Materi Kuliah Gratis: Spektrofotometri, Instrumen Ajib Masa Kini

-->

Pengertian Spektrofotometri - Spektroskopi adalah suatu studi mengenai interaksi antara energi cahaya dan materi. Warna-warna yang tampak dan fakta yang dapat dilihat adalah akibat-akibat adsorpsi energi oleh senyawa organik dan anorganik.

Spektroskopi adalah suatu studi mengenai interaksi antara energi cahaya dan materi. Warna-warna yang tampak dan fakta yang dapat dilihat adalah akibat-akibat adsorpsi energi oleh senyawa organik dan anorganik. Teknik-teknik spektroskopi dapat digunakan untuk menentukan struktur senyawa yang tidak diketahui dan untuk mempelajari karakteristik ikatan dari senyawa yang diketahui ( Fessenden dan Fessenden, 1992).

Analisis spektrofotometri digunakan suatu sumber reaksi yang menjorok kedalam daerah ultraviolet spektrum itu. Dari spektrum ini dipilih panjang gelombang tertentu dengan lebar pita kurang dari 1 nm instrumen yang digunakan adalah spektrofotometer yang terdiri dari dua instrumen dalam satu kotak dan sebuah fotometer (Basset, dkk., 1994).

Spektrofotometri elektronik dapat secara umum membedakan deret terkonjugasi dan tidak terkonjugasi. Deret konjugasi dapat mempengaruhi tegangan didalam suatu molekul spektrofotometri elektronik dapat digunakan untuk mempengaruhi tegangan dengan menghubungi perubahan dalam spektro dengan absorpsi suatu ikatan (Sudjadi, 1985).

2.2 Panjang Gelombang Cahaya

Pengukuran yang dilakukan pada spektrofotometri adalah pengukuran panjang gelombang suatu sampel yang dianalisa, dimana bila suatu zat disinari dengan radiasi elektromagnetik, zat ini akan menyerap gelombang tertentu dari radiasi dan membiarkan panjang gelombang yang lewat pada panjang gelombang yang diserap suatu zt disebut spektrum adsorpsi (Keenan, dkk., 1990).

Adsorpsi energi disimpan sebagai adsorben. Adsorpsi pada saat panjang gelombang tertentu didefinisikan sebagai (Fessenden dan Fessenden, 1992):

A =  I/Io .....(1)

Dimana:

A = adsorben

Io = Intensitas cahaya

I = Intensitas berkas cahaya

Banyaknya molekul yang tertransisi dapat menambah adsorbansi suatu senyawa pada suatu panjang gelombang tertentu. Adsorben tergantung pada struktur elektrolit senyawa yang bersangkutan. Selain itu, kepekatan suatu senyawa juga dapat mempengaruhi adsorbansinya. Oleh karena itu, ilmuwan kimia menyatakan adsorbsi energi itu sebagai adsorptivitas molar (koefisien molar) dan bukan sebagai adsorben sebenarnya. Sedangkan spektra uv diatur ulang untuk menunjukkan log E dan bukan A sebagai ordinat. Nilai log E terutama berfungsi bila harga E sangat besar (Fessenden dan Fessenden, 1992):

E =  .....(2)

Dimana:

E = adsorvitas molar

A = adsorben

C = konsentrasi

L = panjang sel (cm)

Manusia melihat dengan normal pada daerah tempat spektrum dengan mengkorelasikan panjang gelombang cahaya yang dapat terlihat oleh mata dengan mengetahui warna. Kadang-kadang digunakan agar tidak dapat menandai pori-pori spektrum tertentu. Seperti tabel berikut (Day dan Underwood, 2002).

Tabel 2.2 Spektrum tampak dan warna-warna komplementer

Panjang gelombang	Warna	Warna Komplementer
400-435	Lembayung (violet)	Kuning Hijau
435-480	Biru	Kuning
480-490	Hijau Biru	Jingga
490-500	Biru Hijau	Merah
500-560	Hijau	Ungu
560-580	Kuning Hijau	Violet
580-595	Kuning	Biru
595-610	Jingga	Hijau Biru
610-750	Merah	Biru Hijau

2.3 Adsorpsi

Adsorpsi adalah penyerapan suatu zat sehingga masuk kedalam pori-pori suatu zat lain. Adsorpsi dapat terjadi antara zat padat dan zat cair, zat padat dan gas, zat cair dan cair, serta zat cair dan gas. Adsorpsi ini disebabkan oleh gaya tarik molekul-molekul dipermukaan adsorben (Sukardjo, 1990).

Adsorpsi diklasifikasikan menjadi dua jenis yaitu adsorpsi fisik dan adsorpsi kimia. Adsorpsi fisik terjadi dimana adanya ikatan Van Der Waals dan merupak kejadian yang baik ke keadaan awal. Adsorpsi kimia terjadinya reaksi kimia antara padatan dan larutan adsorbat, reaksi yang terjadi tidak dapat balik (Setyowati, 1998).

2.4 Radiasi Elektromagnetik

Merupakan energi yang dipancarkan menembus ruang dalam bentuk gelombang. Tipe-tipe oksidasi elektromagnetik ( gelombang radio, ultraviolet, inframerah dan lain-lain) dicirikan oleh panjang gelombang, yaitu jarak antara puncak gelombang satu kepuncak gelombang lainnya ( Day dan Underwood, 2002).

                        

            Panjang gelombang yang sedikit lebih pendek dari panjang gelombang cahaya tampak jauh dalam daerah ultraviolet, sedangkan yang sedikit lebih panjang termasuk dalam inframerah. Berikut adalah spektrum elektromagnetik ( Day dan Underwood, 2002).

Tabel 2.4.2 Spektrum elektromagnetik ( Day dan Underwood, 2002)

Sinar kosmik dan gamma	Sinar X	Ultraviolet	Sinar tampak	Inframerah	Gelombang makro dan radio
20 cm	10-6	10-5		10-4	10-3,10-2,10-1

2.5 Hukum Lambert - Beer

2.5.1 Hukum Lambert

      Lambert berhasil menyelidiki serapan cahaya sebagai fungsi ketebalan medium meskipun sebenarnya ia hanya memperluas konsep yang pada mulanya dikembangkan oleh Bangeur. Hukum lambert menjelaskan bahwa bila cahaya monokromatik melewati medium tembus cahaya, berkurangnya intensitas oleh bertambahnya ketebalan ( Basset, dkk., 1994).

2.5.2 Hukum Beer

Beer mengkaji efek konsentrasi penyusun yang berwarna dalam larutan, terasumsi maupun adsorpsi cahaya. Menurutnya, intensitas cahaya monokromatik berkurang secara eksponensial dengan bertambahnya konsentrasi zat penyerap secara linier ( Basset, dkk., 1992).

It = Io. E ^–kl .....(4)

2.5.3 Hukum Lambert- Beer

Jika seberkas cahaya dengan intensitas Io serta memiliki panjang gelombang tertentu melewati suatu larutan yang mengandung zat sebagai penyerap cahaya tersebut, maka setelah melewati larutan ini, intensitasnya menjadi intensitas akhir I, dimana intensitas cahaya ini dapat diukur dengan suatu alat defektor yang sesuai dengan bekas cahaya yang melewati tersebut. Secara sistematis, hukum Lambert- Beer dapat dituliskan (Meissler dan Tarn, 1991).

Log  = A = E. L.c .....(5)

Dimana :

A = adsorbansi

E = adsorvitas molar suatu zat ( L mol^-1 cm^-1)

I = Intensitas cahaya

L= panjang/ tebal larutan yang dilewati cahaya

C = konsentrasi zat terlarut

2.6 Zwitter Ion dan Metil Merah

Merupakan suatu zwitter ion dalam larutan . Zwitter ion adalah senyawa yang memiliki ion positif dan ion negativ. Senyawa metil merah dalam suasana asam berupa I (HMR) dan dalam suasana basa sebuah proton  akan hilang dan terjadi II anion (MR-) yang berwarna kuning. Sedangkan dalam suasana asam berwarna merah. Keadaan kesetimbangan antara kedua bentuk metil merah yang berlainan warnanya ditunjukkan sebagai berikut :

I è II

Bentuk asam è Bentuk basa

HMR (Merah) è MR- (kuning)

Berikut merupakan struktur metil merah dalam larutan basa

Gambar 2.6.1 Struktur metil merah dalam larutan basa

Dalam larutan asam, ion hidrogen ( barang kali tidak diharapkan ) menempel pada salah satu nitrogen pada ikatan rangkap dua nitrogen – nitrogen .

2.7 Gugus Kromofor

Untuk menyerap sinar pada daerah antara 200-800 nm, molekul harus mengandung ikatan pi atau terdapat atom dengan orbital non ikatan ( pasangan elektron bebas). Bagian molekul yang dapat menyerap sinar disebut sebagai gugus kromofor. Absorbansi adalah ukuran banyaknya sinar yang diserap.

Hasil identifikasi spektrofotometri inframerah menunjukkan bahwa isolat kemungkinan termasuk senyawa golongan triterpenoid asam karboksilat, serta memberi serapan maksimum di daerah uv-vis pada panjang gelombang 242 nm dan serapan landai pada panjang gelombang 280 nm. Pengambilan sampel makanan menggunakan metode spektrofotometri untuk mengetahui kadar unsur ( Aryan, dkk., 2009 ; Rita, 2010).

Sumber: http://wenimandasari.blogspot.com/2011/12/laporan-spektofotometri.html