KOMPONEN ALAT, JENIS DAN FUNGSI BAGI SPEKTROMETER UV DAN VISIBLE.

A. SPEKTROMETER UV-VISIBLE DAN PRINSIP KERJANYASpektro UV/Vis juga disebut spektrofotometer UV-Vis. Spektrofotometer UV-Vis adalah alat yang digunakan untuk mengukur transmitansi, reflektansi dan absorbsi dari cuplikan sebagai fungsi dari panjang gelombang. Spektrofotometer UV-Vis menggunakan cahaya sebagai tenaga yang mempengaruhi substansi senyawa kimia. Cahaya yang digunakan merupakan foton yang bergetar dan menjalar secara lurus dan merupakan tenaga listrik dan magnet yang keduanya saling tagak lurus. Tenaga foton bila mmepengaruhi senyawa kimia, maka akan menimbulkan tanggapan (respon), sedangkan respon yang timbul untuk senyawa organik ini hanya respon fisika atau Physical event. Tetapi bila sampai menguraikan senyawa kimia maka dapat terjadi peruraian senyawa tersebut menjadi molekul yang lebih kecil atau hanya menjadi radikal yang dinamakan peristiwa kimia atau Chemical event.Prinsip kerja spektrofotometer UV-Vis adalah interaksi yang terjadi antara energi yang berupa sinar monokromatis dari sumber sinar dengan materi yang berupa molekul. Besar energi yang diserap tertentu dan menyebabkan elektron tereksitasi dari keadaan dasar ke keadaan tereksitasi yang memiliki energi lebih tinggi. Serapan tidak terjadi seketika pada daerah ultraviolet-visible untuk semua struktur elektronik, tetapi hanya pada sistem-sistem terkonjugasi, struktur elektronik dengan adanya ikatan dan non bonding elektron .Prinsip kerja spektrofotometer berdasarkan hukum Lambert Beer, yaitu bila cahaya monokromatik (Io) melalui suatu media (larutan), maka sebagian cahaya tersebut diserap (Ia), sebagian dipantulkan (Ir), dan sebagian lagi dipancarkan (It).Cara kerja alat spektrofotometer UV-Vis yaitu sinar dari sumber radiasi diteruskan menuju monokromator. Cahaya dari monokromator diarahkan terpisah melalui sampel dengan sebuah cermin berotasi. Detektor menerima cahaya dari sampel secara bergantian secara berulang-ulang, Sinyal listrik dari detektor diproses, diubah ke digital dan dilihat hasilnya, selanjutnya perhitungan dilakukan dengan komputer yang sudah terprogram.

B. KOMPONEN ALAT SPEKTROMETER UV-VISIBLE

Gambar: Spektrometer UV-Visible

1. Sumber cahayaSumber cahaya pada spektrofotometer harus memiliki panacaran radiasi yang stabil dan intensitasnya tinggi. Sumber cahaya pada spektrofotometer UV-Vis ada dua macam :

2. MonokromatorMonokromator adalah alat yang akan memecah cahaya polikromatis menjadi cahaya tunggal (monokromatis) dengan komponen panjang gelombang tertentu.

3. Kompartemen sampelKompartemen ini digunakan sebagai tempat diletakkannya kuvet. kuvet merupakan wadah yang digunakan untuk menaruh sampel yang akan dianalisis.

4. DetektorDetektor akan menangkap sinar yang diteruskan oleh larutan. Sinar kemudian diubah menjadi sinyal listrik oleh amplifier dan dalam rekorder dan ditampilkan dalam bentuk angka-angka pada reader (komputer).

5. Visual displayMerupakan system baca yang memperagakan besarnya isyarat listrik, menyatakan dalam bentuk % Transmitan maupun Absorbansi.

C. JENIS-JENIS DARI KOMPONEN SPEKTROFOTOMETER DAN FUNGSINYA

1. Sumber cahayaSebagai sumber cahaya pada spektrofotometer, haruslah memiliki pancaran radiasi yang stabil dan intensitasnya tinggi, Sumber cahaya pada spektrofotometer UV-Vis ada dua macam :

a. Lampu Tungsten (Wolfram)Lampu ini digunakan untuk mengukur sampel pada daerah tampak. Bentuk lampu ini mirip dengan bola lampu pijar biasa. Memiliki panjang gelombang antara 350-2200 nm. Spektrum radiasianya berupa garis lengkung. Umumnya memiliki waktu 1000jam pemakaian.Lampu Tungsten (Wolfram)

b. Lampu DeuteriumLampu ini dipakai pada panjang gelombang 190-380 nm. Spektrum energy radiasinya lurus, dan digunakan untuk mengukur sampel yang terletak pada daerah uv. Memiliki waktu 500 jam pemakaian.2. Monokromator Monokromator berfungsi sebagai penyeleksi panjang gelombang yaitu mengubah cahaya yang berasal dari sumber sinar polikromatis menjadi cahaya monokromatis. Bagian-bagian monokromator, yaitu :a. PrismaPrisma akan mendispersikan radiasi elektromagnetik sebesar mungkin supaya di dapatkan resolusi yang baik dari radiasi polikromatis.b. Grating (kisi difraksi)Kisi difraksi memberi keuntungan lebih bagi proses spektroskopi. Dispersi sinar akan disebarkan merata, dengan pendispersi yang sama, hasil dispersi akan lebih baik. Selain itu kisi difraksi dapat digunakan dalam seluruh jangkauan spektrum.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.

3. Kompartemen sampelKuvet merupakan wadah dari sampel berupa cairan yang telah diatur takarannya hingga dapat terbaca oleh spektrofotometer UV-Vis. Biasanya sampel yang digunakan adalah sampel yang berwarna yang mudah menyerap sinar yang dipancarkan oleh sumber cahaya. Pada pengukuran di daerah sinar tampak digunakan kuvet kaca dan daerah UV digunakan kuvet kuarsa Kuvet yang baik harus memenuhi beberapa syarat sebagai berikut :a. Permukaannya harus sejajar secara optisb. Tidak berwarna sehingga semua cahaya dapat di transmisikanc. Tidak ikut bereaksi terhadap bahan-bahan kimiad. Tidak rapuhe. Bentuknya sederhanaTerdapat berbagai jenis dan bentuk kuvet pada spektrofotometer. Umumnya pada pengukuran di daerah UV, digunakan kuvet yang terbuat dari bahan kuarsa atau plexiglass. Kuvet kaca tidak dapat mengabsorbsi sinar uv, sehingga tidak digunakan pada saat pengukuran di daerah UV. Oleh karena itu, bahan kuvet dipilih berdasarkan daerah panjang gelombang yang digunakan. Gunanya agar dapat melewatkan daerah panjang gelombang yang digunakan. UV : fused silika, kuarsa Visible : gelas biasa, silika atau plastik IR : KBr, NaCl, IRTRAN atau kristal dari senyawa ion.

BahanPanjang gelombang

Silika150-3000

Gelas375-2000

Plastik380-800

Tabel 1: Bahan Kuvet Sesuai Panjang Gelombang

4. DetektorDetektor akan menangkap sinar yang diteruskan oleh larutan. Sinar kemudian diubah menjadi sinyal listrik oleh amplifier dan dalam rekorder dan ditampilkan dalam bentuk angka-angka pada reader (komputer). Fungsinya untuk merubah sinar menjadi energi listrik yang sebanding dengan besaran yang dapat diukur.Syarat-syarat ideal sebuah detektor adalah :a. Kepekaan yang tinggi.b. Perbandingan isyarat atau signal dengan bising tinggi.c. Respon konstan pada berbagai panjang gelombang.d. Waktu respon cepat dan signal minimum tanpa radiasi.e. Signal listrik yang dihasilkan harus sebanding dengan tenaga radiasi.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

Tabel 2: Jenis-jenis detektor berdasarkan panjang gelombang

5. Visual displayMerupakan system baca yang memperagakan besarnya isyarat listrik, menyatakan dalam bentuk % Transmitan maupun Absorbansi.

DAFTAR PUSTAKASkoog; et al. (2007).Principles of Instrumental Analysis(6th ed.). Belmont.Tony Owen. 1996. Fundamentals of UV-visible Spectroscopy. http://web.uni-plovdiv.bg/plamenpenchev/mag/books/spectroscopy/PRIMER.PDF . (tarikh diakses: 16 Maret 2014)