NAMA : DELLA SILVIANA

NIM : RRA1C110004

SPEKTRONIK 20

Spektronik 20 adalah suatu alat yang mempunyai rentang panjang gelombang dari 340nm sampai 600nm. Alat ini hanya dapat mengukur absorbansi dengan sampel larutan yang berwarna.

Sehingga apabila didapatkan sampel yang tidak berwarna maka sampel itu harus dikomplekkan sehingga sampel itu dapat berwarna. Larutan yang berwarna dalam tabung reaksi khusus dimasukan ke tempat cuplikan dan absorbansi atau persen transmitansi dapat dibaca pada sekala pembacaan.

Sistem optik dari alat ini dapat dikembangkan sebagai berikut: sumber cahaya berupa lampu tungsten akan memancarkan sinar polikromatik. Setelah melewati pengatur panjang gelombang, hanya sinar yang mono kromatik dilewatkan ke larutan dan sinar yang melewati larutan dideteksi oleh foto detektor.

Alat Spectronic 20 Baush & Lomb merupakan spetrofotometer berkas tunggal. Komponen spectronic 20 yang penting antara lain:

Suatu sumber cahaya yaitu lampu wolfram yang berkesinambungan yang meliputi daerah 380 – 750 nm (daerah sinar tampak). Suatu monokromator, yakni suatu komponen untuk menyeleksi pita sempit panjang gelombang dari spektrum lebar yang dipancarkan oleh sumber cahaya. Suatu wadah sampel atau cuvet dari gelas/kaca. Suatu detektor, yang berupa tranduser yang mengubah energi cahaya menjadi suatu isyarat listrik (detektor fotolistrik, tabung foton). Suatu pengganda (amplifier) dan rangkaian yang berkaitan dalam membuat isyarat listrik itu dapat terbaca. Suatu sistem baca (skala absorbansi atau % T dengan jarum penunjuk) yang menyatakan besarnya isyarat listrik.

Bagian-bagian penting Spectronic 20 dan fungsinya adalah sebagai berikut:

1. Power switch / Zero Control, berfungsi untuk menghidupkan alat (yang ditunjukkan oleh nyala lampu Pilot Lamp) dan pengatur posisi jarum penunjuk (meter) pada angka 0,00% T pada saat Sample Compartement kosong dan ditutup

2. Transmittance / Absorbance Control, berfungsi untuk mengatur posisi jarum meter pada angka 100% T pada saat kuvet yang berisi larutan blanko berada dalam Sample Compartement dan ditutup.

3. Sample Compartement berfungsi untuk menempatkan larutan dalam kuvet pada saat pengukuran. Selama pembacaan, Sample Compartement harus dalam keadaan tertutup.

4. Wavelength Control berfungsi untuk mengatur panjang gelombang (l) yang dikehendaki yang terbaca melalui jendela sebelahnya.

5. Pilot Lamp (nyala) berfungsi untuk mengetahui kesiapan instrumen.

6. Meter berfungsi untuk membaca posisi jarum penunjuk absorbansi dan atau transmitansi.

Cara Pengoprasian spektronik 20

Nyalakan alat spektronik 20 dengan on bila aliran listrik sudah dihubungkan dengan arus AC 220V. maka lampu indikator akan berwarna merah menandakan adanya arus yang mengalir. Biarkan kurang lebih 15 menit untuk memanaskan alat.
Pilih panjang gelombang yang akan digunakan dengan cara memutar tombol pengatur panjang gelombang
Atur meter ke pembacaan 0% T dengan memutar tombol pengaturnya
Masukan larutan belangko (biasanya aquades dalam tabung khusus ke tempat cuplikan
Atur meter ke pembaca 100%T dengan memutar tombolnya
Ganti larutan belangkonya dengan larutan cuplikan dan baca absorbansi atau persen trasmitansi yang ditunjukan oleh jarum pada pembaca A/T
Kalau sudah selesai pengukuran padamkan alat dengan menekan tombol on/off nya.

Spektrofotometer UV-VIS

Spektrofotometri Sinar Tampak (UV-Vis) adalah pengukuran energi cahaya oleh suatu sistem kimia pada panjang gelombang tertentu (Day, 2002). Sinar ultraviolet (UV) mempunyai panjang gelombang antara 200-400 nm, dan sinar tampak (visible) mempunyai panjang gelombang 400-750 nm. Pengukuran spektrofotometri menggunakan alat spektrofotometer yang melibatkan energi elektronik yang cukup besar pada molekul yang dianalisis, sehingga spektrofotometer UV-Vis lebih banyak dipakai untuk analisis kuantitatif dibandingkan kualitatif. Spektrum UV-Vis sangat berguna untuk pengukuran secara kuantitatif. Konsentrasi dari analit di dalam larutan bisa ditentukan dengan mengukur absorban pada panjang gelombang tertentu dengan menggunakan hukum Lambert-Beer (Rohman, 2007).Hukum Lambert-Beer dinyatakan dalam rumus sbb :

A = e.b.c
dimana :
A = absorban
e = absorptivitas molar
b = tebal kuvet (cm)
c = konsentrasi

Pada spektrofotometri digunakan alat yang disebut dengan spketrofotometer. Adapun prinsipnya menggunakan radiasi elektromagnetik (REM) yakni sinar yang digunakan pada sinar Ultraviolet dan sinar visible dapat dianggap sebagai energi yang merambat dalam bentuk gelombang. Adapun yang diukur pada spektrofotometri adalah nilai absorban (A) yakni adanya absorbsi pada panjang gelombang maksimum yang kemudian dihitung konsentarsinya. Metode ini disebut metode basah karena sampel yang digunakan adalah larutan dimana harus diketahui batas konsentrasi terkecil sampel yang diukur.

Perlu diketahui terlebih dahulu, bahwa panjang gelombang adalah jarak linier dari suatu titik pada satu gelombang ke titik yang bersebelahan pada panjang gelombang berdekatan. Dimensi panjang gelombang adalah panjang (L) yang dapat dinyatakan dalam centimeter (cm), angstrom (Å), atau nanometer (nm).

Frekuensi merupakan banyaknya gelombang yang melewati suatu titik tertentu dalam satuan waktu. Dimensi frekuensi adalah T^-1 dan satuan yang biasa digunakan adalah detik^-1.

Sinar UV memiliki panjang gelombang = 200-400 nm sedangkan sinar visibel memiliki panjang gelombang = 400-750 nm. Berikut ini adalah tabel kisaran panjang gelombang, frekuensi, dan spektrum elektromanetik.

Penyerapan Radiasi oleh Molekul

Semua molekul mempunyai komponen energi yang terdiri dari :

1. Translasi ; molekul secara keseluruhan dapat bergerak. Energi yang ada hubungannya dengan tranlasi disebut energi tranlasional (E_trans).

2. Vibrasi ; gerakan bagian molekul (atom atau sekelompok atom) yang dapat bergerak karena berhubungan satu sama lain. Energi yang berhubungan dengan vibrasi disebut dengan energy vibrasional (E_vibr)

3. Rotasional ; molekul dapat berotasi pada sumbunya. Energinya disebut energy rotasional (E_rot)

4. Elektronik ; suatu molekul yang memiliki konfigurasi elektronik yang tergantung pada elektronik molekul dan energinya disebut energi elektronik (E_elek).

Bila dirumuskan maka energi suatu molekul adalah gabungan dari beberapa komponen di atas.

E = Etrans + Evibr + Erot + Eelek

Aspek Kualitatif dan Kuantitatif Spektrofotometri UV-Vis

Spekra UV-Vis dapat digunakan untuk informasi kualitatif dan sekaligus dapat digunakan untuk analisis kuantitatif.

1. Aspek Kualitatif ;

Data spektra UV-Vis bila digunakan secara tersendiri, tidak dapat digunakan unutk identifikasi kualitatif obat atau metabolitnya. Akan tetapi, bila digabung dengan cara lain seperti spektroskopi infra merah, resonansi magnet inti, dan spektroskoppi massa, maka dapat digunakan untuk maksud analisis kualitatif suatu senyawa tersebut.

Data yang diperoleh dari spektroskopi UV dan Vis adalah panjang gelombang maksimal, intensitas, efek, pH, dan pelarut yang kesemuanya dapat dibandingkan dengan data yang sudah dipublikasikan.

Dari spektra yang diperoleh dapat dilihat, misalnya :

a. Serapan (absorbansi) berubah atau tidak karena perubahan pH. Jika berubah bagaimana perubahannya apakah batokromik ke hipsokromik dan sebaliknya atau dari hipokromik ke hiperkromik, dsb.

b. Obat-obat yang netral misalnya kafein, kloramfenikol atau obat-obat yang berisi ausokrom yang tidak terkonjugasi seperti amfetamin, siklizin, dan pensiklidin.

2. Aspek Kuantitatif ;

Suatu berkas radiasi dikenakan pada larutan sampel (cuplikan) dan intensitas sinar radiasi yang diteruskan diukur besarnya. Intensitas atau kekuatan radiasi cahaya sebanding dengan jumlah foton yang melalui satu satuan luas penampang per detik.

Serapan dapat terjadi jika foton/radiasi yang mengenai cuplikan memiliki energi yang sama dengan energi yang dibutuhkan untuk menyebabkan terjadinya perubahan tenaga. Jika sinar monokromatik dilewatkan melalui suatu lapisan larutan dengan ketebalan db, maka penurunan intesitas sinar (dl) karena melewati lapisan larutan tersebut berbanding langsung dengan intensitas radiasi (I), konsentrasi spesies yang menyerap (c), dan dengan ketebalan lapisan larutan (db). Secara matematis, pernyataan ini dapat dituliskan :

-dI = kIcdb

bila diintergralkan maka diperoleh persamaan ini : I = I₀ e^-kbc

dan bila persamaan di atas diubah menjadi logaritma basis 10, maka akan diperoleh persamaan :

I = I₀ 10^-kbc

dimana : k/2,303 = a , maka persamaan di atas dapa diubah menjadi persamaan :

Log I0/I = abc atau A = abc (Hukum Lambert-Beer)

dimana : A= Absorban

a= absorptivitas

b = tebal kuvet (cm)

c = konsentrasi

Bila Absorbansi (A) dihubungkan dengan Transmittan (T) = I/I0 maka dapat diperoleh A=log 1/T .

Absorptivitas (a) merupakan suatu konstanta yang tidak tergantung pada konsentrasi, tebal kuvet, dan intensitas radiasi yang mengenai larutan sampel. Tetapi tergantung pada suhu, pelarut, struktur molekul, dan panjang gelombang radiasi.

Pada Hukum Lambert-Beer, terdapat beberapa batasan, antara lain :

1. Sinar yang digunakan dianggap monokromatis

2. Penyerapan terjadi dalam suatu volume yang mempunyai penampang luas yang sama

3. Senyawa yang menyerap dalam larutan tersebut tidak tergantung terhadap yang lain dalam larutan

4. Tidak terjadi peristiwa flouresensi atau fosforisensi

5. Indeks bias tidak tergantung pada konsentrasi larutan.

Salah satu hal yang penting juga diingat adalah untuk menganalisis secara spektrofotometri UV-Vis diperlukan panjang gelombang maksimal. Adapun beberapa alasan mengapa harus menggunakan panjang gelombang maksimal, yaitu :

1. Pada panjang gelombang maksimal, kepekaannya juga maksimal karena pada panjang gelombang maksimal tersebut, perubahan absorbansi untuk setiap konsentrasi adalah yang paling besar

2. Di sekitar panjang gelombang maksimal, bentuk kurva absorbansi datar dan pada kondisi tersebut hukum Lambert-Berr akan terpenuhi

3. Jika dilakukan pengukuran ulang, maka kesalahan yang disebabkan oleh pemasangan ulang panjang gelombang akan kecil sekali, ketika digunakan panjang gelombang maksimal.

Demikian sekilas tentang Spektrofotometri UV-Vis serta aspek kualitatif dan kuantitatifnya. Semoga Anda paham terhadap apa yang Saya jelaskan di atas dan semoga ilmunya bermanfaat. Terakhir, sesuai dengan tujuan Saya menuliskan artikel ini, Saya mohon doa Kamu agar Saya berhasil memahami materi tentang spektrofotometri dan bisa lulus dalam mata kuliah Kimia Analisis ini.

Faktor-faktor yang sering menyebabkan kesalahan dalam menggunakan spektrofotometer dalam mengukur konsentrasi suatu analit:
•    Adanya serapan oleh pelarut. Hal ini dapat diatasi dengan penggunaan blangko, yaitu larutan yang berisi selain komponen yang akan dianalisis termasuk zat pembentuk warna.
•    Serapan oleh kuvet. Kuvet yang ada biasanya dari bahan gelas atau kuarsa, namun kuvet dari kuarsa memiliki kualitas yang lebih baik.
•    Kesalahan fotometrik normal pada pengukuran dengan absorbansi sangat rendah atau sangat tinggi, hal ini dapat diatur dengan pengaturan konsentrasi, sesuai dengan kisaran sensitivitas dari alat yang digunakan (melalui pengenceran atau pemekatan).

Keuntungan Spektrofotometer

Keuntungan 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, DA, 1996).