SPEKTROFOTOMETRY UV-VIS

  • View
    177

  • Download
    2

Embed Size (px)

Transcript

BAB I PENDAHULUAN1.1. Tujuan Percobaan PraktikumAgar mahasiswa/i mampu untuk mengetahui susunan, cara kerja dan pengunaan alat spektrofotometri.

1.2.

Prinsip Percobaan1.Berkas polykromatis di robah menjadi monokromatis 2.Sinar yang di absobrbsi oleh bahan yang diselidiki sebanding dengan jumlah (konsentrasi) bahan yang diselidiki 3. Hukum Lambert-Beer

1.3 Landasan Teori 1.3.1 Jurnal

1.3.2 SpektrophotometrySpektrophotometry merupakan suatu metoda analisa yang didasarkan pada pengukuran serapan sinar monokromatis oleh suatu lajur larutan berwarna pada panjang gelombamg spesifik dengan menggunakan monokromator prisma atau kisi difraksi dengan detektor fototube. Spektrofotometer adalah alat untuk mengukur transmitan atau absorban suatu sampel sebagai fungsi panjang gelombang. Sedangkan pengukuran menggunakan spektrofotometer ini, metoda yang digunakan sering disebut dengan spektrofotometri.Spektrofotometri dapat dianggap sebagai perluasan

suatu pemeriksaan visual dengan studi yang lebih mendalam dari absorbsi energi. Absorbsi radiasi oleh suatu sampel diukur pada berbagai panjang gelombangdan dialirkan oleh suatu perkam untuk menghasilkan spektrum tertentu yang khas untuk komponen yang berbeda.Spektrofotometri merupakan bagian dari fotometri dan dapat dibedakan dari filter fotometri sebagai berikut : . Daerah jangkauan spektrum Filter fotometr hanya dapat digunakan untuk mengukur serapan sinar tampak (400-750 nm). Sedangkan spektrofotometer dapat mengukur serapan di daerah tampak, UV (200-380 nm) maupun IR (> 750 nm). 2. Sumber sinar Sesuai dengan daerah jangkauan spektrumnya maka spektrofotometer menggunakan sumber sinar yang berbeda pada masing-masing daerah (sinar tampak, UV, IR). Sedangkan sumber sinar filter fotometer hanya untuk daerah tampak. 3. Monokromator Filter fotometere menggunakan filter sebagai monokrmator. Tetapi pada spektro digunakan kisi atau prisma yang daya resolusinya lebih baik. 4. Detektor - Filter fotometer menggunakan detektor fotosel - Spektrofotometer menggunakan tabung penggandaan foton atau fototube. Komponen utama dari spektrofotometer yaitu :

1. Sumber cahaya Untuk radisi kontinue : - Untuk daerah UV dan daerah tampak : - Lampu wolfram (lampu pijar) menghasilkan spektrum kontiniu. - Lampu hidrogen atau deutrium (160-375 nm) - Lampu gas xenon (250-600 nm) Untuk daerah IR Ada tiga macam sumber sinar yang dapat digunakan : Lampu Nerst,dibuat dari campuran zirkonium oxida (38%) Itrium oxida 38%) dan erbiumoxida (3%) Lampu globar dibuat dari silisium Carbida (SiC). Lampu Nkrom terdiri dari pita nikel krom dengan panjang gelombang 0,4 20 nm - Spektrum radiasi garis UV atau tampak : - Lampu uap (lampu Natrium, Lampu Raksa) - Lampu katoda cekung/lampu katoda berongga - Lampu pembawa muatan dan elektroda (elektrodeless dhischarge lamp) - Laser

2. Pengatur Intensitas Berfungsi untuk mengatur intensitas sinar yang dihasilkan oleh sumber cahaya agar sinar yang masuk tetap konstan. 3. Monokromator Berfungsi untuk merubah sinar polikromatis menjadi sinar monokromatis sesuai yang dibutuhkan oleh pengukuran Macam-macam monokromator : - Prisma - kaca untuk daerah sinar tampak - kuarsa untuk daerah UV - Rock salt (kristal garam) untuk daerah IR - Kisi difraksi Keuntungan menggunakan kisi : - Dispersi sinar merata - Dispersi lebih baik dengan ukuran pendispersi yang sama - Dapat digunakan dalam seluruh jangkauan spektrum 4. Kuvet

Pada pengukuran di daerah sinar tampak digunakan kuvet kaca dan daerah UV digunakan kuvet kuarsa serta kristal garam untuk daerah IR. 5. Detektor Fungsinya untuk merubah sinar menjadi energi listrik yang sebanding dengan besaran yang dapat diukur. Syarat-syarat ideal sebuah detektor : - Kepekan yang tinggi - Perbandingan isyarat atau signal dengan bising tinggi - Respon konstan pada berbagai panjang gelombang. - Waktu respon cepat dan signal minimum tanpa radiasi. - Signal listrik yang dihasilkan harus sebanding dengan tenaga radiasi. Macam-macam detektor : - Detektor foto (Photo detector) - Photocell - Phototube - Hantaran foto - Dioda foto - Detektor panas

6. Penguat (amplifier) Berfungsi untuk memperbesar arus yang dihasilkan oleh detektor agar dapat dibaca oleh indikator. 7. Indikator Dapat berupa : Recorder Komputer

Tipe Instrumen Spektrofotometer Pada umumnya terdapat dua tipe instrumen spektrofotometer, yaitu : Single-beam dan double-beam. Single-beam instrument Single-beam instrument dapat digunakan untuk kuantitatif dengan mengukur absorbansi pada panjang gelombang tunggal. Single-beam instrument mempunyai beberapa keuntungan yaitu sederhana, harganya murah, dan mengurangi biaya yang ada merupakan keuntungan yang nyata. Beberapa instrumen menghasilkan singlebeam 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).

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 fotodetektor yang keluar menjelaskan perbandingan yang ditetapkan secara elektronik dan ditunjukkan oleh alat pembaca (Skoog, DA, 1996).

1.3.3 Spektrophometer UV & UV-VisibelUV / Vis spektroskopi secara rutin digunakan dalam kuantitatif penentuan solusi logam transisi ion dan sangat terkonjugasi senyawa organik. Solusi ion logam transisi dapat diwarnai (yaitu, menyerap cahaya terlihat) karena d elektron dalam atom logam dapat tertarik dari satu negara elektronik yang lain. Warna larutan ion logam sangat dipengaruhi oleh keberadaan spesies lain, seperti anion tertentu atau ligan . Sebagai contoh, warna dari larutan encer dari tembaga sulfat yang sangat ringan biru; menambahkan amonia mengintensifkan warna dan perubahan panjang gelombang serapan maksimum (m x).

terutama mereka dengan gelar tinggi

konjugasi, juga menyerap cahaya di UV atau daerah terlihat dari spektrum elektromagnetik . Hukum Lambert-Beer menyatakan bahwa absorbansi larutan berbanding lurus dengan konsentrasi spesies menyerap dalam larutan dan panjang jalan. Jadi, untuk panjang lintasan tetap, UV / Vis spektroskopi dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi penyerap dalam suatu larutan. Hal ini diperlukan untuk mengetahui seberapa cepat perubahan absorbansi dengan konsentrasi. Hal ini dapat diambil dari referensi (tabel koefisien kepunahan molar ), atau lebih tepatnya, yang ditentukan dari kurva kalibrasi .

Panjang gelombang puncak penyerapan dapat dikorelasikan dengan jenis obligasi dalam suatu molekul tertentu dan berharga dalam menentukan kelompok fungsional dalam sebuah molekul. Aturan Fieser Woodward , misalnya, adalahmax

seperangkat pengamatan empiris digunakan untuk memprediksi

, panjang

gelombang yang intens UV paling / penyerapan Vis, untuk senyawa organik terkonjugasi seperti Diena dan keton . Spektrum saja tidak, bagaimanapun, tes spesifik untuk setiap contoh yang diberikan. Sifat pelarut, pH larutan, temperatur, konsentrasi elektrolit yang tinggi, dan adanya campur zat dapat mempengaruhi penyerapan spektrum. variasi percobaan seperti lebar celah (bandwidth efektif) spektrofotometer juga akan mengubah spektrum. Untuk menerapkan UV / spektroskopi Vis untuk analisis, variabel-variabel ini harus dikontrol . Metode ini paling sering digunakan dengan cara kuantitatif untuk menentukan konsentrasi spesies yang menyerap dalam larutan, menggunakan hukum BeerLambert:,,

dimana A adalah diukur absorbansi , I

0

adalah intensitas cahaya yang diberikan

insiden pada panjang gelombang , I adalah intensitas ditransmisikan, L pathlength melalui sampel, dan c yang konsentrasi spesies menyerap. Untuk setiap jenis dan panjang gelombang, adalah konstan dikenal sebagai absorptivitas molar atau kepunahan koefisienKonstan ini adalah properti molekul mendasar dalam pelarut, pada suhu tertentu dan tekanan, dan memiliki unit diberikan 1 / m M c * atau sering A U / M m c *. Dalam instrumen double-beam, cahaya dibagi menjadi dua berkas sebelum mencapai sampel. Satu balok digunakan sebagai acuan, balok lainnya melewati sampelIntensitas berkas referensi diambil sebagai 100% Transmisi (atau 0 Absorbance), dan pengukuran yang ditampilkan adalah rasio dari dua intensitas

balok. Beberapa instrumen double-beam memiliki dua detektor (photodiode), dan sampel dan balok referensi diukur pada waktu yang sama. Dalam instrumen lain, kedua balok melewati balok helikopter , yang menghambat satu berkas pada suatu waktu. Detektor bergantian antara mengukur balok sampel dan balok acuan dalam sinkronisme dengan helikopter. Mungkin juga ada satu atau lebih interval gelap dalam siklus helikopter. Dalam hal ini diukur intensitas sinar dapat dikoreksi dengan mengurangi intensitas diukur dalam interval gelap sebelum rasio diambil. Keuntungan Spektrofotometer Keuntungan dari spektrofotometer adalah : 1. Penggunaannya luas, dapat digunakan untuk senyawa anorganik, organik dan biokimia yang diabsorpsi di daerah ultra lembayung atau daerah tampak. 2. 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. 3. Selektivitasnya sedang sampai tinggi, jika panjang gelombang dapat ditemukan dimana analit mengabsorpsi sendiri, persiapan pemisahan menjadi tidak perlu. 4. 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. 5. Mudah, spektrofotometer mengukur dengan mudah dan kinerjanya cepat dengan in