BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Analisis adalah suatu kegiatan yang dilakukan untuk memeriksa, mengidentifikasi, menentukan suatu zat dalam suatu cuplikan. Dalam menganalisa terdapat 3 aspek komprehensif yaitu pengumpulan data, proses pengolahan data (interpretasi), dan pengambilan keputusan atau kesimpulan. Dalam melakukan analisis, terbagi menjadi 2 metode, yaitu metode klasik dan metode instrumental. Dan yang akan dibahas dalam tulisan ini adalah metode instrumental.
Analsis Instrumen adalah ilmu yang mempelajari tentang komponen-komponen instrumen dan identifikasi suatu sampel baik secara kualitatif maupun kuantitatif (Jamaluddin, 2012). Dalam hal ini instrumen yang akan dibahas yaitu Spektrofotometer UV-Visible. Spektrofotometri UV-Visible merupakan gabungan antara spektrofotometri UV dan Visible. Alat ini menggunakan dua buah sumber cahaya yang berbeda, yaitu sumber cahaya UV dan sumber cahaya Visible. Spektrofotometri UV-Visible adalah suatu teknis analisis spektroskopi yang memakai sumber radiasi elektromagnetik ulraviolet dekat (190-380 nm) dan sinar tampak (380-780 nm) (Aeni, N., 2009). Adapun instrumentasi spektrofotometer UV-Visible antara lain terdiri dari sistim optik, sumber radiasi, monokromator, filter optik, prisma atau kisi, kuvet, detektor, serta rekorder yang akan dibahas satu per satu, dalam laporan ini.
1.2 Maksud Percobaan
Mengenal Instrumen Spektrofotometer UV-Visible 1.3 Tujuan Percobaan
- Untuk mengetahui letak atau posisi komponen alat spektrofotometer UV-Visible.
- Untuk mengetahui cara pengoperasian dari alat spektrofotometer UV-Visible.
1.4 Prinsip Percobaan
Sinar cahaya UV dengan nilai panjang gelombang tertentu akan mengenai larutan sampel. Senyawa tertentu akan menyerap sinar tersebut dan ada pula yang diteruskan. Besaran sinar yang diabsorbsi (nilai absorban) dapat digunakan untuk mengetahui kadar senyawa tersebut dalam sampel. 1.5 Manfaat Percobaan
Dapat mengetahui dan memahami instrumen modern yang dapat digunakan untuk analisis kualitatif dan kuantitatif.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Spektrofotometer adalah alat untuk mengukur transmitan atau absorban suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang. Spektrofotometer merupakan gabungan dari alat optic dan elektronika serta sifat-sifat kimia fisiknya. Dimana detektor dapat mengukur intensitas cahaya yang dipancarkan secara tidak langsung cahaya yang diabsorbsi. Tiap media akan menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu tergantung pada senyawa atau warna yang terbentuk (Pangestu, A., 2011).
Spektrofotometri UV-Visible merupakan gabungan antara spektrofotometri UV dan Visible. Alat ini menggunakan dua buah sumber cahaya yang berbeda, yaitu sumber cahaya UV dan sumber cahaya Visible. Konsentrasi larutan yang dianalisis akan sebanding dengan jumlah sinar yang diserap oleh zat yang terapat dalam larutan tersebut. Warna yang diserap oleh suatu senyawa merupakan warna komplementer dari warna yang teramati (Pangestu, A., 2011).
Beberapa warna yang diamati dan warna komplementernya terdapat pada tabel berikut ini :
Panjang Gelombang(nm) Warna Warna Komplementer 400 - 435 Ungu Kuning kehijauan
435 - 480 Biru Kuning
480 - 490 Hijau kebiruan Orange 490 – 500 Biru kehijauan Merah
500 - 560 Hijau Merah ungu
560 - 580 Kuning kehijauan Ungu
580 - 595 Kuning Biru
595- 610 Orang Hijau kebiruan
610 - 750 Merah Biru kehijauan (Aeni, N., 2012).
Sinar dari sumber cahaya akan dibagi menjadi dua berkas oleh cermin yang berputar pada bagian dalam spektrofotometer. Berkas pertama akan melewati kuvet berisi blanko, sementara berkas kedua akan melewati kuvet berisi sampel. Blanko dan sampel akan diperiksa secara bersamaan. Adanya blanko, berguna untuk menstabilkan absorbsi akibat perubahan voltase dari sumber cahaya (Pangestu, A., 2011).
Radiasi elektromagnetik, yang mana sinar ultraviolet dan sinar tampak merupakan salah satunya, dapat dianggap sebagai energi yang merambat dalam bentuk gelombang. Beberapa istilah yang digunakan untuk menggambarkan gelombang ini. Panjang gelombang merupakan jarak linier dari suatu titik pada satu gelombang ke titik yang bersebelahan pada gelombang yang bersebelahan. Dimensi panjang gelombang adalah panjang (L) yang dapat dinyatakan dalam centimeter (cm) (Ibnu dan Rohman, 2009).
Menurut Sastrohamidjodjo H., 2001, instrumen yang digunakan untuk mempelajari serapan atau emisi radiasi elektromagnetik sebagai fungsi dari panjang gelombang disebut “spektrometer” atau spektrofotometer. Komponen–komponen pokok dari spektrofotometer meliputi :
1. Sumber tenaga radiasi yang stabil
Sumber radiasi UV yang kebanykan digunakan adalah lampu hidrogen dan lampu deuterium. Yang terdiri dari sepasang elektroda yang terselubung dalam tabung gas dan diisi dengan gas hidrogen dan deuterium yang bertekanan rendah. Sumber radiasi ultraviolet lain adalah lampu xenon, tetapi tidak se stabil lampu hidrogen. Sumber radiasi terlihat dan radiasi inframerah dekat yang biasa digunakan adalah lampu filamen tungsten. Filament dipanaskan oleh sumber arus searah (DC), atau oleh baterai. Filamen tungsten menghasilkan radiasi kontinu dalam daerah antara 350 dan 2500 nm.
2. Monokromator
Dalam spektrometer, radiasi yang polikromatik yang harus diubah menjadi radiasi monokromatik. Ada dua jenis alat yang digunakan untuk mengurai radiasi polikromatik menjadi monokromatik yaitu penyaring dan monokromator. Penyaring dibuat dari benda khusus yang hanya meneruskan radiasi pada daerah panjang gelombang tertentu dan penyerap radiasi dari panjang gelombang yang lain. Monokromator merupakan serangkaian alat optik yang mengurai radiasi polikromatik menjadi jalur-jalur yang efektif/panjang gelombang-gelombang tunggalnya dan memisahkan panjang gelombang-gelombang tersebut menjadi jalur-jalur yang sangat sempit. 3. Tempat Cuplikan
Cuplikan pada daerah ultraviolet atau terlihat yang biasnya berupa gas atau larutan ditempatkan dalam sel atau kuvet. Untuk daerah violet biasanya digunakan Quartz atau sel dari silica yang dilebur, sedangkan untuk daerah terlihat digunkan gelas biasa atau quartz. Sel yang digunakan untuk cuplikan yang berupa gas mempunyai panjang lintasan dari 0,1 – 100 nm, sedangkan sel untuk larutan mempunyai panjang lintasan tertentu dari 1 hingga 10 cm. Sebelum sel dipakai harus dibersihkan dengan air, atau jika dikehendaki dapat dicuci dengan larutan detergen atau asam nitrat panas.
4. Detektor
Setiap detektor penyerap tenaga foton yang mengenainya dan mengubah tenaga tersebut untuk dapat di ukur secara kuantitatif seperti sebagai arus listrik atau perubahan-perubahan panas. Kebanyakan detektor menghasilkan sinyal listrik yang dapat mengaktifkan meter atau pencatat. Setiap pencatat harus menghasilkan sinyal yang secara kuantitatif berkaitan dengan tenaga cahaya yang mengenainya.
Cara kerja spektrofotometer secara singkat adalah sebagai berikut. Tempatkan larutan pembanding, misalnya blanko dalam sel pertama sedangkan larutan yang akan dianalisis pada sel kedua. Kemudian pilih fotosel yang cocok 200 nm - 650 nm (650 nm – 1100 nm) agar daerah λ yang diperlukan dapat terliputi. Dengan ruang fotosel dalam keadaan tertutup “nol” galvanometer
dengan menggunakan tombol dark-current. Pilih yang diinginkan, buka fotosel dan lewatkan berkas cahaya pada blanko dan “nol” galvanometer didapat dengan memutar tombol sensitivitas. Dengan menggunakan tombol transmitansi, kemudian atur besarnya pada 100%. Lewatkan berkas cahaya pada larutan sampel yang akan dianalisis. Skala absorbansi menunjukkan absorbansi larutan sampel (Khopkar, 2002).
BAB III
METODE PERCOBAAN 3.1 Alat dan Bahan
a. Alat
Alat yang digunakan adalah Spektrofotometer UV-Visible Double Bim. b. Bahan
Bahan yang digunakan adalah Aquadest
3.2 Cara Kerja
a. Dinyalakan alat dengan menekan tombol „power‟
b. Tunggu sampai keluar „baseline correction” dan keluan main menu c. Dipanaskan alat selama 30 menit.
d. Dipilih Mode No „...
e. Jika akan memakai program “Basic Mode‟ tekan 1
- Setting panjang gelombang sampe uji dengan cara klik λ kemuadian enter
- Masukkan larutan sampel ke dalam alat spektro UV-Visible - Nilai absorbansi akan keluar.
3.3 Skema Kerja
dinyalakan (on/off)
Tunggu hingga keluar “baseline correction” Panaskan 30 menit
Memilih mode nomor „....‟
Jika akan memakai program “Basic Mode‟ tekan 1
Setting panjang gelombang sampe uji dengan cara klik lalu enter
Masukkan larutan sampel ke dalam alat spektro UV-Visible Nilai absorbansi akan keluar.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Pengamatan
a. Komponen-komponen Alat Spektrofotometer UV-Visible
b. Diagram sederhana dari Spektrofotometer UV-Vis adalah sebagai berikut: (Satrohamidjojo, H, 1985) Sampel Pencatat Detektor Monokromato r Sumber radiasi Blanko
4.2 Pembahasan
Spektrofotometri UV-Visible adalah suatu teknis analisis spektroskopi yang memakai sumber radiasi elektromagnetik ulraviolet dekat (190-380 nm) dan sinar tampak (380-780 nm) (Aeni, N., 2012). Radiasi elektromagnetik, yang mana sinar ultraviolet dan sinar tampak merupakan salah satunya, dapat dianggap sebagai energy yang merambat dalam bentuk gelombang. Spektrofotometer secara rutin digunakan dalam kuantitatif penentuan larutan dari logam transisi ion dan senyawa organik, dengan prinsipnya yaitu sinar cahaya UV dengan nilai panjang gelombang tertentu akan mengenai larutan sampel. Senyawa tertentu akan menyerap sinar tersebut dan ada pula yang diteruskan. Besaran sinar yang diabsorbsi (nilai absorban) dapat digunakan untuk mengetahui kadar senyawa tersebut dalam sampel.
Pada umumnya terdapat dua tipe instrumen spektrofotometer, yaitu single-beam dan double beam. Single-beam instrumen dapat digunakan untuk kuantitatif dengan mengukur absorbansi pada panjang gelombang tunggal. Single-beam instrumen mempunyai beberapa keuntungan yaitu sederhana, harganya murah, dan mengurangi biaya yang ada merupakan keuntungan yang nyata. Panjang gelombang paling rendah adalah 190 dan 210 nm dan paling tinggi adalah 800 sampai 1000 nm. Double-beam instrumen, dibuat untuk digunakan pada panjang gelombang 190 sampai 750 nm. Double-beam instrumen mempunyai dua sinar yang dibentuk oleh potongan cermin yang berbentuk V yang disebut pemecah sinar. Sinar pertama melewati larutan blanko dan sinar kedua secara serentak melewati sampel, mencocokkan fotodetektor yang keluar menjelaskan perbandingan yang ditetapkan secara elektronik dan ditunjukkan oleh alat pembaca (Skoog, D.A., 1996).
Dalam spektrofotometer UV-Visible terdapat beberapa komponen pokok. Yang pertama yaitu sumber radiasi. Sumber radiasi berfungsi sebagai sumber yang menghasilkan energi cahaya yang akan menyerap
atom-atom. Sumber radiasi ultra violet yang kebanykan digunakan adalah lampu hidrogen dan lampu deuterium. Yang terdiri dari sepasang elektroda yang terselubung dalam tabung gas dan diisi dengan gas hidrogen dan deuterium yang bertekanan rendah (Sastrohamidjodjo H. 2001). Lampu deuterium memiliki panjang gelombang 190-380 nm, 500 jam pemakaian. Untuk mengecek panjang gelombang digunakan pada panjang gelombang 486 nm dan 651 nm. Selain itu, juga terdapat lampu tunstaen (380-900 nm), 1000 jam. Dan Lampu merkuri, dimana sumber radiasi yang mengandung uap merkuri bertekanan rendah, untuk mengecek atau kalibrasi panjang gelombang pada daerah UV-Visible khususnya pada panjang gelombang 365 nm dan sekaligus mengecek resolusi dari monokromator
Komponen kedua yaitu monokromator. Monokromator berfungsi untuk mendapatkan radiasi monokromatis dari sumber radiasi yang memancarkan radiasi polikromatis (celah masuk, filter, prisma, kisi, celah keluar) (Nasyrah A., 2012). Alatnya dapat berupa prisma ataupun grating. Untuk mengarahkan sinar monokromatis yang diinginkan dari hasil penguraian ini dapat digunakan celah. Jika celah posisinya tetap, maka prisma atau gratingnya yang dirotasikan untuk mendapatkan λ yang diinginkan. Monokromator prisma, memiliki kelebihan antara lain yaitu, prisma sebagai monokromator dapat digunakan pada panjang gelombang yang luas yaitu 185 – 2500 nm, tidak menimbulkan tingkatan order difraksi, monokromator prisma sangat efektif untuk monokromator UV (185-300). Tetapi memiliki kekurangan yaitu, dispersi radiasi elektromagnetik oleh prisma tidak memberikan skala pan jang gelombang yang linier, resolusi radiasi elektro magnetik oleh prisma tidak memberikan harga yang sama, dan rispersi dan resolusi (radiasi elektro magnetik) pada sinar tampak dan IR (infra red) kurang baik. Dan untuk monokromator gratting (kisi), memiliki kelebihan yaitu kisi memberikan dispersi radiasi yang besar, sehingga memberikan resolusi radiasi yang baik pada panjang gelombang sinar tampak dan IR (infra red), resolusi dan dispersi radiasi elektro
magnetik oleh kisi tidak dipengaruhi oleh perubahan temperatur, resolusi radiasi elektro magnetik oleh kisi memberikan harga yang konstan pada lebar celah yang tetap, dan rispersi radiasi elektro magnetik oleh kisi akan memberikan skala panjang gelombang yang linier.
Komponen yang ketiga yaitu sel atau kuvet, merupakan wadah sampel yang akan dianalisis. Ditinjau dari pemakaiannya kuvet ada 2 macam, kuvet yang permanen terbuat dari gelas atau leburan silika dan kuvet dissposible terbuat dari teflon atau plastik. Ditinjau dari bahan, kuvet dapat terbuat dari gelas dan kuarsa (leburan silika), kuvet kuarsa digunakan untuk pengukuran sampel pada panjang gelombang 190-1100 nm, sedangkan dari gelas digunakan pada panjang gelombang 380-1100 nm (Nasyrah A., 2012).
Komponen yang keempat yaitu detektor. Peranan detektor adalah memberikan respon terhadap cahaya pada berbagai panjang gelombang. Detektor akan mengubah sinyal radiasi yang diterima sebagai sinyal elektronik, yang kemudian akan di tampilkan pada rekorder (Sastrohamidjodjo H. 2001). Persyaratan tentang kualitas dan fungsi detektor pada spektrofotometer UV-Visible antara lain, adalah detektor harus mempunyai kepekaan yang tinggi terhadap radiasi yang diterima, tetapi harus memberikan noise yang sangat minim, detektor harus memberikan respon terhadap radiasi dfalam waktu yang serempak, detektor harus memberikan jaminan terhadap respons kuantitatif dan sinyal elektronik yang dikeluarkan harus sebanding lurus dengan sinyal radiasi yg diterima, dan sinyal elektronik yang diteruskan oleh detektor harus dapat diimplikasikan oleh penguat (amplifier) kerekorder.
Komponen yang kelima, yaitu rekorder. Di dalam rekorder signal tersebut direkam sebagai spektrum yang berbentuk puncak-puncak. Spektrum absorpsi merupakan plotantara absorbans sebagai ordinat dan panjang gelombang sebagai absis.
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan
Berdasarkan praktikum analisis instrumen yang telah dilaukan dapat disimpulkan bahwa :
1. Komponen-komponen alat spektrofotometri UV-Visible yaitu sumber radiasi, monokromator, sel atau kuvet, detektor, dan recorder.
2. Pengoperasian dari alat spektrofotometer UV-Vis adalah, apabila cahaya monokromatik melalui suatu media (larutan), maka sebagian cahaya tersebut akan menyerap atom, sebagian dipantulkan dan sebagian lagi akan dipancarkan dan kemudian kalibrasi tiap-tiap komponen dengan memakai larutan standar.
5.2 Saran
Disarankan agar alat spektrofotometri UV-Visible yang di gunakan dapat dilengkapi dengan alat-alat penunjang lainnya seperti pinter, komputer, dan lain-lain yang dapat membantu dalam pengerjaan.
DAFTAR PUSTAKA
Aeni, N., 2012, Spektrofotometer UV-Visible, Universitas Tadulako, Palu.
Gholib, I., dan Abdul R., 2007. Kimia Farmasi Analisis. Cetakan Pertama, Pustaka Pelajar, Yogyakarta.
Jamaluddin, 2012, Analisis Instrumen, Universitas Tadulako, Palu. Khopkar, S.M, 2002, Konsep Dasar Kimia Analitik, UI-Press, Jakarta.
Pangestu, A., 2011, Spektrofotometer UV-Vis dan Refraktometer, [spektrofotometer-uv-vis-dan.html], Diakses Tanggal 21/12/2012, Pukul 22.15 WITA.
Sastrohamidjojo, H, 1985, Kromatografi, Edisi Pertama, Penerbit Liberty, Yogyakarta.
Skoog, D.A., 1996, Penyidikan Spektrometrik Senyawa Organik Edisi ke-4, Penerbit Erlangga, Jakarta.
LAMPIRAN Alat Spektrofotometer UV-Visible Double Bim
