Kamis, 02 Agustus 2012

SPEKTROFOTOMETER


MAKALAH INSTRUMENTASI
SPEKTROFOTOMETER
Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah instrumentasi


Disusun Oleh :
Reguler A
1.      Dyahwisnu Candrakirana     (P17434011010)
2.      Eka Isty Rustanti                    (P17434011011)
3.      Monika Anggraeni                 (P17434011024)


POLITEKNIK KESEHATAN KEMENKES SEMARANG
ANALIS KESEHATAN
SEMESTER II
TAHUN AKADEMIK 2011/2012



DAFTAR ISI

Cover ……………………………………………………………………….       1
Daftar Isi ……………………………………………………………………       2
I.                Pendahuluan …………………………………………………………       3
1.1  Latar Belakang  ………………………………………………….       3
1.2  Tujuan   …………………………………………………………..       4
II.             Pembahasan  …………………………………………………………       5
2.1  Definisi  ……………………….…………………………………       5
2.2  Prinsip Kerja  …………………………………………………….       6
2.3  Bagian-Bagian  …………………………………………………..       6
2.4  Jenis-Jenis  ……………………………………………………….       7
2.5  Cara Kerja ……………………………………………………….       9
2.6  Kalibrasi …………………………………………………………     10
2.7  Perawatan  ……………………………………………………….     11
III.          Penutup  ……………………………………………………………..     12
3.1 Kesimpulan    …………………………………………………….     12
Lampiran 1. Tabel-Tabel  ……………………………………………….…..     13
Lampiran 2. Gambar  ……………………………………………………….     14
Referensi ……………………………………………………………………     17
I.                  PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang
Dengan semakin kompleksisitas berbagai keperluan saat ini, analisis kimia dengan mempergunakan metoda fisik dalam hal identifikasi dari berbagai selektifitas fungsi polimer campuran, pemodifikasi dan aditif digunakan untuk plastik dan elastomer. Spektroskopi infra merah, metoda pengukuran fotometer UV, gas dan liquid kromatografi dan spektroskopi masa bersama sama dengan dari metoda pengukuran termoanalisis (DSC-TGA) merupakan alat yang teliti sebagai pilihan untuk analisis kwalitatif dan kwantitatif bahan.
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. Sedangkan peralatan yang digunakan dalam spektrofometri disebut spektrofotometer. Cahaya yang dimaksud dapat berupa cahaya visibel, UV dan inframerah, sedangkan materi dapat berupa atom dan molekul namun yang lebih berperan adalah elektron yang adapada atom ataupun molekul yang bersangkutan.
Para kimiawan telah lama menggunakan bantuan warna sebagai bantuan dalam mengenali zat-zat kimia. Spektrofotometri dapat dianggap sebagai suatu perluasan pemeriksaan visual yang dengan studi lebih mendalam dari absorpsi energi radiasi oleh macam-macam zat kimia memperkenankan dilakukannya pengukuran ciri-ciri serta kuantitatifnya dengan ketelitian lebih besar (Day dan Underwood, 1993).



1.2  Tujuan
a.       Mengetahui Definisi Spektrofotometer
b.      Mengetahui Prinsip kerja Spektrofotometer
c.       Mengetahui Bagian Spektrofotometer 
d.      Mengetahui Jenis Spektrofotometer 
e.       Mengetahui Cara Kerja Spektrofotometer
f.       Mengetahui Kalibrasi Spektrofotometer 
g.      Mengetahui Perawatan Spektrofotometer


II.               PEMBAHASAN
2.1  Definisi
Spektrofotometer merupakan 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 tersebut akan diserap dan sisanya akan dilewatkan. Nilai absorbansi dari cahaya yang dilewatkan akan sebanding dengan konsentrasi larutan di dalam kuvet.
Spektrofotometri sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari spektometer dan fotometer.Spektrometer menghasilkan sinar dari spectrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau yang diabsorbsi.
Filter sinar:  λ (nm)  <400 400-450 450-500 500-570 570-590 590-620 620-750 >750. Warna UV: Violet Biru Hijau Kuning Jingga Merah Infra Merah
Penyerapan sinar uv dan sinar tampak oleh molekul, melalui 3 proses yaitu :
1.      Penyerapan oleh  transisi electron ikatan dan electron anti ikatan.
2.      Penyerapan oleh transisi electron d dan f dari molekul kompleks
3.      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




2.2  Prinsip Kerja
Prinsip kerja spektrofotometer adalah bila cahaya (monokromatik maupun campuran) jatuh pada suatu medium homogen, sebagian dari sinar masuk akan dipantulkan, sebagian diserap dalam medium itu, dan sisanya diteruskan. Nilai yang keluar dari cahaya yang diteruskan dinyatakan dalam nilai absorbansi karena memiliki hubungan dengan konsentrasi sampel.
2.3  Bagian-Bagian
Secara umum Spektrofotometer memiliki 4 bagian penting, yaitu:
a.       Sumber Cahaya
Sebagai sumber cahaya pada spektrofotometer, haruslah memiliki pancaran radiasi yang stabil dan intensitasnya tinggi. Sumber energi cahaya yang biasa untuk daerah tampak, ultraviolet dekat, dan inframerah dekat adalah sebuah lampu pijar dengan kawat rambut terbuat dari wolfram (tungsten). Lampu ini mirip dengan bola lampu pijar biasa, daerah panjang gelombang (l) adalah 350 – 2200 nanometer (nm).
b.      Monokromator
Monokromator adalah alat yang berfungsi untuk menguraikan cahaya polikromatis menjadi beberapa komponen panjang gelombang tertentu (monokromatis) yang bebeda (terdispersi).
c.       Cuvet
Cuvet spektrofotometer adalah suatu alat yang digunakan sebagai tempat contoh atau cuplikan yang akan dianalisis.  Cuvet biasanya terbuat dari kwars, plexigalass, kaca, plastic dengan bentuk tabung empat persegi panjang 1 x 1 cm dan tinggi 5 cm. 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).
d.      Detektor
Peranan detektor penerima adalah memberikan respon terhadap cahaya pada berbagai panjang gelombang. Detektor akan mengubah cahaya menjadi sinyal listrik yang selanjutnya akan ditampilkan oleh penampil data dalam bentuk jarum penunjuk atau angka digital.
2.4  Jenis-Jenis
Spektrofotometer memiliki jenis yang berbeda-beda. Jenis-jenis tersebut dibedakan berdasarkan:
1.      Teknik optika sinar
1.1  Spektrofotometer optika sinar tunggal (single beams optic)
Cahaya hanya melewati satu arah sehingga nilai yang diperoleh hanya nilai absorbansi dari larutan yang dimasukan. Dapat digunakan untuk kuantitatif dengan mengukur absorbansi pada panjang gelombang tunggal. Semua cahaya melewati seluruh sel sampel. Contoh alat spektrofotometer single beam adalah spektronik 20. Alat ini merupakan desain paling awal tetapi masih banyak digunakan baik dalam pengajaran maupun laboratorium industri.
Mempunyai beberapa keuntungan yaitu sederhana, harganya murah, dan mengurangi biaya yang ada merupakan keuntungan yang nyata. Panjang gelombang paling rendah adalah 190 sampai 210 nm dan paling tinggi adalah 800 sampai 1000 nm (Skoog, DA, 1996).
Komponen dari suatu spektrofotometer berkas tunggal :
1.         Suatu sumber energi cahaya yang berkesinambungan yang meliputi daerah spektrum dimana instrument itu dirancang untuk beroperasi.
2.         Suatu monokromator, yakni suatu piranti untuk mengecilkan pita sempit panjang-panjang gelombang dari spektrum lebar yang dipancarkan oleh sumber cahaya.
3.         Suatu wadah sampel (kuvet)
4.         Suatu detektor, yang berupa transduser yang mengubah energi cahaya menjadi suatu isyarat listrik.
5.         Suatu pengganda (amplifier), dan rangkaian yang berkaitan membuat isyarat listrik itu memadai untuk di baca.
6.         Suatu sistem baca (piranti pembaca) yang memperagakan besarnya isyarat listrik, menyatakan dalam bentuk % Transmitan (% T) maupun Adsorbansi (A).
1.2  Spektrofotometer optika sinar ganda (double beams optic).
Cahaya terbagi ke dalam dua arah/berkas. Berkas cahaya pertama melewati sel pembanding, dan cahaya yang lainnya melewati sel sampel. Berkas cahaya kemudian bergabung kembali, masuk ke detektor. Detektor merespon cahaya netto dari kedua arah. Beberapa alat double beam memiliki dua detektor, sampel dan sinar penghubung diukur pada waktu yang sama. Nilai blanko dapat langsung diukur bersamaan dengan larutan yang diinginkan dalam satu kali proses yang sama.
Digunakan pada panjang gelombang 190 sampai 750 nm. Mempunyai dua sinar yang dibentuk oleh potongan cermin yang berbentuk V yang disebut pemecah sinar. Sinar pertama melewati larutan blangko dan sinar kedua secara serentak melewati sampel, mencocokkan foto detektor yang keluar menjelaskan perbandingan yang ditetapkan secara elektronik dan ditunjukkan oleh alat pembaca (Skoog, DA, 1996).
2        Daerah spectrum yang akan dieksplorasi
2.1  Spektrofotometer ultraviolet (UV)
Menggunakan lampu deuterium atau disebut juga heavi hidrogen
2.2  Spektrofotometer sinar tampak (VIS)
Sumber cahaya yang digunakan adalah lampu tungsten halogen atau sering disebut wolfram. Lampu tungsten halogen menghasilkan cahaya tampak dalam daerah panjang gelombang 350-800 nm. Lampu tersebut terbuat dari tabung kuarsa yang berisi filamen tungsten dan sejumlah kecil iodine. Lampu ini mirip dengan lampu yang terdapat dalam perumahan dan perkantoran.
2.3  Spektrofotometer infra merah (IR)
Menggunakan photodiode yang telah dilengkapi monokromator
2.4  Spektrofotometer serapan atom (UV-VIS)
Sumber cahaya yang digunakan adalah kombinasi antara lampu tungsten halogen dan lampu deuterium (D2). Lampu deuterium (D2) dapat menghasilkan cahaya dalam daerah 160-380 nm.
2.5  Cara Kerja
Sinar berasal dari dua lampu yang berbeda, yaitu lampu wolfram untuk sinar Visible (sinar tampak = 38 – 780nm) dan lampu deuterium untuk sinar Ultra Violet (180-380nm) pada video lampu yang besar. Pilih panjang gelombang yang diinginkan/diperlukan. Kuvet, ada dua karena alat yang dipakai tipe double beam, disanalah kita menyimpan sample dan yang satu lagi untuk blanko. Detektor atau pembaca cahaya yang diteruskan oleh sampel, disini terjadi pengubahan data sinar menjadi angka yang akan ditampilkan pada reader.
Yang harus dihindari adanya cahaya yang masuk ke dalam alat, biasanya pada saat menutup tenpat kuvet, karena bila ada cahaya lain otomatis jumlah cahaya yang diukur menjadi bertambah.
2.6  Kalibrasi
2.6.1        Kalibrasi Alat
Kalibrasi yang dimaksud ini adalah men-seting blank alat spektrofotometer, sebelum digunakan untuk analisis. Secara umum sbb:
1.      Nyalakan alat spektrofotometer
2.      Isi kuvet dengan larutan blanko (aquades)
3.      Diseting/diatur panjang gelombang untuk kalibrasi.
->keterangan: 0%T itu diukur saat kuvet dalam keadaan kosong. 100%T itu diukur saat kuvet dalam keadaan terisi larutan.
4.      Kuvet berisi larutan blanko dimasukkan ke spektrofotometer
5.      lalu tekan tombol 0 ABS 100%T, tunggu sampai keluar kondisi setting blank (dalam bentuk teks)
2.6.2        Matching Cuvet   
1.      Sediakan paling tidak 3-5 cuvet.
2.      Disiapkan larutan CoCl2 dan aquades (blanko).
3.      Atur posisi 0%T dan 100%T.
4.      Ukur %T dari larutan CoCl2 dengan menggunakan cuvet-cuvet tadi. Tandai cuvet yang menghasilkan %T yang sangat mendekati sama (lebih baik  “sama” jika memungkinkan). Kuvet yang matching ini akan mempunyai ketebalan sama. Ukur juga ketebalan (diameter) kuvet. Biasanya 1 cm.
5.      Ambil 2 cuvet yang “matching” untuk percobaan, misalnya kuvet I dan kuvet II. Dua kuvet ini akan digunakan selanjutnya.
2.6.3        Membuat Spektrum Serapan
1.      disiapkan 2 cuvet tadi. kuvet I diisi blanko, sedangkan kuvet II untuk diisi larutan CoCl2 untuk dibuat spektrum serapannya.
2.      diukur %T larutan CoCl2 mulai panjang gelombang 490-520nm (karena secara teori daerah serapan larutan CoCl2 berada di panjang gelombang disekitar 510nm). Pengukurannya dimulai dari panjang gelombang 490-500 dengan interval 5nm, lalu 500-510 dengan interval 1 nm (dibuat kecil karena mendekati teori), lalu 510 – 520 dengan interval 1nm juga.
2.7  Perawatan
2.7.1        Sebelum dilakukan pengukuran sampel, terlebih dahulu dilakukan kalibrasi menggunakan blanko
2.7.2        Pastikan dalam penggunaanya tidak ada cairan yang tumpah, apabila ada tumpahan bersihkan dengan kain lap kering atau tissue
2.7.3        Setelah selesai digunakan, cabut stop kontak



III.           PENUTUP
3.1  Kesimpulan
  1. Spektofotometri merupakan alat yang digunakan untuk mengukur energi secara relative jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan, atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang.
  2. Bila cahaya (monokromatik maupun campuran) jatuh pada suatu medium homogen, sebagian dari sinar masuk akan dipantulkan, sebagian diserap dalam medium.
  3. Spektrofotometri memiliki 4 bagian penting yaitu: sumber cahaya, monokromator, kuvet dan detector.
  4. Spektofotometri dibagi menjadi 2 jenis, menurut optika sinarnya dan daerah spectrum. Jenis tersebut juga dibagi menjadi beberapa jenis.
  5. Cahaya dari spektofotometri dilewatkan ke sampel dan diteruskan ke detector.
  6. Kalibrasi terdiri dari kalibrasi alat, matching kuvet, dan membuat spectrum serapan.
  7. Perawatan yang harus dilakukan cairan jangan sampai ada yang tumpah pada alat.


LAMPIRAN 1 - TABEL-TABEL
Spektrofotometer berkas tunggal
Spektrofotometer berkas ganda
Penentuan spektrum serapan secara manual, sehingga boros waktu
>>Secara otomatis, sehingga hemat waktu.
Harga lebih murah
Lebih mahal
Baik untuk analisa kualitatif
Baik untuk analisa kuantitatif, karena lebih akurat.
Table 1. Perbedaan Spektrofotometer berkas tunggal dan ganda

Panjang gelombang
(nm)
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 (purple)
560 – 580
Kuning-hijau
Lembayung (violet)
580 – 595
Kuning
Biru
595 – 610
Jingga
Hijau-biru
610 – 750
Merah
Biru-hijau
Table 2. Spektrum tampak dan warna-warna komplementer




Warna
Intervalλ
Intervalν
Red
625 to 740 nm
480 to 405 THz
Orange
590 to 625 nm
510 to 480 THz
Yellow
565 to 590 nm
530 to 510 THz
Green
520 to 565 nm
580 to 530 THz
Cyan
500 to 520 nm
600 to 580 THz
Blue
430 to 500 nm
700 to 600 THz
Violet
380 to 430 nm
790 to 700 THz
Tabel 3. Spektrum cahaya tampak










REFERENSI
Basset J et al. 1994. Buku Ajar Vogel Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC
Cairns D. 2009. Intisari Kimia Farmasi Edisi Kedua. Penerjemah : Puspita Rini. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC. Terjemahan dari : Essentials of Pharmaceutical Chemistry Second Edition.
Day R dan Underwood A. 2002. Analisis Kimia Kuantitatif Edisi Keenam. Penerjemah : Sopyan Iis. Jakarta : Erlangga. Terjemahan dari : Quantitative Analysis Sixth Edition.
Khopkar S. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta : Universitas Indonesia (UI-Press)

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...