fluorensensi dan fosforesensi.docx

8/19/2019 FLUORENSENSI DAN FOSFORESENSI.docx

http://slidepdf.com/reader/full/fluorensensi-dan-fosforesensidocx 1/5

FLUORESENSI DAN FOSFORESENSI

Banyak sistem kimia bersifat fotoluminisensi.

Fotoluminisensi : penghamburan energi berlangsung dimana terjadi pemancaran kembali radiasi dengan

arah acak .

Sifat fotolumininse : sistem kimia dapat dieksitasi oleh sinar elektromagnetik dan kemudian memancarkan

kembali sinar yang panjang gelombangnya sama atau berbeda dengan panjang gelombang sinar semulayang diserapnya dan yang mengeksitasikannya itu.

Dua peristiwa fotoluminisensi :

1. Fluoresensi

2. Fosforesensi

Fluoresensi adalah peristiwa pemancaran kembali sinar oleh molekul yang telah menyerap energi sinar

dalam waktu yang singkat ( 10 -8 10 -! det ".

Fluoresensi merupakan perpindahan atau transisi tingkat-tingkat energi elektron singlet-singlet.

Fosforesensi adalah peristiwa pemancaran kembali sinar oleh struktur molekul yang telah menyerap energi

dalam waktu yang lama (10 -! 10 det ".

Fosforesensi berasal dari perpindahan atau transisi tingkat-tingkat energi elektron triplet-triplet.

#ntensitas sinar fluoresensi berbanding lurus dengan konsentrasi$ dimana konsentrasinya tidak besar.

%engukuran intensitas sinar fluoresensi dapat digunakan menentukan konsentrasi senyawa-senyawa organik

maupun senyawa anorganik yang jumlah renik.

&euntungan analisis fluoresensi terletak pada kepekaan yaitu konsentrasinya 10 lebih kecil batas

konsentrasi spektrofotometri serapan atom ( 0$001 0$1 ppm ". 'isamping itu juga keselektifan lebih baik

dari yang lain.

Peristiwa fluoresensi ada dua spektrum :

1. Spektrum eksitasi

2. Spetrum fluoresensi

uatu molekul akan memancarkan spektrum fluoresensi khas$ setelah molekul tersebut menyerap energi

sinar yang terdapat di salah satu bagian dari spektrum eksitasinya. Bisa sama bisa tidak$ tergantung pada

alat.

%eristiwa terjadinya fluoresensi

1. )luoresensi resonansi ( sinar resonansi "

'imana panjang gelombang sinar fluoresensi yang dipancarkan sama dengan panjang gelombang sinar yang

diserap dan sinar yang tidak mengalami perubahan fluoresensi itu adalah sinar resonansi.

Contoh : *a+s kulit terluar dapat dieksitasi +p bila menyerap sinar ,8, o dan ,80 o.

'alam waktu yang singkat maka elektron yang tereksitasi itu akan kembali lagi ke keadaan a/as dengan

memancarkan kembali panjang gelombang yang sama yaitu ,8, o dan ,80 o.



)luoresensi juga dapat memancarkan kembali sinar dengan panjang gelombang lebih besar dari pada

panjang gelombang semula disebut pergeseran stokes.

elain itu proses penyerapan cahaya yang menghasilkan pemancaran sinar fluoresensi yang intensitasnya

paling besar adalah proses penyerapan dimana terjadi perpindahan -

Bila dua buah atom saling mengikat menjadi suatu molekul$ maka pasangan elektron yang membentuk

ikatan antara kedua atom ini menempati suatu orbital molekul yang terbentuk dari tumpang tindih orbital

atom.'engan berkombinasinya 2 buah orbital itu akan menghasilkan 2 macam orbital molekul :

1. Orbital ikatan

2. Orbital anti ikatan

Orbital ikatan : energi yang lebih rendah oleh sebab itu akan ditempati oleh elektron-elektron ikatan

dalam keadaan a/as.

%ada tingkat energi elektron maka kedua macam orbital molekul itu ditempatkan sederetan dengan tingkat-

tingkat energi 3ibrasi.

4ingkat energi electron di dalam molekul$ dimana semua spin elektronnya berpasangan disebut tingkat

energi keadaan singlet dan tidak dapat dipecah menjadi dua tingkat energi (suatu molekul bersifat

dimagnetik".

ebaliknya tingkat energi yang mengandung elektron tunggal double menimbulkan pemecahan tingkat

energi.

Bila salah satu elektron dari suatu molekul dieksitasikan ketingkat energi yang lebih tinggi$ maka elektron

tersebut dapat berpindah ke tingkat energi elektron singlet atau ke tingkat energi triplet.

'alam tingkat elektron tereksitasi singlet ( 1 " maka spin dari elektron yang tereksitasi itu masih dalam

keadaan berpasangan dengan spin elektron yang masih tinggal dalam tingkat energi a/as.

'alam tingkat elektron tereksitasi triplet$ maka spin kedua elektron itu ( yang tereksitasi dan yang masih

tinggal dalam keadaan a/as tidak lagi berpasangan sejajar"

Sifat-sifat suatu molekul yang ada dalam keadaan triplet sangat berbeda dengan singlet.

- Dalam keadaan triplet maka bersifat paramagnetik

- Dalam keadaan singlet-singlet maka bersifat dimagnetik

Keadaan

azas singlet

Keadaan

tereksitasi

singlet (Sn)

Keadaan

tereksitasi

triplet (Tn)



4ransisi singlet-singlet atau sebaliknya yang disertai perubahan tingkat energi elektron$ kebolehkejadiannya

jauh lebih kecil dari pada transisi singlet-singlet.

ebagai akibatnya maka usia rata-rata keadaan tereksitasi triplet dapat selama satu detik atau lebih$ jauh

lebih lama dibandingkan dengan usia rata-rata keadaan tereksitasi singlet$ yaitu kira-kira 10 -8 det.

'alam jenis molekul-molekul tertentu$ keadaan tereksitasi triplet dapat diisi dari keadaan tereksitasi singlet (

proses lintasan antar system$ 5intersystem crossing6".

%roses inilah yang mendasari terjadinya peristiwa )osforesensi.

Proses Deaktivasi

Kembalinya suatu molekul yang tereksitasi ke keadaan azas So, ada dua cara :

1. Dengan pemancaran sinar fluoresensi

bila pemancaran sinar fluoresensi lebih cepat.

!. "anpa pemancaran sinar disebut pemandaman #$uenching% dimana &enis-&enisnya : %engendoran 3ibrasi

&on3ersi di dalam yang dapat menimbulkan 5%ra disosiasi dan 'isosiasi6

&on3ersi keluar

%eristiwa lintasan antar system yang dapat menimbulkan fosforesensi.

%ersamaan 4eller

F = K Io (1- 0 –abc) = K Io (1 – 10 -∑bc )

= K Io (2!0! ∑bc – (-2!0! ∑bc) 2 " ( -2!0! ∑ bc) ! – dst# 2 !

K$r%a

& 00'

& 00' ada geala sis lain

* esiensi 0001 – 01 pp+

Pengendoran Vibrasi

7olekul (o" deakti3asi (1 atau 2"

7olekul terdapat dalam larutan mempunyai kelebihan energi 3ibrasi akan segera dilepaskan kembali

sebagai akibat tabrakan-tabrakan antar molekul-molekul dengan molekul-molekul pelarut.



,onoko+ator

.ta$

Filter

.+plier

/an

,eter

,onoko+ator

.ta$

Filter

detektorSel c$plikan

/

kibatnya terjadi pemindahan energi 3ibrasi kepada molekul-molekul pelarut dan terjadi kenaikan suhu

yang kecil dari pelarut (ini berlangsung cepat$ tetapan & 101+ det-1" akibatnya panjang gelombang

fluoresensi yang dihasilkan oleh perpindahan tingkat energi elektron lebih besar panjang gelombang sinar

yang diserap.

Konversi dari dalam :

%roses perpindahan tingkat energi dalam suatu molekul (pindah dari tingkat energi yang lebih tinggi

ketingkat energi yang lebih rendah" tanpa memancarkan sinar.

4erjadinya o3erlap tingkat-tingkat energi 3ibrasi.

Konversi dari luar :

%roses interaksi dan perpindahan energi dengan molekul-molekul lain.

Lintasan system :

pin dari elektron tereksitasi mengalami pembalikan arah$ sehingga molekul yang bersangkutan berubahdari keadaan singlet ke keadaan triplet dan sebaliknya.

Skema Susunan Alat Fluorometer

. = / proses langs$ng ke baa

( tanpa ta+baan dst# Tereksitasi )

. ( absorpsi )

ada Fosoresensi 3 4+isi Sparta

S$$ F 5

S$# .bsorpsi 6

/a+bert – 7eer 6 3 liat /eret Teller

F ( K Io 81 – e -abc ) =



K Io ( 81 " e –abc – e (abc)2

1 2

fluorensensi dan fosforesensi.docx

Documents