laporan nirs

8/16/2019 laporan NIRS

http://slidepdf.com/reader/full/laporan-nirs 1/26

Laporan praktikum instrumentasi control otomatis

NEAR INFRARED SPECTROSCOPY (NIRS)

Oleh

Jusriman (1305106010004)

Muamma! A"#a$ (1305106010016)

Ma%n!ra Ri#&i (13051060100'1)

AORAT*RI*M INSTR*MENTASI DAN ER+OTRONI,A

PRO+RAM ST*DI TE,NI, PERTANIAN

FA,*TAS PERTANIAN *NI-ERSITAS SYIA. ,*AA

DAR*SAAM ANDA ACE.

'016

KATA PENGANTAR



23

Dengan memanjatkan puji syukur kepada ALLA !"T# atas limpahan dan

rahmatnya kami dapat menyelesaikan tugas pem$uatan lap%ran yang $erjudul

&!pektr%'%t%metri N(R )Near(n'ra*Red+,dengan lan-ar.

Dalam pem$uatan makalah ini# kami mengu-apkan terima kasih yang se$esar*

$esarnya kepada $apak 'a-hrudin yang telah mem$erikan tugas ini kepada kami

se$agai penilaian akhir kuliah.

Akhir kata sem%ga lap%ran ini $isa $erman'aat $agi pem$a-a pada umumnya dan

kami se$agai penulis pada khususnya# kami menyadari $ah/a dalam pem$uatan

makalah ini masih jauh dari sempurna untuk itu kami menerima saran dan kritik

yang $ersi'at mem$angun demi per$aikan kearah kesempurnaan. Akhir kata kami

sampaikan terimakasih.

Penulis

i



23

DAFTAR ISI

,a/a %nan/ar222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222i

Da"/ar isi22222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222ii

I2 PENDA.**AN22222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222221

1212222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222a/ar

%$aan222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222221

1212Rumusan masa$a2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222'

II2 TINJA*N P*STA,A222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222224

III2 METODOO+I PRA,TI,*M22222222222222222222222222222222222222222222222222222222226

I-2 PEMA.ASAN22222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222

4212 P%n%r/ian NIR2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222

42'2 Prinsi %ra NIR222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222

4232M%anism% %ra NIR22222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222210

4242 Ins/rum%n/asi NIR2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222213

425 A$iasi NIR !a$am %i!uan s%ari7ari22222222222222222222222222222222221

4262 ,%uranan !an %$%ian NIR22222222222222222222222222222222222222222222222222218

-2 PEN*T*P2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222'1

5212 ,%simu$an2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222'1

52'2 Saran222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222''

DAFTAR P*STA,A



23

I PENDA.**AN

121 a/ar %$aan

!pektr%sk%pi adalah ilmu yang mempelajari materi $erdasarkan -ahaya# suara

atau partikel yang dipan-arkan# diserap atau dipantulkan %leh materi terse$ut.

!pektr%sk%pi juga dapat dide'inisikan se$agai ilmu yang mempelajari interaksi

antara -ahaya dan materi. Dalam -atatan sejarah# spektr%sk%pi menga-u kepada

-a$ang ilmu dimana 0-ahaya tampak0 digunakan dalam te%ri*te%ri struktur materi

serta analisa kualitati' dan kuantitati'. Dalam masa m%dern# de'inisi spektr%sk%pi

$erkem$ang seiring teknik*teknik $aru yang dikem$angkan untuk meman'aatkan

tidak hanya -ahaya tampak# tetapi juga $entuk lain dari radiasi elektr%magnetik

dan n%n*elektr%magnetik seperti gel%m$ang mikr%# gel%m$ang radi%# elektr%n#

'%n%n# gel%m$ang suara# sinar 1 dan lain se$againya.

!pektr%sk%pi umumnya digunakan dalam kimia 'isik dan kimia analisis untuk

mengidenti'ikasi suatu su$stansi melalui spektrum yang dipan-arkan atau yang

diserap. Alat untuk merekam spektrum dise$ut spektr%meter. !pektr%sk%pi juga

digunakan se-ara intensi' dalam astr%n%mi dan penginderaan jarak jauh.

Ke$anyakan telesk%p*telesk%p $esar mempunyai spektr%gra' yang digunakan

untuk mengukur k%mp%sisi kimia dan atri$ut 'isik lainnya dari suatu %$jek

astr%n%mi atau untuk mengukur ke-epatan %$jek astr%n%mi $erdasarkan

pergeseran D%ppler garis*garis spektral. !pektr%'%t%metri dapat dianggap se$agai

i



23

perluasan suatu pemeriksaan isual dengan studi yang le$ih mendalam dari

a$s%r$si energi. A$s%r$si radiasi %leh suatu sampel diukur pada $er$agai panjang

gel%m$ang dan dialirkan %leh suatu perekam untuk menghasilkan spektrum

tertentu yang khas untuk k%mp%nen yang $er$eda.

Dalam makalah kami# akan dijelaskan salah satu jenis spektr%sk%pi yakni

spektr%sk%pi in'ra merah )(R+. spektr%sk%pi ini didasarkan pada i$rasi suatu

m%lekul. !pektr%sk%pi in'ramerah merupakan suatu met%de yang mengamati

interaksi m%lekul dengan radiasi elektr%magnetik yang $erada pada daerah

panjang gel%m$ang .45 * 6. 7m atau pada $ilangan gel%m$ang 63. * 6

-m*6.

(n'ra merah )in'ra red+ ialah sinar elektr%magnet yang panjang

gel%m$angnya le$ih daripada -ahaya nampak yaitu di antara 4 nm dan 6 mm.

!inar in'ra merah merupakan -ahaya yang tidak tampak. 8ika dilihat dengan

dengan spektr%sk%p -ahaya maka radiasi -ahaya in'ra merah akan nampak pada

spe-trum elektr%magnet dengan panjang gel%m$ang di atas panjang gel%m$ang

-ahaya merah. Dengan panjang gel%m$ang ini maka -ahaya in'ra merah ini akan

tidak tampak %leh mata namun radiasi panas yang ditim$ulkannya masih

terasa9dideteksi. (n'ra merah dapat di$edakan menjadi tiga daerah yakni near in'ra

merah) #45 : 6#5 7m +# Near (n'ra ;erah ) .45:6.57m + ;id (n'ra ;erah )6.5

: 6 7m + <ar (n'ra ;erah ) 6 : 6 7m + Di dalam 'isika klasik# radiasi

elektr%magnetik dapat dianggap se$agai se$uah gel%m$ang yang memiliki



23

k%mp%nen listrik yang tegak lurus terhadap k%mp%nen magnetiknya dan $eris%lasi

dengan 'rekuensi yang tepat sama.

6.2 Rumusan ;asalah

6.2.6 Apakah yang dimaksud dengan N(R =

6.2.2 >agaimanakah prinsip kerja N(R =

6.2.3 >agaimanakah mekanisme kerja N(R =

6.2.? >agaimanakah instrumentasi N(R =6.2.5 >agaimanakah aplikasi N(R dalam kehidupan sehari*hari =

6.2.@ Apa saja kekurangan dan kele$ihan N(R =

6.3

6.? Tujuan Penulisan

6.?.6 ntuk mengetahui pengertian N(R.

6.?.2 ntuk mengetahui prinsip kerja N(R.

6.?.3 ntuk mengetahui mekanisme kerja N(R.

6.?.? ntuk mengetahui instrumentasi N(R.

6.?.5 ntuk mengetahui aplikasi N(R dalam kehidupan sehari*hari.

6.?.@ ntuk mengetahui kekurangan dan kele$ihan N(R.

6.56.@

6.4

6.B

6.C

6.6

6.66

6.62

1213

1214II2 TINJA*AN P*STA,A

6.65 !pektr%meter adalah alat untuk mengukur spe-trum yang

digunakan dalam spektr%sk%pi. !pektr%meter terdiri dari lima $agian

i



23

utama yaitu# -elah masuk# k%limat%r# pendispersi# lensa# detekt%r. Terdapat

dua jenis spektr%meter jika ditinjau dari $agian pendispersi# yaitu dengan

prisma dan kisi. Pada spe-tr%meter $er$asis prisma# prisma memiliki

keuntungan menghasilkan satu spektrum -ahaya yang jelas )terang+# tapi

nilainya tidak linear. Dispersi akan $erkurang se-ara signi'ikan di daerah

panjang gel%m$ang merah# dan analisis spektral selanjutnya memerlukan

tiga re'erensi )pengukuran ulang+ untuk kali$rasinya. !edangkan pada kisi

mempunyai kemampuan untuk mem$erikan res%lusi yang sangat $aik# tapi

grating juga akan mendispersikan spe-trum isi$el pada gam$ar. (ni

$erarti tidak semua spektrum -%-%k di $idang kamera# mungkin diperlukan

$e$erapa eksp%sur untuk menangkap gam$ar )arris%n# ;. K. 266+.

6.6@ Dalam k%munikasi in'rared# in'rared $e'ungsi se$agai

se$uah medium penghantar atau peman-ar data# dan penerima data. !esuai

dengan yang telah ditetapkan %leh k%ns%rsium (n'rared Data Ass%-iati%n

)(rDA+# sinar in'rared dari Light Emitting Di%de )LED+ memiliki panjang

gel%m$ang sekitar B45 nm. ingga kini memiliki dua ersi yaitu ersi 6.

dan 2.. !tandar dari (rDA adalah kedua ersi dari in'rared hanya terletak

pada jumlah data yang dapat ditrans'er dalam satu paket. ersi 6. dari

in'rared memiliki ke-epatan dari 2#? hingga 665#2 K$ps. !ementara ersi

2. memiliki ke-epatan dari #54@ hingga 6#652 ;$ps.

6.64 (n'rared memiliki dua ke-epatan yang $er$eda karena

struktur pengiriman data pada interk%neksi ini -ukup unik. ntuk



23

menghindari gangguan saat terjadi perpindahan data# maka pertama kali

pr%t%k%l in'rared akan mengirimkan &sinyal tes, dengan ke-epatan sinyal

yang rendah. Dengan tes ini# $ila k%ndisi sudah sesuai# maka ke-epatan

penuh digunakan dalam trans'er data. al ini tentu $erpengaruh pada

penghematan daya.

6.6B !pektr%sk%pi in'ramerah merupakan salah satu alat yang

$anyak dipakai untuk mengidenti'ikasi senya/a# $aik alami maupun

$uatan. Dalam $idang 'isika $ahan# seperti $ahan*$ahan p%limer#

in'ramerah juga dipakai untuk mengkarakterisasi sampel. !uatu kendala

yang menyulitkan dalam mengidenti'ikasi senya/a dengan in'ramerah

adalah tidak adanya aturan yang $aku untuk melakukan interpretasi

spektrum. Karena k%mpleksnya interaksi dalam i$rasi m%lekul dalam

suatu senya/a dan e'ek*e'ek eksternal yang sulit dik%ntr%l seringkali

prediksi te%retik tidak lagi sesuai.

1218

12'0

12'1

12''

12'3

12'4

12'5

12'6

12'

12'9

i



23

12'8III2 METODOO+I PRA,TI,*M

1230321 T%ma/ !an :a/u

6.36 Kegiatan tentang pengaplikasian N(R! ini dilakukan

dila$%rat%rium elektr%nika pr%gram studi teknik pertanian 'akultas

pertanian uniersitas syiah kuala.

123'32' A$a/ !an aan

6.33 Adapun alat dan $ahan yang digunakan pada praktikum kali ini

yaitu

6. Pr%je-t $%ard

2. Resist%r

3. Kapasit%r

?. Di%da

5. Nirs@. lapt%p

123432' Cara %ra

6.35 Langkah yang dilakukan dalam praktikum kali ini yaitu

6. Langkah pertama memperhatikan materi yang dijelaskan asisten

2. Langkah ke*dua memeahami 'ungsi dari $e$erapa k%mp%nen yang

digunakan dalam rangkaian terse$ut.3. Langkah ke*Tiga merangkai rangkaian elektr%nika terse$ut.

1236I-2 PEMA.ASAN

123421 P%n%r/ian NIR

6.3B !pektr%sk%pi )Gel%m$ang+ (n'ramerah * Dekat )Near*in'rared

!pe-tr%s-%py# $iasa dikenal dengan singkatannya N(R!+ merupakan satu



23

teknik spektr%sk%pi yang menggunakan /ilayah panjang gel%m$ang

in'ramerah pada spektrum elektr%magnetik )sekitar B sampai 25 nm+.

Dikatakan 0in'ramerah dekat0 )(;D+ karena /ilayah ini $erada di dekat

/ilayah gel%m$ang merah yang tampak. Penggunaan teknik )dan alat+ ini

umum di $idang 'armasetika# diagn%stik medis# ilmu pangan dan agr%kimia

)terutama yang terkait dengan pengujian kualitas+# riset mesin $akar# serta

spektr%sk%pi dalam astr%n%mi. Teknik ini didasarkan pada pengukuran

-ahaya yang dipantulkan atau ditransmisikan %leh sampel. Pertama*tama#

sampel untuk studi harus ter-erahkan %leh sum$er -ahaya dengan $er$agai

panjang gel%m$ang antara B*25 nm.

6.3C Kemudian -ahaya dipantulkan atau ditransmisikan %leh sampel

terse$ut dikumpulkan %leh detekt%r dan ditrans'%rmasikan ke dalam se$uah

spektrum. Dengan -ara ini spektr%'%t%meter N(R memainkan peran kun-i

dalam identi'ikasi dan kuantisasi sampel.

124042' Prinsi ,%ra NIR

6.?6 Prinsi kerja dari met%de N(R adalah N(R merupakan instrumen

yang dapat digunakan untuk analisis kualitati' maupun kuantitati'.

(nstrumen ini $ekerja $erdasarkan adanya i$rasi m%lekul yang

$erk%resp%ndensi dengan panjang gel%m$ang yang terdapat pada daerah (R

dekat pada spektrum elektr%magnetik. i$rasi inilah yang diman'aatkan

dan diterjemahkan untuk mengetahui karakteristik kandungan kimia dari

suatu $ahan.

i



23

6.?2 Prinsip kerja dari instrumen N(R adalah $ila suatu radiasi

$erinteraksi dengan sampel kemudian akan dia$s%r$si# diteruskan# atau

dipantulkan. ukum k%nersi energi memungkinkan kejadian terse$ut

dapat diperhitungkan. T%tal energi radiasi pada sampel sama dengan jumlah

atau sumasi dari energi yang dipantulkan# dia$s%r$si# dan diteruskan.

Dengan demikian# $ila energi yang dipantulkan dapat diukur dan energi

yang diteruskan diatur agar mempunyai nilai n%l# maka energi yang

dia$s%r$si dapat dihitung.

6.?3 !uatu m%lekul mempunyai energi dalam $er$agai $entuk# misalnya

energi i$rasi yang dise$a$kan peru$ahan peri%dik pada at%mnya dari

p%sisi kesetim$angan. Di samping itu# m%lekul juga mempunyai energi

r%tasi yang $erdasarkan atas perputaran terhadap pusat graitasinya.

>esarnya per$edaan energi i$rasi dan r%tasi pada m%lekul yang dikenai

radiasi akan mempengaruhi a$s%r$si N(R.

6.?? Ketika sampel disinari dengan N(R# pada re'lektan dari penyinaran

terse$ut dik%n'ersi menjadi nilai a$s%r$si# kemudian digunakan untuk

memprediksi k%mp%sisi kandungan sampel %$at. Kali$rasi hu$ungan antara

data a$s%r$si N(R dengan masing*masing kandungan sampel %$at adalah

hal yang sangat penting. Pr%ses kali$rasi mem$utuhkan sampel yang

$anyak )jenis sampelnya+ dan alg%ritma yang sesuai# tetapi apa$ila pr%ses

kali$rasi telah selesai#



23

6.?5maka pr%ses analisis untuk setiap sampel mem$utuhkan /aktu $e$erapa

menit saja# hanya sekitar 6 menit.

6.?@ Dasar dari N(R adalah -hem%metri- yang mengaplikasikan

matematika ke dalam analisis kimia. Teknik ini merupakan integrasi

spektr%sk%pi# statistik# dan ilmu k%mputer. ;%del matematika di$angun

atas dasar hu$ungan antara k%mp%sisi kimia dengan a$s%r$ansi radiasi

sinar N(R pada panjang gel%m$ang antara ? -m*6 * 62.B -m*6 )jumah

gel%m$ang per -m+. Pada spektrum terse$ut# kita mengukur terutama

i$rasi pada ikatan dimana hidr%gen terikat le$ih kuat dengan at%m lain

seperti nitr%gen# %ksigen# dan kar$%n.

6.?4 N(R menggunakan gel%m$ang elektr%magnetik dengan panjang

gel%m$ang 4B nm*25 nm atau atau jumlah gel%m$ang per -m ? -m*

6 * 62.B -m*6. Penyerapan radiasi gel%m$ang in'ramerah %leh m%lekul

penyusun $ahan menye$a$kan ikatan tunggalnya $ergetar )i$rasi+.

Getaran ini menye$a$kan pita penyerapan naik sesuai k%m$inasi gugus

'ungsi kimianya. !pektra N(R dapat menjadi k%mpleks karena seringkali

pita spektra yang dihasilkan memun-ulkan pun-ak yang tumpang tindih

sehingga penentuan pita spektra tunggalnya menjadi sulit. ntuk mengatasi

hal itu dapat dilakukan penghalusan atau penyaringan data spektra. !pektra

N(R mem$a-a senya/a %rganik maupun an%rganik kimia yang memiliki

p%la serapan yang khas dan $er$eda satu dengan yang lainnya pada setiap

gel%m$ang in'ramerah yang di$erikan.

i



23

6.?B Analisis N(R mengukur a$s%r$si radiasi %leh k%mp%nen*k%mp%nen

di dalam sampel misalnya ikatan peptida pada panjang gel%m$ang tertentu. Di

samping itu# k%mp%nen lain juga menga$s%r$si energi# namun $ersi'at

mengganggu. ntuk mengurangi e'ek terse$ut# dilakukan perhitungan matematika

dan regresi linear atau pr%sedur statistik lainnya.

1248423 M%anism% ,%ra NIR

6.5 !pektr%sk%pi N(R didasarkan pada spektr%sk%pi getaran yang

$erperan se$agai gel%m$ang dengan si'at gerak harm%nik sederhana. !pektrum

N(R $erasal dari energi radiasi yang ditrans'er ke energi mekanik yang terkait

dengan gerakan at%m yang diselenggarakan $ersama %leh ikatan*ikatan kimia

dalam se$uah m%lekul. N(R men-akup $agian dari spektrum elektr%magnetik

dalam rentang panjang gel%m$ang B nm hingga 25 nm.

6.56 Teknik ini didasarkan pada pengukuran -ahaya yang dipantulkan

atau ditransmisikan %leh sampel. Pertama*tama# sampel untuk studi harus

ter-erahkan %leh sum$er -ahaya dengan $er$agai panjang gel%m$ang antara B*

25 nm. Kemudian -ahaya dipantulkan atau ditransmisikan %leh sampel terse$ut

dikumpulkan %leh detekt%r dan ditrans'%rmasikan ke dalam se$uah spektrum.

Dengan -ara ini spektr%'%t%meter N(R memainkan peran kun-i dalam identi'ikasi

dan kuantisasi sampel.

6.52 Ketika sinar -ahaya jatuh pada %$jek# $agian dari sinar yang datang

dipantulkan %leh permukaan# hal ini dise$ut se$agai re'leksi $iasa atau pantulan

$iasa. anya sekitar ?F -ahaya yang jatuh di permukaan dan dipantulkan kem$ali



23

se$anyak C@F# dan hal ini dise$ut se$agai regular reflection. Radiasi yang tersisa

akan ditransmisikan ke %$jek dan $agian ini akan diserap se$agian %leh %$jek dan

se$agian lagi akan dipantulkan kem$ali ke permukaan. pemantulan kem$ali ini

dise$ut se$agai body reflection dan se$agian -ahaya lainnya yang tidak

terpantulkan akan ditransmisikan kedalam %$jek );%hsennin# 6CB?+.

6.53 Pada peman'aatan tekn%l%gi N(R# terdapat $er$agai interaksi

kimia didalam $ahan dengan -ahaya N(R. (nteraksi*interaksi terse$ut dapat

$erupa a$s%rpsi# i$rasi# r%tasi# atupun pantulan. <akt%r a$s%rpsi# i$rati%nal# dan

r%tati%nal sangat meempengaruhi interaksi kimia dengan -ahaya. Anal%gi mekanis

penyerapan daisumsikan se$agaikumpulan dari suatu kel%mp%k dengan massa

yang diketahui yang $erhu$ungan dengan at%m pada m%lekul. Penyerapan

m%lekul juga dapat terjadi pada kelipatan genap darii 'rekuensi getaran yang

dise$ut se$agai overtune bands. )"illiam and N%rris #6CC+.

6.5? Dua tipe utama gerakan m%lekul yang dise$a$kan %leh transisi

energi i$rasi dan r%tasi. gerakan getaran yang di$uat %leh pergerakan dari at%m

ke arah dan menjauh satu sama lain dalam -ara yang sama sepertipada pegas#

dimana yang $eras%silasi terus menerus mem$uat gerakan r%tasi# hal ini disut

se$agai r%tasi sum$u m%lekul.

6.55 Ada dua met%de utama dari getaran m%%lekul yaitu peregangan

) stretching + dan pem$engk%kan )bending +. !tret-hing adalah pergerakan

sepanjang sum$u dariikatan )bonds+ sehingga jarak antara peru$ahan at%m

$errama )rhythmically+. >ending i$rati%nal adalah peru$ahan sudut ikatan antara

peru$ahan sudut ikatan dan hanya getaran yang menghasilakan peru$ahan se-ara

i



23

$erurama dalam m%men dip%l dari m%lekul yang dapat menye$a$kan a$s%r$si di

in'ramerah.

6.5@ntuk vibrational absorption bands adalah yang meli$atkan Near Infrared

sedangkan untuk r%tati%nal a$s%rpti%n $ands# se$agian $esar terjadi pada

Far Infrared .

6.54 Dalam spektr%'%t%metri N(R# terdapat m%del klasi'ikasi

yang dikem$angkan melalui sampel training set dengan kateg%ri yang telah

diketahui.

Training set terdiri dari %$jek atau sampel yang telah diketahui

pengkateg%riannya dan digunakan untuk mem$entuk m%del klasi'ikasi

kem%metrik. Kinerja m%del diealuasi dengan mem$andingkan prediksi

klasi'ikasi terhadap kateg%ri se$enarnya dari alidasi sampel. Test Set, dimana sampel yang telah diketahui pengkateg%riannya dan

digunakan untuk mengealuasi relia$ilitas m%del yang telah di$entuk %leh

training set

6.5B

6.5C

6.@

6.@6

6.@2

6.@3

1264424 Ins/rum%n/asi NIR



23

6.@5(nstrumentasi adalah alat*alat dan piranti )dei-e+ yang dipakai untuk

pengukuran dan pengendalian dalam suatu sistem yang le$ih $esar dan

le$ih k%mpleks. !e-ara umum instrumentasi mempunyai 3 'ungsi utama

yakni

6. se$agai alat pengukuran

2. se$agai alat analisis# dan

3. se$agai alat kendali.

6.@@

6.@4

6.@B

6.@C

6.4

6.46

6.42 >agian p%k%k dari instrumentasi spektr%'%t%meter in'ramerah

)N(R+ adalah sum$er -ahaya in'ramerah# m%n%kr%mat%r dan dete-t%r. ahaya dari

sum$er dile/atkan melalui -uplikan# dipe-ah menjadi 'rekuensi*'rekuensi

indiidunya dalam m%n%kr%mat%r dan intensitas relati' dari 'rekuensi indiidu

diukur %leh dete-t%r. (nstrumental*instrumental dalam spektr%'%t%meter in'rered

)N(R+ meliputi

i



23

6.436. !um$er in'ramerah

6.4? Lampu hal%gen Tungsten $iasanya digunakan se$agai sum$er

-ahaya dalam spektr%sk%pi N(R# karena ke-il dan kasar. Lampu pijar $iasa atau

lampu pijar hal%gen kuarsa# LED dapat digunakan. LED mem$erikan keuntungan

le$ih daripada sum$er -ahaya lain dalam arti jangka /aktu pemakaian yang le$ih

$esar# sta$ilitas spektral dan persyaratan daya dikurangi# 'rekuensi yang terpilih#

dengan demikian# hanya meliputi kisaran spektrum yang sempit yaitu 5*6 nm.

6.45 !um$er yang umum digunakan adalah merupakan $atang yang

dipanaskan %leh listrik yang $erupa

• Nernst gl%/er. Nernst gl%/er merupakan -ampuran %ksida dari Hr#

I# Er.

• Gl%$ar )silik%n kar$ida+

•>er$agai $ahan keramik

6.4@2. ;%n%kr%mat%r

6.44 ;%n%kr%mat%r kisi digunakan untuk mengukur spektrum tampak

dan spektrum N(R penuh $isa dalam m%del transmitansi atau re'lektansi yang

mena/arkan 'leksi$ilitas untuk instrumen. al ini terutama digunakan untuk

penelitian atau ketika $er$agai ma-am aplikasi yang $er$eda diperlukan.

;%n%kr%mat%r dispersi digunakan dalam instrumen N(R adalah AOT< )a-%ust%*

%pti-ally tuna$le 'ilter+# yang mem$erikan keuntungan dari kesederhanaan

mekanik )yaitu tidak ada $agian yang $ergerak+ dan sta$ilitas panjang gel%m$ang

mereka melalui instrumen kisi.

6.4B



23

6.4C

6.B Prisma dan grating keduanya dapat digunakan. Ke$anyakan prisma

yang digunakan adalah Nal hanya transparan di$a/ah @25 -m*6# sedang halide

l%gam lainnya harus digunakan pada pekerjaan dengan 'rekuensi yang rendah

)missal s(# atau -ampuran Th>r dan Th(+ yang dikenal se$gai KR!*5. Grating

dan prisma mempunyai peranan dalam meres%lusi spektra dan dapat di$uat dari

$erma-am*ma-am $ahan. Ta$el $erikut menyatakan hu$ungan anatara $ahan

prisma dan daerah jangkauan 'rekuensi.

6.B6 >ahan prisma Gelas Juart a<2 !i< Nal K>r )s>r+

s(. Daerah 'rekuensi )-m*6+Diatas 35 Diatas 2B@ 5*63

5*645*@56.6*2B56*2. Daerah panjang gel%m$ang)m+

di$a/ah 2.B@ Di$a/ah 3.5 2.*4.4 2.*5.42*65.?C*356*5. Pada umumnya

grating mem$erikan hasil yang le$ih $aik daripada prisma pada 'rekuensi yang

tinggi. Ketidak untungan terhadap Nal adalah si'atnya yang higr%sk%pis hingga

-ermin*-ermin harus dilindungi dari k%ndensasi uap.

6.B23. Detekt%r

6.B3 Alat*alat yang m%dern ke$anyakan memakai detekt%r

&Therm%pile, dasar kerja dari therm%pile adalah se$agai $erikut jika dua ka/at

l%gam $er$eda dihu$ungkan antara ujung kepala dan ek%r menye$a$kan adanya

arus yang mengalir dalam ka/at. Dalam spektr%'%t%meter in'ramerah arus ini

akan se$anding dengan intensitas radiasi yang jatuh pada therm%pile.

i



23

6.B? Detekt%r yang paling sering digunakan untuk spektral N(R

didasarkan pada silik%n# tim$al sul'ida )P$!+ dan indium gallium arsenide

)(nGaAs+ $ahan '%t%k%ndukti'. !e-ara khusus# yang terakhir memiliki detektiitas

sangat tinggi dan ke-epatan resp%n yang sangat tinggi. >ersama dengan sum$er

radiasi $ertenaga tinggi )kumparan tungsten atau lampu hal%gen digunakan %leh

se$agian $esar pr%dusen+ detekt%r ini dapat menyampaikan rasi% signal*t%*n%ise

yang sangat tinggi untuk pengukuran N(R.

6.B5 Pemilihan detekt%r yang digunakan terutama $ergantung pada

kisaran panjang gel%m$ang yang akan diukur. Dete-t%r types empl%yed in N(R

in-lude 8enis detekt%rnya

• !ili-%n -epat# ke$isingan rendah# ke-il dan sangat sensiti' dari daerah

tampak sampai 66 nm• Tim$al sul'ida )P$!+ le$ih lam$at# tapi sangat p%puler karena sensiti' dari

66*25 nm# rasi% yang $aik mem$erikan rasi% sinyal*t%*n%ise.

• (ndium gallium arsenide )(nGaAs+ Paling mahal# sensiti' dalam kisaran

B*64 nm.

6.B@?. Pemegang sampel dan penyajian sampel

6.B4 Pemegang sampel dapat $erupa glass atau kuarsa dan pelarut

khusus l? dan !2# penyajian sampel yang tepat sangat penting terutama

dalam hal pengukuran sampel padatan# karena e'ek pengham$uran -ahaya yang

menyimpang diinduksi %leh ariasi dalam densitas kemasan dari $u$uk atau p%sisi

sampel dari ta$let atau kapsul dapat menye$a$kan sum$er*sum$er kesalahan

$esar dalam spektrum.



23

1299

1298

12804252 A$iasi NIR

6.C6 ntuk aplikasi dari N(R sendiri adalah Pada spektr% (R meskipun

$ias digunakan untuk analisa kuantitati'#namun $iasanya le$ih kepada analisa

kualitati'.mumnya spektr% (R digunakan untuk mengidenti'ikasi gugus 'ungsi

pada suatu senya/a# terutama senya/a %rganik.!etiap serapan pada panjang

gel%m$ang tertentu menggam$arkan adanya suatu gugus 'ungsi spesi'ik.

6.C2 asil analisa $iasanya $erupa signal kr%mat%gram hu$ungan

intensitas (R terhadap panjang gel%m$ang. ntuk identi'ikasi# signal sampel akan

di$andingkan dengan signal standard. Perlu juga diketahui $ah/a sampel untuk

met%de ini harus dalam $entuk murni.Karena $ila tidak# gangguan dari gugus

'ungsi k%ntaminan akan mengganggu signal kura yang diper%leh.

6.C3 Terdapat juga satu jenis spektr%'%t%metri (R lainnya yang $erdasar

pada penyerapan sinar (R pendek.!pektr%'%t%metri ini di se$ut Near (n'rared

!pe-tr%pg%t%metry )N(R+.Aplikasi N(R $anyak digunakan pada industry pakan

dan pangan guna analisa $ahan $aku yang $ersi'at rutin dan -epat.

6.C?>erikut adalah aplikasi N(R dalam $er$agai $idang dikehidupan sehari*

hari seperti

a. >idang Kesehatan

i



23

6.C5Near (R atau N(R# yaitu in'ra merah dengan panjang gel%m$ang pendek

)l.45*6.57m+# $anyak digunakan untuk pen-itraan pandangan malam

seperti pada nightscoop# $idang 'armasetika# diagn%sti- medis.

6.C@$. >idang (ndustri

6.C4 (lmu pangan dan agr%kimia )terutama yang terkait dengan

pengujian kualitas+# riset mesin $akar# serta spektr%sk%pi dalam astr%n%mi.Teknik

spektr%sk%pi ini umum dipakai dalam analisis ked%kteran# 'armasetika

)pem$uatan %$at+ # pr%duk*pr%duk pem$akaran# ilmu pangan dan kimia pertanian#

serta astr%n%mi.

6.CB-. >idang Ked%kteran

6.CC N(R! umum dipakai dalam diagn%sti- medis# terutama dalam

pengukuran kadar %ksi gen darah# atau juga kadar gula darah. ;eskipun

$ukan teknik yang sangat sensiti'# N(R! 0tidak menakutkan0 pasien9su$jek

karena tidak memerlukan pengam$ilan sampel )n%n*inasi'+ dan dilakukan

langsung dengan menempelkan sens%r di permukaan kulit.

6.6 Teknik ini juga dipakai dalam pengukuran dinamika peru$ahan

senya/a tertentu dalam suatu %rgan# misalnya peru$ahan kadar hem%gl%$in di

suatu $agian %tak aki$at aktiitas sara' tertentu. Dalam penggunaan 'isi%l%gis

sema-am ini# N(R! dapat dik%m$inasi dengan teknik lain# seperti ;R( atau T*

scan.

d. Penginderaan jauh

http://id.wikipedia.org/wiki/Oksigen

http://id.wikipedia.org/wiki/Darah

http://id.wikipedia.org/wiki/Gula

http://id.wikipedia.org/wiki/Hemoglobin

http://id.wikipedia.org/wiki/Otak

http://id.wikipedia.org/wiki/Saraf

http://id.wikipedia.org/wiki/MRI

http://id.wikipedia.org/wiki/CT



http://id.wikipedia.org/wiki/Hemoglobin

http://id.wikipedia.org/wiki/Otak

http://id.wikipedia.org/wiki/Saraf

http://id.wikipedia.org/wiki/MRI

http://id.wikipedia.org/wiki/CT




23

6.66 Pen-itraan )imaging + N(R! yang diletakkan pada pesa/at ter$ang 9

$al%n udara atau satelit digunakan untuk menganalisis kandungan kimia tanah

atau hamparan egetasi penutup permukaan tanah.(ni adalah aplikasi di $idang

tata ruang# kehutanan# serta ge%gra'i.

6.62

e. (lmu pangan dan kimia pertanian

6.63 !pektr%sk%pi menggunakan N(R! dalam $idang ini disukai

karena tidak memerlukan persiapan sampel yang rumit.!elain itu# sering

kali sampel $ias digunakan lagi untuk keperluan lainM misalnya# $enih $ias

langsung ditanam setelah diukur kandungan asam lemak nya. (nstrumentasi

N(R! yang $erkem$ang pesat dengan penggunaan k%mputer mem$uat alat

ini p%puler."alaupun demikian# kali$rasi N(R! sangat kritis dalam $idang

ini mengingat $ahan sampel mengandung -ampuran $er$agai ma-am at.

Pr%ses adjustment dalam analisis untuk menghasilkan in'%rmasi dapat

mem$erikan nilai*nilai yang kurang akurat.

6.6? 426 ,%$%ian !an ,%uranan NIR

6.65 [email protected] Kele$ihan (n'rared

6.6@ ;em$erikan data dari k%mp%sisi sampel.

6. Tidak mem$utuhkan persiapan sampel# mem$utuhkan jumlah sampel yang

relati' ke-il.

2. epat# murah# met%de n%n*destrukti' dan multi*parametrik.

i

http://id.wikipedia.org/wiki/Pesawat_terbang

http://id.wikipedia.org/wiki/Balon_udara

http://id.wikipedia.org/wiki/Satelit

http://id.wikipedia.org/wiki/Kehutanan

http://id.wikipedia.org/wiki/Geografi

http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_lemak

http://id.wikipedia.org/wiki/Komputer

http://id.wikipedia.org/wiki/Pesawat_terbang

http://id.wikipedia.org/wiki/Balon_udara

http://id.wikipedia.org/wiki/Satelit

http://id.wikipedia.org/wiki/Kehutanan

http://id.wikipedia.org/wiki/Geografi


http://id.wikipedia.org/wiki/Komputer



23

3. >iaya instrumen N(R le$ih murah# le$ih kuat karena $agian %ptik tidak

dirugikan %leh kelem$a$an lingkungan.

?. Kemungkinan menggunakan sampel utuh yang disajikan se-ara langsung

pada instrumen tanpa adanya perlakuan se$elumnya.

5. Tidak ada lim$ah $er$ahaya yang di$uat karena analisa N(R tidak

mem$utuhkan pelarut atau reagen.

@. ;emungkinkan $e$erapa unsur p%k%k untuk diukur se-ara $ersamaan#

sesuai untuk analisa in*line dan %n*line.

6.64 [email protected] Kelemahan (n'rared

6. Analisa N(R $ergantung pada met%de re'erensi yang kurang tepat.

2. 8arak trans'er yang relati' dekat )tidak dapat dilakukan pada jarak yang

-ukup jauh+.

3. P%sisi trans'er harus tegak lurus. 8ika sedikit keluar dari drajat lurus maka

k%neksi aka hilang )putus+.

?. ;et%de tidak langsung mem$utuhkan kali$rasi.

5. Keamanan data saat pr%ses trans'er sangat kurang.

@. Trans'er data relati' lama.

4. Tekn%l%gi yang tertinggal karena in'rared sudah jarang digunakan.

6.6B

6.6C

6.66

6.666

1211'



23

12113 -2 PEN*T*P

12114 521 ,%simu$an

6. !pektr%sk%pi (n'ramerah*Dekat ) Near-infrared Spectroscopy# $iasa

dikenal dengan singkatannya N(R!+ merupakan satu teknik spektr%sk%pi

yang menggunakan /ilayah panjang gel%m$ang in'ramerah pada

spektrum elektr%magnetik )sekitar B sampai 25 nm+.2. Prinsi kerja dari met%de N(R adalah $erdasarkan adanya i$rasi m%lekul

yang $erk%resp%ndensi dengan panjang gel%m$ang yang terdapat pada

daerah (R dekat pada spektrum elektr%magnetik. i$rasi inilah yang

diman'aatkan dan diterjemahkan untuk mengetahui karakteristik

kandungan kimia dari suatu $ahan.

3. ;ekanisme kerja spektr%'%t%metri N(R# se$elum melakukan pengukuran

harus mem$uat m%del klasi'ikasi yang dikem$angkan melalui sampel

training set dengan kateg%ri yang telah diketahui.

Training set terdiri dari %$jek atau sampel yang telah diketahui

pengkateg%riannya dan digunakan untuk mem$entuk m%del

klasi'ikasi kem%metrik.

Test Set, dimana sampel yang telah diketahui pengkateg%riannya dan

digunakan untuk mengealuasi relia$ilitas m%del yang telah di$entuk

%leh training set.

?. (nstrumentasi dalam spektr%'%t%meter in'ra*red )N(R+ meliputi

6. !um$er in'ramerah

2. ;%n%kr%mat%r

3. Detekt%r

?. Pemegang sampel dan penyajian sampel

5. Aplikasi N(R dalam $er$agai $idang dikehidupan sehari*hari

a. >idang Kesehatan se$agai alat untuk diagn%sti- medis.

http://id.wikipedia.org/wiki/Spektroskopi

http://id.wikipedia.org/wiki/Inframerah

http://id.wikipedia.org/wiki/Spektrum_elektromagnetik

http://id.wikipedia.org/wiki/Meter

http://id.wikipedia.org/wiki/Spektroskopi

http://id.wikipedia.org/wiki/Inframerah

http://id.wikipedia.org/wiki/Spektrum_elektromagnetik

http://id.wikipedia.org/wiki/Meter



23

6.665 $. >idang (ndustri dipakai dalam 'armasetika )pem$uatan %$at+

6.66@ -. >idang Ked%kteran dipakai dalam pengukuran kadar %ksi gen

darah# atau kadar gula darah.

6.664 d. Penginderaan jauh untuk menganalisis kandungan kimia tanah

atau hamparan egetasi penutup permukaan tanah

6.66B e. (lmu pangan dan kimia pertanian dapat mengukur kandungan

asam lemak.

6.66C

6.62

6.626

121''

121'3

121'4

121'5

121'6

121'

121'9 DAFTAR P*STA,A

6.62C >urns DA# iur-ak E". 2@. and$%%k %' near*in'rared

analysis. Third

6.63 Editi%n. Ne/ I%rk R Press Tayl%r <ran-is Gr%up.

6.636 Paarattan# 25. ;akalah in'rared pengertian sejarah.

$l%gsp%t.-%.id. )diakses

6.632 pada tanggal 3 mei 26@+

i











23

6.633 ;%hsenin NN. 6CB?. Ele-tr%magneti- radiati%n pr%perties %'

'%%ds and agri-ul*

6.63? tural pr%du-ts. Ne/ I%rk G%rd%n and >rear-h# !-ien-e

Pu$liser.

6.635 "illiam P dan N%rris K. 6CC. Near in'rared te-hn%l%gy in the

agri-ultural and

6.63@ '%%d industries. Ameri-an Ass%-iati%n %' ereal

hemiist#(n-#!t.Paul. !A.

6.634 Iayan# akhyar. 2C. !pektr%sk%pi in'ramerah dekat. >l%gsp%t.

-%.id. )diakses

6.63B pada tanggal 3 mei 26@+.

6.63C

6.6?

6.6?6

6.6?2

6.6?3

6.6??

6.6?5

6.6?@

6.6?4

6.6?B

6.6?C

1.150

https://yayan/

https://yayan/

laporan nirs

Documents