12 years ago
MAKALAH
INSTRUMENTASI
SPEKTROFOTOMETER
OLEH
:
LAODE
YAZID BASHAR
AKADEMI
ANALIS KESEHATAN BINA HUSADA
KENDARI
2012
KATA
PENGANTAR
Puji syukur kita panjatkan kehadirat Tuhan
yang Maha Esa karena atas limpahan rahmat dan karuniaNya sehingga penulisan
makalah ini yang berjudul “spektrofotometer” selesai tepat pada waktunya.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam
penulisan makalah ini masih sangat jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu
saran dan kritik yang sifatnya membangun sangat penulis harapkan guna penulisan
makalah selanjutnya yang lebih baik lagi.
Semoga makalah ini bermanfaat bagi kita semua. Atas perhatiannya penulis
ucapkan terima kasih banyak.
Kendari,
oktober 2012
Penulis
DAFTAR
ISI
HALAMAN JUDUL ………………………………………………….. i
KATA
PENGANTAR …………………………………………………. ii
DAFTAR
ISI ……………………………………………………………. iii
BAB
I PENDAHULUAN ......................................................................... 1
Latar Belakang ……………………………………………… 1
Rumusan
Masalah ………………………………………….. 1
Tujuan
……………………………………………………….. 1
BAB
II PEMBAHASAN ………………………………………………… 2
2.1 Pengertian Spektrofotometer ………………………............ 2
2.2
Bagian – Bagian Spektrofotometer ………………………… 5
2.3
Prinsip Kerja Spektrofotometer
2.4
Cara Kerja Spektrofotometer
2.5
Kalibrasi Spektrofotometer
2.6
Cara Perawatan Spektrofotometer
2.7 Jenis – Jenis Spektrofotometer
BAB III PENUTUP ……………………………………………………. 9
Kesimpulan ………………………………………………… 9
Saran ……………………………………………………….. 9
DAFTAR PUSTAKA
BAB
I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
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.
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.
Dengan 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.
1.2
RUMUSAN MASALAH
1. Apa
yang dimaksud dengan spektrofotometer
2. Sebutkan
bagian atau komponen dari spektrofotometer
3. Bagaimana
prinsip kerja dari spektrofotometer
4. Bagaimana
cara kerja spektrofotometer
5. Sebutkan
cara kalibrasi dari alat spektrofotometer
6. Bagaimana
cara perawatan dari alat spektrofotometer
7. Sebutkan
Jenis – jenis spektrofotometer
1.3
TUJUAN
1. Agar
dapat mengetahui pengertian dari alat spektrofotometer
2. Mengetahui
komponen serta fungsi dari alat spektrofotometer
3. Mengetahui
prinsip kerja alat spektrofotometer
4. Mengetahui
cara kerja alat spektrofotometer
5. Dapat
mengetahui cara kalibrasi alat spektrofotometer
6. Dapat
mengetahui cara untuk merawat spektrofotometer
7. Dapat
mengetahui jenis – jenis alat spektrofotometer
BAB
II
PEMBAHASAN
2.1
PENGERTIAN
Spektrofotometer merupakan alat yang digunakan untuk
mengukur absorbansi dengan cara melewatkan cahaya
dengan panjang gelombang tertentu pada suatu obyek kaca atau kuarsa yang disebut kuvet. Sebagian dari cahaya tersebut akan
diserap dan sisanya akan dilewatkan. Nilai absorbansi dari cahaya yang dilewatkan akan sebanding
dengan konsentrasi larutan di dalam kuvet.
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.
2.2 BAGIAN ATAU KOMPONEN
SPEKTROFOTOMETER
Secara garis besar spektrofotometer terdiri dari 4 bagian
penting yaitu :
a. Sumber Cahaya
Sebagai
sumber cahaya pada spektrofotometer, haruslah memiliki pancaran radiasi yang
stabil dan intensitasnya tinggi. Sumber energi cahaya yang biasa untuk daerah
tampak, ultraviolet dekat, dan inframerah dekat adalah sebuah lampu pijar
dengan kawat rambut terbuat dari wolfram (tungsten). Lampu ini mirip dengan
bola lampu pijar biasa, daerah panjang gelombang (l ) adalah 350 – 2200
nanometer (nm).
b. Monokromator
Monokromator
adalah alat yang berfungsi untuk menguraikan cahaya polikromatis menjadi
beberapa komponen panjang gelombang tertentu (monokromatis) yang bebeda
(terdispersi).
c. Cuvet
Cuvet
spektrofotometer adalah suatu alat yang digunakan sebagai tempat contoh atau
cuplikan yang akan dianalisis. Cuvet biasanya terbuat dari kwars,
plexigalass, kaca, plastic dengan bentuk tabung empat persegi panjang 1 x 1 cm
dan tinggi 5 cm. Pada pengukuran di daerah UV dipakai cuvet kwarsa atau
plexiglass, sedangkan cuvet dari kaca tidak dapat dipakai sebab kaca
mengabsorbsi sinar UV. Semua macam cuvet dapat dipakai untuk pengukuran di
daerah sinar tampak (visible).
d. Detektor
Peranan
detektor penerima adalah memberikan respon terhadap cahaya pada berbagai
panjang gelombang. Detektor akan mengubah cahaya menjadi sinyal listrik yang
selanjutnya akan ditampilkan oleh penampil data dalam bentuk jarum penunjuk
atau angka digital.
Dengan
mengukur transmitans larutan sampel, dimungkinkan untuk menentukan
konsentrasinya dengan menggunakan hukum Lambert-Beer. Spektrofotometer akan
mengukur intensitas cahaya melewati sampel (I), dan membandingkan ke intensitas
cahaya sebelum melewati sampel (Io). Rasio disebut transmittance,
dan biasanya dinyatakan dalam
persentase (% T) sehingga bisa dihitung besar absorban (A) dengan rumus A =
-log %T.
2.3
PRINSIP KERJA
Prinsip kerja spektrofotometer
adalah bila cahaya (monokromatik maupun campuran) jatuh pada suatu medium
homogen, sebagian dari sinar masuk akan dipantulkan, sebagian diserap dalam
medium itu, dan sisanya diteruskan. Nilai yang keluar dari cahaya yang diteruskan
dinyatakan dalam nilai absorbansi karena memiliki hubungan dengan konsentrasi
sampel.
Prisinp kerja dari spektrofotometer
dapat di gambarkan sebagai berikut :
2.4
CARA KERJA SPEKTROFOTOMETER
Sinar berasal dari dua lampu yang
berbeda, yaitu lampu wolfram untuk sinar Visible (sinar tampak = 38 – 780nm)
dan lampu deuterium untuk sinar Ultra Violet (180-380nm) pada video lampu yang
besar. Pilih panjang gelombang yang diinginkan/diperlukan. Kuvet, ada dua
karena alat yang dipakai tipe double beam, disanalah kita menyimpan sample dan
yang satu lagi untuk blanko. Detektor atau pembaca cahaya yang diteruskan oleh
sampel, disini terjadi pengubahan data sinar menjadi angka yang akan
ditampilkan pada reader.
Yang harus dihindari adanya cahaya
yang masuk ke dalam alat, biasanya pada saat menutup tenpat kuvet, karena bila
ada cahaya lain otomatis jumlah cahaya yang diukur menjadi bertambah.
2.5 KALIBRASI ALAT
SPEKTROFOTOMETER
Kalibrasi yang dimaksud ini adalah
men-seting blank alat spektrofotometer, sebelum digunakan untuk analisis.
Secara umum sbb:
1.
Nyalakan alat spektrofotometer
2.
Isi kuvet dengan larutan blanko (aquades)
3.
Diseting/diatur panjang gelombang untuk kalibrasi.
4.
->keterangan: 0%T itu diukur saat kuvet dalam
keadaan kosong. 100%T itu diukur saat kuvet dalam keadaan terisi larutan.
5.
Kuvet berisi larutan blanko dimasukkan ke
spektrofotometer
6.
lalu tekan tombol 0 ABS 100%T, tunggu sampai keluar
kondisi setting blank (dalam bentuk teks)
2.6 CARA PERAWATAN
SPEKTROFOTOMETER
Cara Perawatan dan Penyimpanan
Alat :
1. Sebelum digunakan, biarkan mesin
warming-up selama 15-20 menit.
2. Spektrofotometer sebisa mungkin
tidak terpapar sinar matahari langsung, karena cahaya dari matahari akan dapat
mengganggu pengukuran.
3. Simpan spektrofotometer di dalam
ruangan yang suhunya stabil dan diatas meja yang permanen.
4. Pastikan kompartemen sampel bersih
dari bekas sampel.
5. Saat memasukkan kuvet, pastikan
kuvet kering.
6. Lakukan kalibrasi panjang gelombang
dan absorban secara teratur.
Hal-hal yang harus diperhatikan :
v Larutan yang dianalisis merupakan
larutan berwarna
Apabila larutan yang akan dianalisis merupakan larutan yang
tidak berwarna, maka larutan tersebut harus diubah terlebih dahulu menjadi
larutan yang berwarna. Kecuali apabila diukur dengan menggunakan lampu UV.
Panjang
gelombang maksimum
v Panjang gelombang yang digunakan
adalah panjang gelombang yang
mempunyai absorbansi maksimal. Hal ini dikarenakan pada
panajgn gelombang maksimal, kepekaannya juga maksimal karena pada panjang
gelombang tersebut, perubahan absorbansi untuk tiap satuan konsentrasi adalah
yang paling besar. Selain itu disekitar panjang gelombang maksimal, akan
terbentuk kurva absorbansi yang datar sehingga hukum Lambert-Beer dapat
terpenuhi. Dan apabila dilakukan pengukuran ulang, tingkat kesalahannya akan
kecil sekali.
v Kalibrasi Panjang gelombang dan
Absorban
Spektrofotometer digunakan untuk mengukur intensitas cahaya
yang dipancarkan dan cahaya yang diabsorbsi. Hal ini bergantung pada spektrum
elektromagnetik yang diabsorb oleh benda. Tiap media akan menyerap cahaya pada
panjang gelombang tertentu tergantung pada senyawa yang terbentuk. Oleh karena
itu perlu dilakukan kalibrasi panjang gelombang dan absorban pada
spektrofotometer agar pengukuran yang di dapatkan lebih teliti.
2.7 JENIS – JENIS SPEKTROFOTOMETER
Spektrofotometri
terdiri dari beberapa jenis berdasar sumber cahaya yang digunakan. Diantaranya
adalah sebagai berikut:
1. Spektrofotometri
Vis (Visible)
2. Spektrofotometri
UV (Ultra Violet)
3. Spektrofotometri
UV-Vis
4. Spektrofotometri
IR (Infra Red)
1. Spektrofotometri Visible
(Spektro Vis)
Pada
spektrofotometri ini yang digunakan sebagai sumber sinar/energi adalah cahaya
tampak (visible). Cahaya visible termasuk spektrum elektromagnetik yang dapat
ditangkap oleh mata manusia. Panjang gelombang sinar tampak adalah 380 sampai
750 nm. Sehingga semua sinar yang dapat dilihat oleh kita, entah itu putih,
merah, biru, hijau, apapun.. selama ia dapat dilihat oleh mata, maka sinar
tersebut termasuk ke dalam sinar tampak (visible).
Sumber sinar
tampak yang umumnya dipakai pada spektro visible adalah lampu Tungsten.
Tungsten yang dikenal juga dengan nama Wolfram merupakan unsur kimia dengan
simbol W dan no atom 74. Tungsten mempunyai titik didih yang tertinggi (3422
ºC) dibanding logam lainnya. karena sifat inilah maka ia digunakan sebagai
sumber lampu. Sample yang dapat dianalisa dengan metode ini hanya sample yang
memilii warna. Hal ini menjadi kelemahan tersendiri dari metode
spektrofotometri visible. Oleh karena itu, untuk sample yang tidak memiliki warna
harus terlebih dulu dibuat berwarna dengan menggunakan reagent spesifik yang
akan menghasilkan senyawa berwarna. Reagent yang digunakan harus betul-betul
spesifik hanya bereaksi dengan analat yang akan dianalisa. Selain itu juga
produk senyawa berwarna yang dihasilkan harus benar-benar stabil.
Salah satu
contohnya adalah pada analisa kadar protein terlarut (soluble protein). Protein
terlarut dalam larutan tidak memiliki warna. Oleh karena itu, larutan ini harus
dibuat berwarna agar dapat dianalisa. Reagent yang biasa digunakan adalah
reagent Folin.
Saat protein
terlarut direaksikan dengan Folin dalam suasana sedikit basa, ikatan peptide
pada protein akan membentuk senyawa kompleks yang berwarna biru yang dapat
dideteksi pada panjang gelombang sekitar 578 nm. Semakin tinggi intensitas
warna biru menandakan banyaknya senyawa kompleks yang terbentuk yang berarti
semakin besar konsentrasi protein terlarut dalam sample.
2. Spektrofotometri UV
(ultraviolet)
Berbeda dengan
spektrofotometri visible, pada spektrofotometri UV berdasarkan interaksi sample
dengan sinar UV. Sinar UV memiliki panjang gelombang 190-380 nm. Sebagai sumber
sinar dapat digunakan lampu deuterium. Deuterium disebut juga heavy hidrogen.
Dia merupakan isotop hidrogen yang stabil yang terdapat berlimpah di laut dan
daratan. Inti atom deuterium mempunyai satu proton dan satu neutron, sementara
hidrogen hanya memiliki satu proton dan tidak memiliki neutron. Nama deuterium
diambil dari bahasa Yunani, deuteros, yang berarti ‘dua’, mengacu pada intinya
yang memiliki dua pertikel. Karena sinar UV tidak dapat dideteksi oleh mata
kita, maka senyawa yang dapat menyerap sinar ini terkadang merupakan senyawa
yang tidak memiliki warna. Bening dan transparan.
Oleh karena itu,
sample tidak berwarna tidak perlu dibuat berwarna dengan penambahan reagent
tertentu. Bahkan sample dapat langsung dianalisa meskipun tanpa preparasi.
Namun perlu diingat, sample keruh tetap harus dibuat jernih dengan filtrasi
atau centrifugasi. Prinsip dasar pada spektrofotometri adalah sample harus
jernih dan larut sempurna.
Tidak ada
partikel koloid apalagi suspensi. Sebagai contoh pada analisa protein terlarut
(soluble protein). Jika menggunakan spektrofotometri visible, sample terlebih
dulu dibuat berwarna dengan reagent Folin, maka bila menggunakan
spektrofotometri UV, sample dapat langsung dianalisa. Ikatan peptide pada
protein terlarut akan menyerap sinar UV pada panjang gelombang sekitar 280 nm.
Sehingga semakin banyak sinar yang diserap sample (Absorbansi tinggi), maka
konsentrasi protein terlarut semakin besar. Spektrofotometri UV memang lebih
simple dan mudah dibanding spektrofotometri visible, terutama pada bagian
preparasi sample.
Namun harus
hati-hati juga, karena banyak kemungkinan terjadi interferensi dari senyawa
lain selain analat yang juga menyerap pada panjang gelombang UV. Hal ini
berpotensi menimbulkan bias pada hasil analisa.
3. Spektrofotometri UV-Vis
Spektrofotometri
ini merupakan gabungan antara spektrofotometri UV dan Visible. Menggunakan dua
buah sumber cahaya berbeda, sumber cahaya UV dan sumber cahaya visible.
Meskipun untuk alat yang lebih canggih sudah menggunakan hanya satu sumber
sinar sebagai sumber UV dan Vis, yaitu photodiode yang dilengkapi dengan
monokromator. Untuk sistem spektrofotometri, UV-Vis paling banyak tersedia dan
paling populer digunakan. Kemudahan metode ini adalah dapat digunakan baik
untuk sample berwarna juga untuk sample tak berwarna.
4. Spektrofotometri IR (Infra Red)
Dari namanya
sudah bisa dimengerti bahwa spektrofotometri ini berdasar pada penyerapan
panjang gelombang infra merah. Cahaya infra merah terbagi menjadi infra merah
dekat, pertengahan, dan jauh. Infra merah pada spektrofotometri adalah infra
merah jauh dan pertengahan yang mempunyai panjang gelombang 2.5-1000 μm. Pada
spektro IR meskipun bisa digunakan untuk analisa kuantitatif, namun biasanya
lebih kepada analisa kualitatif. Umumnya spektro IR digunakan untuk
mengidentifikasi gugus fungsi pada suatu senyawa, terutama senyawa organik.
Setiap serapan pada panjang gelombang tertentu menggambarkan adanya suatu gugus
fungsi spesifik.
Hasil analisa
biasanya berupa signal kromatogram hubungan intensitas IR terhadap panjang
gelombang. Untuk identifikasi, signal sample akan dibandingkan dengan signal
standard. Perlu juga diketahui bahwa sample untuk metode ini harus dalam bentuk
murni. Karena bila tidak, gangguan dari gugus fungsi kontaminan akan mengganggu
signal kurva yang diperoleh. Terdapat juga satu jenis spektrofotometri IR
lainnya yang berdasar pada penyerapan sinar IR pendek. Spektrofotometri ini di
sebut Near Infrared Spectropgotometry (NIR). Aplikasi NIR banyak digunakan pada
industri pakan dan pangan guna analisa bahan baku yang bersifat rutin dan
cepat.
BAB III
PENUTUP
3.1
KESIMPULAN
Ø Spektofotometri
merupakan alat yang digunakan untuk mengukur energi secara relative jika energi
tersebut ditransmisikan, direfleksikan, atau diemisikan sebagai fungsi dari
panjang gelombang.
Ø Bila cahaya
(monokromatik maupun campuran) jatuh pada suatu medium homogen, sebagian
dari sinar masuk akan dipantulkan, sebagian diserap dalam medium.
Ø Spektrofotometri
memiliki 4 bagian penting yaitu: sumber cahaya, monokromator, kuvet dan
detector.
Ø Spektofotometri
dibagi menjadi 2 jenis, menurut optika sinarnya dan daerah spectrum. Jenis
tersebut juga dibagi menjadi beberapa jenis,
Ø Cahaya dari
spektofotometri dilewatkan ke sampel dan diteruskan ke detector.
Ø Kalibrasi
terdiri dari kalibrasi alat, matching kuvet, dan membuat spectrum serapan.
Ø Perawatan
yang harus dilakukan cairan jangan sampai ada yang tumpah pada alat.
3.2 SARAN
Penulis menyadari bahwa makalah ini
masih jauh data kata sempurna oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran
dan kritik yang sifatnya membangun agar dalam pembuatan makalah selanjutnya
bias lebih baik lagi, atas perhatiannya penulis ucapkan terimakasih.
videonya kok tidak ada mas?
BalasHapus