SPEKTROFOTOMETER
Spektrofotometer adalah sebuah instrument laboratorium yang menggunakan teknik spektroskopi untuk mempelajari(menganalisa) tentang absorpsi dan emisi radiasi dari suatu senyawa. Spektrofotometer pada dasarnya terdiri dari dua instrumen yaitu spectrometer dan fotometer. Spektrofotometer menghasilkan sinar dari spectrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau diabsorbsi. Jadi spektrofotometer digunakan untuk mengukur energy relatif jika energy tersebut ditransmisikan, direfleksikan atau diemisikan sebagai fungsi panjang gelombang.
Spektrofotometer dapat digunakan untuk menganalisa suatu sampel atau senyawa baik secara kualitatif maupun kuantitatif. Analisa kualitatif didasarkan pada puncak yang dihasilkan spectrum suatu unsur pada panjang gelombang tertentu. Analisa kuantitatif didasarkan pada nilai absorbansi yang dihasilkan dari spectrum senyawa kompleks sampel yang dianalisa.
Spektrofotometer menerapkan prinsip penyerapan cahaya pada panjang gelombang tertentu oleh bahan yang diperiksa. Setiap zat atau senyawa memiliki serapan (absorbansi) panjang gelombang yang khas. Apabila spectrum kurva serapan suatu zat sudah diketahui, panjang gelombang dengan absorbansi tertinggi untuk zat tersebut dapat ditentukan. Panjang gelombang dengan serapan tertinggi yang digunakan untuk mengukur kadar zat yang diperiksa
Perbandingan intensitas yang tembus atau lewat dengan yang masuk dinamakan transmittance (T). Transmitance biasa dinyatakan dengan %T, dan semakin kecil derajat transmisi menunjukkan semakin besar konsentrasi zat. Artinya hubungan antara transmis dengan konsentrasi zat adalah berbanding terbalik.
HUKUM LAMBERT-BEER
Hubungan antara %T, Absorbansi, dan Kadar suatu zat secara matematis telah diungkapkan oleh Beer dan Lambert dan gabungan hukum keduanya sering disebut dengan hukum Lambert-beer.
Hukum Beer: Absorbans, log (Po/P), radiasi monokromatik berbanding lurus dengan konsentrasi sutu spesies penyerap dalam larutan,
Hukum Bouguer (Lambert): Bayangkan suatu medium penyerap yang homogen dalam lapisan-lapisan yang sama tebal. Tiap lapisan menyerap radiasi monokromatik yang memasuki lapisan itu dalam fraksi yang sama seperti lapisan-lapisan lain. Dengan semuanya yang lain sama, maka absorbans itu berbanding lurus dengan panjang jalan yang melewati medium
Gabungan kedua hukum ini secara matematis dituliskan sebagai berikut :
Dari persamaan matematis tersebut bisa diketahui bahwa absorban berhubungan dengan konsentrasi analit, tebal kuvet, dan absortivitas molar (tetapan serapan).
Bagian bagian pada spektrofotometer memiliki fungsi tertentu, berikut pemaparan bagian spektrofotometer dan fungsinya :
1. Sumber Cahaya : Berfungsi untuk memancarkan cahaya pada instrumen. Pada umumnya digunakan lampu halogen atau lampu deuteurium, sedangkan untuk cahaya tampak biasanya digunakan lampu tungsten
2. Monokromator : Berfungsi untuk mengubah cahaya polikromatis menjadi cahaya monokromatis. Monokromator terdiri dari beberapa bagian yaitu :
a. Prisma, berfungsi mendisperikan radiasi elektromagnetik sebesar mungkin supaya diperoleh resolusi yang baik dari radiasi polikromatis
b. 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
c. 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
d. Filter, berfungsi untuk menyerap warna komplementer sehingga cahaya yang diteruskan merupakan cahaya berwarna yang sesuai dengan panjang gelombang yang dipilih
3. Sampel Compartemen : Berfungsi sebagai penampung bahan/sampel yang akan diamati, berupa kuvet dengan tebal kaca 2,5 mm dan berdiameter 1,0 cm. Beberapa syarat bahan yang bisa digunakan sebagai kuvet antara lain
a. Permukaannya harus sejajar secara optis
b. tidak berwarna sehingga semua cahaya dapat ditransmisikan
c. tidak ikut bereaksi terhadap bahan bahan kimia
d. tidak rapuh
e. bentuknya sederhana
4. Detektor : berfungsi mengukur cahaya yang diteruskan dari sampel dan mengubahya menjadi arus listrik. Syarat detektor pada spektrofotometer antar lain :
a. Kepekaan yang tinggi
b. perbandingan isyarat, atau signal dengan bising tinggi
c. Respon konstan pada berbagai panjang gelombang
d. Waktu respon cepat dan signal minimum tanpa radiasi
e. signal listrik yang dihasilkan harus sebanding dengan tenaga radiasi
- Spektrofotometer visible (Vis), yaitu spektrofotometer yang menggunakan cahaya tampak. Jenis cahaya visible termasuk spektrum elektromagnetik yang dapat ditangkap oleh mata manusia. Kisaran panjang gelombang pada sinar visibel adalah 380 nm - 750 nm.
- Spektrfotometer Ultra Violet (UV), yaitu spektrofotometer yang menggunakan cahaya ultra violet (UV) yang memiliki kisaran panjang gelombang 198 nm - 380 nm.
- Spektrofotometer UV-VIS, yaitu spektrofotometer yang memiliki dua buah sumber cahaya yaitu UV dan Visible (Tampak).
- Spektrofotometer Infra Red (IR), yaitu spektrofotometer yang didasarkan pada penyerapan panjang gelombang infra merah. Hasil analisa oleh spektroftometer ini berupa signal kromatogram hubungan intensitas infra merah dengan panjang gelombang.
2. Berdasarkan perlakuan sumber cahaya dan jumlah detektor, spektrofotometer dibagi menjadi:
- Single Beam Spektrofotometer, skema spektrofotometer ini cukup sederhana yaitu menggunakan satu sumber cahaya yang dilewatkan pada satu kuvet (sample) dan dibaca hasilnya oleh satu detektor
- Double Beam Spektrofotometer, skema spektrofotometer ini menggunakan satu sumber cahaya yang dilewatkan pada duabuah kuvet (sample/Blanko) dan pembacaan hasilnya dilakukan oleh satu detektor
- Ratio Beam Spektrofotometer, skema ratio beam spektrofotometer bisa dilihat pada gambar di bawah ini
- Dual Beam Spektrofotometer, skema spektrofotometer ini menggunakan satu sumber cahaya dengan dua detektor
Spektrofotometer yang digunakan di laboratorium bisa jadi berbeda jenis dan Merk nya, sehingga spektrofotometer bisa jadi memilki prosedur penggunan yang berbeda. Oleh karena itu dalam menggunakan spektrofotometer haruslah membaca dan mengikuti buku panduan alat tersebut. Secara umum penggunaan dasar alat spektrofotometer adalah sebagai berikut :
- Tentukan sampel yang akan dianalisa
- tentukan senyawa apa yang akan dinilai dari sample tersebut
- Mencari referensi mengenai senyawa tersebut dalam hubungannya dengan penggunaan spektrofotometer
- siapkan sample dan instrumen lainnya untuk melakukan analisa dengan spektrofotometer
- nyalakan spektrofotometer dan mulai bekerja sesuai dengan prosedur spektrofotometer
- setelah selesai catat hasilnya
- Bersihkan spektrofotometer jjika telah selesai digunakan,
- Matikan dan cabut daya jika spektrofotometer tidak digunakan dalam waktu yang lama
Spektrofotometer merupakan instrumen laboratorium yang memiliki harga yang cukup mahal. Oleh karena itu perawatan instrumen ini sangat penting dilakukan. Berikut ini adalah beberapa tips yang perlu diketahui untuk merawat spektrofotometer di laboratorium :
- Pastikan membaca instruksi atau buku panduan mengenai cara mengoperasikan spektrofotometer dan atau meminta penjelasan orag yang lebih ahli dalam menggunakan spektrofotometer tersebut
- Letakan spektrofotometer pada tempat yang sesuai, kokoh dan tidak goyang untuk meminimalkan error pada saat digunakan
- selalu bersihkan spektrofotometer ketika sudah selesai digunakan, dan cabut daya jika tidak digunakan dalam waktu yang cukup lama
- lakukan kalibrasi secara berkala
- Konsultasikan dengan service center jika terdpat kerusakan yang mempengaruhi kinerja spektrofotometer
0 comments:
Posting Komentar