View
96
Download
6
Category
Preview:
Citation preview
5/24/2018 98603321 Makalah Spektroskopi Fluoresensi
1/13
BAB I
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Spektroskopi adalah ilmu yang mempelajari materi dan atributnya berdasarkan
cahaya, suara atau partikel yang dipancarkan, diserap atau dipantulkan oleh materi
tersebut. Spektroskopi juga dapat didefinisikan sebagai ilmu yang mempelajari
interaksi antara cahaya dan materi. Dalam catatan sejarah, spektroskopi mengacu
kepada cabang ilmu dimana "cahaya tampak" digunakan dalam teori-teori struktur
materi serta analisa kualitatif dan kuantitatif. Dalam masa modern, definisi
spektroskopi berkembang seiring teknik-teknik baru yang dikembangkan untuk
memanfaatkan tidak hanya cahaya tampak, tetapi juga bentuk lain dari radiasi
elektromagnetik dan non-elektromagnetik seperti gelombang mikro, gelombang
radio,elektron, fonon, gelombang suara, sinar x dan lain sebagainya.
Spektroskopi umumnya digunakan dalam kimia fisik dan kimia analisis untuk
mengidentifikasi suatu substansi melalui spektrum yang dipancarkan atau yangdiserap. Alat untuk merekam spektrum disebut spektrometer. Spektroskopi juga
digunakan secara intensif dalam astronomi dan penginderaan jarak jauh. Kebanyakan
teleskop-teleskop besar mempunyai spektrograf yang digunakan untuk mengukur
komposisi kimia dan atribut fisik lainnya dari suatu objek astronomi atau untuk
mengukur kecepatan objek astronomi berdasarkan pergeseran Doppler garis-garis
spektral. Salah satu jenis spektroskopi adalah spektroskopi fluoresensi atom (AS!.
Spektroskopi luoresensi merupakan suatu metode yang didasarkan pada
penyerapan energi oleh suatu materi sama seperti metode spektroskopi lainnya.
edanya terletak pada energi yang dibebaskannya setelah terjadi peristi#a pengujaan
(eksitasi!. Dengan Spektroskopi luoresensi, energi yang dipancarkan lebih kecil dari
energi untuk eksitasi, karena sebagian energi yang digunakan misalnya untuk getaran
($ibrasi!, Akibat panjang gelombang untuk eksitasi berbeda dengan panjang
gelombng untuk pancaran (emisi! dan perubahan panjang gelombang.
5/24/2018 98603321 Makalah Spektroskopi Fluoresensi
2/13
B. TUJUAN
%ujuan dari makalah ini untuk mengetahui pengertian dari Spektroskopi
luoresensi, alat yang digunakan, prinsip penggunaannya, manfaat (penerapan!, dan
kelebihan serta kekurangan dari Spektroskopi luoresensi.
&. RUMUSAN MASALAH
'. engertian dari Spektroskopi luoresensi
). Alat yang digunakan Spektroskopi luoresensi
&. rinsip Spektroskopi luoresensi
*. +anfaat dari Spektroskopi luoresensi
. Kelebihan serta kekurangan dari Spektroskopi luoresensi.
5/24/2018 98603321 Makalah Spektroskopi Fluoresensi
3/13
BAB II
PEMBAHASAN
1. Pengertian
luoresensi adalah emisi cahaya setelah penyerapan sinar ultra$iolet (!
atau cahaya tampak oleh molekul fluoresensi atau substruktur disebut fluorophore .
Dengan demikian, fluorophore menyerap energi dalam bentuk cahaya pada panjang
gelombang spesifik dan membebaskan energi dalam bentuk cahaya yang dipancarkan
pada panjang gelombang yang lebih tinggi.
luoresensi adalah proses pemancaran radiasi cahaya oleh suatu materi setelah
tereksitasi oleh berkas cahaya berenergi tinggi. /misi cahaya terjadi karena proses
absorbsi cahaya oleh atom yang mengakibatkan keadaan atom tereksitasi. Keadaan
atom yang tereksitasi akan kembali keadaan semula dengan melepaskan energi yang
berupa cahaya (deeksitasi!. luoresensi merupakan proses perpindahan tingkat energi
dari keadaan atom tereksitasi (S' atau S)! menuju ke keadaan stabil (ground states!.
roses fluoresensi berlangsung kurang lebih ' nano detik sedangkan proses
fosforesensi berlangung lebih lama, sekitar ' sampai dengan '000 mili detik.
luoresensi spektroskopi menggunakan foton energi yang lebih tinggi untuk
merangsang sampel, yang kemudian akan memancarkan foton energi yang lebih
rendah. %eknik ini telah menjadi populer untuk biokimia dan aplikasi medis, dan
dapat digunakan untuk mikroskopi confocal, fluoresensi mentransfer resonansi energi,
dan pencitraan fluoresensi seumur hidup.
Spektroskopi luoresensi Atom. ada metode ini seperti pada spektroskopi
absorpsi atom untuk membentuk partikel-partikel atom diperlukan nyala api. /nergi
radiasi yang diserap oleh partikel atom akan dipancarkan kembali ke segala arah
sebagai radiasi fluoresensi dengan panjang gelombang yang karakteristik. Sumber
radiasi ditempatkan tegak lurus terhadap nyala api sehingga hanya radiasi fluoresensi
yang dideteksi oleh detektor setelah melalui monokromator. 1ntensitas radiasi
fluoresensi ini berbanding lurus dengan konsentrasi unsur.
5/24/2018 98603321 Makalah Spektroskopi Fluoresensi
4/13
2. Alat yang digunakan
Dalam metode spektroskopi luoresensi ini, alat yang digunakan disebut
dengan Spektrofotometer luoresensi. Komponen-komponen yang penting dari suatu
instrumen untuk pengukuran flourosensi ditunjukan dalam gambar di ba#ah ini,
perhatikan bah#a komponen (sumber, monokromator, dan sebagainya! yang sama
terdapat juga dalam spektrofotometer.
erikut adalah instrumennya 2
Dasar set-up untuk sebuah alat untuk mengukur kondisi mapan fluoresense
ditampilkan pada 3ambar 4.5.
5/24/2018 98603321 Makalah Spektroskopi Fluoresensi
5/13
%erdiri dari sumber cahaya (biasanya 6enon atau lampu merkuri!, sebuah
monokromator 7 atau filter untuk memilih panjang gelombang eksitasi8 tempat sampel8
detektor, yang mengubah cahaya yang dipancarkan ke listrik sinyal, dan unit untuk
pembacaan data dan analisis.
5/24/2018 98603321 Makalah Spektroskopi Fluoresensi
6/13
3. Prinsip Spektroskopi Fluoresensi
rinsip-prinsip umum dapat diilustrasikan dengan diagram 9ablonski (eberg,
)005!,seperti yang ditunjukkan pada 3ambar 4.'.
+enurut diagram 9ablonski (3ambar 4.'!, energi emisi lebih rendah dibandingkan
dengan eksitasi. 1ni berarti bah#a emisi fluoresensi yang lebih tinggi terjadi pada
panjang gelombang dari penyerapan (eksitasi!. erbedaan antara eksitasi dan panjang
gelombang emisi dikenal sebagai pergeseran Stoke.
5/24/2018 98603321 Makalah Spektroskopi Fluoresensi
7/13
:angkah pertama (i! adalah eksitasi,
di mana cahaya diserap oleh molekul, yang
ditransfer ke keadaan tereksitasi secara
elektronik yang berarti bah#a sebuah
elektron bergerak dari keadaan dasar
singlet, S0, ke keadaan singlet tereksitasi
S'. 1ni diikuti dengan relaksasi getaran
atau kon$ersi internal (ii!, dimana molekul
ini mengalami transisi dari elektronik atas
ke yang lebih rendah S ;', tanpa radiasi
apapun. Akhirnya, emisi terjadi (iii!,
biasanya '0 - < detik setelah eksitasi, ketika
5/24/2018 98603321 Makalah Spektroskopi Fluoresensi
8/13
kembali elektron kekeadaan dasar lebih stabil, S0, memancarkan cahaya pada panjang
gelombang yang sesuaidengan perbedaan energi antara kedua negara elektronik.
Dalam molekul, masing-masing kondisi elektronik memiliki beberapa kondisi
bagian getaran terkait. Dalam keadaan dasar, hampir semua molekul menempati
tingkat $ibrasi terendah. Dengan eksitasi dengan sinar atau terlihat, adalah
mungkin untuk mempromosikan molekul yang tertarik ke salah satu tingkat getaran
beberapa tingkat tereksitasi secara elektronik yang diberikan. 1ni berarti bah#a emisi
fluoresensi tidak hanya terjadi pada satu panjang gelombang tunggal, melainkan
melalui distribusi panjang gelombang yang sesuai untuk transisi $ibrasi beberapa
sebagai komponen dari transisi elektronik tunggal. 1nilah sebabnya mengapa eksitasi
dan spektrum emisi diperoleh untuk menggambarkan secara rinci karakteristik
molekul fluoresensi.
4. Penerapan dari Spektroskopi Fluoresensi
=anya sedikit ion anorganik yang berpendar, yang paling dikenal adalah ion
uranil, >))?
. mumnya alanisis fluorometrik melibatkan molekul organik. Ada
beberapa senya#a kelat logam yang berpendar yang memberikan metode yang peka
untuk beberapa ion logam. Seringkali kelat logam diekstraksi dari dalam larutan
berair menjadi suatu pelarut organik sebelum pengukuran, suatu proses dan sekaligus
memisahkannya dari ion-ion pengganggu dan mengkonsentrasikan spesies yang
berpendar. +isalnya, banyak terdapat reagensia flourometrik untuk aluminium dan
berilium. :ogam-logam yang lebih berat seperti e)?
, @o)?
, i)?
dan @u)?
sebaliknya
cenderung mematikan flourosens yang diperagakan oleh banyak Bat pengkelat itu
sendiri, hadinya logam itu dalam kompleks mendorong dibuangnya energi yang
diserap secara tak radiantif.
Kadang suatu analit yang tidak berpendar dapat diubah menjadi suatu molekul
yang berpendar kuat, dengan suatu reaksi yang cepat dan kuantitatif, yang dengan
muadah digabungkan ke dalam suatu prosedur analitik keseluruhan. +isalnya,
hormon epinefrin (adrenalin! mudah diubah menjadi adrenolutin. Dalam larutan basa,
anion folat dari adrenolutin berpendar dengan kuat (eksitasi &50 nm8 pancaran &0
nm!. asien dengan tumor tertentu pada kelenjar adrenalin dan juga beberapa
5/24/2018 98603321 Makalah Spektroskopi Fluoresensi
9/13
penderita tekanan darah tinggi menunjukkan kadar efinefrina yang meningkat dalam
air seninya. =ormon yang terdapat pada kadar yang sangat rendah dapat dipekatkan
dari dalam $olume besar air seni dengan suatu prosedur penukar ion pada suatu p=
dimana nitrogen amino diprotonkan untuk membentuk suatu kation C-=)-@=),
dielusi dalam sedikit $olume dengan ditukar-ganti dengan =?dan diolah seperti di
atas untuk membentuk flourofor itu.
eberapa $itamin dapat ditetapkan secara fluorometrik. >ksidasi lembut
tiamina ($itamin '! oleh e(@!5&-
, misalnya akan menghasilkan suatu produk yang
disebut tiokrom yang memperagakan fluoresens biru pada kondisi yang tepat. 9ika
pancaran pendaran itu diukur terhadap dua porsi sampel, satu diolah dengan
ferisianida dan yang lain tidak, orang dapat mengurangi kontribusi pengganggu non-
tiamina yang berpendar untuk meningkatkan selekti$itas. Cibofla$in ($itamin '! dan
piridoksin (5! merupakan $itamin lain yang dapat ditetapkan oleh fluoresensi.
+eskipun kebanyakan asam amino tidak berpendar, tetapi mudah bereaksi
dengan reagen fluoresamina untuk membentuk senya#a yang sangat berpendar yang
telah digunakan dalam biokimia untuk mendeteksi kuantitas.
+etode fluoresensi sangat baik untuk menetapkan beberapa hidrokarbon
aromatik polisiklik yang telah dikelompokkan sebagai polutan prioritasE oleh
9a#atan erlindungan :ingkungan Amerika Serikat (/A!, yang mengatakan bah#a
fluoresens memberi deteksi yang sangat peka terhadap komponen-komponen sampel
tertentu dalam kromatografi cairan.
+isalnya pada produk Susu 2
roduk-produk susu mengandung beberapa fluorophores intrinsik. +isalnya asam
amino aromatik dan asam nukleat, triptofan, tirosin dan fenilalanin dalam protein,
$itamin A dan ), ikotinamida adenin dinukleotida (AD=! dan klorofil, dan
berbagai senya#a lainnya yang dapat ditemukan pada konsentrasi rendah atau sangat
rendah di produk makanan.
5/24/2018 98603321 Makalah Spektroskopi Fluoresensi
10/13
Kelebihan dan Kekurangan
Kelebihan dan kekurangan Spektroskopi luoresensi 2
Kelebihan :
Karakteristik flouresensi spektrometri adalah sensiti$itas yang tinggi.
luorometri dapat menerima limit deteksi dengan kekuatan sinyal lebih rendah dari
teknik lain. :imit deteksi sekitar '0-'0 + atau lebih rendah bisa saja diukur dari
sebuah molekul. :angkah pertama pada pengukuran flouresensi adalah eksitasi
elektronik dari sebuah molekul analit yang mengabsorbsi foton. Di flouresensi, spin
pada keadaan dasar dan tereksitasi adalah sama. ada banyak molekul organic, kedaan
dasar adalah singlet state (semua spin berpasangan!. louresensi terjadi ketika sebuah
molekul dipromosikan ke keadaan tereksitasi dengan absorpsi, dan kemudian kembali
pada keadaan dasar dengan emisi.
atas deteksi flouresensi sering kali berorde '0-F
+ dan dengan tehnik deteksi
yang istime#a hampir '0-')
+. Sebagai pedoman, flouresensi laBim seribu kali lebih
peka daripada spektrofotometri, meskipun nilai-nilai yang sebenarnya bergantung
pada senya#a-senya#a yang dilibatkan dan instrumen mana yang tersedia.
akta bah#a fluoresensi ditandai dengan dua parameter panjang gelombang
yang signifikan meningkatkan spesifikasi dari metode ini, dibandingkan dengan
teknik spektroskopi hanya didasarkan pada penyerapan. Suatu sifat yang menonjol
dari analisis flourosensi adalah tingginya kepekaan dibandingkan dengan tehnik laBim
lainnya, misalnya spektrofotometri. Sudah menjadi sifat lebih baik untuk mengukur
sedikit cahaya la#an tak ada cahaya ketimbang mengukur pengurangan kecil dalam
suatu berkas yang terang. Daya pancaran berpendar, emdapat diukur tak bergantung
pada daya cahaya masuk, o. ancaran dapat ditingkatan baik dengan baik dengan
meningkatkan omaupun dengan menggandakan isyarat detektor.
5/24/2018 98603321 Makalah Spektroskopi Fluoresensi
11/13
Kekurangan :
eberapa kondisi fisis yang mempengaruhi fluoresensi pada molekul antara
lain polaritas, ion-ion, potensial listrik, suhu, tekanan, derajat keasaman (p=!, jenis
ikatan hidrogen,$iskositas dan Guencher (penghambat de-eksitasi!. Kondisi-kondisi
fisis tersebut mempengaruhi proses absorbsi energi cahaya eksitasi. =al ini
berpengaruh pada proses de-eksitasi molekul sehingga menghasilkan karakteristik
intensitas dan spektrum emisi fluoresensi yang berbeda- beda.
ila suhu makin tinggi maka efisiensi kuantum fluoresensi makin berkurang.
=al ini disebabkan pada suhu yang lebih tinggi tabrakan-tabrakan antar molekul atau
tabrakan antar molekul dengan pelarut menjadi lebih sering yang mana peristi#atabrakan kelebihan energi molekul tereksitasi dilepaskan ke molekul pelarut.
5/24/2018 98603321 Makalah Spektroskopi Fluoresensi
12/13
BAB III
PENUTUP
*. KESIMPULAN
'. Spektroskopi adalah ilmu yang mempelajari materi dan atributnya berdasarkan
cahaya, suara atau partikel yang dipancarkan, diserap atau dipantulkan oleh
materi tersebut. Spektroskopi juga dapat didefinisikan sebagai ilmu yang
mempelajari interaksi antara cahaya dan materi.
). luoresensi adalah emisi cahaya setelah penyerapan sinar ultra$iolet (! atau
cahaya tampak oleh molekul fluoresensi atau substruktur disebut fluorophore .
&. Kompenen Spektroskopi luoresensi terdiri dari sumber cahaya (biasanya 6enon
atau lampu merkuri!, sebuah monokromator 7 atau filter untuk memilih panjang
gelombang eksitasi8 tempat sampel8 detektor, yang mengubah cahaya yang
dipancarkan ke listrik sinyal, dan unit untuk pembacaan data dan analisis.
*. +anfaat dari spektroskopi fluoresensi yaitu 2
'. Kesehatan
). 1ndustri
&. 1lmu pangan dan Kimia ertanian
5/24/2018 98603321 Makalah Spektroskopi Fluoresensi
13/13
DATAR PUSTAKA
/d. Da Hen Sun. )00
Recommended