Spektrofotometri Uv-Vis

Spektrofotometri Uv-Vis – Halo kawan semua, apa kabarnya nih? mudah-mudahan kalian sehat selalu yah. By the way ada yang udah tahu belum tentang Spektrofotometri Uv-Vis, atau orang sering menyebutnya Spektrofotometer. Nah, nanti ada yang single beam, ada juga yang double beam. Daripada bingung yuk kita baca artikel tentang Spektrofotometeri Uv-Vis.

Pengertian Spektrofotometer

Spektrofotometer merupakan instrumen yang umum digunakan untuk menganalisis bahan kimia baik secara kualitatif maupun kuantitatif. Spektrofotometri adalah metode pengukuran kuantitatif yang didasarkan pada pengukuran absorbs (penyerapan) radiasi gelombang elektromagnetik.

pengertian-spektrofotometer

Spektrofotometri merupakan suatu metoda analisa yang didasarkan pada pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna pada panjang gelombang spesifik dengan menggunakan monokromator prisma atau kisi difraksi dengan detektor fototube. Benda bercahaya seperti matahari atau bohlam listrik memancarkan spektrum yang lebar terdiri atas panjang gelombang. Panjang gelombang yang dikaitkan dengan cahaya tampak itu mampu mempengaruhi selaput pelangi mata manusia dan karenanya menimbulkan kesan subyektif akan ketampakan (vision). Dalam analisis secara spektrofotometri terdapat tiga daerah panjang gelombang elektromagnetik yang digunakan, yaitu daerah UV  (200 – 380 nm), daerah visible (380 – 700 nm), daerah inframerah (700 – 3000 nm) (Khopkar 1990).

Sejarah Spektrofotometer

Absorbansi cahaya oleh bahan pertama kali dieksplorasi oleh ahli Matematika Jerman Johann Heinrich Lambert (1728-1777) yang menemukan bahwa untuk radiasi monokromatik (dalam radiasi praktek pita sempit) jumlah cahaya yang diserap adalah berbanding lurus dengan panjang jalur cahaya itu melalui material dan tidak tergantung dari intensitas cahaya. Astronom Jerman Wilhelm Beer (1797-1850) memperluas pekerjaan ini dan menemukan bahwa, untuk larutan encer, ada hubungan linier antara konsentrasi analit dan absorbansi.

Digunakan analisis fluoresensi untuk mendeteksi kina dalam darah dan jaringan lain. Pengenalan spektrofotometer komersial UV pertama, oleh Arnold O. Beckman (1900-2004), Namun, kelompok-kelompok seperti yang dipimpin oleh Bernand B. Brodie (1907-1989) melanjutkan untuk menggunakan instrumen untuk mengembangkan kuantitatif. Brodie mendirikan beberapa aturan dasar untuk sukses meansurement obat dan racun lainnya dalam spesimen biologi, banyak yang masih berlaku hari ini.

Di pertengahan abad ke-19, kimiawan Jerman Robert Wilhelm Bunsen (1811-1899) fisikawan Jerman Gustav Robert Kirchhoff (1824- 1887) bekerjasama mengembangkan spektrometer menemukan 2 unsur baru: rubidium dan cesium.

Prinsip Kerja Spektrofotometer

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.

Dari 4 jenis spektrofotometer ( UV, Vis, UV-Vis dan Ir ) memiliki prinsip kerja yang sama yaitu “adanya interaksi antara materi dengan cahaya yang memiliki panjang gelombang tertentu”. Perbedaanya terletak pada panjang gelombang yang digunakan.

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).

Hukum lambert-beer menyatakan hubungan linear antara absorban dengan konsentrasi larutan analit dan berbanding terbalik dengan transmitan. Dalam hokum 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 flourensensi atau fosforisensi
  • Indeks bias tidak bergantung pada konsentrasi larutan.

prinsip-kerja-spektrofotometer

Warna yang diserap oleh suatu senyawa merupakan warna komplementer dari warna yang teramati. Beberapa warna yang diamati dan warna komplementernya terdapat pada tabel berikut ini :

PANJANG GELOMBANG WARNA TERLIHAT WARNA KOMPLEMENTER
<400 Ultraviolet
400-450 Violet Kuning
450-490 Biru Jingga
490-550 Hijau Merah
550-580 Kuning Ungu
580-650 Jingga Biru
650-700 Merah Hijau
>700 Inframerah

Cara Kerja Spektrofotometer UV-VIS

Cara kerja spektrofotometer yaitu sinar dari sumber radiasi diteruskan menuju monokromator. Cahaya dari monokramator diarahkan terpisah melalui sampel dengan sebuah cermin berotasi. Detector menerima cahaya dari sampel secara bergantin secara berulang-ulang, sinyal listrik dari detector diproses, diubah ke digital dan dilihat hasilnya, selanjutnya perhitungan dilakukan dengan computer yang sudah terprogram.

cara-kerja-spektrofotometer

Proses Absorbsi Cahaya Pada Spektrofotometer

Proses-Absorbsi-Cahaya-Pada-Spektrofotometer

Cara Perawatan dan Penyimpanan Alat

  1. Sebelum digunakan, biarkan mesin warming-up selama 15-20 menit.
  2. Spektrofotometer sebisa mungkin tidak terpapar sinar matahari langsung, karena cahaya dari matahari akan dapat mengganggu pengukuran.
  3. Simpan spektrofotometer di dalam ruangan yang suhunya stabil dan diatas meja yang permanen.
  4. Pastikan kompartemen sampel bersih dari bekas sampel.
  5. Saat memasukkan kuvet, pastikan kuvet kering.
  6. Lakukan kalibrasi panjang gelombang dan absorban secara teratur.

Hal-hal yang harus diperhatikan

  1. Larutan yang dianalisis merupakan larutan berwarna

Apabila larutan yang akan dianalisis merupakan larutan yang tidak berwarna, maka larutan tersebut harus diubah terlebih dahulu menjadi larutan yang berwarna. Kecuali apabila diukur dengan menggunakan lampu UV.

  1. Panjang gelombang maksimum

Panjang gelombang yang digunakan adalah panjang gelombang yang mempunyai absorbansi maksimal. Hal ini dikarenakan pada panajgn gelombang maksimal, kepekaannya juga maksimal karena pada panjang gelombang tersebut, perubahan absorbansi untuk tiap satuan konsentrasi adalah yang paling besar. Selain itu disekitar panjang gelombang maksimal, akan terbentuk kurva absorbansi yang datar sehingga hukum Lambert-Beer dapat terpenuhi. Dan apabila dilakukan pengukuran ulang, tingkat kesalahannya akan kecil sekali.

  1. Kalibrasi Panjang gelombang dan Absorban

Spektrofotometer digunakan untuk mengukur intensitas cahaya yang dipancarkan dan cahaya yang diabsorbsi. Hal ini bergantung pada spektrum elektromagnetik yang diabsorb oleh benda. Tiap media akan menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu tergantung pada senyawa yang terbentuk. Oleh karena itu perlu dilakukan kalibrasi panjang gelombang dan absorban pada spektrofotometer agar pengukuran yang di dapatkan lebih teliti.

Faktor – faktor penyebab kesalahan Analisis UV-Vis

Faktor – faktor yang sering menyebabkan kesalahan dalammenggunakan spektrofotometer dalam mengukur konsentrasi suatu analit :

  1. Adanya serapan oleh pelarut. Hal ini dapat diatasi dengan penggunaan blangko, yaitu larutan yang berisi selain komponen yang akan dianalisis termasuk zat pembentuk warna.
  2. Serapan oleh kuvet. Kuvet yang biasanya dari bahan gelas atau kuarsa, namun kuvet dari kuarsa memiliki kualitas yang lebih baik.
  3. Kesalahan fotometrik norml pada pengukuran dengan absorbnsi sangat rendah atau sangat tinggi, hal ini dapat diatur dengan pengaturan konsentrasi, sesuai dengan kisaran sensitivitas dari alat yang digunakan (melalui pengenceran atau pemekatan)

Cara Kalibrasi Spektofotometer UV-VIS

Yang perlu dikalibrasi adalah panjang gelombang dan absorbansi.

  1. Kalibrasi Panjang gelombang

Menggunakan filter gelas helium oksida yang mempunyai panjang gelombang acuan (nm) , pasang  filter gelas holium oksida pada kompartemen sampel dan kompartemen pembanding dibiarkan kosong (udara) , Scan spektrum serapan holium oksida, bandingkan panjang gelombang spektrum yang diperoleh dengan data panjang gelombang acuan.

  1. Kalibrasi Absorbans

Buat larutan kalium dikromat 50 + 0,5 mg dalam 1 liter 0,005 mol/L asam sulfat (larutan A) , Buat larutan kalium dikromat 100 + 1  mg dalam 1 liter 0,005 mol/L asam sulfat (larutan B) , buat larutan 0,005 mol/L asam sulfat sebagai pembanding dan bandingkan hasilnya dengan data acuan (+ 2%)

Kelebihan dan kekurangan Spektrofotometer UV-VIS

Kelebihan Spektrofotometri UV-Vis

  • Panjang gelombang dari sinar putih dapat lebih terseleksi
  • Caranya sederhana
  • Dapat menganalisa larutan dengan konsentrasi yang sangat kecil

Kekurangan Spektrofotometri UV-Vis

  • Absorbsi dipengaruhi oleh pH larutan, suhu dan adanya zat pengganggu dan kebersihan dari kuvet
  • Hanya dapat dipakai pada daerah ultra violet yang panjang gelombang >185 nm
  • Pemakaian hanya pada gugus fungsional yang mengandung elektron valensi dengan energy eksitasi rendah
  • Sinar yang dipakai harus monokromatis

Kesimpulan

Spektofotometri merupakan alat yang digunakan untuk mengukur energi secara relative jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan, atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang. Dapat dipakai untuk tujuan analisis kualitatif (data sekunder) dan kuatitatif. Spektrofotometer tersusun dari sumber spektrum tampak yang kontinyu, monokromator, sel pengadsorbsi untuk larutan sampel atau blanko dan suatu alat pengukur perbedaan adsorbsiantara sampel dan blanko ataupun pembanding.

Ditulis oleh : Jumriani – Maret 2019

Mereferensi (daftar pustaka) :

  • Ammaazt.blogspot.com sumber
  • SKOOG, D.A. and D.M. WEST 1971. Prin-ciples of instrumental analysis. Holt, Rinehart and Winston, Inc., New York.
  • Triyanti, E. 1985. Spektrofotometer ultra-violet dan sinar tampak serta aplikasinya dalam oseanologi. 10 (1) : 39-47

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

WhatsApp chat