Spektofotometri UV Vis [PDF]

Citation preview

SPEKTROFOTOMETRI UV - VIS DALAM MATA KULIAH KIMIA INSTRUMEN MAKALAH Diajukan untuk Memenuhi Tugas Terstruktur dalam Mata Kuliah Kimia Instrumen Disusun Oleh Kelompok 2 AFIFAH DESWITA



1730110002



DILA AULIA FITRI



1730110006



IFANORA NATALIA



1730110015



MARSI RESNI



1730110018



Dosen Pembimbing : MAYA SARI, M.Si NURLAILA, M.Pd



JURUSAN TADRIS KIMIA FAKULTAS TARBIYAH DAN ILMU KEGURUAN INSTITUT AGAMA ISLAM NEGERI ( IAIN ) BATUSANGKAR 2020



KATA PENGANTAR



Segala puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang melimpahkan rahmat dan karunia kepada penulis sehingga dapat menyusun makalah ini. Shalawat serta salam kepada Nabi Muhammad SAW selaku penutup segala Nabi dan Rasul yang diutus dengan sebaik-baik agama. Sebagai rahmat untuk seluruh manusia, sebagai personifikasi yang utuh dari ajaran Islam dan sebagai tumpuan harapan pemberi cahaya syari’at di akhirat kelak. Penulisan makalah ini adalah untuk melengkapi tugas untuk mata kuliah Kimia Instrumen pada Jurusan Tadris Kimia Institut Agama Islam Negeri (IAIN) Batusangkar. Makalah ini dapat tersusun secara masksimal dengan bantuan, motivasi dari berbagai pihak sehingga dapat memeprlancar pembuatan makalah ini. Untuk itu kami menyampaikan banyak terima kasih kepada semua pihak yang sudah ikut berkontribusi dalam pembuatan makalah ini. Terlepas dari semua itu, Kami menyadari seutuhnya bahwa makalah ini masih jauh dari kata sempurna baik dari segi sususnan kalimat maupun tata bahasanya. Oleh karena itu, kami terbuka untuk menerima saran dan kritik yang berifat membangun dari pembaca sehingga kami bisa memperbaiki makalah ilmiah menjadi makalah yang baik dan benar.



Batusangkar, Februari 2020



Penulis



DAFTAR ISI



KATA PENGANTAR......................................................................................



i



DAFTAR ISI.....................................................................................................



ii



BAB I



BAB II



PENDAHULUAN A. Latar Belakang............................................................................



1



B. Rumusan Masalah........................................................................



1



C. Tujuan Pemakalah........................................................................



2



PEMBAHASAN A. Teori Dasar Spektrofotometri..................................................... 3 B. Prinsip Kerja Alat………………............................................... 6 C. Komponen dan Fungsi……….................................................... 7 D. Cara Kerja……………………………………………………... 9 E. Perhitungan Data……………………………………………… 10



BAB III



PENUTUP A. Kesimpulan..........................................................................



DAFTAR PUSTAKA



11



BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang 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. B. Rumusan Masalah Adapun rumusan masalahnya adalah : 1. Apakah teori dasar spektrofotometri UV- VIS ? 2. Apakah prinsip kerja alat dari spektrofotometri UV – VIS ? 3. Apakah komponen dan fungsinya dari spektrofotometri UV – VIS? 4. Bagaimana cara kerja dari spektrofotometri UV – VIS? 5. Bagaiman perhitungan data dari spektrofotometri UV – VIS?



C. Tujuan Makalah Adapun tujuan makalah ini adalah : 1. Untuk mengetahui teori dasar spektrofotometri UV- VIS 2. Untuk mengetahui prinsip kerja alat dari spektrofotometri UV– VIS 3. Untuk mengetahui komponen dan fungsinya dari spektrofotometri UV – VIS 4. Untuk mengetahui cara kerja dari spektrofotometri UV – VIS 5. Untuk mengetahui perhitungan data dari spektrofotometri UV – VIS



BAB II PEMBAHASAN A. TEORI DASAR 1. Pengertian Spektrofotometri UV-VIS Spektrofotometri adalah ilmu yang mempelajari tentang penggunaan spektrofotometer.



Spektrofotometer



adalah



alat



yang terdiri



dari



spektrofotometer dan fotometer. Spektrofotometer menghasilkan sinar dari spectrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau diabsorbsi. Jadi spektrofotometer digunakan untuk mengukur energy relatif jika energy tersebut ditransmisikan, direfleksikan atau diemisikan sebagai fungsi panjang gelombang. Kelebihan spektrofotometer dengan fotometer adalah panjang gelombang dari sinar putih dapat lebih di deteksi dan cara ini diperoleh dengan alat pengurai seperti prisma, grating atau celah optis. (Khopkar , 1990). Spektrofotometer UV-Vis (Ultra Violet-Visible) merupakan 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 (Emel, 2011) Spektrofotometer Uv-Vis adalah alat yang digunakan untuk mengukur transmitansi, reflektansi dan absorbsi dari cuplikan sebagai fungsi dari panjang gelombang serta 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 setampak mungkin. Berdasarkan system optiknya terdapat 2 jenis Spektrofotometer (Emel. 2011) 1. Spektrofotometer single beam (berkas tunggal) Pada alat ini hanya terdapat satu berkas sinar yang dilewatkan melalui kuvet. Blanko, larutan standar dan contoh diperiksa secara bergantian.



2. Spektrofotometer double beam (berkas ganda) Berbeda dengan single beam, pada alat ini sinar dari sumber cahaya dibagi menjadi dua berkas oleh cermin yang berputar. Berkas pertama melalui kuvet berisi blanko dan berkas kedua melalui kuvet berisi standar atau contoh.



2. Fungsi Spektofotometri UV-VIS Spektrometer



Uv-Vis



dapat



digunakan



misalnya



untuk



mengukur kadar logam. UV/Vis spektroskopi secara rutin digunakan



dalam kuantitatif



penentuan larutan dari logam



transisi ion dan sangat dikonjugasikan senyawa organik. 



a. Larutan ion logam transisi dapat berwarna (misalnya, menyerap cahaya) karena elektron dalam atom logam dapat tertarik dari satu negara elektronik lainnya. Warna larutan ion logam sangat dipengaruhi oleh kehadiran spesies lain, seperti anion tertentu atau ligan. Sebagai sulfat adalah



contoh, biru



warna



larutan



yang



encertembaga



sangat



terang;



menambahkanamonia meningkat dan perubahan warna panjang gelombang serapan maksimum (λ m a x ). b. Senyawa organik, terutama mereka yang memiliki tingkat tinggi konjugasi, juga menyerap cahaya pada daerah UV atau terlihat dari spektrum elektromagnetik. Pelarut untuk penentuan ini sering air untuk senyawa larut dalam air, atau etanol untuk senyawa organik yang larut. (Pelarut organik mungkin memiliki penyerapan sinar UV yang signifikan; tidak semua pelarut yang cocok untuk digunakan dalam spektroskopi UV. Ethanol menyerap sangat lemah di paling panjang gelombang.).Polaritas pelarut dan pH dapat mempengaruhi penyerapan spektrum senyawa organik. Tirosin, misalnya, peningkatan penyerapan maksimum dan koefisien molar kepunahan ketika pH meningkat 6-13 atau ketika polaritas pelarut berkurang.  c. Sementara kompleks transfer biaya juga menimbulkan warna, warna sering terlalu kuat untuk digunakan dalam pengukuran kuantitatif. Hukum



Beer-Lambert



menyatakan



bahwa



absorbansi larutan berbanding lurus dengan konsentrasi spesies menyerap dalam larutan dan panjang jalan. Jadi,



UV/VIS



spektrofotometer



dapat



digunakan



untuk



menentukan konsentrasi dalam larutan penyerap dan mengetahui seberapa



cepat



(Triyati,1985)



perubahan



absorbansi



dengan



konsentrasi



3. Syarat Pengukuran Spektrofotometri UV-Visible dapat digunakan untuk penentuan terhadap sampel yang berupa larutan, gas, atau uap. Pada umumnya sampel harus diubah menjadi suatu larutan yang jernih. Untuk sampel yang berupa larutan perlu diperhatikan beberapa persyaratan pelarut yang dipakai antara lain: 1. Harus melarutkan sampel dengan sempurna. 2. Pelarut yang dipakai tidak mengandung ikatan rangkap terkonjugasi pada struktur molekulnya dan tidak berwarna (tidak boleh mengabsorpsi sinar yang dipakai oleh sampel). 3. Tidak terjadi interaksi dengan molekul senyawa yang dianalisis 4. Kemurniannya harus tinggi. (Triyati,1985) B. Prinsi Kerja Alat UV-VIS Adapun prinsip kerja alat spektrofotometer UV-Vis yaitu sumber radiasi untuk spektroskopi UV-Vis adalah lampu tungsten. Cahaya yang dipancarkan sumber radiasi adalah cahaya polikromatik. Cahaya polikromatik UV akan melewati monokromator yaitu suatu alat yang paling umum dipakai untuk menghasilkan berkas radiasi dengan satu panjang gelombang (monokromator). Monokromator radiasi UV, sinar tampak dan infra merah adalah serupa yaitu mempunyai celah (slit), lensa, cermin dan perisai atau grating (Day dan Underwood, 1999)



(Proses cahaya polikromatik menjadi monokromatik) Wadah sampel umumnya disebut sel/kuvet. Kuvet yang terbuat dari kuarsa baik untuk spektrosokopi UV dan juga untuk spektroskopi



sinar tampak. Kuvet plastik dapat digunakan untuk spektroskopi sinar tampak.Berkas-berkas cahaya dengan panjang tertentu kemudian akan dilewatkan pada sampel yang mengandung suatu zat dalam konsentrasi tertentu. Oleh karena itu, terdapat cahaya yang diserap (diabsorbsi) dan ada pula yang dilewatkan



(Proses penyerapan cahaya) Cahaya yang diserap diukur sebagai absorbansi (A) sedangkan cahaya yang hamburkan diukur sebagai transmitansi (T), dinyatakan dengan hukum lambert-beer atau Hukum Beer, berbunyi “Jumlah radiasi cahaya tampak (ultraviolet, inframerah dan sebagainya) yang diserap atau ditransmisikan oleh suatu larutan merupakan suatu fungsi eksponen dari konsentrasi zat dan tebal larutan”. Radiasi yang melewati sampel akan ditangkap oleh detektor yang berguna untuk mendeteksi cahaya yang melewati sampel tersebut. Cahaya yang melewati detektor diubah enjadi arus listrik yang dapat dibaca melalui recorder dalam bentuk transmitansi absorbansi atau konsentrasi. (Suhartati, 2013) C. Komponen Alat Spektrofotometri UV-VIS



Fungsi masing-masing bagian : 1. Sumber sinar polikromatis berfungsi sebagai sumber sinar polikromatis



dengan



berbagai



macam



rentang



panjang



penyeleksi



panjang



gelombang. 2. Monokromator



berfungsi



sebagai



gelombang yaitu mengubah cahaya yang berasal dari sumber sinar polikromatis menjadi cahaya monokromatis. Pada gambar di atas disebut sebagai pendispersi atau penyebar cahaya. dengan adanya pendispersi hanya satu jenis cahaya atau cahaya dengan panjang gelombang tunggal yang mengenai sel sampel. Pada gambar di atas hanya cahaya hijau yang melewati pintu keluar. Proses dispersi atau penyebaran cahaya seperti yang tertera pada gambar



3.



Sel sampel berfungsi sebagai tempat meletakan sampel UV, VIS dan UV-VIS menggunakan kuvet sebagai tempat sampel. Kuvet biasanya terbuat dari kuarsa atau gelas, namun kuvet dari kuarsa yang terbuat dari silika memiliki kualitas yang lebih baik. Hal ini disebabkan yang terbuat dari 6 kaca dan plastik dapat menyerap UV sehingga penggunaannya hanya pada spektrofotometer sinar tampak (VIS). Kuvet biasanya berbentuk persegi panjang dengan lebar 1 cm. - IR, untuk sampel cair dan padat (dalam bentuk pasta) biasanya dioleskan pada dua lempeng natrium klorida. Untuk sampel dalam bentuk larutan dimasukan ke dalam sel natrium klorida. Sel ini akan dipecahkan untuk mengambil kembali larutan yang



dianalisis, jika sampel yang dimiliki sangat sedikit dan harganya mahal. 4.



Detektor berfungsi menangkap cahaya yang diteruskan dari sampel dan mengubahnya menjadi arus listrik. Macam-macam detector yaitu Detektor foto (Photo detector),Photocell, misalnya CdS, Phototube, Hantaran foto, Dioda foto, Detektor panas



5.



Read out merupakan suatu sistem baca yang menangkap besarnya isyarat listrik yang berasal dari detector. Adapun halhal yang harus diperhatikan dalam spektrofotometri adalah : a. Pada saat pengenceran alat alat pengenceran harus betulbetul bersih tanpa adanya zat pengotor b. Dalam penggunaan alat-alat harus betul-betul steril c. Jumlah zat yang dipakai harus sesuai dengan yang telah ditentukan d. Dalam penggunaan spektrofotometri uv, sampel harus jernih dan tidak keruh e. Dalam penggunaan spektrofotometri uv-vis, sampel harus berwarna. (Khopar, 1990)



D. Cara Kerja Spektofotometri UV-VIS Adapun cara kerja dari alat Spektofotometri UV-VISini yaitu: 1. Sinar dari sumber radiasi diteruskan menuju monokromator 2. Cahaya dari monokromator diarahkan terpisah melalui sampel dengan sebuah cermin berotasi 3. Detektor menerima cahaya dari sampel secara bergantian secara berulang-ukang, sinyal listrik dari detekor diproses kemudian diubah kedigital dan dilihat hasilnya 4. Selanjutnya perhitungan dilakukan dengan komputer yang sudah terprogram. (Suhartati, 2013)



E. Perhitungan Data Hukum Lambert-Beer menyatakan bahwa apabila seberkas cahaya monokromatik melewati suatu media yang jernih dan transparan, maka menurunyna intensitas cahaya yang dilewatkan (It) sebanding dengan bertambahnya konsentrasi dan tebal media dengan rumus:



BAB III PENUTUP A. Kesimpulan Spektrofotometri



adalah



ilmu



yang



mempelajari



tentang



penggunaan spektrofotometer. Spektrofotometer adalah alat yang terdiri dari spektrofotometer dan fotometer. Spektrofotometer Uv-Vis adalah alat yang digunakan untuk mengukur transmitansi, reflektansi dan absorbsi dari cuplikan sebagai fungsi dari panjang gelombang serta untuk pengukuran didaerah ultra violet dan didaerah tampak. Adapun prinsip kerja alat spektrofotometer UV-Vis yaitu sumber radiasi untuk spektroskopi UV-Vis adalah lampu tungsten. Adapun komponen – komponen dari spektrofotometri ini adalah sumber sinar poikromatis, monokromator, sel sampel, detector, dann read out.



DAFTAR PUSTAKA



Day,R.A dan Underwood,A.L. 1999. Analisa Ilmu Kuantitatif Edisi Keempat. Jakarta: Erlangga Etly Triyati.1985. Spektrofotometri Ultra Violet dan Sinar Tampak Aplikasi Dalam Oseonolog. Bandung: ITB Khopar,S.M. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta: UI Seren, Emel. 2011. Spektrofotometri Sinar Tampak. Jakarta: Erlangga Tati, Suharti. 2013. Spektrofotometri UV-VIS dan Spektometri Massa Untuk Penentuan Senyawa Organik. Lampung: CV.AUR



Serta