Nama
: Tiara Nur Shinta
NIM
: RRA1C110011
SPEKTROFOTOMETRI
UV – Vis
Spektrofotometri merupakan salah
satu metode dalam kimia analisis yang digunakan untuk menentukan komposisi
suatu sampel baik secara kuantitatif dan kualitatif yang didasarkan pada
interaksi antara materi dengan cahaya. Peralatan yang digunakan dalam
spektrofotometri disebut spektrofotometer. Spektrofotometer adalah alat untuk menukur transmitan atau absorban suatu
sampel sebagai fungsi panjang gelombang. Spektrofotometer merupakan gabungan dari alat optik dan elektronika serta sifat-sifat kimia fisiknya. Dimana detektor dapat
mengukur intensitas cahaya yang dipancarkan secara tidak langsung cahaya yang
diabsorbsi. Tiap media akan
menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu tergantung pada senyawa atau
warna yang terbentuk.
Sinar atau cahaya yang berasal dari
sumber tertentu disebut juga sebagai radiasi elektromagnetik. Radiasi elektromagnetik
yang dijumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah cahaya matahari. Cahaya yang
dimaksud dapat berupa cahaya visibel, UV dan inframerah, sedangkan materi dapat
berupa atom dan molekul namun yang lebih berperan adalah elektron valensi.
Spektrofotometri uv-vis mengacu pada
hukum Lambert-Beer. Apabila cahaya monokromatik melalui suatu media (larutan),
maka sebagian cahaya tersebut akan diserap, sebagian dipantulkan dan sebagian
lagi akan dipancarkan. Sinar dari sumber cahaya akan dibagi menjadi dua berkas
oleh cermin yang berputar pada bagian dalam spektrofotometer. Berkas pertama
akan melewati kuvet berisi blanko, sementara berkas kedua akan melewati kuvet
berisi sampel. Blanko dan sampel akan diperiksa secara bersamaan. Adanya
blanko, berguna untuk menstabilkan absorbsi akibat perubahan voltase dari
sumber cahaya.
Spektrofotometri
Sinar Tampak (UV-Vis) adalah pengukuran energi cahaya oleh suatu sistem kimia
pada panjang gelombang tertentu (Day, 2002). Sinar ultraviolet (UV) mempunyai
panjang gelombang antara 200-400 nm, dan sinar tampak (visible) mempunyai
panjang gelombang 400-750 nm. Pengukuran spektrofotometri menggunakan alat
spektrofotometer yang melibatkan energi elektronik yang cukup besar pada
molekul yang dianalisis, sehingga spektrofotometer UV-Vis lebih banyak dipakai
untuk analisis kuantitatif dibandingkan kualitatif. Spektrum UV-Vis sangat
berguna untuk pengukuran secara kuantitatif. Konsentrasi dari analit di dalam
larutan bisa ditentukan dengan mengukur absorban pada panjang gelombang
tertentu dengan menggunakan hukum Lambert-Beer (Rohman, 2007).
Hukum
Lambert-Beer menyatakan hubungan linieritas antara absorban dengan konsentrasi
larutan analit dan berbanding terbalik dengan transmitan. Dalam hukum
Lambert-Beer tersebut ada beberapa pembatasan, yaitu :
Ø
Sinar yang digunakan dianggap
monokromatis
Ø
Penyerapan terjadi dalam suatu
volume yang mempunyai penampang yang sama
Ø
Senyawa yang menyerap dalam
larutan tersebut tidak tergantung terhadap yang lain dalam larutan tersebut
Ø
Tidak terjadi fluorensensi atau
fosforisensi
Ø Indeks bias tidak tergantung pada konsentrasi larutan
Hukum Lambert-Beer dinyatakan
dalam rumus sbb :
A = e.b.c
dimana :
A = absorban
e = absorptivitas molar
b = tebal kuvet (cm)
c = konsentrasi
dimana :
A = absorban
e = absorptivitas molar
b = tebal kuvet (cm)
c = konsentrasi
Berikut Bagian-bagian dari alat Spektrofotometer UV-Vis :
v Sumber
cahaya :
1. Lampu Tungsten (Wolfram) : Lampu ini digunakan untuk
mengukur sampel pada daerah tampak. Bentuk lampu ini mirip dengna bola lampu
pijar biasa. Memiliki panjang gelombang antara 350-2200 nm. Spektrum
radiasianya berupa garis lengkung. Umumnya memiliki waktu 1000 jam pemakaian.
2. Lampu Deuterium : Lampu ini
dipakai pada panjang gelombang 190-380 nm. Spektrum energi radiasinya lurus, dan digunakan untuk mengukur sampel yang terletak pada
daerah uv. Memiliki waktu 500 jam pemakaian.
v Monokromator,
terdiri atas :
1. Prisma, berfungsi mendispersikan radiasi
elektromagnetik sebesar mungkin supaya di dapatkan resolusi yang baik dari
radiasi polikromatis.
2. Kisi difraksi, berfungsi menghasilkan penyebaran dispersi sinar secara merata,
dengan pendispersi yang sama, hasil dispersi akan lebih baik. Selain itu kisi
difraksi dapat digunakan dalam seluruh jangkauan spektrum.
3. Celah optis, berfungsi 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.
4. Filter, berfungsi untuk menyerap warna
komplementer sehingga cahaya yang diteruskan merupakan cahaya berwarna yang sesuai dengan panjang gelombang
yang dipilih.
v Kompartemen
sampel
Kompartemen ini digunakan sebagai
tempat diletakkannya kuvet. Kuvet merupakan wadah yang digunakan untuk menaruh
sampel yang akan dianalisis.
Kuvet yang baik harus memenuhi
beberapa syarat sebagai berikut :
a. Permukaannya
harus sejajar secara optis
b. Tidak
berwarna sehingga semua cahaya dapat di transmisikan
c. Tidak
ikut bereaksi terhadap bahan-bahan kimia
d. Tidak
rapuh
e. Bentuknya
sederhana
v Detektor
1. Phototube dengan jangkauan panjang gelombang ( λ) 150 – 1000 nm
2. Photomultiplier
dengan jangkauan panjang gelombang ( λ) 150 – 1000
nm
v Visual
display
Merupakan sistem baca yang memperagakan besarnya isyarat listrik yang dinyatakan dalam bentuk % Transmitan maupun Absorbansi.
Prinsip kerja
spektrofotometri UV-Vis adalah interaksi yang terjadi antara energy yang berupa
sinar monokromatis dari sumber sinar dengan materi yang berupa molekul. Besar
energy yang diserap tertentu dan menyebabkan electron tereksitasi dari ground
state ke keadaan tereksitasi yang memiliki energy lebih tinggi. Serapan tidak
terjadi seketika pada daerah ultraviolet-visible untuk semua struktur
elektronik tetapi hanya pada system-sistem terkonjugasi, struktur elektronik
dengan adanya ikatan p dan non bonding electron.
Prinsip 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).
Spektroskopi
UV-VIS memiliki instrumentasi yang terdiri dari lima komponen utama, yaitu ;
Sumber radiasi
Wadah sampel
Monokromator
Detektor
Amplifier dan Rekorder
Sumber radiasi
Wadah sampel
Monokromator
Detektor
Amplifier dan Rekorder
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).
- Monokromator digunakan sebagai alat penghasil sumber sinar monokromatis, kata lainnya adalah menghasilkan radiasi dengan satu panjang gelombang. Monokromator prisma, celah, lensa serta cermin. Celah 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. Ada 2 macam monokromator yaitu : prisma dan grating, untuk mengarahkan sinar monokromatis yang diinginkan dari hasil penguraian ini dapat digunakan celah.
- Detektor berfungsi untuk menangkap sinar yang merupakan sinar terusan dari larutan. Di dalam amplifier sinar tersebut diubah menjadi signal listrik. Prinsipnya mengubah energy foton diluar yang jatuh mengenai sampel dan merubah energy tersebut menjadi besaran yang dapat diukur. Sifat-sifat detector yang ideal, antara lain:
- Kepekaan tinggi
- Perbandingan sinyal dan nosie tinggi
- Punya respon tetap pada daerah panjang gelombang pengamatan.
- Waktu respon cepat dan signal minimum tanpa radiasi.
- Signal listrik yang dihasilkan harus sebanding dengan tenaga radiasi.
Sebagai
detektor untuk Spektrofotometer UV - Vis biasanya digunakan :
1). Photo tube
2). Barrier Layer Cell
3). Photo Multiplier Tube
Arus listrik yang dihasilkan oleh detektor kemudian diperkuat dengan amplifier dan akhirnya diukur oleh indikator biasanya berupa recorder analog atau komputer.
1). Photo tube
2). Barrier Layer Cell
3). Photo Multiplier Tube
Arus listrik yang dihasilkan oleh detektor kemudian diperkuat dengan amplifier dan akhirnya diukur oleh indikator biasanya berupa recorder analog atau komputer.
Cara Kerja
Spektroskopi UV-Vis
Spektroskopi UV-Vis
digunakan untuk cairan berwarna. Sehingga sampel yang akan diidentifikasi harus
diubah dalam senyawa kompleks. Analisis unsur berasal dari jaringan tanaman,
hewan, manusia harus diubah dalam bentuk larutan, misalnya destruksi campuran
asam (H2SO4+ HNO3 + HClO4) pada
suhu tinggi. Larutan sample diperoleh dilakukan preparasi tahap berikutnya
dengan pereaksi tertentu untuk memisahkan unsur satu dengan lainya, misal
analisis Pb dengan ekstraksi dithizon pada pH tertentu. Sampel Pb direaksikan
dengan amonium sitrat dan natriun fosfit, pH disesuaikan dengan penambahan
amonium hidroksida kemudian ditambah KCN dan NH2OH.HCl dan ekstraksi
dengan dithizon
Spectra elektronik
senyawaan dalam fasa uap kadang-kadang menunjukkan struktur halus vibrasi yang
dapat teramati, namun dalam fasa-fasa mampat, tingkat energy molekul demikian
terganggu oleh tetanggga-tetangga dekatnya, sehingga sering kali hanya tampak
pita lebar. Semua molekul dapat menyerap radiasi dalam daerah UV-tampak karena
mereka mengandung electron, baik sekutu maupun menyendiri, yang dapat
dieksitasikan ke tingkat energy yang lebih tinggi. Panjang gelombang pada
absorpsi akan terjadi bergantung pada betapa kuatnya electron itu terikat dalam
molekul. Electron dalam suatu ikatan kovalen tunggal terikat dengan kuat, dan
diperlukan radiasi berenergi tinggi atau panjang gelombang pendek, untuk
eksitasinya. Misalnya, alkana, yang hanya mengandung ikatan tunggal C – H dan C
– C tidak menunjukkan serapan di atas 160 nm. Metana menunjukkan suatu puncak
pada 122 nm yang ditandai sebagai *. Ini berarti bahwa suatu electron dalam
orbital ikatans-stransisi (bonding) sigma dieksitasikan ke orbital anti ikatan
(antibonding) sigma.
Jika suatu molekul
mengandung sebuah atom seperti klor yang mempunyai pasangan electron
menyendiri, sebuah electron tak terikat (nonbonding) dapat dieksitasikan ketingkat
energy yang lebih tinggi. Karena electron nonbonding tak terikat terlalu kuat
seperti electron bonding sigma, maka absorbsinya terjadi pada panjang gelimbang
yang lebih panjang.
Electron dalam ikatan
rangkap dan ganda tiga agak mudah dieksitasikan ke orbital yang lebih tinggi.
Suatu transisi * bila sebuah electron pi ditingkatkan dari suatup-pdilambangkan
dengan orbital bonding-pi ke suatu orbital antibonding pi. Penyerapan energy
dalam transisi semacam itu biasanya lebih intensif daripada dalam *. Dalam
molekul tergonjugasi (yakni molekul yang memilikis-stransisi ikatan-ikatan
rangkap berselang seling dengan ikatan rangkap) absorbs bergeser ke panjang
gelombang yang lebih panjang.
Interferensi
Pengukuran dengan menggunakan UV-Vis dapat berhasil dengan baik asal kondisi-kondisi operasional telah dikendalikan dengan sangat seksama. Adapun interferensi yang sering dijumpai apabila melakukan analisis dengan UV-Vis adalah:
Interferensi
Pengukuran dengan menggunakan UV-Vis dapat berhasil dengan baik asal kondisi-kondisi operasional telah dikendalikan dengan sangat seksama. Adapun interferensi yang sering dijumpai apabila melakukan analisis dengan UV-Vis adalah:
1.
Mencari reaksi yang spesifik
Misalkan bila kita
menetapkan besi yang tercampur dengan kobalt sebaiknya jangan memakai KCNS,
tetapi pakailah cara ortophenantrolin. Reaksi yang sifatnya spesifik biasanya
sedikit sekali, akan tetapi dapat diatasi dengan mengatur pH, pemakaian masking
agent, ekstraksi dengan pelarut atau dengan cara lain. Bila kita melakukan
reaksi, usahakan zat lain tidak ikut bereaksi, apalagi kita menghasilkan
senyawa yang mempunyai λmaks berdekatan.
2. Tetapkan pada λmaks
2. Tetapkan pada λmaks
λ
maks adalah λ dimana contoh memberikan serapan (absorbsi) maksimum. λmaks dapat
ditetapkan dengan dengan mengalurkan A terhadap λ dari suatu larutan dalam
deret standar.
Penetapan pada λmaks akan memberikan keuntungan antara lain :
a. Kepekaan maksimum, karena pada perubahan konsentrasi larutan akan memberikan perubahan A yang paling besar (memperkecil kesalahan)
b. Pada λmaks akan didapatkan bentuk kurva kalibrasi yang linier sesuai dengan Lambert – Beer.
Penetapan pada λmaks akan memberikan keuntungan antara lain :
a. Kepekaan maksimum, karena pada perubahan konsentrasi larutan akan memberikan perubahan A yang paling besar (memperkecil kesalahan)
b. Pada λmaks akan didapatkan bentuk kurva kalibrasi yang linier sesuai dengan Lambert – Beer.
3.
Waktu kestabilan reaksi
Suatu reaksi kimia ada yang berlangsung cepat ada pula yang lambat bahkan setelah waktu tertentu akan terbentuk reaksi atau senyawa lain. Pada penetapan cara spektrofotometri kestabilan reaksi sangat penting. Pada gambar terlihat reaksi 1 setelah waktu tertentu harga A naik, reaksi 2 reaksi stabil, reaksi 3 setelah waktu tertentu harga A turun. Oleh karrena itu dalam mengukur Absorbansi contoh hendaknya diperhatikan masalah waktu. Pengukuran jangan dibiarkan terlalu lama atau terlalu cepat, misalnya :
Suatu reaksi kimia ada yang berlangsung cepat ada pula yang lambat bahkan setelah waktu tertentu akan terbentuk reaksi atau senyawa lain. Pada penetapan cara spektrofotometri kestabilan reaksi sangat penting. Pada gambar terlihat reaksi 1 setelah waktu tertentu harga A naik, reaksi 2 reaksi stabil, reaksi 3 setelah waktu tertentu harga A turun. Oleh karrena itu dalam mengukur Absorbansi contoh hendaknya diperhatikan masalah waktu. Pengukuran jangan dibiarkan terlalu lama atau terlalu cepat, misalnya :
- Penetapan al dengan Eriokrom sianida R harga A ditetapkan setelah 30 menit.
- Penetapan Fe cara ortophenantrolin harga A ditetepkan setelah 5 – 10 menit.
4.
Penyesuaian dengan Lambert – Beer
Kurva kalibrasi menurut Lambert – Beer seharusnya linier. Pada kenyataannya bila makin pekat kurva akan melengkung. Pada gambar sebaiknya kita membuat deret standar sampai kepekatan C1 saja. Harga A contoh sebaiknya jangan lebih dari A1.
5. Pemilihan pelarut
Pelarut yang dipakai hendaknya mempunyai kemurnian yang tinggi, tidak mengabsorbsi λ pada daerah pengukuran, tidak berinteraksi dengan contoh.
6. Kesalahan relatif
Untuk mendapatkan kesalahan relative yang kecil pengukuran sebaiknya pada absorbsansi 0,2 – 0,7.
Kurva kalibrasi menurut Lambert – Beer seharusnya linier. Pada kenyataannya bila makin pekat kurva akan melengkung. Pada gambar sebaiknya kita membuat deret standar sampai kepekatan C1 saja. Harga A contoh sebaiknya jangan lebih dari A1.
5. Pemilihan pelarut
Pelarut yang dipakai hendaknya mempunyai kemurnian yang tinggi, tidak mengabsorbsi λ pada daerah pengukuran, tidak berinteraksi dengan contoh.
6. Kesalahan relatif
Untuk mendapatkan kesalahan relative yang kecil pengukuran sebaiknya pada absorbsansi 0,2 – 0,7.
Interpretasi dan
Pengolahan Data Analisis
Penyebab kesalahan sistematik yang
sering terjadi dalam analisis menggunakanSpektrofotometer UV-Vis adalah:
- Serapan oleh pelarut. Hal ini dapat diatasi dengan penggunaan blangko, yaitu larutan yang berisi matrik selain komponen yang akan dianalisis.
2. Serapan
oleh kuvet. Kuvet yang biasa digunakan adalah dari bahan gelas atau kuarsa.
Dibandingkan dengan kuvet dari bahan gelas, kuvet kuarsa memberikan kualitas
yang lebih baik, namun tentu saja harganya jauh lebih mahal. Serapan oleh kuvet
ini diatasi dengan penggunaan jenis, ukuran, dan bahan kuvet yang sama untuk
tempat blangko dan sampel.
Kesalahan
fotometrik normal pada pengukuran dengan absorbansi sangat rendah atau sangat
tinggi. Hal ini dapat diatur dengan pengaturan konsentrasi, sesuai dengan
kisaran sensitivitas dari alat yang digunakan. (melalui pengenceran atau
pemekatan). Sama seperti pHmeter, untuk mengatasi kesalahan pada pemakaian
spektrofotometer. UV-Vis maka perlu dilakukan kalibrasi. Kalibrasi dalam
spektrofotometer UV-Vis dilakukan dengan menggunakan blangko:
Setting nilai absorbansi = 0
Setting nilai transmitansi = 100 %
Setting nilai absorbansi = 0
Setting nilai transmitansi = 100 %
Maka dari itu untuk menghindari
kesalahan-kesalahan diatas, langkah-langkah utama dalam analisis kuantitatif
adalah ;
- Pembentukan warna (untuk zat yang yang tak berwarna atau warnanya kurang kuat),
- Penentuan panjang gelombang maksimum,
- Pembuatan kurva kalibrasi,
- Pengukuran konsentrasi sampel.
Larutan-larutan standar sebaiknya
memiliki komposisi yang sama dengan komposisi cuplikan sementara konsentrasi
cuplikan berada diantara konsentrasi-konsentrasi larutan standar.
Dengan membandingkan serapan radiasi oleh sampel terhadap larutan standar yang telah diketahui konsentrasinya dapat ditentukan konsentrasi sampel. Penentuan konsentrasi zat dalam contoh dapat ditentukan dengan dua cara, yaitu dengan cara kurva kalibrasi dan cara standar adisi.
Dengan membandingkan serapan radiasi oleh sampel terhadap larutan standar yang telah diketahui konsentrasinya dapat ditentukan konsentrasi sampel. Penentuan konsentrasi zat dalam contoh dapat ditentukan dengan dua cara, yaitu dengan cara kurva kalibrasi dan cara standar adisi.
- Cara kurva kalibrasi
Hal
pertama yang dilakukan dengan menggunakan cara ini adalah pembuatan deret
larutan standar, kemudian diukur serapannya dan dibuat kurva kalibrasi antara
konsentrasi dengan serapan. Dengan mengukur serapan sampel dan memasukannya
kedalam persamaan garis yang dihasilkan dari kurva kalibrasi, maka konsentrasi
sampel akan diketahui.
- Cara standar adisi.
Hal pertama yang
dilakukan adalah menambahkan sejumlah larutan sampel yang sama ke dalam larutan
standar. Cara ini menggunakan persamaan Lamber-Beer;
Dimana Ac merupakan absorbansi campuran antara sampel dan standar sedangkan Vx, Vs, Vt adalah volume standar, volume standar dan volume total. Sedangkan Cx dan Cs adalah konsentrasi sampel dan standar. Kurva Ac diperoleh dengan cara mengikuti persamaan di atas. Dimana kurva Ac merupakan fungsi dari Vs dan berbentuk linier. Dengan menggunakan persamaan tersebut juga dapat ditentukan konsentrasi sampel ( Cx ).
Secara ideal, standar kalibrasi harus mendekati komposisi sampel yang akan dianalisis, termasuk konsentrasi spesies lain dalam matriks sampel untuk menekan berbagai komponen terhadap absorbansi yang terukur. Metode ini sangat dianjurkan untuk matriks yang kompleks, seperti sampel tanah, mineral dan abu tanaman. Teknik analisisnya dengan menggunakan sederet standar yang berbeda kadarnya terhadap sampel yang sama jumlahnya.
Dimana Ac merupakan absorbansi campuran antara sampel dan standar sedangkan Vx, Vs, Vt adalah volume standar, volume standar dan volume total. Sedangkan Cx dan Cs adalah konsentrasi sampel dan standar. Kurva Ac diperoleh dengan cara mengikuti persamaan di atas. Dimana kurva Ac merupakan fungsi dari Vs dan berbentuk linier. Dengan menggunakan persamaan tersebut juga dapat ditentukan konsentrasi sampel ( Cx ).
Secara ideal, standar kalibrasi harus mendekati komposisi sampel yang akan dianalisis, termasuk konsentrasi spesies lain dalam matriks sampel untuk menekan berbagai komponen terhadap absorbansi yang terukur. Metode ini sangat dianjurkan untuk matriks yang kompleks, seperti sampel tanah, mineral dan abu tanaman. Teknik analisisnya dengan menggunakan sederet standar yang berbeda kadarnya terhadap sampel yang sama jumlahnya.
Keuntungan dari spektrofotometer adalah
:
- Penggunaannya luas, dapat digunakan untuk senyawa anorganik, organik dan biokimia yang diabsorpsi di daerah ultra lembayung atau daerah tampak.
- 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.
- Selektivitasnya sedang sampai tinggi, jika panjang gelombang dapat ditemukan dimana analit mengabsorpsi sendiri, persiapan pemisahan menjadi tidak perlu.
- 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.
Berdasar detektornya, spektrofotometri yang
sering digunakan dalam analisis secara kimiawi, antara lain:
a.
Spektrofotometri Vis (visibel), pengukuran berlangsung pada panjang gelombang
visible
b.
Spektrofotometri UV (ultra violet), pengukuran berlansung pada panjang
gelombang ultra violet.
a. Spektrofotometri
Visibel
Pada spektrofotometri ini 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 sampai 750 nm. Sehingga semua sinar yang dapat dilihat oleh
kita, entah itu putih, merah, biru, hijau, apapun.. selama ia dapat dilihat
oleh mata, maka sinar tersebut termasuk ke dalam sinar tampak(visible).
Sumber sinar tampak yang umumnya dipakai pada
spektro visible adalah lampu Tungsten. Tungsten yang dikenal juga dengan
nama Wolfram merupakan unsur kimia dengan simbol W dan no atom 74.
Tungsten mempunyai titik didih yang tertinggi (3422 ºC) dibanding logam
lainnya. karena sifat inilah maka ia digunakan sebagai sumber lampu.
Sample yang dapat dianalisa dengan metode ini
hanya sample yang memiliki warna. Oleh karena itu, untuk sample yang tidak
memiliki warna harus terlebih dulu dibuat berwarna dengan menggunakan reagent
spesifik yang akan menghasilkan senyawa berwarna. Reagent yang digunakan harus
betul-betul spesifik hanya bereaksi dengan analit yang akan dianalisa. Selain
itu juga produk senyawa berwarna yang dihasilkan stabil. biasanya pengujian
menggunakan reagent pewarna mempunyai waktu maksimal untuk mengukur agar valid.
salah satu contoh analisa dengan dtektor Visible adalah Cr6+ yang menggunakan
pereaksi 2- diphenil carbazide menghasilkan warna ungu.
b. Spektrofotometri UV
Berbeda dengan spektrofotometri visible, pada
spektrofotometri UV berdasarkan interaksi sample dengan sinar UV. Sinar UV
memiliki panjang gelombang 190-380 nm. Sebagai sumber sinar dapat digunakan
lampu deuterium.Deuterium disebut juga heavy hidrogen. Dia merupakan isotop
hidrogen yang stabil yang terdapat berlimpah di laut dan daratan. Inti atom
deuterium mempunyai satu proton dan satu neutron, sementara hidrogen hanya
memiliki satu proton dan tidak memiliki neutron. Nama deuterium diambil dari
bahasa Yunani, deuteros, yang berarti ‘dua’, mengacu pada intinya yang
memiliki dua pertikel.
Karena sinar UV tidak dapat dideteksi oleh mata
kita, maka senyawa yang dapat menyerap sinar ini terkadang merupakan senyawa
yang tidak memiliki warna. Bening dan transparan.Oleh karena itu, sample tidak
berwarna tidak perlu dibuat berwarna dengan penambahan reagent tertentu. Bahkan
sample dapat langsung dianalisa meskipun tanpa preparasi. Namun perlu diingat,
sample keruh tetap harus dibuat jernih dengan filtrasi atau centrifugasi.
Prinsip dasar pada spektrofotometri adalah sample harus jernih dan larut sempurna.
Tidak ada partikel koloid apalagi suspensi.Spektrofotometri UV memang lebih
simple dan mudah dibanding spektrofotometri visible, terutama pada bagian
preparasi sample. Namun harus hati-hati juga, karena banyak kemungkinan terjadi
interferensi dari senyawa lain selain analat yang juga menyerap pada panjang
gelombang UV. Hal ini berpotensi menimbulkan bias pada hasil analisa. salah
satu analisa yang menggunakan UV sebagai detektornya adalah penetapan Thiamin (
vit B1).
Penyerapan
sinar uv dan sinar tampak oleh molekul, melalui 3 proses yaitu :
a. Penyerapan
oleh transisi electron ikatan dan electron anti ikatan.
b.
Penyerapan oleh transisi electron d dan f dari molekul kompleks
c. Penyerapan
oleh perpindahan muatan.
Interaksi
antara energy cahaya dan molekul dapat digambarkan sbb :
E = hv
Dimana , E = energy (joule/second)
h = tetapan plank
v = frekuensi foton
Penyerapan
sinar uv-vis dibatasi pada sejumlah gugus
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. Auksokrom adalah 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).
DAFTAR
PUSTAKA
