03.35
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Instrument merupakan alat-alat yang
digunakan sebagai pengumpul data dalam suatu penelitian.Dalam suatu penelitian,
kita dapat menggunakan instrumen yang sudah tersedia dan dapat pula menggunakan
instrument yang di buat sendiri.
Langkah penyusunan instrumen :
1.
Mencari informasi dari kepustakaan mengenai hal-hal
yang ada relevansinya dengan tulisan
2.
Menentukan jenis penelitianyang akan
dilakukan(kualitatif dan kuantitatif)
3.
Uji realiabilitas dan validitas instrument
Reliabilitas istilah yang di pakai
untuk menunjukan sejauh mana suatu hasil pengukuran relative konsisten apabila
pengukuran di ulangi dua kali atau lebih
Suatu alat ukur di katakan memiliki
reliabilitas tinggi atau dapat di percaya jika alat ukur itu mantap dalam artian
stabil, dapat di andalkan dan dapat di ramalkan.suatu alat ukur yang mantap,
pengukurannya tidak akan berubah-ubah dan dapat di andalkan karena penggunaan
alat ukur tersebut berkali-kali akan memberikan hasil yang serupa.
Seorang tenaga laboratorium mutlak
diperlukan untuk bekerja dengan disiplin tinggi, bertanggungjawab serta
mempunyai dedikasi tinggi, selalu berkeinginan untuk belajar dan menambah
pengetahuan tentang laboratorium agar tidak tertinggal dengan ilmu pengetahuan.
Dengan demikian mempunyai landasan untuk dapat bekerja dengan rapi, bersih,
aman dan menjaga keselamatan bekerja bagi diri sendiri, orang lain serta
lingkungan.
Seorang tenaga laboratorium harus mampu
membuat perencanaan pekerjaan yang akan dilakukan dengan demikian seorang tenaga
laboratorium dapat menyelesaikan pekerjaan dengan cepat, efisien, tepat,
teliti, secara benar.
BAB II
PEMBAHASAN
1.
Pengertian
spektrofotometer
Spektrofotometer sesuai dengan
namanya adalah alat yang terdiri dari spektrometer dan fotometer.
Spektrofotometer menghasilkan sinar dengan spektrum dengan panjang gelombang
tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang
ditransmisikan atau yang diabsorbsi.
2.
Prinsip
kerja spektrofotometer
Spektrofotometer
menggunakan prinsip kerja yakni berdasarkan tingkat perbedaan warna yang di
hasilkan oleh larutan (satelah penambahan regen)pada panjang gelombang tertentu
(nM). Spektrofotometer bekerja berdasarkan penyerapan sinar yang dihasilkan
oleh sampel yang berwarna pada panjang gelombang tertentu.
3.
Jenis
spektrofotometer
1.
Spektrofotometer UV-Vis
Spektrofotometer
ini merupakan gabungan antara spektrofotometer 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. Spektrometer ultraviolet dan sinar tampak berbeda dalam hal
radiasi yang diabsorbsi. spektrofotometri ultraviolet dan sinar tampak berbeda
dalam hal radiasi yang digunakan dan pemilihan larutan., radiasi pada
spektrofotometri sinar tampak adalah pada kisaran 400-800 nm, sedangkan pada
spektrofotometri serapan ultraviolet pada kisaran 200-400 nm. Sinar tampak
menggunakan prinsip dasar kualitatif dan kuantitatif yang sama.
Spektrofotometri adalah suatu alat yang
digunakan untuk mengukur persen transmitan (T) atau absorbansi dari suatu
cuplikan sebagai fungsi dari suatu panjang gelombang yang berada pada
daerah-daerah sinar tampak dan ultraviolet. 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.
Hubungan antara
kepekatan dengan intensitas sinar yang diserap oleh contoh yang dianalisis
dengan hukum Lambert-Beer dapat ditulis dalam bentuk persamaan matematika
sebagai berikut :
Po
Log A = abc
P
Keterangan :
Po = Kuat cahaya sebelum melewati contoh (kuat
cahaya yang datang)
P = Kuat cahaya setelah melewati contoh (kuat
cahaya yang diteruskan)
A = Absorbansi
a = Absortivitas molar
b = Tebal sel (panjang jalannya cahaya)
c = Kepekatan (molaritas larutan)
Sumber
cahaya monokromator detektor |
|||||||
 |
|||||||
 |
|||||||
 |
|||||||
celah celah wadah sampel
(slit) (slit)
Diagram skematis spektrofotometer UV-Vis
a. Komponen-komponen spektrofotometer UV-Vis :
1.
Sumber
Sumber-sumber radiasi UV yang
banyak digunakan adalah lampu hidrogen dan lampu deuterium. Lampu ini terdiri
dari sepasang elektroda yang terselubung dalam tabung gelas dan diisi dengan
gas hidrogen atau deuterium pada tekanan yang rendah.
2.
Monokromator.
Merupakan suatu piranti atau alat
untuk memencilkan suatu pita dengan panjang gelombang yang sempit dari dalam
semua energi cahaya yang memasukinya. Faktor yang penting dari monokromator ini
adalah suatu unsur dispensif (prisma atau kisi difraksi) dan suatu sistem
celah.
3.
Wadah Sampel (cuvet)
Wadah sampel adalah sel untuk
menaruh cairan ke dalam berkas cahaya spektrofotometer. Sel kaca atau gelas
biasa (Qwarsa) digunakan untuk daerah tampak, sel kuarsa dan silika tinggi
istimewa untuk daerah ultraviolet dan garam dapur alam untuk infra merah.
Sel-sel lebih baik bila permukaan optisnya datar.
4.
Detektor
Setiap detektor menyerap tenaga
foton yang mengenai dan mengubah tenaga tersebut untuk dapat diukur secara
kuantitatif seperti sebagai arus listrik atau perubahan-perubahan panas.
Detektor yang digunakan dalam ultraviolet dan terlihat disebut detektor
fotolistrik. Detektor fotolistrik yang paling sederhana adalah tabung foton,
yang berupa tabung hampa udara dengan jendela yang tembus cahaya yang berisi
sepasang elektroda.
Langkah-langkah yang dilakukan
dalam analisis suatu zat oleh larutan dengan menggunakan spektrofotometer
UV-Vis adalah :
1.
Pembentukan larutan yang
menyerap sinar tampak
Langkah
pertama yang harus dilakukan adalah bila larutan yang dianalisis tidak
melakukan penyerapan pada daerah sinar tampak, maka larutan tersebut harus diubah
menjadi larutan yang dapat menyerap pada sinar tampak dengan mereaksikan
menggunakan pereaksi tertentu.
2.
Pemilihan panjang gelombang
Bila tidak ada zat-zat
mengganggu, maka panjang gelombang yang digunakan untuk keperluan analisis
kuantitatif secara spektrofotometri adalah panjang gelombang yang sesuai dengan
absorbsi maksimum sehingga akan diperoleh kepekaan analisis yang maksimum pula.
3.
Pembuatan kurva kalibrasi
Untuk keperluan ini dibuat
larutan standar (sejumlah zat dianalisis) dengan berbagai konsentrasi yang
diketahui. Serapan larutan standar diukur pada panjang gelombang maksimum dan
dibuat grafik absorbansi terhadap konsentrasi. Bila hukum Bouger-Lambert-Beer
terpenuhi, grafik ini akan terbentuk garis lurus yang melalui titik nol yang
disebut dengan kurva kalibrasi.
4.
Pengukuran absorbansi cuplikan
Dalam pengukuran absorbansi
cuplikan, hal yang harus diperbaiki adalah bahwa pembentukan warna pada
cuplikan harus dilakukan pada kondisi yang sama pada pembentukan warna standar.
b.
Cara kerja spektrofotometer
1.
Menghidupkan alat
·
Hubungkan alat dengan catu daya tups kemudian
nyalakan alat
·
Tunggu 10 menit (alat akan menghitung mundur )tunggu
sampai tampil layar main menu
·
Cuci alat dengan aquades dengan cara celup ujung
selang mikro pada aquades lalu tekan was lalu ulangi 2 – 3x proses pencucian
tersebut
·
Pilih program no.1 (samprl test)lalu alert untuk
masuk ke programberikutnya
·
Pilihparameter dengan memasukan nomor program
perameter yang diinginkan, misalnya (no.10 untuk glukosa) lalu enter
·
Tunggu sampai dilayar muncul perintah (aspirate
water)
·
Celupujung selang mikro ke dalam aquades lalu tekan
tombol start (tombol warna abu – abu)
·
Tunggu perintah berikutnya, pilih blank (A)
bilaingin mengisap blanko tunggun 4 detik
·
Pilih standar (B) untuk membaca standar lalu tekann
start
·
Tekan save bila data ingin disimpan /bila tidak
abaikan saja
·
Tekan C untuk membaca sampel lalu tekan start untuk
mengisap sampel tunggu hasil tercetak di printer
·
Lanjutkan untuk membaca pada sampel berikutnya
2.
Mematikan alat
·
Tekan Esc (D) untuk keluar program
·
Cuci aquabides 3 x
·
Lalu matikan alat spektrofotometer, kemudian cabut
kabel UPS dari catudaya
Penyerapan sinar
uv dan sinar tampak o/ molekul, melalui 3 proses yaitu :
ü Penyerapan
o/ transisi electron ikatan dan electron anti ikatan.
ü Penyerapan
o/ transisi electron d dan f dari molekul kompleks
ü Penyerapan
o/ perpindahan muatan.
Hubungan
antara warna dengan panjang gelombang sinar tampak :
gelombang warna yang diserap warna komplementer
1.
400-435 nm ungu (lembayung) hijau kekuningan
2.
450-480 nm biru kuning
3.
480-490 nm biru kehijauan orange
4.
490-500 nm hijau kebiruan merah
5.
500-560 nm hijau merah anggur
6.
560-580 nm hijau kekuningan ungu (lembayung)
7.
580-595 nm kuning biru
8.
595-610 nm orange biru kekuningan
9.
610-750 nm merah hijau kebiruan
Pergeseran-pergeseran
:
a.
Bathokromik, pergeseran ke panjang gelombang yang lebih
tinggi dengan energi yang lebih rendah.
b.
Hipsokromik (pergeseran biru), pergeseran ke panjang
gelombang yang lebih pendek.
c.
Hiperkromik, peningkatan absoritivitas molar.
d.
Hipokromik, reduksi absortivitas molar.
2.
Spektrofotometer Infra merah
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.
3.
Spektrofotometer Serapan Atom (SSA)
KOMPONEN DALAM AAS:
a.
Sumber
Radiasi
Sampel
diatomisasi sebelum dibakar atom-atom yang masih berada dalam keadaan dasar
(ground state) yang mempunyai kecenderungan untuk menyerap energi yang
dipancarkan oleh atom yang tereksitasi ketika kembali ke keadaan dasar.
Peristiwa ini disebut self absorpsi, dimana hal ini mengakibatkan hubungan
antara konsentrasi dan intensitas menjadi tidk linier. Untuk itu digunakan ”hollow cathode lamp” sebagai
sumber energi.
b.
Sistem
Pengatoman
Pembakaran yang digunakan terdiri dari campuran
gas dan udara yang akan memberikan suhu tertentu. Pemakaian campuran gas ini
tergantung dari unsur yang akan dianalisis, karena yang dibutuhkan untuk
mengatomkan masing-masing unsur berbeda. Sistem pengabutan sendiri terdiri dari
burner (pembakar), pengabut (nebulizer), pengatur gas dan kapiler untuk
mengabutkan contoh.
c. Monokromator
Monokromator adalah alat yang bisa mengubah sinar
polikromatis menjadi sinar yang monokromatis. Sistem monokromator sendiri
terdiri dari celah masuk yang berupa cermin yang berfungsi untuk memfokuskan
cahaya serta prisma yang fungsinya untuk menyebarkan cahaya.
d. Detektor
Detektor berfungsi mendeteksi radiasi yang akan
diukur dengan mengubahnya menjadi arus listrik untuk dapat diukur. Detektor ini
terdiri dari tabung pelipat ganda foton.
e. Pencatat
Sebelum sistem pencatat ada sistem pengolahan yang
berfungsi mengolah kuat arus yang dihasilkan detektor menjadi besaran daya
serap atom, yang selanjutnya diubah menjadi besaran konsentrasi. Sistem
pengolahan terdiri dari rangkaian elektronik, sedangkan sistem pencatat
berfungsi untuk mencatat hasil yang dikeluarkan oleh sistem pengolahan.
Pencatat ini bisa berupa recorder atau mesin pencatat.
KEGUNAAN
AAS
Spektrofotometer Serapan
Atom (AAS) digunakan pada metode analisis untuk penentuan unsur-unsur logam dan
metaloid yang berdasarkan pada penyerapan absorbsi radiasi oleh atom bebas.
Keuntungan metode AAS
dibandingkan dengan spektrofotometer biasa yaitu spesifik, batas deteksi yang
rendah dari larutan yang sama bisa mengukur unsur-unsur yang berlainan,
pengukurannya langsung terhadap contoh, output dapat langsung dibaca, cukup
ekonomis, dapat diaplikasikan pada banyak jenis unsur, batas kadar penentuan
luas (dari ppm sampai %). Sedangkan kelemahannya yaitu pengaruh kimia dimana
AAS tidak mampu menguraikan zat menjadi atom misalnya pengaruh fosfat terhadap
Ca, pengaruh ionisasi yaitu bila atom tereksitasi (tidak hanya disosiasi)
sehingga menimbulkan emisi pada panjang gelombang yang sama, serta pengaruh
matriks misalnya pelarut.
Macam-macam Gangguan dalam AAS.
1. Gangguan
Spektral.
Relatif jarang dijumpai. Gangguan spektral disebabkan
karena ikut masuknya radiasi non-resonans (yaitu sinar yang tidak mengalami
penyerapan oleh atom unsur yang sedang diukur), ke detektor. Radiasi/sinar
pengotor ini mempunyai panjang gelombang yang amat berdekatan dengan radiasi
resonans. Ikut masuknya ke detektor disebabkan oleh monokromator yang terbatas
“daya-pisahnya” (resolusinya). Disinilah perlunya monokromator yang baik.
2. Gangguan
Kimia.
Reaksi-reaksi kimia yang terjadi dalam nyala
(ionisasi, terbentuknya oksida, silikat, dan senyawa lainnya yang stabil ;
reduksi dan sebagainya) dapat menimbulkan efek penurunan (depression,
suspression) ataupun bahkan peningkatan (enchacement) dari adsorbans (A). Efek
penurunan misalnya dijumpai dalam analisa Ca, Mg, Sr, dan sebagainya. Dalam
contoh yang mengandung silikat, aluminat, fosfat dan sebagainya. Dimana
diperoleh aborbans yang lebih rendah dibandingkan dengan bilamana
penganggu-penggangu (silikat dan sebagainya.) tersebut tidak ada.
3. Gangguan
Fisika.
Gangguan ini berasal dari sebab-sebab fisik. Misalnya
pelarut yang berbeda dalam larutan standar dan contoh akan menimbulkan
perbedaan ukuran partikel kabut yang dibuat dalam spray chamber. Mudah atau
lambatnya porses ini akan mempengaruhi absorbans yang diperoleh. Kurva standar
yang melengkung dapat disebabkan oleh gangguan ini.
BAB III
PENUTUP
A. Simpulan
Berdasarkan uraian diatas maka diperoleh kesimpulan bahwa
alat Spektrofotometer yang biasa digunakan adalah :
1.
Spektrofotometer UV-Vis
2.
Spektrofotometer Infra Merah (IR)
3.
Spektrofotometer Serapan Atom (SSA)
B. Saran
Diharapkan dengan adanya makalah ini, pembaca dapat menambah
wawasan tentang alat-alat laboratorium khususnya alat Spektrofometer.
0 Comments
