Mengenal Spektrofotometer Laboratorium

Spektrofotometer – Sering keluar rumah dan terpapar Sinar matahari? Tentu kita pasti merasakannya,bahkan kegiatan tersebut menjadi kegiatan rutin yang dimana sebagian besar aktivitas Kita berada di luar ruangan . Jika begitu, pastinya kita juga kenal dengan si UV ini. Apa itu UV? UV adalah ultra violet ,yang dimana merupakan sinar radiasi elektromagnetis terhadap panjang gelombang yang lebih pendek dari daerah dengan sinar tampak, namun lebih panjang dari sinar-X yang kecil.

Radiasi UV dapat dibagi menjadi hampir UV (panjang gelombang: 380–200 nm) dan UV vakum (200–10 nm). Dalam pembicaraan mengenai pengaruh radiasi UV terhadap kesehatan manusia dan lingkungan. Tapi yang akan kita bahas kali ini bukan ultraviolet yang itu,melainkan ultraviolet yg berbeda. Ya, sesuai judulnya, si UV dalam spektrofotometer.

Spektrofotometer UV-Vis di Laboratorium

Bagi para tenaga laboratorium, mungkin sudah tidak asing lagi dengan spektrofotometer. Spektrofotometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur absorbansi dengan cara melewatkan cahaya dengan panjang gelombang tertentu pada suatu obyek kaca atau kuarsa yang disebut kuvet. Sebagian dari cahaya akan diserap dan sisanya akan dilewatkan.

Alat atau instrument yang satu ini juga dilengkapi dengan sumber cahaya (gelombang elektromagnetik), baik cahaya UV (ultra violet) ataupun cahaya tampak (visible). Masing-masing cahaya pada alat ini berguna untuk menangkap objek dengan panjang gelombang yang berbeda.

Baca juga : Spektrofotometer di Laboratorium : Visible, Ultra Violet, UV-Vis

Sinar UV sendiri digunakan untuk mengukur sampel yang terbaca dengan panjang gelombang di bawah 400 nano meter (nm). Sedangkan visible light untuk mengukur sampel dengan panjang gelombang 400-700 nm. Beberapa contoh sampel yang dapat dibaca dengan alat yang berorientasi pada pengukuran kepekatan warna dengan panjang gelombang ini adalah DNA/RNA (260 nm), protein (280 nm), kultur sel bakteri, ragi/yeast (600 nm) dan lain-lain.

Pada prinsipnya, alat ini adalah hasil penggabungan dari alat spektrometer dan fotometer. Spektrometer adalah alat yang menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang gelombang tertentu. Spektrometer memiliki alat pengurai seperti prisma yang dapat menyeleksi panjang gelombang dari sinar putih. Penyerapan sinar UV dan sinar tampak oleh molekul akan melalui 3 proses yaitu penyerapan oleh transisi elektron ikatan dan elektron anti ikatan, penyerapan oleh transisi elektron d dan f dari molekul kompleks, dan terakhir penyerapan oleh perpindahan muatan.

Spektrofotometri sangat berkaitan dengan hukum Lambert-Beer. Hukum Lambert-beer merupakan Hukum hubungan linieritas antara absorban dengan konsentrasi larutan analit dan berbanding terbalik dengan transmitan. Dalam hukum Lambert-Beer tersebut ada beberapa pembatasan, yaitu :

• Sinar yang digunakan dianggap monokromatis
• Penyerapan terjadi dalam suatu volume yang mempunyai penampang yang sama
• Senyawa yang menyerap dalam larutan tersebut tidak tergantung terhadap yang lain dalam larutan tersebut
• Tidak terjadi fluorensensi atau fosforisensi
• Indeks bias tidak tergantung pada konsentrasi larutan

Jika spektrofotometer merupakan alatnya, Ada juga spektrofotometri. Spektrofotometri merupakan 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.

Jenis-jenis Spektrofotometri

1. Spektrofotometri Vis (Visible) – Pada spektrofotometri ini yang digunakan sebagai sumber sinar/energy dalah cahaya tampak (Visible). Cahaya visible termasuk spectrum elektromagnetik yang dapat ditangkap oleh mata manusia. Panjang gelombang sinar tampak adalah 380-750 nm. Sehingga semua sinar yang dapat dilihat oleh mata manusia, maka sinar tersebut termasuk kedalam sinar tampak (Visible).

2. Spektrofotometri UV (Ultra Violet) – Berbeda dengan spektrofotometri Visible, pada spektrofometri UV berdasarkan interaksi sampel dengan sinar UV. Sinar UV memiliki panjang gelombang 190-380 nm. Sebagai sumber sinar dapat digunakan lampu deuterium. Deuterium disebut juga heavy hydrogen. Dia merupakan isotop hydrogen yang stabil tang terdapat berlimpah dilaut dan didaratan.

3. Spektrofotometri UV-Vis – Spektrofotometri ini merupakan gabungan antara spektrofotometri UV dan Visible. Menggunakan dua buah sumber cahaya berbeda, sumber cahaya UV dan sumber cahaya visible. Meskipun untuk alat yang lebih canggih sudah menggunakan hanya satu sumber sinar sebagai sumber UV dan Vis, yaitu photodiode yang dilengkapi dengan monokromator. Untuk sistem spektrofotometri, UV-Vis paling banyak tersedia dan paling populer digunakan. Kemudahan metode ini adalah dapat digunakan baik untuk sample berwarna juga untuk sample tak berwarna. Spektroskopi ultraviolet-visible atau spektrofotometri ultraviolet-visible (UV-Vis atau UV / Vis) melibatkan spektroskopi dari foton dalam daerah UV-terlihat.  Ini berarti menggunakan cahaya dalam terlihat dan berdekatan (dekat ultraviolet (UV) dan dekat dengan inframerah (NIR)) kisaran.  Penyerapan dalam rentang yang terlihat secara langsung mempengaruhi warna bahan kimia yang terlibat.  Di wilayah ini dari spektrum elektromagnetik, molekul mengalami transisi elektronik.  Teknik ini melengkapi fluoresensi spektroskopi, di fluoresensi berkaitan dengan transisi dari ground state ke eksited state.

4. Spektrofotometri IR (Infra Red) – Spektrofotometri ini berdasar kepada penyerapan panjang gelombang Inframerah. Cahaya Inframerah, terbagi menjadi inframerah dekat, pertengahan dan jauh. Inframerah pada spektrofotometri adalah adalah inframerah jauh dan pertengahan yang mempunyai panjang gelombang 2.5-1000 mikrometer. Hasil analisa biasanya berupa signalkromatogram hubungan intensitas IR terhadap panjang gelombang. Untuk identifikasi, signal sampel akan dibandingkan dengan signal standard.

Dalam penyerapan sendiri, sinar uv dan sinar tampak oleh molekul, melalui 3 proses ,diantaranya Penyerapan oleh transisi electron ikatan dan elektron anti ikatan, oleh transisi electron d dan f dari molekul kompleks dan oleh  perpindahan muatan.

Dalam penggunaannya di laboratorium, spektrofotometri mempunyai banyak fungsi bagi bidang kesehatan baik dalam pembelajaran maupun analisis. Diantaranya farmasi, analisis kimia, nalis kesehatan dan lain lain.

Cara Menggunakan Spektrofotometer UV-Vis

• Sambungkan kabel ke arus listrik.
• Tekan tombol on/off di bagian belakang alat spektrofotometer.
• Diamkan alat selama ±30 menit untuk melakukan pemanasan.
• Isi kuvet pertama dengan blanko, yaitu aquadest dan kuvet kedua diisi dengan larutan sampel. Tinggi larutan ±3/4 dari tinggi kuvet.
• Tekan tombol Utility untuk mulai masuk ke dalam program.
• Tekan tombol  atau  untuk memilih menu yang tersedia.
• Untuk memilih panjang gelombang, pilih menu Initial WL.
• Tekan tombol Change untuk merubah panjanag gelombang sesuai yang diinginkan. Jika menggunakan sampel maka digunakan panjang gelombang yang sesuai pula.
• Tekan tombol  untuk menaikkan angka panjang gelombang yang tertera pada monitor atau  untuk menurunkan angka panjang gelombang.
• Jika panjang gelombang telah sesuai, tekan tombol Accept.
• Untuk kembali ke tampilan awal, tekan tombol Esc.
• Panjang gelombang pada tampilan layar akan berubah, dan untuk mengaturnya, tekan tombol nm atau nm untuk menaikkan atau menurunkan angka panjang gelombang.
• Lap bagian luar kuvet dengan tissue kemudian masukkan kuvet yang berisi aquadest ke dalam spektrofotometer dengan arah bagian kuvet yang halus menghadap ke arah sumber sinar yang datang kemudian tutup bagian penutup.
• Tekan tombol Abs hingga layar akan menampilkan angka 0,000.
• Ganti blanko dengan sampel bahan pada posisi yang sama seperti tadi kemudian tutup bagian penutup.
• Baca hasil penyerapan pada monitor. Misalnya pada hasil yang tertera di monitor.
• Setelah pembacaan selesai, keluarkan kuvet dan cuci hingga bersih.
• Untuk mematikan mesin spektrofotometer, tekan tombol on/off lalu cabut kabel dari sumber listrik.

Itu dia penjelasan hingga cara penggunaan spektrofotometer, jadi kita sudah lebih tau kan dimana kalau sinar ultraviolet itu tidak hanya da pada paparan sinar matahari, tapi juga berguna untuk bidang medis. Salam pejuang laboratorium!

Ditulis oleh : Dinar – Maret 2019

Mereferensi (daftar pustaka) :

• Emel, Seran (2011). Spektrofotometri Sinar Tampak (Visible) . Dikutip 15 Maret 2019 dari chemistry for peace not for war, wanibesak
• Elsa (2016). Mengenal Spektrofotometer dan Prinsip Kerjanya. Dikutip 15 Maret 2019 dari Newslabsatu.
• wikipedia Diakses pada 15 Maret 2019