BAB II PENELAAHAN PUSTAKA
D. Spektrofotometri UV
Spektrofotometri UV adalah teknik analisis yang digunakan dengan cara
mengukur energi secara relatif jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan
atau diemisikan sebagai fungsi panjang gelombang pada 200-400 nm. Pada
analisis menggunakan spektrofotometri UV, dilakukan pembacaan absorbansi
(penyerapan) atau transmitansi (penerusan) radiasi elektromagnetik oleh suatu
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12
molekul. Hasil pembacaan absorbansi disebut sebagai absorban (A) dan tidak
memiliki satuan %T (Mulja dan Suharman, 1995).
Sinar UV memberikan energi yang cukup untuk terjadinya transisi
elektronik. Keadaan paling rendah disebut keadaan dasar (ground state). Transisi-transisi elektronik akan meningkatkan energi molekuler dari keadaan dasar ke satu
atau lebih tingkat energi tereksitasi. Jika molekul dikenakan radiasi
elektromagnetik maka molekul tersebut akan menyerap radiasi elektromagnetik
yang energinya sesuai dan terjadi eksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi
disebut orbital elektron antiikatan (Gandjar dan Rohman, 2007).
Transisi elektronik yang mungkin terjadi yaitu σ σ*, π π*, n π*, n σ*. Transisi σ σ* membutuhkan energi sinar yang frekuensinya terletak
diantara UV vakum (kurang dari 180 nm), dan jenis transisi ini kurang begitu
bermanfaat untuk analisis dengan cara spektrofotometri UV. Transisi π π*, n π* terjadi pada molekul organik yang memiliki gugus fungsional yang tidak
jenuh sehingga ikatan rangkap dalam gugus tersebut memberikan orbital phi yang
diperlukan. Jenis transisi ini cocok untuk analisis, sebab senyawa yang dianalisis
berada pada panjang gelombang 200-700 nm. Transisi n σ* terjadi pada
senyawa organik jenuh yang mengandung atom-atom yang memiliki elektron
bukan ikatan (elektron n). Energi yang dibutuhkan kecil dan sinar yang diserap
memiliki panjang gelombang 150-200 nm (Gandjar dan Rohman, 2007).
Menurut hukum Lambert, absorban berbading lurus terhadap ketebalan
kuvet yang disinari. Menurut hukum Beer, hanya berlaku untuk cahaya
monokromatik dan larutan yang sangat encer, absorban berbading lurus dengan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13
konsentrasi (banyak molekul zat). Kedua pernyataan ini dapat dijadikan satu
dalam hukum Lambert-Beer, sehingga diperoleh bahwa absorban berbanding
lurus terhadap konsentrasi dan ketebalan kuvet, yang dapat ditulis dalam
persamaan :
A = log 1
T = ɛ.b.c
Keterangan: T = % transmitan A = absorban
= absorptivitas molar (L.mol-1 .cm-1) b = tebal larutan (cm)
c = konsentarsi (mol .L-1)
Hubungan antara nilai E1cm1% dengan absorptivitas molar () adalah sebagai berikut:
= E1cm1% x BM
10 M-1 . cm-1
Nilai merupakan absorptivitas molar atau koefisien ekstingsi. Nilai
tiap molekul atau ion dalam pelarut tertentu memiliki karakter masing-masing,
pada panjang gelombang tertentu serta tidak berpengaruh terhadap konsentrasi
dan panjang gelombang lintasan radiasi (Sastrohamidjojo, 2001). Nilai sangat mempengaruhi puncak spektra yang dihasilkan suatu zat. Rincian nilai terhadap puncak spektra adalah: 1-10 M-1.cm-1: sangat lemah; 10-102 M-1.cm-1: lemah; 102 -103 M-1.cm-1: sedang; 103-104 M-1.cm-1: kuat; 104-105 M-1.cm-1: sangat kuat (Mulja dan Suharman, 1995).
Pada umumnya spektrofotometri UV dalam analisis senyawa organik
digunakan untuk:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14
1. Menentukan jenis kromofor, ikatan rangkap yang terkonjugasi dan
auksokrom dari suatu senyawa organik.
2. Menjelaskan informasi struktur bedasarkan panjang gelombang
absorbansi maksimum suatu senyawa organik.
3. Mampu menganalisis senyawa organik secara kuanitatif dengan
menggunakan hukum Lambert-Beer (Dachriyanus, 2004).
Aspek penggunaan spektrofotometri UV dalam analisis kualitatif dilihat
dari parameter panjang gelombang maksimum, intensitas, nilai absortivitas molar,
nilai absorptivitas yang spesifik untuk senyawa yang dilarutkan dalam pelarut
tertentu. Aspek dalam analisis kuantitatif, terjadi ketika sampel dikenakan suatu
radiasi dan intensitas sinar radiasi yang diteruskan diukur besarnya. Analisis
kuantitatif juga dilakukan dengan menggunakan metode regresi yaitu dengan
menggunakan persamaan garis regresi yang didasarkan pada nilai absorbansi dan
konsentrasi baku yang dibuat dalam beberapa konsentrasi. Absorban sampel yang
didapat setelah pengukuran dimasukkan ke persamaan garis regresi baku pirantel
pamoat. Persyaratannya, pembacaan nilai absorban sampel dan baku tidak jauh
berbeda. Pada pengkuran absorbansi senyawa digunakan pada panjang gelombang
maksimum untuk mendapatkan absorbansi yang maksimum (Mulja dan
Suharman, 1995).
Beberapa alasan harus digunakan panjang gelombang maksimal, yaitu:
a. Pada panjang gelombang maksimal, kepekaannya juga maksimal karena pada
panjang gelombang maksimal tersebut perubahan absorbansi untuk setiap
satuan konsentrasi adalah yang paling besar.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15
b. Disekitar panjang gelombang maksimal, bentuk kurva absorbansi datar dan
pada kondisi tersebut hukum Lambert-Beer akan terpenuhi karena pada kurva
datar nilai epsilon yang dihasilkan sama, sehingga absorbansi yang dihasilkan
sesuai dengan konsetrasi yang diukur dan akan menghasilkan garis lurus
antara kosentrasi yang diukur dan absorbansi yang dihasilkan.
c. Jika dilakukan pengukuran ulang maka akan memberikan kesalahan yang
kecil, ketika digunakan panjang gelombang maksimal (Gandjar dan Rohman,
2007).
Dilihat dari sistem optik spektrofotometer dapat digolongkan menjadi:
1. Sistem optik radiasi berkas tunggal (single beam)
Gambar 2. Spektrofotometer single beam
2. Sistem optik radiasi berkas ganda (double beam)
Gambar 3. Spektrofotometer double beam
Spektrofotometer single beam melakukan pengukuran absorbansi dengan cara, cahaya hanya melewati satu arah sehingga nilai yang diperoleh hanya nilai
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16
absorbansi dari larutan yang dimasukkan. Keuntungan lebih sederhana dan lebih
murah dibandingkan spektrofotometer double beam, kelemahannya adalah tidak dapat mengkoreksi perubahan respon absorbansi akibat turbiditas sampel atau
perbedaan intensitas cahaya baik dari sumber radiasi maupun dari pengaruh luar.
Spektrofotometer double beam merupakan alat pengembangan dari spektrofotometer single beam karena keterbatasan yang dimiliki oleh spektrofotometer single beam. Spektrofotometer double beam memiliki dua sinar yang dibentuk oleh potongan cermin yang digunakan untuk memecah sinar. Sinar
pertama melewati larutan blanko dan sinar kedua melewati sampel, dengan
dilakukannya sistem ini maka spektrofotometer double beam dapat mengkoreksi perubahan respon absorbansi akibat perbedaan intensitas cahaya, fluktuasi pada
kelistrikan instrumen dan absorbansi blanko (Haven, Tetrault, and Schenken, 1994).