Nama: Andriana Nur AiniNIM: 131810301010SPEKTROFOTOMETERPengertianSpektrofotometri 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.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.Komponen utama dari spektrofotometer diantaranya yaitu sumber cahaya, pengatur intensitas, monokromator, kuvet, detektor, amplifier dan indikator (recorder dan komputer). Berikut merupakan macam-macam dari beberapa komponen utama spektrofotometer, yaitu :1. MonokromatorBerfungsi untuk merubah sinar polikromatis menjadi sinar monokromatis sesuai yang dibutuhkan oleh pengukuran. Monokromator digunakan untuk memperoleh sumber sinar yang monokromatis dari sumber cahaya. Monokromator berupa prisma ataupun grating. Untuk mengarahkan sinar monokromatis yang diinginkan dari hasil penguraian ini dapat digunakan celah. Jika celah posisinya tetap, maka prisma atau gratingnya yang dirotasikan untuk mendapatkan yang diinginkan.Menurut DAY dan UNDERWOOD (1993), monokromator adalah peralatan optik yang dapat mengisolasi suatu berkas sinar dari sumber kontinyu dengan kemurnian spektral yang tinggi untuk semua panjang gelombang. Unsur terpenting pada sebuah monokromator adalah sistem celah masuk, kemudian dikumpulkan oleh sebuah lensa atau cermin sehingga sinar pararel jatuh pada prisma atau kisi difraksi, selanjutnya melalui jalan optik monokromatis melewati contoh yang diperiksa.Ada dua jenis monokromator, yang satu menggunakan prisma dan yang lainnya menggunakan grating (kisi) sebagai pendispersi cahaya, yaitu :a)Monokromator PrismaKomponen ini dibuat dari bahan quartz untuk daerah ultraviolet (UV),visible,daninfra red(IR) dekat. Prinsip kerja suatau prisma adalah apabila seberkas sinar melewati dua medium yang berbeda, maka berkas sinar tersebut akan mengalami pembelokan (refraksi). Besarnya refraksi tergantung pada index bias ini berubah-ubah dengan panjang gelombang yang berbeda, cahaya biru akan lebih dibelokkan dari pada cahaya merah.b)Monokromator Grating (kisi)Dispersi radiasi ultra violet dapat diperoleh dengan menjatuhkan sinar polikromatis pada granting transmisi atau pada permukaan granting refleksi yang lebih praktis dan sering digunakan. Tahap pertama pada pembuatan grating refleksi yaitu penyediaanmaster grantingyang tersusun dari lekukan paralel dengan jarak rapat disusun pada permukaan keras yang telah dilapisi dengan peralatan seperti intan.c)Celah optisCelah ini digunakan untuk mengarahkan sinar monokromatis yang diharapkan dari sumber radiasi. Apabila celah berada pada posisi yang tepat, maka radiasi akan dirotasikan melalui prisma, sehingga diperoleh panjang gelombang yang diharapkan.d) FilterBerfungsi untuk menyerap warna komplementer sehingga cahaya yang diteruskan merupakan cahaya berwarna yang sesuai dengan panjang gelombang yang dipilih.Macam-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 spektrum

2. DetektorFungsinya untuk merubah sinar menjadi energi listrik yang sebanding dengan besaran yang dapat diukur. Detektor yang biasa digunakan adalah Foto Tube dan Layar Cell. Sinyal listrik yang diberikan oleh detektor selanjutnya diubah oleh prosesor sehingga dapat ditampilkan oleh alat baca.Prinsip kerja detektor pada spectrophotometer adalah sinar energi foton yang jauh mengenai dan mengubah energi tersebut menjadi suatu besaran yang dapat diukur, misalnya penghitaman pelat foto, arus listrik atau perubahan-perubahan panas. Sifat sifat detektor yang ideal harus mempunyai kepekaan yang tinggi, perbandingan sinyal dan noise tinggi, dan mempunyai respon tetap pada daerah panjang gelombang pengamatan.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 Hototube Hantaran foto Dioda foto Detektor panasSelain itu, dikenal dua macam detektor yaitu detektor foton dan detector panas. Detektor panas biasa dipakai untuk mengukur radiasi inframerah termasuk thermocouple dan bolometer. Detektor berfungsi untuk mengukur intensitas radiasi yang diteruskan dan telah diubah menjadi energi listrik oleh fotomultiplier. Hasil pengukuran detektor dilakukan penguatan dan dicatat oleh alat pencatat yang berupa printer dan pengamat angka. Ada dua macam detektor sebagai berikut : Detektor Cahaya atau Detektor FotonDetector foton bekerja berdasarkan efek fotolistrik, dalam hal ini setiap foton akan membebaskan elektron (satu foton satu electron) dari bahan yang sensitif terhadap cahaya. Bahan foton dapat berupa Si/Ga, Ga/As, Cs/Na. Detektor Infra Merah dan Detektor PanasDetector infra merah yang lazim adalah termokopel. Efek termolistrik akan timbul jika dua logam yang memiliki temperatur berbeda disambung jadi satu.Terdapat beberapa jenis detector pada spektrofotometer :Jenis detectorrange (nm)Sifat pengukuran Penggunaan

Phototube150 1000arus listrikUV

Photomultiplier150 1000arus listrikUV/Vis

Solid state350 3000

Thermocouple600 20.000arus listrik IR

Thermistor600 20.000hambatan listrik IR

Tabel1.Jenis-jenis detektor berdasarkan panjang gelombang

Terdapat alat lain pada spektrofotometer AAS, yaitu nebulizer dan filter. Desain alat AAS yaitu :

Berikut merupakan penjelasannya :1. NebulizerNebulizer adalah alat yang digunakan untuk mengalirkan sampel ke nyala dan terhubung dengan burner (pembakar). Fungsi nebulizer yaitu untuk mengkabutkan larutan sampel atau larutan standar hingga diperoleh aerosol.Nebulizer biasanya terbuat dari stainless steel karena memiliki ketahanan tinggi dan harganya yang lebih murah, namun memiliki kelemahan yaitu terkorosi oleh sampel asam. Untuk mengatasi korosi, pengkabutan dibuat dari platina yang harganya mahal namun tahan korosi.Desain alat yaitu :

Prosesnya: larutan yang akan dinebulisasi dilewatkan dalam pipa kapiler oleh venture dengan hembusan jet of air melewati bagian atas dari kapiler, gas mengalir pada tekanan tinggi agar didapatkan aerosol yang bagus.Kebanyakan nebulizers pneumatik analisis menggunakan prinsip penting yang sama (induksi) untuk menyemprotkan suatu cairan. Ketika gas pada tekanan yang lebih tinggi keluar dari lubang kecil (orifice) menjadi gas pada tekanan rendah, membentuk sebuah gas ke daerah bertekanan rendah,dan mendorong gas dari tekanan rendah jauh dari lubang.Hal ini menciptakan arus di daerah gas bertekanan rendah, dan menarik beberapa gas dari tekanan rendah ke tinggi.Pada orifice, gas tekanan rendah ditarik menciptakan hisapan yang cukup, yang tergantung pada tekanan diferensial, ukuran lubang, dan bentuk lubang. Dalam semua nebulizers induksi pneumatik, hisapan di dekat lubang yang digunakan untuk menarik cairan kedalam aliran gas. Cairan dipecah menjadi tetesan tetesan kecil dalam proses tersebut. Saat ini terdapat 5 nebulizer dengan induksi pneumatik dan 3 macam nebulizer non-induksi.Macam-macam nebulizer induksi yaitu :1. Concentric nebulizerNebulizer konsentris memiliki kapiler pusat berisi cairan dan kapiler luar berisi gas. Gas menarik cairan ke dalam aliran gas melalui proses induksi, dan cairan ini diubah menjadi kabut halus ketika bergerak ke dalam aliran gas. Secara teori, gas dan cairan dapat diaktifkan dengan gas di pusat kapiler dan cairan pada kapiler luar. Tetapi, umumnya mereka bekerja lebih baik dengan gas di bagian luar dan cairan di dalamnya. Nebulizer konsentris diresmikan dan diperkenalkan pertama kali di Kanada pada tanggal 18 April 1873. Desainnya lebih besar tapi pada dasarnya sama dengan nebulizer analisis modern. Yang pertama dikembangkan untuk spektrometer adalah desain kaca yang dikembangkan oleh Dr. Meinhard dari California pada tahun 1973. Saat ini banyak perusahaan memproduksi konsentriks kaca, dan sejak tahun 1997, Teflon concentrics telah tersedia.

Gambar Nebulizer konsentriks2. Cross Flow NebulizerCross Flow Nebulizers memiliki kapiler gas ditetapkan pada sudut kanan ke kapiler cair. Gas ditiup melintasi kapiler cair dan ini menghasilkan tekanan rendah yang menarik cairan ke dalam aliran gas. Secara umum hisap ini mirip dengan apa yang diproduksi dalam nebulizer konsentris. Manfaat dari aliran salib adalah bahwa kapiler cairan memiliki ID yang lebih besar memungkinkan untuk partikel lebih untuk melewati tanpa memasukkan nebulizer. Kelemahannya adalah bahwa kabut biasanya tidak halus atau konsisten.3. Entrained nebulizerSaat ini tidak ada nebulizers analitik yang menggunakan teknik ini, tetapi beberapa proses pembakaran minyak menggunakannya.4. V-groove NebulizerV Groove nebulizer mirip dengan aliran silang dalam cairan yang dialirkan dalam kapiler pada sudut kanan kapiler gas, tapi cairan yang dituangkan ke alur vertikal akan mengalir melewati lubang gas. Gas menarik cairan ke dalam aliran gas dan membentuk kabut halus. V-groove biasanya menghasilkan tetesan yang lebih besar daripada dengan concentrics atau lintas arus.5. Parallel Path NebulizerDesain ini dikembangkan oleh John Burgener dari Burgener Research Inc sini, aliran gas dan sampel dijalankan melalui nebulizer di kapiler paralel. Di ujung nebulizer, cairan ditarik ke dalam aliran gas dan kemudian tersebar ke ruang sebagai kabut.Sedangkan macam-macam nebulizer non-induksi yaitu :1. Enhanced parallel path nebulizersDesain ini dikembangkan oleh John Burgener dari Burgener Researc. Pada alat ini, aliran gas dan sampel dijalankan melalui nebulizer di kapiler paralel. Di ujung nebulizer, cairan ditarik ke dalam aliran gas dengan tegangan permukaan di sepanjang corong yang meneruskannya ke dalam aliran gas. Hal ini memungkinkan gas dan cairan untuk berinteraksi di tengah aliran gas di mana kecepatan aliran gas tertinggi, menghasilkan transfer yang lebih baik dari energi dari gas ke cairan, dan menghasilkan ukuran tetesan halus.2. Flow blurring nebulizersAlat ini adalah salah satu jenis terbaru dari nebulizer yang tidak menggunakan induksi untuk mencampur sampel dan gas. Sebaliknya, atomisasi pneumatik digunakan di sini, yang menghasilkan mikro-pencampuran cairan menggunakan sel refluks. Hal ini berarti, ada pencampuran turbulen dari cairan dan gas yang menghasilkan sensitivitas yang besar dan sangat efisien. OneNeb adalah satu-satunya contoh semacam ini.3. Piezoelectric vibrating meshSejak 2011, variasi ini dari nebulizer ultrasonik telah tersedia. Ada membran yang bergetar yang memiliki lubang mikro di dalamnya. Sampel masuk melalui belakang dan didorong melalui lubang-lubang sebagai membran bergetar. Hal ini membuat kabut halus dengan ukuran tetesan sebanding dengan ukuran lubang. Metode ini tidak memerlukan aliran gas, dan digunakan bersama dalam sebuah ruang. Jika tetesan kurang dari 5m maka tetesan terlalu kecil untuk menempel pada dinding ruang dan ruang tetap kering.Referensihttp://husnulrahmaddin.blogspot.com/http://anekakimia.blogspot.com/2011/06/instrumen-kimia-aas-atomic-absorption.htmlhttp://pangestu-ayupangestu.blogspot.com/2011/12/spektrofotometer-uv-vis-dan.htmlhttp://en.wikipedia.org/wiki/Analytical_nebulizer