View
1.317
Download
170
Category
Preview:
DESCRIPTION
Polsri
Citation preview
TUGAS MAKALAH
KIMIA ANALITIK INSTRUMEN
( SPEKTROFOTOMETRI INFRA MERAH )
Disusun Oleh
Kelompok 5:
1. Muhammad Ariq Perdana ( 061440411706 )
2. Nur Azizah yasmin ( 061440411709 )
3. Oki Maman Suyadi ( 061440411711 )
4. Tomi Suharno ( 061440411715 )
Tingkat / Program : I / D-IV Teknik Energi
Dosen Pembimbing : Dr. Ir. Rusdianasari, M.Si
Mata Kuliah : Kimia Analitik Instrumen
JURUSAN TEKNIK KIMIA
PROGRAM STUDI TEKNIK ENERGI
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA
2015
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan YME karena atas rahmat dan karunia-Nya, kami dapat
menyelesaikan makalah yang berjudul “ SPEKTROFOTOMETRI INFRA MERAH ” tepat
pada waktunya. Makalah ini merupakan tugas mata kuliah Kimia Analitik Instrumen.
Kami ingin mengucapkan terima kasih kepada ibu rusdianasari selaku Dosen
Pembimbing atas bimbingan dan pengarahannya selama penyusunan makalah ini serta
pihak-pihak yang telah membantu dan tidak dapat si sebutkan satu persatu.
Kami juga menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu
kami sangat membutuhkan kritik dan saran yang sifatnya membangun dan pada intinya
untuk memperbaiki kekurangan-kekurangan agar di masa yang akan datang lebih baik lagi.
Penulis,
Daftar Isi
Daftar Isi.................................................................................................................................1
BAB I.....................................................................................................................................2
LATAR BELAKANG........................................................................................................2
1.1 Definisi spektrofotometri.........................................................................................2
1.2 Interaksi Sinar Infra Merah Dengan Molekul..........................................................3
BAB II....................................................................................................................................7
TINJAUAN PUSTAKA.....................................................................................................8
2.1 Jenis-jenis sumber inframerah.................................................................................3
2.2 Penyiapan cuplikan untuk spektrofotometer inframerah.........................................3
2.3 Parameter.................................................................................................................3
BAB III.................................................................................................................................15
INSTRUMENTASI..........................................................................................................15
BAB IV................................................................................................................................19
APLIKASI PADA INDUSTRI........................................................................................19
BAB VPENUTUP........................................................................................................................23
5.1 Kesimpulan............................................................................................................23
5.2 Saran......................................................................................................................23
Daftar Pustaka......................................................................................................................24
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Definisi Spektrofotometri
Spektrofotometri Infra Red atau Infra Merah merupakan suatu metode yang
mengamati interaksi molekul dengan radiasi elektromagnetik yang berada pada daerah
panjang gelombang 0,75 – 1.000 µm atau pada Bilangan Gelombang 13.000 – 10 cm -1.
Radiasi elektromagnetik dikemukakan pertama kali oleh James Clark Maxwell, yang
menyatakan bahwa cahaya secara fisis merupakan gelombang elektromagnetik, artinya
mempunyai vektor listrik dan vektor magnetik yang keduanya saling tegak lurus dengan
arah rambatan. Gambaran berkas radiasi elektromagnetik diperlihatkan pada Gambar 1
berikut :
Saat ini telah dikenal berbagai macam gelombang elektromagnetik dengan rentang panjang
gelombang tertentu. Spektrum elektromagnetik merupakan kumpulan spektrum dari
berbagai panjang gelombang. Berdasarkan pembagian daerah panjang gelombang pada
Tabel 1 dan Gambar 2, sinar infra merah dibagi atas tiga daerah, yaitu:
a. Daerah Infra Merah dekat.
b. Daerah Infra Merah pertengahan.
c. Daerah infra merah jauh..
Dari pembagian daerah spektrum elektromagnetik tersebut diatas, daerah panjang
gelombang yang digunakan pada alat spektrofotometer infra merah adalah pada daerah
infra merah pertengahan, yaitu pada panjang gelombang 2,5 – 50 µm atau pada bilangan
gelombang 4.000 – 200 cm-1. Satuan yang sering digunakan dalam spektrofotometri infra
merah adalah Bilangan Gelombang ( ) atau disebut juga sebagai Kaiser.
1.2 Interaksi Sinar Infra Merah Dengan Molekul
Dasar Spektroskopi Infra Merah
dikemukakan oleh Hooke dan didasarkan atas
senyawa yang terdiri atas dua atom atau diatom
yang digambarkan dengan dua buah bola yang
saling terikat oleh pegas seperti tampak pada
gambar disamping ini. Jika pegas direntangkan
atau ditekan pada jarak keseimbangan tersebut maka energi potensial dari sistim tersebut
akan naik.
Setiap senyawa pada keadaan tertentu telah mempunyai tiga macam gerak, yaitu :
1. Gerak Translasi, yaitu perpindahan dari satu titik ke titik lain.
2. Gerak Rotasi, yaitu berputar pada porosnya, dan
3. Gerak Vibrasi, yaitu bergetar pada tempatnya.
Bila ikatan bergetar, maka energi vibrasi secara terus menerus dan secara periodik berubah
dari energi kinetik ke energi potensial dan sebaiknya. Jumlah energi total adalah sebanding
dengan frekwensi vibrasi dan tetapan gaya ( k ) dari pegas dan massa ( m1 dan m2 ) dari dua
atom yang terikat. Energi yang dimiliki oleh sinar infra merah hanya cukup kuat untuk
mengadakan perubahan vibrasi.
Panjang gelombang atau bilangan gelombang dan kecepatan cahaya dihubungkan dengan
frekwensi melalui bersamaan berikut :
Energi yang timbul juga berbanding lurus dengan frekwesi dan digambarkan dengan
persamaan Max Plank :
sehingga :
dimana :
E = Energi, Joule
h = Tetapan Plank ; 6,6262 x 10-34 J.s
c = Kecepatan cahaya ; 3,0 x 1010 cm/detik
n = indeks bias (dalam keadaan vakum harga n = 1)
l = panjang gelombang ; cm
u = frekwensi ; Hertz
Dalam spektroskopi infra merah panjang gelombang dan bilangan gelombang adalah nilai
yang digunakan untuk menunjukkan posisi dalam spektrum serapan. Panjang gelombang
biasanya diukur dalam mikron atau mikro meter ( µm ). Sedangkan bilangan gelombang
( ) adalah frekwensi dibagi dengan kecepatan cahaya, yaitu kebalikan dari panjang
gelombang dalam satuan cm-1. Persamaan dari hubungan kedua hal tersebut diatas adalah :
Posisi pita serapan dapat diprediksi berdasarkan teori mekanikal tentang osilator harmoni,
yaitu diturunkan dari hukum Hooke tentang pegas sederhana yang bergetar, yaitu :
dimana :
Keterangan :
c = kecepatan cahaya : 3,0 x 1010 cm/detik
k = tetapan gaya atau kuat ikat, dyne/cm
µ = massa tereduksi
m = massa atom, gram
Setiap molekul memiliki harga energi yang tertentu. Bila suatu senyawa menyerap energi
dari sinar infra merah, maka tingkatan energi di dalam molekul itu akan tereksitasi ke
tingkatan energi yang lebih tinggi. Sesuai dengan tingkatan energi yang diserap, maka yang
akan terjadi pada molekul itu adalah perubahan energi vibrasi yang diikuti dengan
perubahan energi rotasi.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Konsep radiasi inframerah diajukan pertama kali oleh Sir Wiliam Hershel (tahun
1800) melalui percobaannya mendespersikan radiasi matular dengan prisma.Ternyata
pada daerah sesudah sinar merah menunjukkan adanya kenaikan temperature tertinggi yang
berarti pada daerah X radiasi tersebut banyakkalori(energy tinggi).Daerah spectrum
tersebut selanjutnya disebut inframerah (IR diseberang atau diluar merah).
Spektrofotometri IR sangat penting dalam kimia modern, terutama (meskipun bukan
satu-satunya) dalam daerah organik. Spektrofotometer ini merupakan alat untuk mendeteksi
gugus fungsional, mengidentifikasi senyawa dan menganalisis campuran.Bila sinar
inframerah dilewatkan melalui cuplikan senyawa organik, maka sejumlah frekuensi diserap
sedangkan frekuensi yang lain dilepaskan atau ditranmisikan tanpa diserap. Jika
digambarkan antara % A atau % T lawan t,maka akan dihasilkan suatu spectrum
inframerah.Kedudukan pita serapan dapat dinyatakan dalam satuan frekuensi, V (det-1 atau
hz) atau panjang gelombang (mikrometer) atau bilangan gelombang v (cm-1).
Contoh :
serapan rentang ikatan – ikatan C-H muncul pada 9.3 x 1013det-1= 9.3x1013 Hz = 3.3 µm =
3000 cm-1. Sebagian para kimiawan menggunakan satuan bilangan gelombang (cm-1) dan
sedikit menggunakan panjang gelombang (µm) frekuensi yang sebenarnya tidak pernah
digunakan.
Pada daerah yang modern ini, radiasi inframerah masih digolongkan lagiatas 4 daerah, spt
tabel :
No. Daerah inframerah Rentang panjang
gelombang (µm)
Rentang v
(cm-1)
Rentang
Frekuensi v (Hz)
1. Dekat 0.78 – 2.5 13.000 – 4.000 3.8 – 1.2 (10-14)
2.. Pertengahan 7.5 – 50 4000 – 5000 1.2 – 0.06 (10 -14)
3. Jauh 50 - 1000 200 - 10 6.0 – 0.3 (10-14)
4. Terpakai untuk
analisis insrumental
2.5 – 15 4000 – 670 1.2 – 0.2 (10-14)
2.1 Jenis-jenis Sumber Infra Merah
1. Nerst glower,terbuat dari campuran oksida unsur lantanidA
2. Globar, berbentuk batang yang terbuat dari silicon karbida
3. Kawat Ni-Cr yang dipijarkan, sumber radiasi untuk instrument ini berbentuk gulungan
kawat Ni-Cr yang dipanaskan kira-kira sampai 1000 oC ,menghasilkan suatu spektrum
kontinyu dari energi elektromagnetik yang mencakup daerah dari 4000-200cm -1 bilangan
gelombang. Energi yang diradiasi oleh sumber sinar akan dibagimenjadi dua bentuk kaca
sferik M1dan M2.
2.2 Penyiapan cuplikan untuk spektrofotometer infra merah
Ada berbagai tehnik untuk persiapan sampel, bergantung pada bentuk fisik sampel yang
akan dianalisis.
A.Cuplikan berupa padatan
1.Nujol Mull
Sampel digerus dengan mortar dan pestle agar diperoleh bubuk yang
halus,dicampur dengan Nujol agar terbentuk pasta, kemudian beberapa ditempatkan
antara dua plat sodium klorida ( NaCl) plat ini tidak mengabsorbsi
inframerah pada wilayah tersebut.
2.Pelet KBr
Sedikit sampel padat (kira-kira 1–2 mg), kemudian ditambahkan bubuk KBr murni
(kira-kira 200 mg) dan diaduk hingga rata. Campuran ini kemudian ditempatkan
dalam cetakan dan ditekan dengan menggunakan alat tekanan mekanik, kemudian
sampel (pelet KBr yang terbentuk) diambil dan dianalisis.
a. Metode mull atau pasta
Contoh dihaluskan terlebih dahulu lalu dicampur dengan 1 tetes nujol (paraffin
cair), diletakkan diatas jendela NaCl atau KBr dari sel yang tersedia, kemudian
ditekan kedua jendela NaCl atau KBr tersebut hingga tidak ditemukan
gelembung udara. (Cara ini mudah dan cepat pengerjaannya serta dapat
digunakan untuk contoh berupa cairan (tetapi tidak bisa untuk analisis
kuantitatif, karena puncaknya tertutup oleh spektrum nujol terutama
padasenyawa dengan gugus CH3 dan CH2)).
b. Metode lempeng atau tablet kbr
Contoh digerus halus dan dicampur dengan serbuk KBr yang halus dengan
perbandingan (1:100 mg). lalu dikempa hingga berbentuk tablet dengan alat
khusus pada tekanan 7 ton selama 10 menit tanpa udara. (cara ini agak
sulitdalam pembuatan lempengnya serta dibutuhkan waktu lama, tetapi
keuntungannya yaitu KBR tidak ada pita serapannya pada daerah 4000-400 cm -1
hanya terkadang terlihat ada serapan pada 3448cm-1 dan 1639 cm -1oleh karena
pengaruh air oleh KBr dan keuntungan lainnya lempeng ini dapat digunakan
dalam jangka lamaartinya pembacaan yang sama mampu diberikan walaupun
sudah dibentuk sejak lama (selama ditempatkan pada kondisi yang sesuai).
c. Metode larutan
Contoh dilarutkan dengan pelarut nonpolar yang cocok, lalu diteteskan
ke jendela NaCl atau KBr. (spektrum cara ini lebih baik ari cara KBr atau
Mull. Cara ini dapat digunakan untuk pengukuran kuantitatif). Kelemahannya :
kebanyakan pelarut mempunyai pita serapan maksimum pada beberapa panjang
gelombang. Pelarut yang biasa digunakan CCL4,CHCL3, CS2,aseton, dioksan
dan tetrahidrofuran.
d. Metode film tipis
Contoh padat diletakkan diatas lempeng NaCl dan diteteskan pelarut yangcocok
hingga larut lalu diratakan dengan lempeng NaCl lainnya, dibiarkanhingga
contoh teruapkan dan diperolehlah lapisan tipis pada lempeng tersebut.contoh
dilarutkan dahulu kemudian dengan pemanasan diatas penangas listrik.(cara ini
haya untuk contoh yang tidak didegradasi dan cara ini baik untukanalisis
kuantitatif).
B. Cuplikan berupa cairan
Setetes sampel ditempatkan antara dua plat KBr atau plat NaCl untuk membuat film
tipis.
C. Cuplikan berupa larutan
Disini diperlukan pelarut yang mempunyai daya yang melarut cukup tinggi terhadap
senyawa yang akan dianalisis, tetapi tak ikut melakukan penyerapam di daerah
inframerah yang di analisis. Selain itu, tidak boleh terjadi reaksi antara pelarut
dengansenyawa cuplikan. Pelarut-pelarut yang biasa digunakan adalah:
Karbon disulfide (CS2), untuk daerah spectrum 1330-625/cm.
CCl4, untuk daerah spectrum 4000-1330/cm.
Pelarut-pelarut polar, misalnya kloroform, dioksan, dimetil formamida.
D. Cuplikan berupa gas
Untuk menghasilkan sebuah spektrum inframerah pada gas, dibutuhkan sebuah
selsilinder /tabung gas dengan jendela pada setiap akhir pada sebuah material yang
tidakaktif inframerah seperti KBr, NaCl atau CaF2. Sel biasanya mempunyai inlet dan
outlet dengan keran untuk mengaktifkan sel agar memudahkan pengisian dengan gas
yang akan dianalisis.
2.3 Parameter
a. Parameter Kualitatif
Spektrofotometer IR dapat digunakan untuk mengidentifikasi suatu senyawa.
Parameter kualitatif pada spektrofotometer IR adalah bilangan gelombang dimana
muncul akibat adanya serapan oleh gugus fungsi yang khas dari suatu senyawa.
Namun jika hanya daerah gugus fungsi saja tidak dapat digunakan untuk
menganalisis identitassenyawa. Pada umumnya identifikasi suatu senyawa
didasarkan oleh vibrasi bengkokan,khususnya goyangan (rocking), yaitu yang
berada di daerah bilangan gelombang 2000 – 400 cm-1. Karena di daerah antara
4000– 2000 cm-1merupakan daerah yang khusus yang berguna untuk identifkasi
gugus fungsional. Daerah ini menunjukkan absorbsi yangdisebabkan oleh vibrasi
regangan. Sedangkan daerah antara 2000 – 400 cm-1 Sering kali sangat rumit,
karena vibrasi regangan maupun bengkokan mengakibatkan absorbsi padadaerah
tersebut. Dalam daerah 2000– 400 cm-1 tiap senyawa organik mempunyaiabsorbsi
yang unik, sehingga daerah tersebut sering juga disebut sebagai daerah sidik jari
(fingerprint region). Daerah finger print ini untuk setiap senyawa tidak akan ada
yangsama sehingga merupakan identias dari suatu senyawa. Berikut adalah contoh
serapan yang khas dari beberapa gugus fungsi :
Gugu
s
Jenis Senyawa Daerah Serapan (cm-1)
C-H alkana 2850-2960, 1350-1470
C-H alkena 3020-3080, 675-870
C-H aromatik 3000-3100, 675-870
C-H alkuna 3300
C=C Alkena 1640-1680
C=C aromatik (cincin) 1500-1600
C-O alkohol, eter, asam karboksilat, ester 1080-1300
C=O aldehida, keton, asam karboksilat,
ester
1690-1760
O-H alkohol, fenol(monomer) 3610-3640
O-H alkohol, fenol (ikatan H) 2000-3600 (lebar)
O-H asam karboksilat 3000-3600 (lebar)
N-H amina 3310-3500
C-N Amina 1180-1360
-NO2 Nitro 1515-1560, 1345-1385
b. Parameter Kuantitatif
Spektrofotometer IR dapat digunakan dalam analisis secara kuantitatif jika
dihubungkan atau dilanjutkan analisis dengan bantuan dari instrumentasi lain
misalnya GC-MS, MS, dan sebagainya. Biasanya spektrosfotometer IR digunakan
sebagai analisis kuantitatif yaitu dalam menentukan indeks kemurnian yaitu
seberapa besarkah sampelyang dianalisis jika spektrum IR sampel dibandingkan
dengan spektrum IR baku pembanding atau reference standard dari sampel yang
dianalisis.
BAB III
INSTRUMENTASI
SPEKTROFOTOMETRI INFRA MERAH
Mula-mula sinar infra marah di lewatkan melaui sampel dan larutan pambanding
kemudian di laewatkan pada monokromator untuk menghilangkan sinar yang tidak
diinginkan. Berkas ini kemudian didispersikan melalui prisma atau gratting.
Denganmelewatkannya melalui slit, sinar akan di fokuskan pada detektor. Alat IR biasanya
dapat merekam sendiri absorbansinya sendiri. Temperatur dan kelembapan juga harus di
atur yaitu maksimum 50% dan apabila melebihi batas tersebut maka membuat permukaan
prisma dansel alkali halida menjadi suram. Komponen spektrofotometer infra merah (IR)
terdiri dari lima bagian pokok yaitu (1) sumber radiasi , (2) wadah sampel (3)
monokhorometer (4)detector (5) rekoder. Terdapat dua macam spektrofotometer infra
merah yaitu dengan berkastunggal (single-beam) dan berkas ganda ( double-beam).
Sumber Radiasi
Radiasi infra merah dihasilkan dari pemanasan suatu sumber radiasi dengan
listriksampai suhu antara 1500 dan 2000k. Sumber radiasi yang biasa digunakan berupa
NemstGlower, Globar, dan kawat nikhrom.Kawat nikhrom merupakan campuran nikel
(Ni) dan khrom (Cr). Kawat Ni-Khrom ini berbentuk spiral dan mempunyai intensitas
radiasi lebih rendah dari Nerst Glower dan Globartapi umurnya lebih panjang.
Wadah sampel
Kebanyakan spektrofotometri melibatkan larutan dan karenanyan kebanyakan
wadahsampel adalah sel untuk menaruh cairan ke dalam berkas cahaya
spektrofotometer. Sel itu haruslah meneruskan energi cahaya dalam daerah spektral
yang diminati jadi sel kaca melayani daerah tampak, sel kuarsa atau kaca silica tinggi
istimewa untuk daerah ultraviolet. Dalam instrument, tabung reaksi silindris kadang-
kadang digunakan sebagai wadah sampel.Penting bahwa tabung-tabung semacam itu
diletakkan secara reprodusibel dengan membubuhkan tanda pada salah satu sisi tabung
dan tanda itu selalu tetap arahnya tiap kali ditaruh dalam instrument. Sel-sel lebih baik
bila permukaan optisnya datar. Sel-sel harus diisi sedemikian rupa sehingga berkas
cahaya menembus larutan, dengan meniscus terletak seluruhnya diatas berkas.
Umumnya sel-sel ditahan pada posisinya dengan desain kinematik dari pemegangnya
atau dengan jepitan berpegas yang memastikan bahwa posisi tabung dalam ruang sel
(dari) instrument itu reprodusibel.
Monokhromator
Pada pemilihan panjang gelombang infra merah dapat digunakan filter,prisma,
ataugrating, berkas radiasi terbagi dua yaitu sebagian melewati sampel dan sebagian
melewati blanko. Setelah kedua berkas tersebut bergabung kembali kemudian di lewatk
an ke dalam monokromator.
Detector
Detector dapat memberikan respons terhadap radiasi pada berbagai panjang
gelombang. Ada beberapa cara untuk mendeteksi substansi yang telah melewati
kolom.Metode umum yang mudah dipakai untuk menjelaskan yaitu penggunaan
serapan ultra-violet.Banyak senyawa-senyawa organik menyerap sinar UV dari
beberapa panjang gelombang. Jika anda menyinarkan sinar UV pada larutan yang
keluar melalui kolom dan sebuah detektor pada sisi yang berlawanan, anda akan
mendapatkan pembacaan langsung berapa besar sinar yang diserap. Jumlah cahaya
yang diserap akan bergantung pada jumlah senyawa tertentu yang melewati melalui
berkas pada waktu itu. Anda akan heran mengapa pelarut yang digunakan tidak
mengabsorbsi sinar UV. Tetapi berbeda, senyawa-senyawa akan menyerap dengan
sangat kuat bagian-bagian yang berbeda dari specktrum UV. Misalnya,
metanol,menyerap pada panjang gelombang dibawah 205 nm dan air pada gelombang
dibawah 190nm. Jika anda menggunakan campuran metanol-air sebagai pelarut, anda
sebaiknya menggunakan panjang gelombang yang lebih besar dari 205 nm untuk
mencegah pembacaan yang salah dari pelarut.
Recorder
Signal yang dihasilkan dari detector kemudian direkam sebagai spectrum infra
merahyang berbentuk puncak-puncak absorpsi. Spektrum infra merah ini menunjukkan
hubunganantara absorpsi dan frekuensi/bilangan gelombang. Sebagai absis dan
frekuensi dan sebagai ordinat adalah transmitan/absorbans Untuk intrumen yang di
gunakan umumnya ada 2 macam instrumen yaitu untuk analisis kuantitatif dan untuk
analisis kualitatif. Karena kompleksnya spektrum IR maka digunakan recorder . Pada
umunya alat IR digunaka berkas ganda yang di rancang lebih sederhana dari pada
berkas tunggal. Dalam semua instrumen selalu ada chopper frekuensi rendah untuk
menyesuaikan output sumber. Rancangan optisnya mirip dengan spektrofotometer UV-
tampak kecuali tempat sampel dan pembandingan di tempatkan diantara sumber dan
monokromator untuk menghamburkan sinar yang berasal dari sampel dan untuk
mencegah terjadinya penguraian secara fotokimia. Sumber sinar di bagi menjadi
dua berkas , satu diawetkan pada sampel dan yang satu melewati pembanding,
kemudian secara berturt-turut melewati attenuator dan chopper. Setelah melalui
prisma, berkas jatuh pada detektor dan di ubah menjadi sinyal listrik yang di rekam
oleh recorder. Kadang– kadang di perlukan amplifier bila sinyal lemah. Pada
pengukuran kuantitatif model berkas ganda kurang begitu memuaskan karena
banyak ganguan dari sirkuit elektronik dan pengaturan titik nol besar sehingga
menyebabkan kesalahan.
Jika pada suatu frekuensi cuplikan menyerap sinar maka detektor akan
menerimaintensitas berkas baku yang besar dan berkas cuplikan yang lemah secara
bergantian. Hal ini menimbulkan arus listrik bolak-balik dalam detektor dan akan
diperkuat oleh amplifier. Jikacuplikan tidak menyerap sinar, berarti intensitas berkas
cuplikan sama dengan intensitas berkas baku dan hal ini tidak menimbulkan arus bolak-
balik, tetapi arus searah. Amplifier dibuat hanya untuk arus bolak-balik. Arus bolak-
balik yang terjadi ini digunakan untuk menjalankan suatu motor yang dihubungkan
dengan suatu alat penghalang berkas sinar yang disebut baji optik. Baji optik ini oleh
motor dapat digerakkan turun naik ke dalam berkas baku sehingga akan mengurangi
intensitasnya yang akan diteruskan ke detektor. Baji optik ini digerakkan sedemikian
jauh kedalam berkas baku sehingga intensitasnya dikurangi dengan jumlah yang sama
banyaknya dengan jumlah pengurangan intensitas berkas cuplikan, jika cuplikan
melakukan penyerapan.Gerakan baji ini dihubungkan secara mekanik dengan pena alat
rekorder sehingga gerakan baji ini merupakan pita serapan pada spektrum
tersebut.Secara singkat sistem kerjanya seperti ini sebuah cuplikan yang ditempatkan di
dalam spektrofotometer infra merah dan dikenai radiasi infra merah. Sinar dari sumber
dibagi dalam2 berkas yang sama, satu berkas melalui cuplikan dan satu berkas lainnya
sebagai baku.Fungsi model berkas ganda adalah mengukur perbedaan intensitas
antara 2 berkas pada setiap panjang gelombang. Kedua berkas itu dipantulkan pada
“chopper” yang berupa cermin berputar. Hal ini menyebabkan berkas cuplikan dan
berkas baku dipantulkan secara bergantian ke kisi difraksi. Kisi difraksi
berputar lambat, setiap frekuensi dikirim ke detektor yang mengubah energi panas
menjadi energi listrik.Infra merah yang berubah panjang gelombangnya secara
berkesinambungan menyerap cahaya jika radiasi yang masuk bersesuaian dengan energi
getaran molekul tertentu. Spektrofotometer infra merah memayar daerah rentangan dan
lenturan molekul. Penyerapan radiasi dicatat dan menghasilkan sebuah spektrum infra
merah. Hadirnya sebuah puncak serapan dalam daerah gugus fungsi sebuah spektrum
infra merah hampir selalu merupakan petunjuk pasti bahwa beberapa gugus fungsi
tertentu terdapat dalam senyawa cuplikan. Demikian pula, tidak adanya puncak dalam
bagian tertentu dari daerah gugus fungsi sebuah spektrum infra merah biasanya berarti
bahwa gugus tersebut yang menyerap pada daerah itu tidak ada.
BAB IV
APLIKASI PADA INDUSTRI
Spektrofotometri inframerah biasanya digunakan untuk penelitian dan digunakan
dalam industry yang sederhana dengan teknik yang sederhana dan untuk mengontrol
kualitas. Alat Spektrofotometri inframerah cukup kecil dan mudah dibawa kemana-mana
dan kapanpun dapat digunakan. Dengan meningkatnya teknologi computer memberikan
hasil yang lebih baik. Spektrofotometri inframerah mempunyai kecepatan yang tinggi pada
aplikasi kimia organic dan anorganik. Spektrofotometri inframerah juga sukses
kegunaannya dalam semikonduktor mikroelektronik.
Semikonduktor adalah sebuah bahan dengan konduktivitas listrik yang berada
diantara isolator dan konduktor. Semikonduktor disebut juga sebagai bahan setengah
penghantar listrik. Suatu semikonduktor bersifat sebagai isolator jika tidak diberi arus
listrik dengan cara dan besaran arus tertentu, namun pada temperature, arus tertentu, tata
cara tertentu, dan persyaratan kerja semikonduktor berfungsi sebagai konduktor, misal
sebagai penguat arus, penguat tegangan dan penguat daya. Untuk menggunakan suatu
semikonduktor supaya bisa berfungsi harus tahu spesifikasi dan karakter semikonduktor itu,
jika tidak memenuhi syarat operasinya maka akan tidak berfungsi dan rusak. Bahan
semikonduktor yang sering digunakan adalah silicon, germanium, dan gallium arsenide.
Kegunaan spektrofotometri pada bidang-bidang berikut :
Kesehatan
1. Mengaktifkan molekul air dalam tubuh. Hal ini disebabkan karena inframerah
mempunyai getaran yang sama dengan molekul air. Sehingga, ketika molekul tersebut
pecah maka akan terbentuk molekul tunggalyang dapat meningkatkan cairan tubuh.
2. Meningkatkan sirkulasi mikro. Bergetarnya molekul air dan pengaruh inframerah akan
menghasilkan panas yang menyebabkan pembuluh kapiler membesar, dan
meningkatkan temperatur kulit, memperbaiki sirkulasi darah dan mengurani
tekanan jantung.
3. Meningkatkan metabolisme tubuh. jika sirkulasi mikro dalam tubuh
meningkat, racun dapat dibuang dari tubuh kita melalui metabolisme. Hal ini dapat
mengurangi beban liver dan ginjal.
4. Mengembangkan Ph dalam tubuh. Sinar inframerah dapat membersihkan darah,
memperbaiki tekstur kulit dan mencegah rematik karena asam urat yang tinggi.
5. Inframerah jarak jauh banyak digunakan pada alat-alat kesehatan. Pancaran panas yang
berupa pancaran sinar inframerah dari organ-organ tubuh dapat dijadikan
sebagai informasi kondisi kesehatan organ tersebut. Hal ini sangat bermanfaat
bagi dokter dalam diagnosis kondisi pasien sehingga ia dapat membuat keputusan
tindakan yang sesuai dengan kondisi pasien tersebut. Selain itu, pancaran panas
dalam intensitas tertentu dipercaya dapat digunakan untuk proses penyembuhan
penyakit seperti cacar. Contoh penggunaan inframerah yang menjadi trend saat ini
adalah adanya gelang kesehatan Bio Fir. Dengan memanfaatkan inframerah jarak jauh,
gelang tersebut dapat berperang dalam pembersihan dalam tubuh dan
pembasmian kuman atau bakteri.
Bidang komunikasi
1. Adanya sistem sensor infra merah. Sistem sensor ini pada dasarnya menggunakan
inframerah sebagai media komunikasi yang menghubungkan antara dua perangkat.
Penerapan sistem sensor infra ini sangat bermanfaat sebagai pengendali jarak
jauh, alarmkeamanan, dan otomatisasi pada sistem. Adapun pemancar pada sistem ini
terdiri atas sebuah LED (Lightemitting Diode)infra merah yang telah dilengkapi dengan
rangkaian yang mampu membangkitkan data untuk dikirimkan melalui sinar
inframerah, sedangkan pada bagian penerima biasanya terdapat foto transistor,
fotodioda, atau modulasi]] infra merah yang berfungsi untuk menerima sinar inframerah
yang dikirimkan oleh pemancar.
2. Adanya kamera tembus pandang yang memanfaatkan sinar inframerah. Sinar
inframerah memang tidak dapat ditangkap oleh mata telanjang manusia, namun sinar
inframerah tersebut dapat ditangkap oleh kamera digital atau video handycam. Dengan
adanya suatuteknologi yang berupa filter iR PF yang berfungi sebagai penerus cahaya
infra merah, maka kemampuan kamera atau video tersebut menjadi meningkat.
Teknologi ini juga telah diaplikasikan ke kamera handphone.
3. Untuk pencitraan pandangan seperti nightscoop
4. Inframerah digunakan untuk komunikasi jarak dekat, seperti
pada remote TV. Gelombang inframerah itu mudah untuk dibuat, harganya relatif
murah, tidak dapat menembus tembok atau benda gelap, serta memiliki fluktuasi daya
tinggi dan dapat diinterfensi oleh cahaya matahari.
5. Sebagai alat komunikasi pengontrol jarak jauh. Inframerah dapat bekerja dengan jarak
yang tidak terlalu jauh (kurang lebih 10 meter dan tidak ada penghalang)
6. Sebagai salah satu standardisasi komunikasi tanpa kabel. Jadi, inframerah dapat
dikatakan sebagai salah satu konektivitas yang berupa perangkat nirkabel yang
digunakan untuk mengubungkan atau transfer data dari suatu perangkat ke parangkat
lain. Penggunaan inframerah yang seperti ini dapat kita lihat
pada handphone dan laptop yang memiliki aplikasi inframerah. Ketika kita ingin
mengirim file ke handphone, maka bagian infra harus dihadapkan dengan modul infra
merah pada PC. Selama proses pengiriman berlangsung, tidak boleh ada benda lain
yang menghalangi. Fungsi inframerah pada handphone dan laptop dijalankan
melalui teknologi IrDA (Infra red Data Acquition). IrDA dibentuk dengan tujuan untuk
mengembangkan sistem komunikasi via inframerah.
Bidang keruangan
Inframerah yang dipancarakan dalam bentuk sinar infra merah terhadap suatu objek, dapat
menghasilkan foto infra merah. Foto inframerahyang bekerja berdasarkan pancaran panas
suatu objek dapat digunakan untuk membuat lukisan panas dari suatu daerah atau objek.
Hasil lukisan panas dapat menggambarkan daerah mana yang panas dan tidak. Suatu
lukisan panas dari suatu gedung dapat digunakan untuk mengetahui dari zona bagian mana
dari gedung itu yang menghasilkan panas berlebihann sehingga dapat dilakukan perbaikan-
perbaikan yang diperlukan.
Bidang Industri
Lampu inframerah. Merupakan lampu pijar yang kawat pijarnya bersuhu di atas ±2500°K.
hal ini menyebabkan sinar infra merah yang dipancarkannya menjadi lebih banyak daripada
lampu pijar bisa. Lampu infra merah ini biasanya digunakan untuk melakukan proses
pemanasan di bidang industri.
Pemanasan inframerah. Merupakan suatu kondisi ketika energi inframerah menyerang
sebuah objek dengan kekuatan energi elektromagnetik yang dipancarkan di atas -273 °C
(0°K dalam suhu mutlak). Pemanasan inframerah banyak digunakan pada alat-alat seperti,
pemanggang danbola lampu (90% panas – 10% cahaya)
Kedokteran
NIRS umum dipakai dalam diagnostik medis, terutama dalam pengukuran kadar oksigen
darah, atau juga kadar gula darah. Meskipun bukan tekhnik yang sangat sensitif, NIRS
“tidak menakutkan” pasien/subjek karena tidak memerlukan pengambilan sampel (non-
invansif) dan dilakukan langsung dengan menempelkan sensor di permukaan kulit.
Tekhnik ini juga dipakai dalam pengukuran dinamika perubahan senyawa tertentu dalam
suatu organ, misalnya perubahan kadar hemoglobin disuatu bagian otak akibat aktivitas
saraf tertentu. Dalam penggunaan fisiologis semacam ini, NIRS dapat dikombinasi dengan
tekhnik lain, seperti T-scan.
Penginderaan jauh
Pencitraan (imaging) NIRS yang diletakkan pada pesawat terbang/balon udara atau satelit
digunakan untuk menganalisis kandungan kimia tanah atau hamparan vegetasi penutup
permukaan tanah. Ini adalah aplikasi di bidang tata ruang, kehutanan, serta geografi.
Ilmu Pangan dan Kimia Pertanian
Spektroskopi menggunakan NIRS dalam bidang ini disukai karena tidak memerlukan
persiapan sampel yang rumit. Selain itu, seringkali sampel bisa digunakan lagi untuk
keperluan lain: misalnya, benih bisa langsung ditanam setelah diukur kandungan asam
lemaknya. Instrumentasi NIRS yang berkembang pesat dengan penggunaan komputer
membuat alat ini populer.
Walaupun demikian, kalibrasi NIRS sangat kritis dalam bidang ini mengingat bahan sampel
mengandung campuran berbagai macam zat. Proses adjusment dalam analisis untuk
menghasilkan informasi dapat memberikan nilai-nilai yang kuarng akurat.
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari Pembahasan diatas dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :
1. Spektrofotometri Infra Red atau Infra Merah merupakan suatu metode yang
mengamati interaksi molekul dengan radiasi elektromagnetik yang berada pada
daerah panjang gelombang 0,75 – 1.000 µm atau pada Bilangan Gelombang 13.000
– 10 cm-1.
2. Komponen spektrofotometer infra merah (IR) terdiri dari lima bagian pokok yaitu
(1) sumber radiasi , (2) wadah sampel (3) monokhorometer (4) detector (5) rekoder.
Terdapat dua macam spektrofotometer infra merah yaitu dengan berkas tunggal
(single-beam) dan berkas ganda ( double-beam).
3. Spektrofotometri inframerah biasanya digunakan untuk penelitian dan digunakan
dalam industry yang sederhana dengan teknik yang sederhana dan untuk mengontrol
kualitas.
5.2 Saran :
1. Dalam menjaga alat spektrofotometri Inframerah agar tetap awet, harus rutin dalam
merawatnya sesuai SOP.
2. Penggunaan alat spektrofotometri harus standar operasi, jika tidak alat akan cepat
rusak dan tidak berfungsi.
3. Dalam bekerja, diperlukan kehati-hatian dalam menggunakan alat karena berbahaya
bagi mata bila terkena sinarnya.
DAFTAR PUSTAKA
https://www.scribd.com/doc/187595245/Spektrofotometri-Infra-Merah
https://persembahanku.wordpress.com/2007/06/26/spektrofotometri-infra-merah/
http://bandiyahsriaprillia-fst09.web.unair.ac.id/artikel_detail-48339-Umum-
SPEKTROFOTOMETER%20IR.html
https://www.scribd.com/doc/251372626/spektrofotometri-inframerah
http://lawangarl711.blogspot.com/2013/10/makalah-spektrofotometri.html
Recommended