UV/VIS Spektrofotometer

Alat ini mempunyai dua sumber cahaya (Sinar ultra ungu dan sinar tampak). Masing-masing sumber cahaya dipergunakan untuk penentuan kandungan aromatik dan senyawa anionik dalam sampel.

* Jenis UV/VIS Spektrofotometer* Type Lamda-40* Merk Perkin Elmer Buatan Jerman

* Lokasi Lab.Spektroskopi, Kel.Analitik dan Kimia Terapan* Kondisi BaikFungsi Untuk analisis kandungan aromatik dan senyawa anionik dalam sampel air buangan dll.* Sejarah Pemeliharaan Mengikuti sistem pemeliharaan pada sistem mutu yang ada* Tahun Penggunaan Dari tahun 2000 s/d sekarang

Analisis dengan Metode Spektrofotometri UV/VisPost under Spektrofotometri di 17:46 Diposkan oleh Madbardo

 Perkembangan kimia analisis (kualitatif dan kuantitatif):

•          Analisis visual

•          Analisis Instrumental

Analisis instrumental dikenal juga sebagai analisis Fisiko-kimia :

•           memakai instrumen

•           penentuan berdasarkan sifat-sifat fisiko-kimia dari molekul atau atom sampel yang dianalisis

  Analisis Klasik VS Analisis Modern

Analisis Instrumen berkembang pesat karena :

-     Adanya tuntutan dan kebutuhan analisis terhadap matriks sampel yang sulit, jumlahnya sedikit,

waktu analisis yang singkat, tidak diperlukan macam-macam pereaksi.

-     Kesahihan analisis instrumental didukung oleh kecermatan, ketelitian, keterulangan, sensitivitas,

kelurusan dan kestabilan dari suatu metode analisis yang dipakai.

-     Sahih : memberikan hasil dengan kecermatan dan ketelitian yang memadai.

-     Cermat (presisi): kedekatan hasil yang diperoleh dengan nilai sebenarnya, dinyatakan dengan %

perolehan kembali (recovery).

-     Ketelitian (akurasi):simpangan baku dari beberapa kali penentuan kuantitatif thd sampel yang

dianalisis dengan metode yang sama.

-     Keterulangan : pengulangan thd sampel yang sama dan metode yang sama dengan hasil analisis

memenuhi persyaratan statistik.

-     Sensitivitas : batas kadar terkecil yang dapat ditentukan, LOD (low of detection).

-     Kestabilan : mempunyai ketahanan thd pengujian dg merk instrumen berbeda, waktu dan tempat

berbeda.

Kekurangan :

•     Harga alat relatif mahal

•     Perawatan rumit

•     Pengoperasian sulit (perlu tenaga ahli)

•     Kondisi ruangan : suhu, kelembaban

•     Memerlukan alat-alat pendukung

•     Harga analisa mahal

  Teknik Spektroskopi

•       Salah satu teknik analisis fisiko-kimia yang mengamati interaksi atom/molekul dengan radiasi

elektromagnetik (REM)/ interaksi sinar dengan materi.

•        Warna-warna yang nampak adalah akibat serapan energi oleh senyawa organik maupun

anorganik. Energi cahaya pada panjang gelombang tertentu yang diserap oleh suatu senyawa

tergantung pada struktur senyawa tersebut. Oleh karena itu, teknik-teknik spektroskopi dapat

digunakan untuk menentukan struktur senyawa yang tidak diketahui (Analisis Kualitatif)

•       Radiasi Elektromagnetik adalah energi yang dipancarkan menembus ruang dalam bentuk

gelombang-gelombang. Setiap jenis radiasi elektromagnetik (gelombang radio, ultraviolet,

inframerah, tampak, dll) dicirikan oleh panjang gelombang (wavelength, λ) dan frekuensinya (v).

•       Radiasi elektromagnetik dipancarkan dalam bentuk paket-paket energi yang

disebut foton atau kuantum. Energi suatu foton berbanding terbalik dengan panjang

gelombangnya. 

•       Radiasi dengan λ lebih pendek mempunyai E yang lebih tinggi. Oleh karena itu, sebuah foton

cahaya UV berenergi lebih tinggi dari pada foton cahaya tampak dan jauh lebih tinggi dari pada

sebuah foton gelombang radio. Sebaliknya, energi sebuah foton berbanding lurus dengan

frekuensinya. Hubungan tersebut dirumuskan dalam persamaan :

Prinsip pengukuran

-     Jika radiasi elektromegnetik dilewatkan pada suatu media yang homogen, maka sebagian radiasi

itu ada yang dipantulkan, diabsorpsi dan ada yang ditransmisikan.

-     Radiasi yang dipantulkan dapat diabaikan, sedangkan radiasi yang dilewatkan sebagian

diabsorpsi dan sebagian lagi ditransmisikan.

-     Akibat interaksi tsb akan menyebabkan : hamburan (scattering), absorpsi(absorption), dan

emisi (emision) REM oleh atom/molekul yang diamati.

1.         Hamburan : Spektrofotometri Raman

2.         Absorpsi : Spektrofotometri uv-vis dan IR

3.         Absorpsi yang disertai emisi : fosforesensi dan fluoresensi

-     Masing-masing memberikan kegunaan dan keunggulan yang berbeda-beda dalam bidang analisis

instrumental

Perumusan

  Io = Ia + It + Ir

  Io = Ia + It  (Ir diabaikan krn ada blanko)

  Angka banding It/Io adalah bagian dari cahaya masuk yang diteruskan oleh medium setebal l dan

disebut Transmitan. 

  Kebalikannya (Io/It) adalah opasitas (keburaman), maka Absorbans, A, adalah :

A =  log Io/It

  Hukum Lambert-Beer : mengkaji efek konsentrasi penyusun larutan yang berwarna terhadap

transmisi dan absorpsi cahaya.

“Intensitas cahaya monokromatik berkurang secara eksponensial dengan bertambahnya

konsentrasi zat penyerap secara linier”

A = a. b. C 

a           : Absorpsivitas (besarnya serapan)

b          : tebal medium

C          : konsentrasi larutan

  Spektrofotometri UV-Vis

•     Pengukuran serapan cahaya oleh suatu senyawa di daerah :

-          ultraviolet (200 – 350 nm) 

-          sinar tampak (350 – 780 nm)

•     Penyerapan cahaya uv atau tampak akan menyebabkan terjadinya transisi elektronik, yaitu

promosi elektron-elektron dari orbital keadaan dasar (energi rendah) ke orbital keadaan

tereksitasi (energi lebih tinggi). 

Transisi Elektronik

E = hv = hc/ 

Molekul yang memerlukan E akan menyerap pada  pendek. 

Absorpsi pd 100 nm(uv) 750 nm(tampak)

Jenis Transisi Elektron

Keadaan dasar suatu molekul mengandung elektron-elektron valensi dalam tiga jenis utama

orbital molekul, yaitu:

1.      Orbital sigma(σ)

2.      Orbital phi (π) 

3.      Orbital non bonding (n) 

                           

Absorpsi pada sinar tampak

Terjadi bila terdapat sejumlah gugus kromofor yang terkonjugasi (C=CC=C). Pada sistem

tersebut elektronnya mempunyai mobilitas yang tinggi. Oleh karena itu energi yang dibutuhkan

untuk mengeksitasi elektronnya tidak terlampau tinggi. Semakin panjang rantai terkonjugasinya

semakin rendah eksitasinya. Dan jika radiasi yang diabsorpsi setara dengan energi radiasi sinar

tampak maka senyawa yang mengabsorpsi tersebut tampak berwarna.

Serapan sinar dan zat warna

REM = Materi (sinar yang diserap: mrp warna komplemen) dan Mata (sinar yang diteruskan)

Warna komplementer nm Warna (diteruskan) Warna komplementer

400 – 435 Ungu Hijau kekuningan

435 – 480 Biru Kuning

480 – 490 Biru-kehijauan Jingga

490 – 500 Hijau kebiruan Merah

500 – 560 Hijau Ungu kemerahan

560 – 580 Hijau kekuningan Ungu

580 – 595 Kuning Biru

595 – 610 Jingga Biru kehijauan

610 – 750 Merah Hijau kebiruan

  Sumber Radiasi

Fungsi : 

1.    Memberikan energi radiasi pada  yang tepat untuk pengukuran

2.    Mempertahankan intensitas sinar yang tetap selama pengukuran

Sumber radiasi :

•     VISIBEL        : Wolfram/Tungstein ( 350 – 780 nm)

•      UV                 : Deuterium ( 180 – 350 nm)

  Aplikasi Spektrofotometer UV-Vis

Analisis Kualitatif : dipakai untuk data sekunder atau data pendukung.

1.        Pemeriksaan kemurnian : dibandingkan dengan standar.

2.        Identifikasi : pengukuran  maks dan absorpsivitas molar.

3.        Elusidasi struktur : informasi adanya gugus kromofor dan gugus fungsi melalui profil spektrum 

Analisis Kuantitatif

1.        Senyawa Tunggal : Dengan membandingkan absorban senyawa yang dianalisis

dengan reference standard pada panjang gelombang maksimum. 

2.        Senyawa multikomponen : mengukur absorban campuran pada panjang gelombang maksimum

masing-masing 

A 1 = a1(1). C1 + a2(1). C2

A 2= a1(2). C1 + a2(2). C2

http://www.lemigas.esdm.go.id/drupal/index.php?q=node/352

http://madbardo.blogspot.com/2010/01/analisis-dengan-metode-spektrofotometri.html

Single-beam instrument

Single-beam instrument dapat digunakan untuk kuantitatif dengan mengukur absorbansi pada panjang gelombang tunggal. Single-beam instrument mempunyai beberapa keuntungan yaitu sederhana, harganya murah, dan mengurangi biaya yang ada merupakan keuntungan yang nyata. Beberapa instrumen menghasilkan single-beam instrument untuk pengukuran sinar ultra violet dan sinar tampak. Panjang gelombang paling rendah adalah 190 sampai 210 nm dan paling tinggi adalah 800 sampai 1000 nm (Skoog, DA, 1996).

http://kimiafarmasi.wordpress.com/2010/09/02/tipe-dan-analisis-spektrofotometri-uv-vis/

Hal-hal yang harus diperhatikan dalam analisis spektrofotometri  UV-Vis

Ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam analisis dengan spektrofotometri UV-Vis terutama

untuk senyawa yang semula tidak berwarna yang akan dianalisis dengan spektrofotometri visibel

karena senyawa tersebut harus diubah terlebih dahulu menjadi senyawa yang berwarna.

Berikut adalah tahapan-tahapan yang harus diperhatikan :

Pembentukan molekul yang dapat menyerap sinar UV-Vis

Hal ini perlu dilakukan jika senyawa yang dianalisis tidak menyerap pada daerah tersebut. Cara yang

digunakan adalah dengan merubah menjadi senyawa lain atau direaksikan dengan pereaksi tertentu.

Pereaksi yang digunakan harus memenuhi beberapa persyaratan yaitu :

1. Reaksinya selektif dan sensitif.

2. Reaksinya cepat, kuantitatif, dan reprodusibel.

3. Hasil reaksi stabil dalam jangka waktu yang lama.

4. Waktu operasional

Cara ini biasa digunakan untuk pengukuran hasil reaksi atau pembentukan warna. Tujuannya adalah

untuk mengetahui waktu pengukuran yang stabil. Waktu operasional ditentukan dengan mengukur

hubungan antara waktu pengukuran dengan absorbansi larutan.

Pemilihan panjang gelombang

Panjang gelombang yang digunakan untuk analisis kuantitatif adalah panjang gelombang yang

mempunyai absorbansi maksimal. Ada beberapa alasan mengapa harus menggunakan panjang

gelombang maksimal, yaitu :

1. Pada panjang gelombang maksimal, kepekaannya juga maksimal karena pada panjang

gelombang maksimal tersebut, perubahan absorbansi untuk setiap satuan konsentrasi adalah

yang paling besar.

2. Disekitar panjang gelombang maksimal, bentuk kurva absorbansi datar dan pada kondisi

tersebut hukum    lambert-beer akan terpenuhi.

3. Jika dilakukan pengukuran ulang maka kesalahan yang disebabkan oleh pemasangan ulang

panjang gelombang akan kecil sekali, ketika digunakan panjang gelombang maksimal

(Rohman, Abdul, 2007).

Keuntungan Spektrofotometer

Keuntungan dari spektrofotometer adalah :

1. Penggunaannya luas, dapat digunakan untuk senyawa anorganik, organik dan biokimia yang

diabsorpsi di daerah ultra lembayung atau daerah tampak.

2. Sensitivitasnya tinggi, batas deteksi untuk mengabsorpsi pada jarak 10-4 sampai 10-5 M. Jarak

ini dapat diperpanjang menjadi 10-6 sampai 10-7 M dengan prosedur modifikasi yang pasti.

3. Selektivitasnya sedang sampai tinggi, jika panjang gelombang dapat ditemukan dimana analit

mengabsorpsi sendiri, persiapan pemisahan menjadi tidak perlu.

4. Ketelitiannya baik, kesalahan relatif pada konsentrasi yang ditemui dengan tipe

spektrofotometer UV-Vis ada pada jarak dari 1% sampai 5%. Kesalahan tersebut dapat

diperkecil hingga beberapa puluh persen dengan perlakuan yang khusus.

5. Mudah, spektrofotometer mengukur dengan mudah dan kinerjanya cepat dengan instrumen

modern, daerah pembacaannya otomatis (Skoog, DA, 1996).

disusun oleh : Evi Ernawaty

stfihttp://catatankimia.com/catatan/tipe-dan-analisis-spektrofotometri-uv-vis.html