuk

penentuan dinitrogen oksida. Ada juga filter yang mempunyai panjang gelombang pada kisaran

antara 2,5 sampai dengan 4,5 mm; 4,5 sampai dengan 8,0 mm, dan 8,0 sampai dengan 14,5 mm.

Prisma yang terbuat dari kuasa digunakan untuk daerah infra merah dekat (0,8 sampai dengan

3,0 mm). Prisma yang paling umum digunakan adalah terbuat dari Kristal natrium klorida

dengan daerah frekuensi 2000 sampai 670 cm-1 (atau 5 – 15 mm). Contoh prisma lainnya adalah

Kristal kalium bromide dan cesium bromide yang sesuai untuk daerah spectrum infra merah jauh

yaitu pada kisaran 15 – 40 mm. Kristal LiF juga dapat digunakan untuk daerah spectrum infra

merah dekat yaitu pada panjang gelombang antara 1 – 5 mm.

Grating umumnya memberikan hasil yang lebih baik daripada prisma. Biasanya grating dibuat

dari gelas atau plastic yang dilapisi dengan aluminium.

4. Detektor

Setelah radiasi infra merah melewati monokhromator, kemudian berkas radiasi ini dipantulkan

oleh cermin dan akhirnya ditangkap oleh detector. Detektor pada spectrometer infra merah

merupakan alat ayang bisa mengukur atau mendeteksi energy radiasi akibat pengaruh panas.

Berbeda dengan jenis detector lainnya (misalnya phototube), pengukuran radiasi infra merah

lebih sulit karena intensitas radiasi rendah dan energy foton infra merah juga rendah. Akibatnya

signal dari detector infra merah keecil sehingga dalam pengukurannya harus diperkuat.

Terdapat dua macam detector yaitu thermocouple dan bolometer. Detektor yang paling banyak

digunakan dalam spektrofotometer infra merah adalah thermocouple. Detektor thermocouple

merupakan alat yang mempunyai impedans tinggi.

Detektor thermocouple terdiri dari dua kawat halus yang terbuat dari logam seperti platina (Pt)

dan perak (Ag) atau antimony (Sb) dan bismuth (Bi). Energi radiasi infra merah akan

menyebabkan terjadinya pemanasan pada salah satu kawat dan panasnya ini sebanding dengan

perbedaan gaya gerak listrik yang dihasilkan dari kedua kawat.

Bolometer merupakan semacam thermometer resistans yang terbuat dari kawat platina atau nikel.

Dalam hal ini akibat pemanasan akan terjadi perubahan tahanan pada bolometer sehingga signal

menjadi tidak seimbang. Signal yang tidak seimbang ini kemudian diperkuat sehingga dapat

dicatat atau direkam.

5. Rekorder

Signal yang dihasilkan dari detector kemudian direkam sebagai spectrum infra merah yang

berbentuk puncak-puncak serapan. Spektrum infra merah ini menunjukkan hubungan antara

absorban dan frekuensi atau bilangan gelombang atau panjang gelombang. Sebagai absis adalah

frekuensi (cm-1) atau panjang gelombang (mm) atau bilangan gelombang (cm-1), dan sebagai

ordinat adalah transmitan (%) atau absorban.

Gambar 13.5 Spektra IR tiga senyawa karbonil. (a) propanal CH3CH2CHO; (b) aseton CH3COCH3; (c) asam

propanoat CH3CH2COOH

6. Kalibrasi skala frekuensi

Sebelum melakukan pekerjaan skala kertas pencatat harus dikalibrasi. Kalibrasi dapat dikerjakan

dengan menggunakan spektrum polistiren (atau dari indena). Spektrum tersebut menunjukkan

banyak puncak/pita yang tajam mempunyai frekuensi yang tepat dan telah diketahui. Puncak

yang biasa digunakan sebagai kalibrasi berasal dari polistiren adalah 1601 cm-1.

7. Cara Penanganan

Berikut cara penanganan yang disederhanakan terhadap alat inframerah dan diagram alat Double

Beam (berkas rangkap) spektrofotometer inframerah seperti berikut

Diagram Spektrofotometer Inframerah

Sinar dari sumber cahaya (A) dipecah menjadi dua berkas cahaya yang sam, salha satu (B)

dilewatkan melalui cuplikan (berkas cahaya cuplikan), yang lain berkelakuan sebagai berkas

cahaya referensi, fungsi dari double beam adalah mengukur perbedaan intensitas antara dua

berkas cahaya pada setiap panjang gelombang.

Dua berkas cahaya sekarang dipantulkan ke “chopper” (C), yang terdiri atas cermin yang dapat

berputar, bila chopper berputar (10 x/detik) ia menyebabkan berkas sinar cuplikan dan referensi

dipantulkan bergantian ke grating monokromator (D). Grating berputar perlahan-lahan dan

mengirimkan frekuensi-frekuensi individu kedetektor thermopile (E) yang mengubah tenaga

(panas) infra merah menjadi tenaga listrik.

Bila cuplikan telah menyerap sinar dari frekuensi tertenu, maka detector akan menerima

bergantian dari chopper berkas sinar yang kuat (berkas sinar referensi) dan berkas sinar yang

lemah (berkas sinar cuplikan). Hal ini akan memberikan arus bolak balik yang mengalir dari

detector ke amplifier (F). Amplifier dihubungkan dengan servo motor (G) kecil yang mendorong

cermin wedge (H) keberkas sinar referensi hingga detector menerima sinar dengan intensitas

yang sama dari berkas sinar cuplikan dan referensi. Gerakan wedge ini sebagai akibat masuk dan

keluarnya berkas referensi menunjukkan sebagi pita-pita serapan pada spektrum yang dihasilkan.

8. Cara-cara Penanganan Cuplikan

Cara-cara penanganan cuplikan tergantung daripada jenis cuplikan yaitu apakah berbentuk gas,

cairan atau padatan. Gaya-gaya intermolekul sangat berbeda yang melalui dari padatan ke cairan

ke gas dan spektrum inframerah biasanya akan menunjukkan efek dari perbedaan-perbedaan ini

dalam bentuk pergeseran-pergeseran frekuensi atau pita-pita tambahan dan sebagainya. itulah

sebabnya yang paling penting adalah mencatat spektrum dengan cara-cara penanganan cuplikan

sesuai.

Gas

Untuk menangani cuplikan berbentuk gas,maka cuplikan harus dimasukkan dalam sel gas, sel

ini menghadap langsung pada berkas sinar. Dalam bentuk yang dimodifikasi, cermin internal

yang digunakan dapat memantulkan berkas sinar berulang kali melalui cuplikan untuk

menaikkan sensitivitas. Sejumlah kecil senyawa-senyawa organik dapat ditentukan dalam bentuk

gas, bahkan dalam sel-sel yang dipanaskan.

Cairan

Cara yang paling mudah dalam penanganan cuplikan bentuk cairan adalah menempatkan

cuplikan tersebut sebagai film yang tipis di antara dua lapis NaCl yang transparan terhadap

inframerah. Karena digunakan NaCl maka setelah selesai harus segera dibersihkan dengan

mencuci menggunakan pelarut-pelarut seperti toluene, kloroform, dan sebagainya. NaCl harus

dijaga tetap kering dan selalu dipegang pada ujung-ujungnya. Untuk spektra di bawah 250 cm-1,

maka digunakan CsI, untuk cuplikan yang mengandung air dapat digunakan CaF2. Cuplikan

cairan dapat juga ditentukan dalam larutan.

Padatan

Wujud cuplikan padat dapat bermacam-macam di antaranya kristal, amorf, serbuk, gel dan lain-

lain. Bermacam metoda telah dikembangkan untuk penyediaan cuplikan padat hingga dapat

langsung diukur.

Ada tiga cara yang umum untuk mencatat spektra bentuk padatan : peset KBr, mull dan bentuk

film/lapisan tipis. Padatan juga dapat ditentukan dalam larutan tetapi spektra larutan mungkin

memberikan kenampakan yang berbeda dari spektra bentuk padat, karena gaya-gaya

intermolekul akan berubah.

Pelet KBr dibuat dengan menumbuk cuplikan (0,1 – 2,0 % berat) dengan KBr kemudian

ditekan hingga diperoleh pellet KBr harus kering dan akan baik bila penumbukan

dilakukan dibawah lampu inframerah untuk mencegah terjadinya kondensasi uap dari

atmosfer yang akan memberikan serapan lebar pada 3500 cm-1.

Mull atau pasta dibuat dengan mencampur cuplikan dengan setetes minyak, pasta

kemudian dilapiskan di antara dua keeping NaCl yang transparan. Bahan pasta harus

transparan terhadap inframerah, tetapi hal ini tidak pernah ada dan struktur yang

dihasilkan selalu menunjukkan serapan yang berasal dari bahan pasta adalah parafin cair.

Lapisan tipis padatan dapat dilapiskan pada keping-keping NaCl dengan cara meneteskan

larutan dalam pelarut yang mudah menguap pada permukaan kepingan NaCl dan

dibiarkan hingga pelarut menguap. Polimer-polimer berbagai lilin atau bahan-bahan

lemak sering memberikan hasil yang baik, tetapi ada juga yang membentuk kristal yang

tajam hingga tidak memberikan serapan.

Larutan

Cuplikan dapat dilarutkan dalam pelarut seperti karbon tetraklorida, karbon disulfide atau

kloroform, dan spektrum dari larutan ini dicatat. Larutan (biasanya 1 – 5 %) ditempatkan dalam

sel larutan yang terdiri dari bahan transparan. Sel yang kedua berisi pelarut murni ditempatkan

pada berkas sinar referensi, sehingga serapan daripelarut dapat dikensel dan spektrum yang

dicatat merupakan senyawanya sendiri. Meskipun demikian untuk meyakinkan bahwa serapan

dari pelarut tidak mengganggu spektrum dari cuplikan, maka sebaiknya perlu dibuat spektrum

dari pelarut yang digunakan untuk mengetahui serapan-serapan yang diberikan.

9. Sample data yang diperoleh dari spektroskopi inframerah.

Spektrum Infra-merah sebuah asam karbon sederhana.

Asam etanoat

Dari struktur diatas dapat diketahui bahwa senyawa tersebut terdiri dari ikatan-ikatan sebagai

berikut:

Ikatan rangkap karbon-oksigen, C=O

Ikatan tunggal karbon-oksigen, C-O

Ikatan oksigen-hidrogen, O-H

Ikatan karbon-hidrogen, C-H

Ikatan tunggal carbon-carbon, C-C

Ikatan karbon-karbon mempunyai penyerapan cahaya yang terjadi pada gelombang dalam

jangkauan yang luas didalam ‘Area sidik jari’ sehingga sangat sulit untuk membedakan spektrum

infra-merahnya.

Ikatan tunggal karbon-oksigen juga mempunyai penyerapan dalam ‘Area sidik jari’, yang

berkisar antara 1000 – 1300cm-1,tergantung pada molekul yang mempunyai ikatan tersebut. hati-

hati dalam membedakan mana yang merupakan spektrum ikatan C-O.

Ikatan-ikatan lainnya dalam asam etanoat ini dapat diketahui secara mudah dengan

memperhatikan penyerapan di luar area sidik jari.

Ikatan C-H (dimana hidrogen tersebut menempel pada karbon yang mempunyai ikatan tunggal

dengan unsur-unsur lainnya) menyerap sinar pada jangkauan sekitar 2853-2962 cm-1. Karena

ikatan ini terdapat pada sebagian besar senyawa ornganik, maka ini sangatlah tidak bisa

diandalkan. Abaikan lembah pada sekitar sedikit di bawah 3000 cm-1, karena mungkin itu hanya

karena ikatan C-H saja.

Ikatan rangkap antara karbon-oksigen, C=O, adalah salah satu penyerapan yang sangat berguna,

yang bisa anda temukan pada daerah sekitar 1680-1750 cm-1. Posisinya sedikit terpengaruh oleh

jenis senyawa yang mempunyai ikatan tersebut.

Ikatan lainnya yang sangat berguna adalah ikatan O-H. Ikatan ini menyerap sinar yang berbeda-

beda, tergantung pada kondisi lingkungannya. Ikatan ini akan sangat mudah dikenali dalam

sebuah asam karena akan menghasilkan lembah yang sangat luas pada daerah sekitar 2500-3300

cm-1.

Spektrum infra-merah untuk asam etanoat adalah sebagai berikut:

Kemungkinan penyerapan yang disebabkan oleh ikatan tunggal C-O ini diragukan karena

terletak pada area sidik jari. Anda tidak bisa yakin bahwa lembah ini terbentuk bukan karena

ikatan yang lain.

Catatan: spektrum Infra-merah pada halaman ini dibuat berdasarkan data yang diambil dari

Spectral Data Base for Organic Compounds (SDBS) di National Institute of Materials and

Chemical Research di Jepang.

Spektrum infra-merah golongan alcohol

Etanol

Ikatan O-H yang terdapat pada alkohol menyerap sinar dengan bilangan gelombang yang lebih

besar daripada ikatan O-H yang terdapat dalam asam, yaitu sekitar 3230-3550 cm-1. Dan lagi

penyerapan ini akan terjadi pada bilangan gelombang yang lebih besar lagi jika alkohol ini tidak

terikat dengan ikatan hidrogen, seperti alkohol dalam bentuk gas. Semua spektrum infra-merah

pada halaman ini dilakukan dalam bentuk cairan sehingga kemungkinan itu tidak akan muncul.

Perhatikan bahwa penyerapan karena ikatan C-H hanya sedikit dibawah 3000cm-1,dan juga pada

lembah-lembah sekitar 1000-1100cm-11, dimana salah satunya disebabkan oleh ikatan C-O.

Spektrum infra-merah golongan ester

Etil etanolat

Pada grafik ini penyerapan oleh O-H hilang sama sekali. Jangan bingung dengan lembah yang

disebabkan oleh C-H yang sebagian kecil berada pada sekitar 3000cm-1. Keberadaan ikatan

rangkap C=O dapat dilihat sekitar 1740cm-1.

Ikatan tunggal C-O menyebabkan penyerapan pada sekitar 1240cm-1. Pertanyaan apakah anda

bisa menentukan lembah tersebut adalah tergantung pada tabel data atau detail yang diberikan

pada anda waktu ujian, karena ikatan tunggal C-O itu tersebar pada daerah 1000-1300cm-1,

tergantung pada jenis senyawa apa yang mempunyai ikatan ini. Beberapa tabel data ada yang

memutuskan bahwa penyerapan dari 1230-1250 adalah karena ikatan C-O pada sebuah etanoat.

10. Aplikasi spektroskopi inframerah

Teknik spektroskopi ini umum dipakai dalam analisis kedokteran, farmasetika (pembuatan obat),

produk-produk pembakaran, ilmu pangan dan kimia pertanian, serta astronomi.

Kedokteran

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

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

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

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

2. Teknik ini juga dipakai dalam pengukuran dinamika perubahan senyawa tertentu dalam

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

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

dengan teknik lain, seperti MRI atau CT-scan.

3. 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.

4. 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.

5. 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.

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

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

7. 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, alarm

keamanan, 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 suatu

teknologi 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 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.

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

1. 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 dengan penggunaan

komputer membuat alat ini populer.

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

sampel mengandung campuran berbagai macam zat. Proses adjustment dalam analisis

untuk menghasilkan informasi dapat memberikan nilai-nilai yang kurang akurat.

Bidang keruangan

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

dapat menghasilkan foto infra merah. Foto inframerah yang 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

1. 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.

2. Pemanasan inframerah. Merupakan suatu kondisi ketika energi inframerah menyerang

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

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

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