MAKALAH Spektrofotometri Sinar Tampak dan Ultraviolet

MAKALAH

Spektrofotometri Sinar Tampak dan

Ultraviolet

     Oleh :

Adi Santoso

201010220311026

Jurusan Ilmu dan Teknologi Pangan

Fakultas Pertanian-Peternakan

Universitas Muhammadiyah Malang

2011

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR............................................................................................................. i

DAFTAR ISI........................................................................................................................... ii

BAB I. PENDAHULUAN..................................................................................................... 1

1.1         Latar Belakang................................................................................................................ 1

1.2         Tujuan ............................................................................................................................ 1

BAB II. PEMBAHASAN....................................................................................................... 2

2.1         Spektrofotometri……………………………………..................................................... 2

2.2         Spektrofotometer UV-Vis……….................................................................................. 3

2.3         Absorbsi                                                                                                                           4

2.4         Cara kerja spektrofotometer............................................................................................ 5

2.5     Keuntungan Spektrofotometer........................................................................................ 6

2.6     Komponen-komponen Pada spektrofotometer............................................................... 6

2.7     Tipe Instrumen Spektrofotometer………………………............................................... 8

BAB III. KESIMPULAN....................................................................................................... 8

3.1         Kesimpulan..................................................................................................................... 9

DAFTAR PUSTAKA.............................................................................................................. 10

 KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat karunia-Nya penulis mampu

menyelesaikan makalah dengan judul Spektrofotometri Sinar Tampak dan Ultraviolet.

Makalah Spektrofotometri Sinar Tampak dan Ultraviolet ini merupakan tugas mata

kuliah Kimia Dasar II.

Melalui makalah yang berjudul Spektrofotometri Sinar Tampak dan Ultraviolet ini yang

diharapkan dapat menunjang nilai penulis di dalam mata kuliah Kimia Dasar II. Selain itu,

dengan hadirnya makalah ini dapat memberikan informasi yang dapat menjadi pengetahuan baru

bagi pembacanya.

Pada kesempatan ini penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Bapak Ir. Mujianto,

MP. selaku dosen pembimbing serta kepada seluruh pihak yang terlibat di dalam penulisan

makalah Spektrofotometri Sinar Tampak dan Ultraviolet ini.

Penulis menyadari bahwa, masih banyak kesalahan dan kekurangan di dalam penulisan

makalah ini. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang konstruktif untuk

kesempurnaan makalah ini di masa yang akan datang. Semoga makalah ini dapat bermanfaat.

Malang,8 Juni 2011

Penulis

 BAB I

PENDAHULUAN

1.1         Latar Belakang

Dengan semakin kompleksisitas berbagai keperluan saat ini, analisis kimia dengan

mempergunakan metoda fisik dalam hal identifikasi dari berbagai selektifitas fungsi polimer

campuran, pemodifikasi dan aditif digunakan untuk plastik dan elastomer. Spektroskopi infra

merah, metoda pengukuran fotometer UV, gas dan liquid kromatografi dan spektroskopi masa

bersama sama dengan dari metoda pengukuran termoanalisis (DSC-TGA) merupakan alat yang

teliti sebagai pilihan untuk analisis kwalitatif dan kwantitatif bahan.

Spektrofotometri merupakan salah satu metode dalam kimia analisis yang digunakan

untuk menentukan komposisi suatu sampel baik secara kuantitatif dan kualitatif yang didasarkan

pada interaksi antara materi dengan cahaya. Sedangkan peralatan yang digunakan dalam

spektrofometri disebut spektrofotometer. Cahaya yang dimaksud dapat berupa cahaya visibel,

UV dan inframerah, sedangkan materi dapat berupa atom dan molekul namun yang lebih

berperan adalah elektron yang adapada atom ataupun molekul yang bersangkutan.

Para kimiawan telah lama menggunakan bantuan warna sebagai bantuan dalam

mengenali zat-zat kimia. Spektrofotometri dapat dianggap sebagai suatu perluasan pemeriksaan

visual yang dengan studi lebih mendalam dari absorpsi energi radiasi oleh macam-macam zat

kimia memperkenankan dilakukannya pengukuran ciri-ciri serta kuantitatifnya dengan ketelitian

lebih besar (Day dan Underwood, 1993).

1.2         Tujuan

a.       Memenuhi Tugas Mata Kuliah Kimia Dasar II.

b.      Mengetahui Komponen Spektrofotometer UV/VIS.

c.       Mengetahui Fungsi dari Bagian-Bagian Spektrofotometer UV/VIS.

d.      Mengetahui  Cara Kerja Spektrofotometer UV/VIS.

e.       Mengetahui Keuntungan Analisis Secara Spektrofotometer UV/VIS.

BAB IIPEMBAHASAN

2.1     Spektrofotometri

Spektrofotometri adalah ilmu yang mempelajari tentang penggunaan spektrofotometer.

Spektriofotometer adalah alat yang terdiri dari spektrofotometer dan fotometer. Spektofotometer

adalah alat yang digunakan untuk mengukur energi secara relative jika energi tersebut

ditransmisikan, direfleksikan, atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang.

Spektrofotometer menghasilkan sinar dari spectrum dengan panjang gelombang tertentu, dan

fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau yang diabsorpsi.

     Spektrofotometer sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari spektrometer

dan fotometer. Spektrometer menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang gelombang

tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau yang

diabsorpsi. Jadi spektrofotometer digunakan untuk mengukur energi secara relatif jika energi

tersebut ditransmisikan, direfleksikan atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang.

Kelebihan spektrofotometer dibandingkan fotometer adalah panjang gelombang dari sinar putih

lebih dapat terseleksi dan ini diperoleh dengan alat pengurai seperti prisma, grating ataupun

celah optis. Pada fotometer filter, sinar dengan panjang gelombang yang diinginkan diperoleh

dengan berbagai filter dari berbagai warna yang mempunyai spesifikasi melewatkan trayek

panjang gelombang tertentu. Pada fotometer filter, tidak mungkin diperoleh panjang gelombang

yang benar-benar monokromatis, melainkan suatu trayek panjang gelombang 30-40 nm.

Sedangkan pada spektrofotometer, panjang gelombang yang benar-benar terseleksi dapat

diperoleh dengan bantuan alat pengurai cahaya seperti prisma. Suatu spektrofotometer tersusun

dari sumber spektrum tampak yang kontinyu, monokromator, sel pengabsorpsi untuk larutan

sampel atau blangko dan suatu alat untuk mengukur perbedaan absorpsi antara sampel dan

blangko ataupun pembanding (Khopkar SM,1990).

2.2     Spektrofotometer UV-Vis

Spektrofotometri UV-Vis adalah anggota teknik analisis spektroskopik yang memakai

sumber REM (radiasi elektromagnetik) ultraviolet dekat (190-380 nm) dan sinar tampak (380-

780 nm) dengan memakai instrumen spektrofotometer. Spektrofotometri UV-Vis melibatkan

energi elektronik yang cukup besar pada molekul yang dianalisis, sehingga spektrofotometri UV-

Vis lebih banyak dipakai untuk analisis kuantitatif dibandingkan kualitatif.

Spektroskopi UV/VIS merupakan metode penting yang mapan, andal dan akurat. Dengan

menggunakan spektroskopi UV/VIS, substansi tak dikenal dapat diidentifikasi dan konsentrasi

substansi yang dikenal dapat ditentukan. Pelarut untuk spektroskopi UV harus memiliki sifat

pelarut yang baik dan memancarkan sinar UV dalam rentang UV yang luas.

Spektrofotometer Uv-Vis adalah alat yang digunakan untuk mengukur transmitansi,

reflektansi dan absorbsi dari cuplikan sebagai fungsi dari panjang gelombang. Spektrofotometer

sesuai dengan namanya merupakan alat yang terdiri dari spektrometer dan fotometer.

Spektrometer menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang gelombang tertentu dan

fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau yang diabsorbsi. Jadi

spektrofotometer digunakan untuk mengukur energi cahaya secara relatif jika energi tersebut

ditransmisikan, direfleksikan atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang. Suatu

spektrofotometer tersusun dari sumber spektrum sinar tampak yang sinambung dan

monokromatis. Sel pengabsorbsi untuk mengukur perbedaan absorbsi antara cuplikan dengan

blanko ataupun pembanding.

Spektrofotometer Uv-Vis merupakan spektrofotometer yang digunakan untuk

pengukuran didaerah ultra violet dan didaerah tampak. Semua metode spektrofotometri

berdasarkan pada serapan sinar oleh senyawa yang ditentukan, sinar yang digunakan adalah sinar

yang semonokromatis mungkin.

Spektrofotometer UV-Vis (Ultra Violet-Visible) adalah salah satu dari sekian banyak

instrumen yang biasa digunakan dalam menganalisa suatu senyawa kimia. Spektrofotometer

umum digunakan karena kemampuannya dalam menganalisa begitu banyak senyawa kimia serta

kepraktisannya dalam hal preparasi sampel apabila dibandingkan dengan beberapa metode

analisa.

Spektrofotometri UV/Vis melibatkan energi elektronik yang cukup besar pada molekul

yang dianalisis, sehingga spetrofotometer UV/Vis lebih banyak dpakai ntuk analisis kuantitatif

dibanding kualitatif.

Spektrofotometri UV-vis adalah pengukuran serapan cahaya di daerah ultraviolet (200–

350 nm) dan sinar tampak (350 – 800 nm) oleh suatu senyawa. Serapan cahaya uv atau cahaya

tampak mengakibatkan transisi elektronik, yaitu promosi elektron-elektron dari orbital keadaan

dasar yang berenergi rendah ke orbital keadaan tereksitasi berenergi lebih tinggi.

2.3     Absorbsi

Absorbsi cahaya UV-Vis mengakibatkan transisi elektronik, yaitu promosi electron-

electron dari orbital keadaan dasar yang berenergi rendah ke orbital keadaan tereksitasi berenergi

lebih tinggi. Energi yang terserap kemudian terbuang sebagai cahaya atau tersalurkan dalam

reaksi kimia. Absorbsi cahaya tampak dan radiasi ultraviolet meningkatkan energi elektronik

sebuah molekul, artinya energi yang disumbangkan oleh foton-foton memungkinkan electron-

electron itu mengatasi kekangan inti dan pindah ke luar ke orbital baru yag lebih tinggi

energinya. Semua molekul dapat menyerap radiasi dalam daerah UV-tampak karena mereka

mengandung electron, baik sekutu maupun menyendiri, yang dapat dieksitasi ke tingkat energi

yang lebih tinggi.

Absorbsi untuk transisi electron seharusnya tampak pada panjang gelombang diskrit

sebagai suatu spectrum garis atau peak tajam namun ternyata berbeda. Spektrum UV maupun

tampak terdiri dari pita absorbsi, lebar pada daerah panjang gelombang yang lebar. Ini

disebabkan terbaginya keadaan dasar dan keadaan eksitasi sebuah molekul dalam subtingkat-

subtingkat rotasi dan vibrasi. Transisi elektronik dapat terjadi dari subtingkat apa saja dari

keadaan dasar ke subtingkat apa saja dari keadaan eksitasi. Karena berbagi transisi ini berbeda

energi sedikit sekali, maka panjang gelombang absorpsinya juga berbeda sedikit dan

menimbulkan pita lebar yang tampak dalam spectrum itu.

Absorptivitas (a) merupakan suatu konstanta yang tidak tergantung pada konsentrasi,

tebal kuvet dan intensitas radiasi yang mengenai larutan sampel. Absorptivitas tergantung pada

suhu, pelarut, struktur molekul, dan panjang gelombang radiasi. Satuan a ditentukan oleh satuan-

satuan b dan c. Jika satuan c dalam molar (M) maka absorptivitas disebut dengan absorptivitas

molar dan disimbolkan dengan ε dengan satuan M  -1cm-1 atau liter.mol-1cm-1. Jika c dinyatakan

dalam persen berat/volume (g/100mL) maka absorptivitas dapat ditulis dengan E1%1cmA1%

1cm

(Gandjar dan Rohman, 2007).

2.4  Cara kerja spektrofotometer

Cara kerja spektrofotometer secara singkat adalah sebagai berikut. Tempatkan larutan

pembanding, misalnya blangko dalam sel pertama sedangkan larutan yang akan dianalisis pada

sel kedua. Kemudian pilih foto sel yang cocok 200nm-650nm (650nm-1100nm) agar daerah λ

yang diperlukan dapat terliputi. Dengan ruang foto sel dalam keadaan tertutup “nol”

galvanometer didapat dengan menggunakan tombol dark-current. Pilih h yang diinginkan, buka

fotosel dan lewatkan berkas cahaya pada blangko 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.

2.5  Keuntungan Spektrofotometer

 Keuntungan dari spektrofotometer adalah yang pertama penggunaannya luas, dapat

digunakan untuk senyawa anorganik, organik dan biokimia yang diabsorpsi di daerah ultra

lembayung atau daerah tampak. Kedua sensitivitasnya tinggi, batas deteksi untuk mengabsorpsi

pada jarak 10-4 sampai 10-5 M. Jarak ini dapat diperpanjang menjadi 10-6 sampai 10-7 M

dengan prosedur modifikasi yang pasti. Ketiga selektivitasnya sedang sampai tinggi, jika panjang

gelombang dapat ditemukan dimana analit mengabsorpsi sendiri, persiapan pemisahan menjadi

tidak perlu. Keempat, ketelitiannya baik, kesalahan relatif pada konsentrasi yang ditemui dengan

tipe spektrofotometer UV-Vis ada pada jarak dari 1% sampai 5%. Kesalahan tersebut dapat

diperkecil hingga beberapa puluh persen dengan perlakuan yang khusus. Dan yang terakhir

mudah, spektrofotometer mengukur dengan mudah dan kinerjanya cepat dengan instrumen

modern, daerah pembacaannya otomatis (Skoog, DA, 1996).

2.6     Komponen-komponen Pada spektrofotometer

Yang pertama adalah sumber cahaya, Sebagai sumber cahaya pada spektrofotometer,

haruslah memiliki pancaran radiasi yang stabil dan intensitasnya tinggi.Sumber energi cahaya

yang biasa untuk daerah tampak, ultraviolet dekat, dan inframerah dekat adalah sebuah lampu

pijar dengan kawat rambut terbuat dari wolfram (tungsten). Lampu ini mirip dengan bola lampu

pijar biasa, daerah panjanggelombang ( λ) adalah 350 – 2200 nanometer (nm). sumber cahaya ini

digunakan untuk radiasi kontinyu:

         Untuk daerah UV dan daerah tampak

         Lampu wolfram (lampu pijar) menghasilkan

Tabel 4. Spektrum Tampak dan Warna-warna

Komplementer

Tabel 5. Spektrum cahaya tampak (visible)

Panjang gelombang(nm)

Warna WarnaKomplementer

400 – 435 Lembayung (violet) Kuning-hijau

435 – 480 Biru Kuning

480 – 490 Hijau-biru Jingga

490 – 500 Biru-hijau Merah

500 – 560 Hijau Ungu (purple)

560 – 580 Kuning-hijau Lembayung (violet)

580 – 595 Kuning Biru

595 – 610 Jingga Hijau-biru

610 – 750 Merah Biru-hijau

Hal kedua yang diperlukan adalah pembaur cahaya yang kerennya disebut monokromator

yang di video

memberikan

sinar pelangi,

karena dari

sana lah

kemudian kita

bisa memilih

panjang

gelombang yang diinginka/diperlukan. Pada video yang diperlihatkan sinar tampak atau untuk

spektro visible, tapi untuk UV pun kerjanya sama, hanya saja tidak akan terlihat oleh mata kita.

Hal ketiga adalah tempat sampel atau kuvet, pada praktikum tempat meletakan kuvet ada

dua karena alat yang dipakai tipe double beam, disanalah kita menyimpan sample dan yang satu

lagi untuk blanko. Pada pengukuran di daerah sinar tampak digunakan kuvet kaca dan daerah

UV digunakan kuvet kuarsa serta kristal garam untuk daerah IR.

Keempat adalah detektor atau pembaca cahaya yang diteruskan oleh sampel, disini terjadi

pengubahan data sinar menjadi angka yang akan ditampilkan pada reader (komputer). Komponen

lain yang nampak penting adalah cermin-cermin dan tentunya slit (celah kecil) untuk membuat

sinar terfokus dan tidak membaur tentunya, jadi satu hal penting dalam pekerjaan dengan

spektrofotometer Uv-Vis adalah harus dihindari adanya cahaya yang masuk ke dalam alat,

biasanya pada saat menutup tenpat kuvet, karena bila ada cahaya lain otomatis jumlah cahaya

yang diukur menjadi bertambah.

2.6 Tipe Instrumen Spektrofotometer

Pada umumnya terdapat dua tipe instrumen spektrofotometer, yaitu single-beam dan

double-beam. gambar Single-beam instrument dan Double-beam instrument

1.   Single-beam instrument

Single-beam instrument dapat digunakan untuk kuantitatif dengan mengukur absorbansi

pada panjang gelombang tunggal. Single-beam instrument mempunyai beberapa keuntungan

Warna Intervalλ Intervalν

Red 625 to 740 nm 480 to 405 THz

Orange 590 to 625 nm 510 to 480 THz

Yellow 565 to 590 nm 530 to 510 THz

Green 520 to 565 nm 580 to 530 THz

Cyan 500 to 520 nm 600 to 580 THz

Blue 430 to 500 nm 700 to 600 THz

Violet 380 to 430 nm 790 to 700 THz

yaitu sederhana, harganya murah, dan mengurangi biaya yang ada merupakan keuntungan yang

nyata. Beberapa instrumen menghasilkan single-beam instrument untuk pengukuran sinar ultra

violet dan sinar tampak. Panjang gelombang paling rendah adalah 190 sampai 210 nm dan paling

tinggi adalah 800 sampai 1000 nm (Skoog, DA, 1996).

2.   Double-beam instrument

Double-beam dibuat untuk digunakan pada panjang gelombang 190 sampai 750 nm.

Double-beam instrument dimana mempunyai dua sinar yang dibentuk oleh potongan cermin

yang berbentuk V yang disebut pemecah sinar. Sinar pertama melewati larutan blangko dan sinar

kedua secara serentak melewati sampel, mencocokkan foto detektor yang keluar menjelaskan

perbandingan yang ditetapkan secara elektronik dan ditunjukkan oleh alat pembaca (Skoog, DA,

1996).

BAB III

KESIMPULAN

1.1         Kesimpulan

Berdasarkan hasil penulisan “Spektrofotometri Sinar Tampak dan Ultraviolet”, dapat diambil

kesimpulan bahwa:

  Spektofotometri merupakan alat yang digunakan untuk mengukur energi secara relative jika

energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan, atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang

gelombang.

  dapat dipakai untuk tujuan analisis kualitatif (data sekunder) dan kuatitatif.

  Spektrofotometer tersusun dari sumber spektrum tampak yang kontinyu, monokromator, sel

pengadsorbsi untuk larutan sampel atau blanko dan suatu alat pengukur perbedaan adsorbsi

antara sampel dan blanko ataupun pembanding.

DAFTAR PUSTAKA