FLUORESENSI DAN FOSFORESENSI.docx

(1)

FLUORESENSI DAN FOSFORESENSI FLUORESENSI DAN FOSFORESENSI FOSFORESENSI

FOSFORESENSI

Fosfor ialah zat yang dapat berpendar karena mengalami fosforesens (pendaran yang

terja

terjadi di walaupwalaupun un sumbesumber r pengekspengeksitasiitasinya nya telah disingkitelah disingkirkan). Fosfor berupa rkan). Fosfor berupa berbagberbagai ai jenisjenis

senyawa logam transisi atau senyawa tanah langka seperti zink sulfida (ZnS) yang ditambah

tembaga atau perak, dan zink silikat (Zn2Si!)yang di"ampur dengan mangan. #egunaan fosfor

yang paling umum ialah pada ragaan tabung sinar katoda ($%&) dan lampu pendar, sementara

fosfor dapat ditemukan pula pada berbagai jenis mainan yang dapat berpendar dalam gelap (glow

in the dark). Fosfor pada tabung sinar katoda mulai dibakukan pada sekitar 'erang unia  dan

diberi lambang huruf *'* yang diikuti dengan sebuah angka.

Sebenar

Sebenarnya zat nya zat fosfofosfor r + + fluorfluoresens itu esens itu berpenberpendar sepanjang terkena terhadap gelombangdar sepanjang terkena terhadap gelombang

"ahaya (misalnya "ahaya matahari). -amun, "ahaya yang dihasikan dari hasil eksitasi elektron

dari zat fosfor kalah terang dari "ahaya (matahari), sehingga zat tersebut tidak terlihat sedang

berpendar+meman"arkan

berpendar+meman"arkan "ahaya. "ahaya. al al inilah inilah yang yang menyebabkan menyebabkan fosfor fosfor terlihat terlihat berpendar berpendar padapada

ruang gelap atau pada malam hari.

'hosphores"ent pigments / "omparison ZnS 0s. aluminate

left

left Zin" Zin" sulfide, sulfide, right right Sr1lSr1l22!! pigments pigments in in the the dark dark

pigments in the dark after ! min

'enyer

'enyerapan apan energenergi i oleh oleh molekmolekul ul memunmemungkinkan terjadinygkinkan terjadinya a eksiteksitasi, fluoresensasi, fluoresensi, i, dandan

Fosforesensi. anyak senyawa kimia memiliki sifat fotoluminensi yaitu dapat dieksitasikan oleh

"ahaya dan meman"arkan kembali sinar dengan panjang gelombang sma atau berbeda dengan

semula. 1da dua peristiwa fotoluminensi yaitu Fluorosensi dan Fosforesensi.

'ada lumines"en, sebagian molekul dalam keadaan ground state berada dalam keadaan

singlet. 'ada molekul singlet, spin ele"tron berpasangan sedangkan dalam keadaan triplet spin

ele"tron tidak berpasangan. leh karena itu energy pada keadaan triplet sedikit lebih rendah

disbanding energy pada keadaan singlet.

(2)

Fosforesensi adalah jenis spesifik dari fotoluminesen yang terkait dengan fluoresensi . &idak seperti fluoresensi, bahan pendar tidak segera meman"arkan kembali radiasi yang telah diserap. Skala waktu lebih lambat dari emisi/ulang berkaitan dengan transisi energi bagian yang dilarang dalam mekanika kuantum.

Fosforesensi, peman"aran kembali sinar oleh molekul yang telah menyerap energi sinar dalam waktu yang relatif lebih lama (34/! detik). 5ika penyinaran kemudian dihentikan, peman"aran kembali masih dapat berlangsung. Fosforesensi berasal dari transisi antara tingkat/

tingkat energi elektronik triplet ke singlet dalam suatu molekul.

Fosforesens dapat menyimpan energi lebih lama, sehingga akan meman"arkan "ahaya (berpendar) lebih lama dari pada fluorosens. 'ada fluorosens, setelah energi yang digunakan untuk mengeksitasi elektron dihilangkan (biasanya berupa sinar 67) maka zat fluorosens tidak akan dapat menyala dalam gelap. engan kata lain zat berfluororesensi hanya dapat terlihat menyala apabila dikenai dengan sinar ultra0iolet di dalam gelap, dan tidak dapat berpendar ketika sinar ultra0ioletnya dimatikan. al ini berkaitan dengan "epat dan lambatnya elektron kembali ke orbital energi tingkat dasar, semakin "epat elektron kembali ke orbital maka semakin "epat pula hilang berpendarnya.

(3)

itinjau dari ilmu kimia, suatu zat bisa menyala dalam gelap diawali dari akibat adanya eksitasi elektron yang terjadi di dalam zat tersebut karena menerima energi dari luar (seperti terkena gelombang "ahaya), kemudian saat elektronnya kembali ke orbital dasarnya, terjadi pelepasan energinya kembali (emisi) dalam bentuk gelombang yang tampak berupa

"ahaya+pendar.

'roses yang terjadi pada zat yang dapat menyala dalam gelap dimulai eksitasi elektron yang melibatkan dua orbital dengan tingkat energi berbeda. 'ada saat elektron tereksitasi, elektron berpindah dari orbital berenergi lebih rendah ke orbital yang berenergi lebih tinggi, yang merupakan reaksi yang non/spontan (dibutuhkan sejumlah energi akti0asi untuk menyebabkan sebuah elektron tereksitasi, misalnya terkenanya gelombang "ahaya+elektromagnetik dengan energi sejumlah 8 k5). &ereksitasinya elektron ini menyebabkan keadaan tidak stabil, sehingga menyebabkan elektron "enderung kembali ke keadaan orbital dasar elektron tersebut. 'ada saat elektron yang tereksitasi kembali ke orbital asalnya (yang memiliki energi lebih rendah), energi sejumlah 8 k5 dilepaskan kembali. 9nergi yang dilepaskan ini berada dalam bentuk gelombang, yang panjang gelombangnya berada di range 0isible+tampak (34 nm : 34; nm), sehingga terlihat menyala di dalam gelap.

Fosforesensi (') adalah proses suatu molekul melangsungkan suatu transisi (emisi) dari tingkat triplet ke tingkat dasar.

'ada peristiwa fosforesensi, pan"aran "ahayanya berakhir beberapa saat setelah proses eksitasi pada bahan berakhir. ahan yang mampu memperlihatkan gejala ini disebut fosfor . 1da kalanya proses fosforesensi baru terjadi jika suatu bahan mendapatkan pemanasan dari luar. 'eristiwa luminesensi dengan bantuan panas dari luar ini disebuttermoluminesensi. 'an"aran "ahaya termoluminesensi (&<) didefinisikan sebagai pan"aran "ahaya dari benda padat dengan struktur kristal sebagai akibat proses eksitasi yang disebabkan oleh radiasi pengion. Fenomena &< dapat terjadi karena adanya kerusakan kisi/kisi pada kristal. Zat padat dengan struktur kristal memiliki berbagai ma"am kerusakan kisi/kisi di dalamnya. eberapa kerusakan kisi/kisi itu disebabkan antara lain oleh hilangnya atom/atom atau ion/ion dari bahan, struktur bidang kristal yang terputus atau adanya bahan/bahan asing (pengotor) yang terdapat dalam kristal =>?. 'ada pita di sekitar terjadinya kerusakan kisi/kisi tersebut sering kali terbentuk pusat/pusat muatan listrik yang dapat menarik muatan listrik tak sejenis lainnya. leh sebab itu, jika elektron bergerak memasuki daerah kerusakan dimana terdapat pusat muatan positif, maka elektron akan

(4)

tertarik oleh pusat muatan tersebut. Sebaliknya, ion positif dapat tertarik memasuki daerah kerusakan kisi/kisi dimana terdapat pusat muatan negatif. 5ika pusat/pusat muatan yang terbentuk "ukup kuat, maka pusat muatan itu mampu mengikat ion yang tertarik padanya =>?. 'usat/pusat muatan yang "ukup kuat ini disebut sebagai perangkap, sedang kemampuan perangkap dalam mengikat ion disebut kedalaman perangkap. &ingkat kedalaman perangkap tersebut bergantung pada jenis kerusakan kisi/kisi yang terjadi. Setiap jenis zat padat dapat memiliki berbagai ma"am perangkap, masing/masing dengan kedalaman yang berbeda. 5ika suatu kristal di"angkoki (doping) dengan bahan pengotor yang sesuai, maka dapat diperoleh kristal dengan satu jenis perangkap.

Fenomena termoluminesensi saat ini banyak diterapkan dalam berbagai bidang ilmu pengetahuan, antara lain untuk mendapatkan informasi mengenai dosis radiasi yang sebelumnya diterima oleh bahan. alam hal ini bahan itu berperan sebagai dosimeter radiasi. 'rinsip dasar dalam pemanfaatan fenomena &< untuk dosimeter radiasi ini adalah bahwa akumulasi dosis radiasi yang diterima bahan akan sebanding dengan intensitas pan"aran &< dari bahan tersebut.

ahan yang mampu memperlihatkan fenomena &< men"apai lebih dari 2444 jenis mineral alam, mulai dari bahan #ristal dan gelas anorganik, barang tembikar dan batu api yang digunakan untuk penanggalan arkheologi, sampai dengan bahan/bahan organik yang berpendar pada temperatur rendah. -amun hanya ada delapan senyawa organik yang umumnya

dimanfaatkan fenomena &< /nya karena memiliki karakteristik sesuai dengan yang dibutuhkan dalam dosimetri radiasi.

Selain digunakan sebagai dosimeter radiasi, fenomena fosforesensi digunakan pada lampu pendar. <ampu pendar adalah salah satu jenis lampu lu"utan gas yang menggunakan daya listrik untuk mengeksitasi uap raksa. 6ap raksa yang tereksitasi itu menghasilkan gelombang "ahaya ultraungu yang pada gilirannya menyebabkan lapisan fosfor berpendar dan menghasilkan "ahaya kasatmata. <ampu pendar mampu menghasilkan "ahaya se"ara lebih efisien daripada lampu pijar.

<ampu pendar dikenal dalam dua bentuk utama. @ang pertama berbentuk tabung panjang atau yang umum dikenal dengan lampu &< (tubular lamp) atau lampu neon dan yang kedua berukuran lebih ke"il dengan tabung ditekuk menyerupai spiral, umum disebut dengan sebutan

lampu hemat energi (<9).

Aetode fluoresensi dan fosforesensi melibatkan penyerapan radiasi dan pengemisian radiasi yang umumnya lebih panjang gelombangnya atau lebih rendah energinya. 9nergi radiasi yang tidak teremisikan dalam bentuk radiasi kemudian diubah menjadi energi termal. Fluorosensi maupun fosforesensi berkaitan dengan perubahan energi 0ibrasi. 'erbedaan antara kedua fenomena tersebut ialah dalam selang waktu antara penyerapan dan emisi. 'ada fosforesensi, emisi terjadi pada waktu sekitar 34/;_{detik setelah penyerapan sementara fluorosensi}

lebih "epat terjadi yaitu dalam waktu 34/B_{: 34}/C_{detik setelah penyerapan.}

FLUORESENSI

Fluor adalah suatu unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki lambang F dan nomor atom C. -amanya berasal dari bahasa <atin fluere, berarti *mengalir*. ia merupakan gas halogen uni0alen bera"un berwarna kuning/hijau yang paling reaktif se"ara kimia dan elektronegatif dari seluruh unsur. alam bentuk murninya, dia sangat berbahaya, dapat menyebabkan pembakaran kimia parah begitu berhubungan dengan kulit.

(5)

Fluoresensi adalah pendaran sinar pada saat suatu zat dikenai "ahaya. al ini karena sifat butir #ristal suatu zat jika mendapat rangsangan berupa "ahaya akan langsung meman"arkan "ahayanya sendiri dan berhenti meman"ar jika rangsangan itu dihilangkan. $ontoh rambu/rambu lalu lintas, beberapa jenis "at, dan stiker yang bersifat fluoresensi. Fluorensensi berarti juga kelihatan bersinar bila kena sinar. efinisi fluoresensi adalah pendaran sinar pada saat suatu zat dikenai "ahaya. al ini karena sifat butir #ristal suatu zat jika mendapat rangsangan berupa "ahaya akan langsung meman"arkan "ahayanya sendiri dan berhenti meman"ar jika rangsangan itu dihilangkan. $ontoh rambu/rambu lalu lintas, beberapa jenis "at, dan stiker yang bersifat fluoresensi. Fluorensensi berarti juga kelihatan bersinar bila kena sinar.

Fluoresensi dapat juga dikatakan sebagai emisi "ahaya oleh suatuzat yang telah menyerap "ahaya atau radiasi elektromagnetik denganperbedaan panjang gelombang.

Fluoresensi adalah proses peman"aran radiasi "ahaya oleh suatu materi setelah tereksitasi oleh berkas "ahaya berenergi tinggi. 9misi "ahaya terjadi karena proses absorbsi "ahaya oleh atom yang mengakibatkan keadaan atom tereksitasi. #eadaan atom yang tereksitasi akan kembali keadaan semula dengan melepaskan energi yang berupa "ahaya (de/eksitasi). Fluoresensi merupakan proses perpindahan tingkat energi dari keadaan atom tereksitasi (S3 atau S2) menuju ke keadaan stabil ( ground states). 'roses fluoresensi berlangsung kurang lebih 3 nano detik sedangkan proses fosforesensi berlangung lebih lama, sekitar 3 sampai dengan 3444 mili detik.

Fluoresensi dapat juga dikatakan sebagai emisi "ahaya oleh suatu zat yang telah menyerap "ahaya atau radiasielektromagnetik lain dari panjang gelombang yang berbeda. alam beberapa kasus, emisi"ahaya memiliki panjang gelombang yang lebih panjang, oleh karena itu energinya lebihrendah, dibandingkan dengan radiasi yang diserap. -amun, ketika radiasi elektromagnetik yang diserap sangat ketat, sangat mungkin bagi satu ele"tron untuk menyerap dua foton, penyerapan dua foton ini dapat mengakibatkan emisi radiasi memiliki panjang gelombangyang lebih pendek daripada serapan radiasi. $ontoh yang paling mengesankan darifluoresensi mun"ul ketika radiasi diserap di wilayah spektrum ultra0iolet, dan ini tidak tampak, dan emisi "ahaya ada di wilayah tampak (0isibel). Fluoresensi memiliki aplikasi praktis, termasuk dalam mineralogi, gemologi, sensor kimia(Fluoresensi spektroskopi), pelabelan

neon, pewarna, detektor biologis, dan yang paling umum lampu neon.

'rinsip Fluoresensi 3. 'roses 1bsorpsi

'roses absorbs yang mengarah ke fluoresensi biasanya men"akup suatu transisi elektronik D/ DE dalam suatu molekul organik. 'roses tersebut ditunjukkan dalam diagram tingkat enenrgi. &ingkat tingkat rotasi ditiadakan dari dalam diagram ini dalam fase/fase mampat seperti larutan yang biasa kita gunakan, tingkat/tingkat ini Gteroles/habisH oleh molekul/molekul di sekitarnya dan bagaimanapun mereka tidak akan dipisah/pisahkan oleh kebanyakan instrument dalam kasus

tertentu. %adiasi yang diserap oleh molekul ditandai dengan h0e8 dalam proses ini, yang agaknya

berlangsung tak lebih lama dari 34/3>_{detik, sebuah elektronik dinaikkan dari keadaan elektronik}

dasar ke suatu keadaan tereksitasi. 'ada temperatur kamar, molekul yang tak/terperturbasi (tak/ terganggu) akan berada dalam keadaan elektronik dasar semua, dandi sini tingkat 0ibrasi

(6)

terendah sejauh itu akan paling banyak dihuni. Aeskipun demikian, transisi dapat terjadi ke berbagai tingkat 0ibrasi dari keadaan elektronik tereksitasi, tergantung pada energi yang eksak

dari foton/foton yang diserap.

9ksitasi juga dapat menaruh molekul dalam keadaan elektronik yang lebih tinggi lagi. #adang/kadang tingkat 0ibrasi terendah dari keadaan elektronik tereksitasi tertinggi dan tingkat 0ibrasi tertinggi dari keadaan elektronik tereksitasi/pertamaenerginya sepadan. Aolekul/molekul dalam keadaan elektronik yang lebih tinggi, setelah pengenduran ke tingkat 0ibrasi terendah, kemudian dapat pindah ketingkat 0ibrasi berenergi sama dari keadaan elktronik tereksitasi/ pertama, suatu proses yang disebut konversi dalam, kemudian mengendur ketingkat 0ibrasi

terendah dari keadaan elektronik tereksitasi pertama sebelum pan"aran berpendar. 2. Iaktu %elaksasi 'erbedaan antara Fluoresensi dan Fosforesensi

iasanya pan"aran perpendaran terjadi sangat "epat, dari sekitar 34/C_/34/J_{detik setelah}

absorbsi dari foton pengeksitasinya. engan instrument biasa, pengamatan fluoresensi berhenti ketika eksitasinya dipadamkan. -amun, ada penge"ualian. alam keadaan dasar kebanyakan molekul organik (radikal bebas merupakan penge"ualian) memiliki ele"tron dalam jumlah genap dan spinnya saling berpasangan. -amun, sebuah elektron memiliki spin jika molekul tersebut tereksitasi. Iaktu keadaan tereksitasi jauh lebih panjang daripada dalam fluoresensi biasa, yaitu dari 34/!_{detik ke 34 detik atau bahkan lebih panjang, dan pan"aran dapat bertahan selama waktu}

yang "ukup panjang setelah eksitasi diputus. Kejala ini disebut fosforesensi. #arena penundaan waktu ini, makin besar peluang dieksitasi tak radiatif oleh tabrakan molekul, dan jarang diamati fosforesensi yang "ukup berarti dalam larutan/larutan yang mendekati temperature kamar. iasanya, fosforesensi dikaji dengan melarutkan molekul organi" dalam pelarut yang memadat

menjadi Gka"aH yang tahan pada temperature mendekati /244o_{$. -amun, ada beberapa}

fosforesensi yang dapat diamati pada temperatur kamar, yaitu molekul/molekul yang tergabung dalam agregat berstruktur yang disebut misel (mi"elles) yang dibentuk oleh surfaktan dalam larutan air. i mana hubungan antara konsentrasi (") dalam molekul berpendar dalam larutan dan daya sinar yang dipan"arkan ('em) akan linier

'em L k"

&etapan k mewakili suatu "ampuran yang rumit dari beberapa faktor. #arena hanya radiasi terserap yang mungkin dapat menginduksi fluoresensi, daya sinar masuk merupakan faktor penting, dan nilai M dan panjang garis sinar, dan suatu faktor yang memberikan berapa besar fraksi molekul tereksitasi yang berdeeksitasi oleh peman"aran foton, bukan dengan proses tak radiatif. alam instrument, respon yang bergantung pada panjang gelombang detektor terhadap daya sinar maupun fraksi pan"aran berpendar yang benar/benar men"apai detektor akan terba"a. ;. 'engaruh Saringan/alam

#onsentrasi berbanding terbalik dengan fluoresensi. 'ada konsentrasi tinggi, distribusi radiasi pengeksitasi tidak terserap se"ara merata. 'ada lapisan pertama larutan dapat menyerap "ukup banyak sehingga lapisan/lapisan yang lebih dalam tak dapat dieksitasi se"ara penuh, artinya daya sinar pengeksitasi '4, akan berkurang "ukup banyak melintasi lebar sel tersebut. al

ini disebabkan oleh efek saringan dalam yang kemungkinan hanya menyerap sinar radiasi lebih dari > atau 34N.

(7)

!. 'emadaman

1da sejumlah molekul yang merupakan pemadam yang sangat efektif yang dapat mempengaruhi analisis fluorometri. Se"ara singkat dapat ditulis sebagai berikut

Aolekul analit O pemadam Aolekul analit O pemadam O kalor

tereksitasi berkeadaan dasar

artinya, pemadam menginduksi deeksitasi tak radiatif dari molekul analit yang tereksitasi, sehingga tidak ada foton yang dipan"arkan. Aisalnya, oksigen merupakan pemadam yang baik untuk beberapa hidrokarbon yang aromatik berpendar, dan untuk menghilangkan oksigen dari larutan/larutan tersebut. alam mengembangkan suatu metode analitik yang didasarkan pada fluoresensi, harus memperkirakan keaktifan pemadaman dengan komponen/komponen sampel yang terdapat dalam analit.

>. #epekaan

Suatu sifat yang menonjol dari analisis fluoresensi adalah tingginya kepekaan dibandingkan dengan teknik lazim lainnya misalnya pada spektrofotometri. Aisalnya, sebuah spektrofotometri dapat mendeteksi suatu sampel dengan nilai absorbansinya adalah 4,4443, maka untuk senyawa dengan nilai M sebesar 34/>_{dalam sel 3 "m. &entukan batas deteksinyaP}

-amun, sinar yang dihasilkan kurang baik karena batas deteksi dari spektrofotometri adalah 34/B_{A. Sedangkan batas deteksi fluoresensi biasanya berorde 34}/C_{A, dengan teknik deteksi pada}

tingkat tinggi yang hamper mendekati 34/32_{A. Sehingga dapat dikatakan bahwa fluoresensi}

seribu kali lebih peka daripada spektrofotometri, tergantung dari senyawa apa yang digunakan dan instrument mana yang digunakan.

Fa"tor/faktor yang mempengaruhi fluoresensi adalah  3. &emperatur (Suhu)

• 9F berkurang pada suhu yang dinaikkan

• #enaikan suhu menyebabkan tabrakan antar mol atau dengan mol pelarut

• 9nergi akan dipan"arkan sebagai sinar fluoresensi diubah menjadi bentuk lain misal  9$

2. 'elarut

• alam pelarut polar intensitas fluoresensi bertambah,

• 5ika pelarut yang digunakan mengandung atom/atom yang berat ($r _!, $₂_>) maka intensitas

fluoresensi berkurang, sebab ada interaksi gerakan spin dengan gerakan orbital elektron

ikatan → memper"epat <1S maka intensitas menjadi berkurang

;. p mempengaruhi keseimbangan bentuk molekul dan ioni"

!. 1danya oksigen terlarut dalam larutan "uplikan menyebabkan intensitas fluoresensi berkurang sebab oksigen terlarut oleh pengaruh "ahaya dapat mengoksidasi senyawa yang diperiksa dan oksigen mempermudah <1S

(8)

>. #ekakuan struktur (stru"tural rigidity) Struktur yang rigid (kaku) mempunyai intensitas yang tinggi.

1tom akan mengalami kon0ersi internal atau relaksasi pada kondisi S3 dalam waktu yang

sangat singkat sekitar 34/3ns, kemudian atom tersebut akan melepaskan sejumlah energi sebesar hQf yang berupa "ahaya. #arenanya energy atom semakin lama semakin berkurang dan akan kembali menuju ke tingkat energi dasar S4 untuk men"apai keadaan suhu yang setimbang

(thermally equilibrium). 9misi fluoresensi dalam bentuk spektrum yang lebar terjadi akibat perpindahan tingkat energi S3 menuju ke sub/tingkat energi S4 yang berbeda/beda yang

menunjukan tingkat keadaan energi dasar 0ibrasi atom 4, 3, dan 2 berdasarkan prinsip Frank/ $ondon. 1pabila intersystem crossing terjadi sebelum transisi dari S3 ke S4 yaitu saat di S3

terjadi kon0ersi spin ke triplet state yang pertama (&3), maka transisi dari &3 ke S4 akan mengakibatkan fosforesensi dengan energi emisi "ahaya sebesar hQ' dalam selang waktu kurang lebih 3Rs sampai dengan 3s. 'roses ini menghasilkan energi emisi "ahaya yang relatif lebih rendah dengan panjang gelombang yang lebih panjang dibandingkan dengan fluoresensi (Kambar 2.2.ab).

eberapa kondisi fisis yang mempengaruhi fluoresensi pada molekul antara lain polaritas, ion/ion, potensial listrik, suhu, tekanan, derajat keasaman (p), jenis ikatan hidrogen, 0iskositas dan quencher (penghambat de/eksitasi). #ondisi/kondisi fisis tersebut mempengaruhi proses absorbsi energi "ahaya eksitasi. al ini berpengaruh pada proses de/eksitasi molekul sehingga menghasilkan karakteristik intensitas dan spektrum emisi fluoresensi yang berbeda/ beda.

ntensitas fluoresensi adalah jumlah foton yang diemisikan per unit waktu (s) per unit 0olume larutan (l) dalam mol atau eki0alensinya dalam 9instein, dimana 3 9instein L 3 foton mol. ntensitas fluoresensi dalam unit 0olume larutan (medium) yang tereksitasi terjadi dalam selang waktu transisi (lifetime). ntensitas fluoresensi tersebut merupakan hasil emisi de/eksitasi

sehingga lifetime pada S3 akan berpengaruh terhadap besarnya intensitas fluoresensi. 'ada

gambar 2.;, k S

r adalah konstanta ke"epatan radiasi S3  S4(transisi dari S3 ke S4) , k T nr adalah

(9)

proses internal crossing system S3  &3, k S ic adalah konstanta ke"epatan proses internal

conversion (bersifat non radiatif) dari S3  S4 yang terjadi setelah transisi S2  S3,

dan k T

r adalah konstanta ke"epatan radiatif transisi &3  S4 yang terjadi setelah proses internal

crossing system S3  &3.

9ksitasi hingga ke tingkat energi S3 terjadi apabila sejumlah molekul A menyerap energi

"ahaya, dan ketika kembali ke tingkat energi S4 molekul tersebut akan mengemisikan radisi atau

melepaskan energi non radiasi (foton atau energi panas) dengan laju eksitasi sebagai berikut

'roses fluoresensi dapat terjadi pada partikel dalam suatu medium. al tersebut terjadi akibat respon terhadap "ahaya eksitasi dari elemen/elemen penyusunnya (kumpulan/kumpulan molekul atau atom yang relatif homogen) dengan mengasumsikan bahwa dimensi partikel sangat tipis sehingga proses absorbsi terhadap "ahaya eksitasi tidak mengalami hambatan atau gangguan =3!/ 3B?. 'ada saat "ahaya eksitasi I0 datang menuju medium (dimensi l 8l ) yang berisi partikel/partikel, "ahaya tersebut akan diabsorbsi oleh partikel/partikel sebesar IA dan sebagian diteruskan (tanpa absorbsi) sebesar IT (persamaan 2.3;). $ahaya yang diabsorbsi selanjutnya dikon0ersi menjadi emisi "ahaya fluoresensi ( IF ) oleh faktor efisiensi kuantum ΦF (persamaan 2.32).

ubungan antara intensitas fluoresensi dan absorbansi suatu partikel akibat eksitasi dari suatu sumber "ahaya dinyatakan dengan menggunakan hukum eer!"ambert . ntensitas "ahaya eksitasi yang ditransmisikan oleh sejumlah konsentrasi partikel # sebesar IT$ T %& pada luasan medium a dan sepanjang arah rambat "ahaya eksitasi l dituliskan sebagai berikut

(10)

ubungan Struktur Aolekul dengan Fluoresensi

Struktur molekul yang mempunyai ikatan rangkap mempunyai sifat fluoresensi karena

strukturnya kaku dan planar

_{9K (}/_{, /-}

2, $;) yang terikat pada sistemπ dapat menaikkan intensitasfluoresensi

_{9IK (-}2, r, , $-, $) dapat menurunkan bahkan menghilangkan sifat fluoresensi

_{'enambahan ikatan rangkap (aromatik polisiklik) dapat menaikkan fluoresensi}

Fenomena fluorosensi dapat dimanfaatkan sebagai dasar analisis fluorometer.#euntungan dari analisis fluoresensi adalah kepekaan yang baik karena 

 ntensitas dapat diperbesar dengan menggunakan sumber eksitasi yang tepat

 etektor yang digunakan seperti tabung pergandaan foto sangat peka

 'engukuran energi emisi lebih tepat daripada energi terabsorbsi

 apat mengukur sampai kadar 34/! : 34/C A

'emakaian Fluorometer

&ehnik ini mempunyai berbagai aplikasi dalam ilmu kesehatan, "abang forensik dan ilme lingkungan, selain pada analisis anorganik dan organik. bat/obat seperti Uuinin, misalnya dapat dianalisis sampai sejumlah nanogram. <S yaitu asam lysergik dietil amida dapat dianalisis dari sampel darah atau urin se"ara fluorometer. 'anjang gelombang eksitasinya dan pendar fluornya masing/masing ;;> dan !;> nm. Aetabolit tidak menggangu pengukuran. emikian juga polusi udara dari bahan/bahan karsinogen berupa berupa hidro"arbon aromatik ber"in"in aromatik ganda seperti ;/! benzopirena yang berasal dari pembakaran tidak sempurna bahan bakar minyak, kendaraan serta pada peristiwa merokok dapat dianalisis se"ara fluorometer. 1nalisis dilakukan pada panjang gelombang >!>/>!V nm dalam medium asam sulfat dengan panjang gelombang eksitasi >24 nm dan panjang gelombang pendar/fluor pada >!> nm. asil yang

reprodusibel diperoleh pada /3C4_{$. Satu batang rokok mengandung 34 mg benzopirena dan}

dapat ditentukan dengan akurasi sampai konsentrasi sekitar nanogram.

emikian juga analisis anorganik logam seperti 1l, e, $a, $d, $u, Ka, Ke, g, Ag, -b, Sb, Se, Sn, &a, &h, I, Zn dan Zr, dapat dilakukan se"ara fluorometer. %eagen/reagen seperti V/ hidroksi kuinolin 2,2W/dihidroksi azobenzen, dibenzoil metana, fla0onol, bezoin, dan alizarin dapat digunakan sebaai ligan pengompleks.

'enentuan sejumlah besar zat/zat spesifik seperti ribofla0in, thiamin hidro"lorida dan 0itamin/0itamin yang tepat dan "epat adalah pengukuran intensitas pendar/fluor. erbagai materi

(11)

anorganik juga menimbulkan pendar/fluor dalam larutan air atau dengan reagen organik, misalkan urananium terkompleks dengan -aF menimbulkan pendar/fluor, sehingga dapat ditentukan se"ara fluorometer. emikian juga Zn, 6, I, Ao menimbulkan pendar/fluor pada kompleksi. 1l, Ka, Zn, Ag juga menunjukkan fenomena ini jika dikomplekskan dengan V/ hidroksikuinolin pada tingkat runut. #ompleks 1l, e dengan morin menunjukkan pendar/fluor juga. #ompleks kuinalizarin dengan logam/logam seperti &h ternyata menimbulkan pendar/fluor.

ntensitas pendar/fluornya dapat dengan mudah diukur dengan unsur tersebut dapat ditentukan se"ara kuantitatif.

1da beberapa hal yang perlu diperhatikan selama analisis dengan "ara ini. Aateri/materi dari tumbuhan dan hewan karena juga menunjukkan pendar/fluor, hars disingkirkan sebelum pengukuran. 6ntuk mengoreksi pendar/fluor tersebut, biasanya intensitas total pendar/fluor

didestruksi, setelah itu pendar/fluor larutan sekali lagi diukur dan perbedaan antara kedua pemba"aan merupakan pendar/fluor akibat kompleks bahan ligan. 'endar/fluor juga dipengaruhi oleh p, dan ini dimanfaatkan untuk indikator p, seperti erythrosin  (p 2,> / !,4), fluoresen (p !,B), asam kromatropik (p ; : !,>), asam o/komarik (p J,2 / C,4), napthol 1S (p V,2 : 34,;). &emperatur berpengaruh juga terhadap pendar/fluor.