KOMPONEN INSTRUMEN SPEKTROFOTOMETER UV-VISIBLETugas Makalah Mata Kuliah Analisis Fisikokima

Disusun Oleh:

Nama: Yuliani SeptianiNPM: 260110120017Kelas: Farmasi A

FAKULTAS FARMASIUNIVERSITAS PADJADJARAN2014

KATA PENGANTAR

Puji syukur dipanjatkan kehadirat Allah SWT, atas rahmat serta karunia-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan penyusunan makalah yang berjudul Komponen Instrumen Spektrofotometer UV-Visble. Penulisan makalah ini adalah tugas dari mata kuliah Analisis Fisikokimia Fakultas Farmasi Universitas Padjajaran. Kami ingin mengucapkan terima kasih kepada Ibu Ida Musfiroh, M.Si., Apt. sebagai dosen pengajar mata kuliah Analisis Fisikokimia dan semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan makalah ini. Namun penulis merasa masih banyak kekurangan-kekurangan baik pada teknis penulisan maupun materi, mengingat akan kemampuan yang dimiliki penulis. Untuk itu kritik dan saran dari semua pihak sangat penulis harapkan demi penyempurnaan pembuatan makalah ini. Semoga makalah ini bermanfaat bagi semua pihak.

Jatinangor, Maret 2014

Penulis

BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar BelakangDengan 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 kualitatif dan kuantitatif 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 ada pada atom ataupun molekul yang bersangkutan.Spektrofotometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur energi secara relatif jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang. Kelebihan spektrofotometer dibandingkan fotometer adalah panjang gelombang dari sinar putih lebih dapat terseleksi dan ini diperoleh dengan alat pengurai seperti prisma, grating ataupun celah optis. Selain itu penggunaannya luas, dapat digunakan untuk senyawa anorganik, organik dan biokimia yang diabsorpsi di daerah ultra lembayung atau daerah tampak.Sensitivitasnya tinggi, ketelitiannya baik, mudah untuk digunakan, dan kinerjanya cepat. Pada umumnya terdapat dua tipe instrumen spektrofotometer, yaitusingle-beaminstrument dandouble-beam instrument. Sedangkan berdasarkanpadadaerah spektrum yangakan dieksporasi, terdiri dari spektrofotometer sinar tampak (Vis) dan spektrofotometersinar tampak(Vis) dan ultraviolet (UV). Komponen spektrofotometer terdiri dari sumber cahaya, pengatur intensitas, spektroskop/monokromator, sel sampel/kuvet, detector, penguat (amplifier), dan indicator.

1.2 PermasalahanPermasalahan dalam makalah ini adalah mengetahui secara lengkap mengenai tipe instrument spektrofotometer dan komponen-komponen dari instrument spectrometer uv-visible.

1.3 Tujuan PenulisanTujuan dari penulisan makalah ini adalah mengetahui dan mengerti secara lengkap mengenai tipe instrument spektrofotometer dan komponen-komponen dari instrument spectrometer uv-visible.

1.4 Sistematika PenulisanSistematika penulisan makalah ini adalah : Bab I merupakan pendahuluan yang berisi tentang latar belakang, permasalahan, tujuan penulisan dan sistematika penulisan. Bab II merupakan konsep dasar berisi tentang ,pengertian spektrofotometer, jenis-jenisnya, tipe instrumennya, keuntungannya, dan komponen instrumennya. Bab III merupakan kesimpulan yang dapat diambil berdasarkan pembahasan bab sebelumnya.

BAB IIPEMBAHASAN

2.1 Pengertian SpektrofotometerSpektrofotometer sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari spektrometer dan fotometer. Spektrometer menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau yang diabsorpsi. Jadi spektrofotometer digunakan untuk mengukur energi secara relatif jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang. Kelebihan spektrofotometer dibandingkan fotometer adalah panjang gelombang dari sinar putih lebih dapat terseleksi dan ini diperoleh dengan alat pengurai seperti prisma, grating ataupun celah optis. Pada fotometer filter, sinar dengan panjang gelombang yang diinginkan diperoleh dengan berbagai filter dari berbagai warna yang mempunyai spesifikasi melewatkan trayek panjang gelombang tertentu. Pada fotometer filter, tidak mungkin diperoleh panjang gelombang yang benar-benar monokromatis, melainkan suatu trayek panjang gelombang 30-40 nm. Sedangkan pada spektrofotometer, panjang gelombang yang benar-benar terseleksi dapat diperoleh dengan bantuan alat pengurai cahaya seperti prisma. Suatu spektrofotometer tersusun dari sumber spektrum tampak yang kontinyu, monokromator, sel pengabsorpsi untuk larutan sampel atau blangko dan suatu alat untuk mengukur perbedaan absorpsi antara sampel dan blangko ataupun pembanding (Khopkar,1990).2.2 Jenis-jenis spektrofotometer:1.berdasarkanpadadaerah spektrum yangakan dieksporasi, terdiri dari :a. Spektrofotometer sinar tampak (Vis).b. Spektrofotometersinar tampak(Vis) dan ultraviolet (UV).2.berdasarkanteknikoptikasinar,terdiridari:a. Spektrofotometer optika sinar ganda(doublebeams optic).b. Spektrofotometeroptika sinartunggal (singlebeams optic).Syarat Pelarut dalamSpektrofotometri Dapat melarutkan cuplikan Tidak menyerap sinar yang digunakan Tidak bereaksi dengancuplikan (Sabil,2011).

2.3 Tipe Instrumen SpektrofotometerPada umumnya terdapat dua tipe instrumen spektrofotometer, yaitu single-beam dan double-beam. gambar Single-beam instrument dan Double-beam instrumentSingle-beam instrumentSingle-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 single-beam 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, 1996).Pada spektrofotometer ini hanya terdapat satu berkas sinar yang dilewatkan melalui cuvet.Blanko, larutan standar dancontoh diperiksa secara bergantian.

Dalam pengukuran penyerapan, sampel dan referensi diukur setiap waktu untuk membandingkan hasil pengukuran tersebut.Karena sistem balok tunggal hanya memiliki satu posisi untuk pengukuran, sampel dan referensi harus diganti, dan penyesuaian 100% (atau 0 penyesuaian Abs) harus dilakukan setiap kali pengukuran panjang gelombang berubah.Meskipun sistem ini digunakan terutama untuk pengukuran kuantitatif, dan menawarkan konfigurasi perangkat kecil dan murah, perubahan (penyimpangan) dalam sumber cahaya tidak dapat disesuaikan (Anonim,2014).

Double-beam instrumentDouble-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, 1996).Pada alat ini sinardari sumber cahaya dibagi menjadi 2 berkas olehcermin yang berputar (chopper). Berkas pertama melalui kuvet berisi blanko Berkas kedua melalui kuvet berisi standar atau contohBlanko dan contoh diperiksa secara bersamaan seperti terlihat pada gambar. Blanko berguna untuk menstabilkan absorbsi akibat perubahan voltase atau Io dari sumber cahaya. Dengan adanya blanko dalam alat kita tidak lagi mengontrol titik nolnya pada waktu-waktu tertentu, hal ini berbeda jikapada single beam.

Sebuah sistem berkas ganda memiliki dua posisi khusus untuk sampel dan referensi, berbeda dengan sistem balok tunggal dengan hanya satu posisi pengukuran.Ganda sampel ukuran sistem berkas berdasarkan sinyal ini karena cahaya acuan masuk ke Detector.Perubahan sumber cahaya dapat diperbaiki, dan itu adalah mungkin untuk mengukur sistem dengan stabilitas (Anonim,2014).

2.4 Keuntungan SpektrofotometerKeuntungan dari spektrofotometer adalah :Penggunaannya luas, dapat digunakan untuk senyawa anorganik, organik dan biokimia yang diabsorpsi di daerah ultra lembayung atau daerah tampak.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.Selektivitasnya sedang sampai tinggi, jika panjang gelombang dapat ditemukan dimana analit mengabsorpsi sendiri, persiapan pemisahan menjadi tidak perlu.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. Mudah, spektrofotometer mengukur dengan mudah dan kinerjanya cepat dengan instrumen modern,daerah pembacaannya otomatis (Skoog, 1996).2.5 Komponen Spektrofotometer Spektrofotometer terdiri dari :Sumber cahaya.MonokromatorKompartemen sampelDetektor dan pengukur intensitas cahaya.

1. Sumber cahaya Spektrofotometer Sinar Tampak (Vis) dan Ultraviolet(UV):Sumber cahaya yang digunakan adalahkombinasiantara lampu tungsten halogen dan lampu deuterium(D2). Lampu deuterium (D2) dapat menghasilkan cahayadalam daerah 160-380 nm (Sabil,2011). Spektrofotometer Sinar Tampak (Vis):Sumber cahaya yangdigunakan adalah lampu tungsten halogen. Lampu tungsten halogenmenghasilkan cahaya tampak dalam daerah panjang gelombang 350-800nm. Lampu tersebut terbuat dari tabung kuarsa yang berisi filamen tungsten dan sejumlah kecil iodine. Lampu ini mirip dengan lampu yangterdapat dalamperumahan dan perkantoran (Sabil,2011).Untuk daerah UV dan daerah tampak : Lampu wolfram (lampu pijar) menghasilkan spektrum kontiniu pada gelombang 320-2500 nm. Lampu hidrogen atau deutrium (160-375 nm) Lampu gas xenon (250-600 nm) (Saputra,2009).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 (Saputra,2009).Dua jenis lampu, Deuterium untuk pengukuran dalam rentang ultraviolet dan lampu tungsten untuk pengukuran dalam rentang terlihat dan dekat-inframerah, yang digunakan sebagai sumber cahaya spektrofotometer (Anonim,2014).

2. Pengatur IntensitasBerfungsi untuk mengatur intensitas sinar yang dihasilkan oleh sumber cahaya agar sinar yang masuk tetap konstan (Saputra,2009).3. Spektroskop/MonokromatorSebuah spektroskop berperan dalam memilih cahaya monokromatik dari sumber cahaya (cahaya putih), berfungsi sebagai penyeleksi panjang gelombang yaitu mengubah cahaya yang berasal dari sinar polikromatis menjadi cahaya monokromatis. Spectroscopes termasuk jenis Filter, tipe Prisma, dan Grating (kisi difraksi) jenis (Anonim,2014).Berfungsi untuk merubah sinar polikromatis menjadi sinar monokromatis sesuai yang dibutuhkan oleh pengukuranMacam-macam monokromator :- Prisma- kaca untuk daerah sinar tampak- kuarsa untuk daerah UV- Rock salt (kristal garam) untuk daerah IR- Kisi difraksiKeuntungan menggunakan kisi :- Dispersi sinar merata- Dispersi lebih baik dengan ukuran pendispersi yang sama- Dapat digunakan dalam seluruh jangkauan spectrum (Saputra,2009).

4. Sel sampel/ kuvetSebuah wadah yang berisi sampel biasanya disebut "sel/kuvet", dua jenis yang tersedia, kaca dan kuarsa sel.Sejak cahaya di kisaran ultraviolet dengan panjang gelombang 340 nm atau kurang hampir melewati sel kaca, digunakan untuk pengukuran dalam kisaran terlihat dari 340 nm atau lebih.Di sisi lain, meskipun sel kuarsa memungkinkan bagian cahaya di seluruh panjang gelombang dalam rentang ultraviolet dan terlihat, hal ini terutama digunakan untuk pengukuran dalam kisaran ultraviolet karena harga tinggi (Anonim,2014).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 kaca dan plastik dapat menyerap UV sehingga penggunaannya hanya pada spektrofotometersinar tampak (VIS). Kuvet biasanya berbentuk persegi panjang dengan lebar 1 cm. Cuvet harus memenuhi syarat- syarat sebagai berikut : Tidak berwarna sehingga dapatmentransmisikan semua cahaya. Permukaannya secara optisharus benar- benar sejajar. Harus tahan (tidak bereaksi) terhadap bahan- bahan kimia. Tidak boleh rapuh Mempunyai bentuk (design)yang sederhana.

5. Detektor Sebuah detektor memainkan peran dalam mengubah cahaya yang ditransmisikan dari sampel menjadi sinyal listrik.Optical semikonduktor, Jenis photomultiplier, dll tersedia (Anonim,2014). Syarat-syarat sebuah detektor : Kepekaan yang tinggi Perbandingan isyaratatau signal dengan bising tinggi Respon konstan pada berbagai panjang gelombang. Waktu respon cepat dan signal minimum tanpa radiasi. Signal listrikyang dihasilkan harus sebanding dengan tenaga radiasi (Saputra,2009).Macam-macam detektor : Detektor foto (Photo detector) Photocell Phototube Hantaran foto Dioda foto Detektor panas (Saputra,2009).

6. Penguat (amplifier)Berfungsi untuk memperbesar arus yang dihasilkan oleh detektor agar dapat dibaca oleh indicator (Saputra,2009).7. IndikatorDapat berupa :- Recorder- Komputer (Saputra,2009).

BAB IIIPENUTUPKESIMPULAN Spektrofotometer digunakan untuk mengukur energi secara relatif jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang. Kelebihan spektrofotometer dibandingkan fotometer adalah panjang gelombang dari sinar putih lebih dapat terseleksi dan ini diperoleh dengan alat pengurai seperti prisma, grating ataupun celah optis. Berdasarkanpadadaerah spektrum yangakan dieksporasi, terdiri dari :a. Spektrofotometer sinar tampak (Vis).b. Spektrofotometersinar tampak(Vis) dan ultraviolet (UV). Berdasarkanteknikoptikasinar,terdiridari:a. Spektrofotometer optika sinar ganda(doublebeams optic).b. Spektrofotometeroptika sinartunggal (singlebeams optic). Komponen utama dari spektrofotometer adalah sumber cahaya, pengatur intensitas, spektroskop/monokromator, sel sampel/kuvet, detector, penguat (amplifier), dan indikator.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2014. UV-Vis/NIR Spectrophotometer Kursus DasarStruktur spektrofotometer : siste optic dan komponen spektrofotometer. Available online at http://www.hitachi-hitec.com/global/science/uv_vis/uv_basic_7.html [diakses pada 15 Maret 2014].Khopkar, S. M. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik. UI-Press. Jakarta.Sabil, Rahman A.2011.Spektrofotometri Serapan Uv-Vis. Available online at https://www.academia.edu/3626404/Spektro-UV-Vis [diakses pada 15 Maret 2014]. Saputra, Yoky E.2009. Spektrofotometri. Available online at http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/kimia_analisis/spektrofotometri/ [diakses pada 16 Maret 2014].Skoog, D. A. 1996. Fundamental of Analytical Chemistry. Seventh edition. Saunders College Publishing. USA.