SPEKTROSKOPI UV-VIS
SPEKTROSKOPI UV-VIS
A. Absorbtivitas dan Absorbsi UV VIS.
Absorbansi spesies kimia dalam daerah UV VIS berlangsung dalam
dua tahap, yaitu :
1. Tahap pertama, M + hv = M*, yang merupakan eksitasi spesies
akibat absorpsi foton ( hv) dengan waktu hidup terbatas ( 10-8 10-9
).2. Tahap kedua adalah relaksasi dengan berubahnya daerah
ultraviolet dan daerah tampak menyebabkan eksitasi elektron ikatan.
Absorbsi cahaya tersebut terjadi karena molekul yang menyerap
memiliki elektron, baik yang menyatu maupun menyendiri, sehingga
dapat dieksitasikan ke tingkat energi yang lebih tinggi. Selain itu
juga terdapat peranan kromofor (gugus atom yang menyebabkan
terjadinya adsorbsi cahaya) untuk menggeser serapan cahaya ke arah
daerah tampak.
Spesiesyang mengabsorbsi dapat melakukan transisi yang meliputi
:
1. Transisi elektron , , dan n
2. Transisi elektron d dan f3. Transisi transfer muatan
elektronTransisi yang terjadi antara dua keadaan (tingkat energi)
dinyatakan dengan notasi sebagai berikut:
EMBED Equation.3 1. Transisi yang meliputi elektron , , dan n :
Jenis transisi ini terjadi pada molekul - molekul organik dan
sebagian kecil anion anorganik. Molekul tersebut mengabsorbsi
radiasi elektromagnetik karena adanya elektron valensi, yang akan
tereksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi. Dan absorbsi
terjadi dalam daerah UV vakum ( < 185 mm ) , sedangkan kromofor
dengan energi eksitasi yang rendah mempunyai daerah absorbsi diatas
180 mm. Elektron dari molekul organik yang mengabsorbsi mliputi
elektron yang digunakan pad aikatan antara atom atom dan elektron
nonbonding atau elektron tidak berpasangan yang pada umumnya
terlokalisasi. Transisi elektronik pada tingkat tingkat energi
terjadi dengan mengabsorsbsi radiasi seingga menyebabbkan terjadi
transisi
EMBED Equation.3 , ,, dan , dimana * dan * adalah orbital atom
anti-ikatan sedangkan n merupakan orbital tidak berikatan yang
mempunyai energi diantara orbital ikatan dan anti-ikatan. Jadi,
pada transisi
EMBED Equation.3 elektron pada suatu orbit2. Absorbsi yang
melibatkan elelktron d dan f . Terjadinya transisi logam golongan f
disebabkan karena elektron elektron pada orbital f. Unsur unsur
transisi dalam, mempunyai puncak yang sempit karena interaksi
elektron elektron 4f ataupun 5f, misalnya pada unsur lantanida dan
aktinida. Pita pita yang sempit teramati karena adanya efek
screening (pelindung) orbital dalamdar pengaruh luar. Sebaliknya
untuk transisi 3d dan 4d mempunyai pita yang lebar dan umumnya
terdeteksi dalam daerah tampak; puncak puncak absorbsi tersebut
dipengaruhi oleh lingkungan yang mengelilinginya. Sifat spektrum
dari logam transisi meliputi ttransisi elektronik antara tingkat
tingkat energi yang berbeda pada orbitak d.
3. Spektrum absorbsi transfer muatan. Spektrum absorbsi ini
merupakan cara yang peka untuk menentukan spesies absorpsi.
Kompleks kompleks yang meliputi absorbsi muatan ini misalnya
[Fe(SCN)6]3+. Komponen komponen ini harus terdiri dari elektron
donor dan elektron akseptor sehingga transfer elektron daat terjadi
dan menghasilkan absorbsi radiasi. Pada semua kompleks transfer
muatan, logam bertinfak sebagai akseptor elektron. Hubungan
kromofor pada tipe transisi dan n adalah:
Kromofor menyebabkan terjadinya transisi
EMBED Equation.3 ialah sistem yang mempunyai elektron pada
orbital molekul. Senyawa ini tidak mempunyai atom dengan pasangan
elektron sunyi.
Kromofor yang menyebabkan terjadinya transisi n
EMBED Equation.3 ialah sistem yang mempunyai elektron pada
orbital molekul tidak mengikat (n) dan . Senyawa ini mempunyai 1
atau lebih atom dengan pasangan elektron sunyi.
Kromofor yang menyebabkan terjadinya transisi ialah sistem yang
mempunyai orbital molekul . Senyawa organik tidak jenuh memiliki
orbital molekul .
Adsorbsi cahaya tampak dan radiasi ultraviolet dapat
meningkatkan energi elektroniknya (energi potensial yang dikaitkan
dengan distribusi muatan listrik negatif (elektron) di sekitar inti
atom yang bermuatan negatif. Artinya, energi yang disumbangkan oleh
foton-foton memungkinkan elektron-elektron itu mengatasi kekekangan
inti dan pindah ke luar orbital baru yang lebih tinggi energinya.
Energi yang digunakan pada saat pengadsorbsian dilakukan adalah
energi rotasi dan energi vibrasi dengan memberikan seberkas panjang
gelombang bukan satu garis tunggal.
Tingkat energi pada masing-masing notasi transisi, yaitu:
Pada transisi electron satu ke yang lainnya memiliki daya
adsorbsi cahaya pada panjang gelombang yang berbeda. Posisi
adsorbsi maksimum setiap pita (disebut ) sesuai dengan panjang
gelombang cahaya yang diperlukan untuk melakukan trasnsisi.
B. Komponen Alat Spektrometer UV-VISSpektrum ultraviolet
biasanya diperoleh dengan melewatkan cahay berpanjang gelombang
tertentu (cahay monokrom ekawarna) melalui larutan encer senyawa
tersebut dalam pelarut yang tidak menyerap misalnya air, etanol,
dan heksana.
Skema diagram terdiri dari:
1. sumber cahaya
sumber energi cahaya yang biasa untuk daerah UV-Visual adalah
sebuah lampu pijar dengan kawat wolfram. Distribusi merupakan
fungsi temperature kawat yang selanjutnya berlangsung pada voltase
yang disuplai kepada lampu. Energi yang dipancarkan kawat beraneka
ragam tergantung panjang gelombangnya.
2. monokromator
suatu piranti optis untuk memencilkan suatu berkas radiasi dari
suatu sumber kesinambungan, berkas mana yang mempunayi kemurnian
spectral yang tinggi dengan panjang gelombang apa saja yang
diinginkan.
Czerney-Turner grating monochromator
3. Wadah sample
Digunakan untuk menaruh cairan ke dalam berkas cahaya
spectrometer. Yang kemudian meneruskan energi cahaya dalam daerah
spectral yang diminati. Untuk sel kaca digunakan pada daerah sinar
tampak. Sedangkan sel kuarsa atau kaca silica digunakan pada daerah
Ultraviolet.
4. Detector
Detector berguna untuk memilih kepekaan tinggi dalam daerah
spectral yang diminati, respon yang linear terhadap daya radiasi ,
waktu respon ynag cepat, dapat digandakan, serta kestabilan yang
tinggi.
5. Penguatan dan pembacaan.
C. Tipe Instrumen.1. Schematic of a single beam uv-vis
spectrophotometer
Pictures of single beam uv-vis spectrophotometers (Spectronic 20
and 20D)
HYPERLINK
"file:///C:\\Documents%20and%20Settings\\Admin\\My%20Documents\\sofia%20fkip%202\\UV-Vis%20Spectroscopy_files\\spec20ds.jpg"
2. Double-beem uv-vis spectrophotometer
Memiliki reference ( blanko).
D. Analisis kuantitatif dan Kualitatif dari Pengukuran
Absorbansi.a. Analisa Kualitatif.
Grafik yang munsul dihubungkan dengan gugus gugus (
kromofor).
b. Analisa Kuantitatif.
Pada analisa kuantitatif digunakan suatu standard sample. Dengan
adanya intensitas pita serap diukur dengan persen sinar jatuh
melalui sample. Dengan transmittan = 100
Dimana Io adala intensitas sinar jatuh (masuk dan I sinar yang
diteruskan (keluar dari sample).
Sedangkan dalam mencari konsentrasi pada molekul yang menyerap
dapat menggunakan Hukum Lambert-Beer:
Log bc = A
Dimana c = kosentarsi sample dalam mol/L
b = panjang sel yang dilalui cahaya dalam cm (cuvvet)
= suatu tetapan disebut dengan keterserapan molar
Spektrometer UV-Visual berguna pada penentuan struktur molekul
organik dan pada analisis kuatitatif, melalui teori transisi
elektron dan penentuan struktur berdasarkan data spektrum
ultraviolet. Spektrum elektron suatu molekul tersebut adalah hasil
transisi antara dua tingkat energi elektron pada molekul melalui
penyerapan cahaya atau yang dinamakan adsorbsi.
_1233853142.unknown
_1233853256.unknown
_1233853539.unknown
_1233853608.unknown
_1233855477.unknown
_1233855700.unknown
_1233855833.unknown
_1233854676.unknown
_1233853581.unknown
_1233853352.unknown
_1233853481.unknown
_1233853343.unknown
_1233853200.unknown
_1233853201.unknown
_1233853165.unknown
_1233852819.unknown
_1233852870.unknown
_1098652793.unknown
_1098653757.unknown
_1098652749.unknown
